SU1555084A1 - Машина дл контактной стыковой сварки труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  контактной стыковой сварки кольцевых стыков труб в услови х строительства магистральных трубопроводов нефт ной и газовой промышленности. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей машины. Машина содержит центральную штангу 1 с двум  опорными дисками 2 и 3, подвижный и неподвижный зажимы свариваемых труб с распорными дисками 6 и 26, центрирующими элементами (ЦЭ) и зажимными токоподвод щими башмаками. На подвижном зажиме концентрично центральной штанге установлен диск оплавлени  20. ЦЭ 5 и 4 подвижного и неподвижного зажимов закреплены одними концами шарнирно относительно соответственно диска оплавлени  20 и опорного диска 2. Подвижный зажим имеет двуплечие рычаги 27. На одних концах последних закреплены центрирующие ролики 31, а другие концы выполнены с возможностью взаимодействи  с жесткими упорами. Распорный диск 6 подвижного зажима св зан с опорным диском посредством гидроцилиндров с корпусами 24 и 25, смонтированными на опорном 3 и распорном 26 дисках. Штоки гидроцилиндров установлены соосно и жестко св заны с диском оплавлени  20. ЦЭ 4 и 5 снабжены полыми колодками 10 с выполненными раздельно и размещенными на них токоподвод щими 12 и зажимными 11 башмаками. Колодки 10 шарнирно св заны другими концами ЦЭ 5 и 4. Балки 16 установлены шарнирно на ос х 15 в полост х колодок с зазором. Серьги 17 балок расположены параллельно друг другу и св зывают балку с распорным диском 6. Опорный диск 3 подвижного зажима выполнен с жестким упором 33 в виде кольцевого выступа со стороны распорного диска 26. Подвижный диск оплавлени  20 установлен с зазором относительно упора 33 опорного диска 3. Каждый из ЦЭ выполнен в виде двух параллельных пластин. Между пластинами на оси 29 с возможностью поворота смонтирован рычаг 27. На плече рычага со стороны центрирующего ролика установлен упор с возможностью контактировани  с распорным диском. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к оборудованию дл  контактной стыковой сварки кольцевых стыков труб в услови х строительства магистральных трубопроводов нефт ной и газовой промышленности .

Цель изобретени  - повышение технологических возможностей сварочной машины.

На фиг. 1 изображена машина, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Машина дл  контактной стыковой сварки труб содержит центральную штангу 1, продольна  ось которой совпадает с осью свариваемых труб. На противоположных концах штанги 1 закреплены опорные диски 2 и 3. Вблизи опорного диска 2 установлен неподвижный центрирующий механизм 3 зажати , а вблизи опорного диска 3 расположен подвижный центрирующий механизм 5 зажати . Неподвижный центрирующий механизм 4 зажати  выполнен в виде распорного диска 6, установленного на центральной штанге 1 с возможностью перемещени  с помощью гидропривода 7 перемещени , выполненного в виде силовых цилиндров , расположенных симметрично вокруг центральной штанги 1, при этом корпус каждого из них закреплен жеско на распорном диске 6, а шток 8 жестко закреплен на опорном диске 2 на котором шарнирно закреплены центрирующие элементы - зажимные рычаги 9, расположенные равномерно и симметрично относительно продольной

5

0

5

0

5

0

5

оси штанги 1. Другие концы зажимных рычагов 9 шарнирно св заны каждый с полой колодкой IX), на которой установлены зажимной башмак 11 и токо- подвод щий башмак 12, соединенный гибкими токоподводами 13 с одним из полюсов трансформатора 14.

На каждой полой колодке 10 с помощью шарнира 14 установлена балка 16 с возможностью покачивани . На балке 16 шарнирно закреплены две параллельные серьги 17, которые своими другими концами шарнирно соединены с распорным диском 6 неподвижного центрирующего механизма 4 зажати .

Другой подвижный механизм 5 зажати  свариваемых труб имеет аналогичную конструкцию и отличаетс  тем, что его центрирующие элементы - зажимные рычаги 18 одними своими концами св заны посредством шарниров 19 с подвижным диском 20 оплавлени . При этом распорный диск подвижного центрирующего механизма 5 зажати  установлен на штанге 1 с возможностью продольного перемещени  посредством блоков цилиндров, расположенных равномерно и симметрично относительно продольной оси центральной штанги 1. Каждый блок цилиндров выполнен в виде штока 21 с двум  расположенными на разных концах штока поршн ми 22 и 23, каждый из которых установлен с возможностью перемещени  в корпусах 24 и 25 соответственно . Корпуса 24 каждого блока цилиндров закреплены жестко в опорном диске 3, а корпусы 25 в распорном диске 26 подвижного механизма 5

зажати . При этом штоки 21 блоков цилиндров жестко закреплены на подвижном диске 20 оплавлени , который расположен относительно опорного диска 3 коаксиально с зазором.

Второе центрирующее устройство 2 машины выполнено в виде р да двуплечих рычагов, количество которых соответствует количеству центрирующих элементов - зажимных рычагов 18. Каждый зажимной рычаг 18 выполнен в виде двух параллельных пластин 28 (фиг. 2), между которыми на оси 29 закреплен с возможностью прокачивани  двуплечий рычаг 30. На одном конце двуплечего рычага 30 центрирующего устройства 27 закреплены с возможностью проворота на оси центрирующий ролик 31 и упор 32 с возможностью его контакта с распорным диском 26 подвижного механизма 5 зажати . Другой конец каждого двупл чего рычага 30 имеет возможность взаимодействовать с жестким упором 33, выполненным на опорном диске 3 со стороны подвижного механизма 5 зажати  свариваемых труб.

В машине дл  контактной стыковой сварки труб установлены насосна  станци  34 и механизм 35 перемевте- ни  машины по внутренней поверхности трубопровода с приводными роликами 36. Трубопровод обозначен позицией 37, а привариваема  труба позицией 38.

Работа машины дл  контактной стыковой сварки осуществл етс  следующим образом.

Машина дл  контактной стыковой сварки перемещаетс  после сварки очередного стыка вдоль сваренной трубы - трубопровода 37 при помощи механизма 35 ее перемещени . При этом в полост х Д и Г каждого блока цилиндров гидропривода подвижног центрирующего механизма 5 находитс  рабоча  жидкость под давлением, так как корпусы 24 и 25 этих цилиндров закреплены жестко на опорном 3 и распорном 26 дисках. Подвижный диск 20 оплавлени  с закрепленными штоками 21 блоков цилиндров совместно с распорным диском 26 перемещаетс  в сторону опорного диска 3. При это другой конец каждого двухплечего рычага 30 контактирует с упором 33 опорного диска 3. Двуплечий рычаг 3 центрирующего механизма 27 повора и10

15

20

550846

ва сь на оси 29, вводит в контакт центрирующий ролик 31 с внутренней поверхностью трубопровода 37. Машина при этом сцентрирована на центрирующих роликах 30 и приводных роликах 36 механизма перемещени  и перемещаетс  к следующему стыку, опира сь на них.

Машина при этом устанавливаетс  так, что передн   часть машины выезжает из трубопровода 37, а торец трубопровода располагаетс  посередине между механизмами 4 и 5 зажати  свариваемых труб на месте будущего сваренного стыка.

От машины отключают кабели питающей сети и на ее переднюю часть надевают подлежащую сварке трубу 38 до упора в торец трубопровода 37. После этого к машине оп ть подключают кабели питани  и управлени . Затем в полости Е блоков цилиндров гидропривода подвижного центрирую25 щего механизма 5 зажати  свариваемых труб подаетс  рабоча  жидкость под давлением. Так как штоки 21 каждого блока цилиндров жестко закреплены в подвижном диске 20 оплавлени 

30 корпусы 24 и 25 жестко закреплены на диске 3 и распорном диске 26, а поршень 22 штоков 21 находитс  в крайнем положении, так как в полости Г жидкость находитс  под давлением, то распорный диск 26 перемещаетс  в сторону стыка и происходит зажатие плети - трубопровода 37 подвижным механизмом 5 зажати .

Далее в полость Б подаетс  рабодд ча  жидкость под давлением, а полость Г соедин етс  со сливом. А в св зи с тем, что центрирующий механизм 5 зажати  неподвижен и зажимает трубопровод 37, то ачинает перемещатьс  неподвижный дж 3 в сторону от стыка . Концы двупл -их рычагов 30 центрирующего механи ta 27 выход т из контакта с выстуь 33, выполненным на диске 3, при этом центрирующие ролики 31 отход т от внутренней поверхности трубопровода 37 к центральной оси до упора выступа 32 в распорный диск 26 подвижного механизма зажати .

В полост х Б и Г нет давлени , след щий золотник (не показан) находитс  на нейтрали. Далее в полость Ж гидропривода 7 неподвижного механизма 4 зажати  подаетс  под дав35

45

50

лением рабоча  жидкость. А так как их штоки 8 жестко закреплены на диске 2, а корпусы - на распорном диске 6, то распорный диск 6 перемеща- етс  в сторону стыка и происходит зажатие и центрирование привариваемой трубы 38 относительно подвижного механизма 5 зажати . Таким образом машина зажата и сцентрирована от-

носительно трубопровода 37, а привариваема  труба 38 зажата и сцентрирована относительно сварочной машины.

Зажатие трубопровода 37 и трубы 38 производитс  при помощи зажимных башмаков 11, при этом распределение необходимого соотношени  между усили ми зажати  и токоподвода производитс  при испытании машины путем перемещени  положени  шарнира 15 балки 16 в полой колодке 10.

При подаче рабочей жидкости в полости В блоков цилиндров происход т оплавление и осадка. Так как подвижный механизм 5 зажати  и неподвижный механизм 4 зажати  зажимают машину к трубопроводу 37 и привариваемую трубу 38 с помощью зажимных башмаков 11, то усилие оплавлени  и осадки от блоков цилиндров передаетс  через штангу 1 машины и неподвижный механизм 4 зажати  к привариваемой трубе 38, торец трубы 38 в процессе оплавлени  и осадки перемещаетс  в сторону торца трубопровода 37 совместно с центральной штангой 1 машины и неподвижным механизмом 4.зажати .

Происход т сварка-сплавление и

осадка согласно технологическому про

цессу. Трубы сварены.

Из полостей Е, В, Ж всех цилиндров выпускают рабочую жидкость и подают ее в противоположные полости, при этом все механизмы возвращаютс  в ис- ходное положение, освобождаютс  свариваемые трубы от зажати  их зажимными токоподвод щими башмаками 10.

Одновременно в полост х Д и Г каждого блока цилиндров гидропривода находитс  рабоча  жидкость под давлением , распорный диск 26 совместно с подвижным диском 20 оплавлени  перемещаетс  в сторону опорного диска 3. Конец каждого двуплечего рычага 30

,

входит в контакт с выступом 33 опор ного диска 3, двуплечие рычаги 30 центрирующего устройства, поворачива сь на ос х, вход т в контакт с

, ,. jg

15 20

25 0

35

40

- .,

50

55

внутренней поверхностью трубопровода 37. Машина сцентрирована на приводных роликах 36 и центрирующих роликах 31. Процесс сварки повтор етс .

При незначительных неровност х или погрешност х трубы, не вли ющих на качество сварки, благодар  наличию в конструкции зажимных 11 и токопод- вод щих башмаков 12, установленных на полой колодке 10 подвижного и неподвижного механизмов 5 и 4 зажати , шарнирного соединени  15 с балкой 16 обеспечиваютс  полное прилегание зажимных и токоподвод щих башмаков к внутренней поверхности трубопровода и уменьшение энергетических затрат.

При значительных отклонени х параметров привариваемых труб, вли ющих на качество сварки, выбира  относительно небольшой зазор И (фиг. 1) между балкой 16 и корпусом качающейс  полой колодки 10, зажимной и токо подвод щий башмаки совместно с балкой 16 и параллельными серьгами 17 превращаютс  в жесткий калибр, который правит недопустимые погрешности трубы и позвол ет сваривать качественный трубопровод из труб, которые при использовании других конструкций сва рочных машин приходитс  отбраковывать .

Благодар  наличию центрирующего механизма 27, который поддерживает сварочную машину все врем  в сцентрированном состо нии, при зажатии не трат тс  усили  дл  подъема машины к центру, а также машина не ложитс  на внутреннюю поверхность трубопровода на трассе.

Кроме того, выполнение в подвижном механизме 5 зажати  блоков цилиндров , штоки которых жество закреплены на подвижном диске, расположенном с зазором относительно корпуса машины, позвол ет уменьшить длину машины, так как в этом случае за базу центрирующего механизма можно считать рассто ние между поршн ми блоков цилиндров и легче проходить закругление трубопровода.

Конструктивные особенности предлагаемой машины дл  контактной стыковой сварки труб улучшают услови  центрировани , а следовательно, и качество сварки труб с большим допуском , что расшир ет технологические возможности машин дл  контактной стыковой сварки труб, расположенных

Claims (1)

1. Формула изобретения $ стыковой

   Машина для контактной труб, содержащая центральную с двумя опорными дисками, поди неподвижный зажимы сваритруб с распорными дисками, сварки штангу вижный ваемых установленными на штанге между опорными дисками с возможностью перемещения, центрирующими элементами и зажимными токоподводящими башмаками, между распорным диском подвижного зажима и ближайшим к нему опорньм диском концентрично штанге с возможностью перемещения относительно нее установлен диск оплавления, центрирующие элементы подвижного и неподвижного зажимов закреплены одними концами шарнирно относительно соответственно. диска оплавления и опорного диска, кроме того, подвижный, зажим снабжен двуплечими рычагами, на одних концах которых закреплены центрирующие ролики, а другие выполнены с возможностью взаимодействия с жёсткими упорами, распорный диск подвижного зажима связан с опорным диском посредством силовых цилиндров, ι

   А- А корпусы которых соосно и жестко установлены на опорном и распорном дисках, а штоки жестко связаны с диском оплавления, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей машины, зажимы снабжены полыми колодками, каждая из которых шарнирно связана со свободным концом центрирующего элемента, балками, каждая из которых установлена шарнирно на оси в полости колодки с зазором, серьгами, каждые две из которых установлены параллельно одна другой и шарнирно связаны с балкой и распорньм диском, при этом зажимные и токоподводящие башмаки выполнены раздельно и установлены на колодках, жесткий упор подвижного зажима выполнен в виде кольцевого выступа на опорном диске со стороны распорного диска, подвижный диск оплавления установлен с зазором относительно упора опорного диска, каждый центрирующий элемент выполнен в виде двух параллельных пластин, а между ними на оси с возможностью покачивания расположен двуплечий рычаг, кроме того, на плече двуплечего рычага со стороны ролика выполнен с возможностью контактирования с распорным диском упор.

   Б-В

   Фиг.3