Установка для контактного стикового зварювання трубчастої оболонки із заглушкою

Установка для контактного стикового зварювання трубчастої оболонки із заглушкою, яка містить станину, змонтовані на станині пристрої подачі зварюваних деталей до зони зварення, корпуси-напрямні з каналами в кожному з них, виконаними СПІВВІСНО, в одному з яких розташований основний затискач для трубчастої оболонки, який містить цангу, а у другому затискач електрода-тримача для заглушки, з єднаний з приводом створення зварного зусилля, герметичну роз'ємну зварну камеру, додатковий затискач для трубчастої оболонки, який містить цангу з приводом, а також джерело зварного струму, який відрізняється тим, що зварна камера містить стаканоподібний корпус з центральним отвором у днищі, закріплений на корпусі-напрямній основного затискача, СПІВВІСНО її каналу, цанга додаткового затискача розміщена усередині стаканоподібного корпусу, а и привід містить упорний елемент, виконаний з можливістю переміщення уздовж осі корпусу з боку його відкритого торця та контакту з цангою додаткового затискача, причому між цангою додаткового затискача та днищем корпусу, з одного боку, та упорним елементом, з другого боку, а також між бічними поверхнями корпусу та цангою розміщені ущільнювальні елементи Винахід має відношення до зварної техніки, за допомогою якої виробляють зварні вироби, які використовують, зокрема у атомній техніці Найбільш ефективно винахід може бути використано у виробництві тепловидільних елементів енергетичних та ядерних реакторів Основні ВИМОГИ, ЯКІ ставлять до згаданих виробів, зокрема до тепловидільних елементів, є непроникність зварного шва, його висока СТІЙКІСТЬ до гідридного окрихчування, циклічного напруження, корозійна СТІЙКІСТЬ В умовах підвищених температур Тепловидільні елементи с основою атомного реактора БІЛЬШІСТЬ тепловидільних елементів являють собою трубчасту оболонку з корозійно та радіаційностійких сплавів, заповнену ядерною паливною речовиною Обидва КІНЦІ трубчастої оболонки закриті заглушками, герметично привареними до оболонки Відома установка для контактного стикового зварювання трубчастою оболонки із заглушкою, яка містить станину, змонтовані на станині корпуснапрямна з каналом, у якому розмішений затискач для трубчастої оболонки, та корпус-напрямна з каналом для розміщення затискача для заглушки, з'єднана з приводом створення зварного зусилля Установка має також герметичну роз'ємну зварну камеру та приводи подачі зварювальних деталей до зварної камери (авт свід СРСР No 941070 В23К 11/04, 1982) [1] Кожний із затискачів містить цангу з и приводом Зварна камера є установці утворена корпусами-напрямними та виконана з перпендикулярним її осі розніманням Ця установка не забезпечує жорстку Фіксацію зварювальної трубчастої оболонки, через те, що має тільки один затискач для оболонки, що -веде до зниження якості зварного з'єднання крім того, конструкція вузла ущільнення зварної камери є складною, тому, що містить велику кіль кість (не менш, як п'ять) ущільнювальних елементів Це веде до зниження надійності герметизації зварної камери та, як наслідок, до зниженню якості зварного з'єднання Відома установка для контактного стикового зварювання трубчастої оболонки із заглушкою, яка містить станину, змонтовані на станині пристрої 00 47847 подачі зварюваних деталей до зони зварення, корпуси-напрямні з каналами в кожній з них, виконаними СПІВВІСНО, в одному з яких розташований основний затискач для трубчастої оболонки, який містить цангу, а в другому затискач електрода-тримача для заглушки, з'єднаний з приводом створення зварного зусилля, зверну камеру, додатковий затискач для трубчастої оболонки який містить цангу з приводом, а також джерело зварного струму (авт свід СССР No 1490829, В23К 11/00, 1991) [2] 1 установці герметична зварна камера створене, з одного боку, розміщеними у одній корпусінапрямній повзунами з розташованими у них порожнистими штоками з кільцевими ущільненнями ковзного тилу, а з другого боку електродом-тримачем заглушки, розташованим у другому корпусі-напрямній з кільцевими ущільненнями ковзного типу, повзуни впираються за допомогою ущільнень у фланець струмоподводу з обох його боків Додатковий затискач трубчастої оболонки забезпечує більш високу жорсткість фіксації трубчастої оболонки, що частково сприяє підвищенню якості зварного з'єднання Проте вузол ущільнення зварної камери залишається складним тому, що до його складу входять не менше шести ущільнювальних елементів у тому числі не менше чотирьох кільцевих ущільнень ковзного типу Це ведедо зниження надійності герметизації зварної камери та, як наслідок, до зниження якості зварного з'єднання В основу винаходу поставлена задача створити таку установку для контактного стикового зварювання трубчастої оболонки із заглушкою, яка у порівнянні із установкою, обраною як прототип, була б більш простою та забезпечувала більш високу якість зварного з'єднання Поставлена задача вирішується в установці для контактного стикового зварювання трубчастої оболонки із заглушкою, яка містить станину, змонтовані на станині пристрої подачі зварюваних деталей до зони зварення, корпуси-напрямні з каналами в кожній з них, виконаними СПІВВІСНО, В одному з яких розташований основний затискач для трубчастої оболонки, який містить цангу а у другому - затискач електрода-тримача для заглушки, з'єднаний з приводом створення зварного зусилля, герметичну роз'ємну зварну камеру, додатковий затискач для трубчастої оболонки, який містить цангу з приводом, а також джерело зварного струму Згідно з винаходом зварна камера містить стаканоподібний корпус з центральним отвором у днищі, закріплений на корпусі-напряиній основного затискача, СПІВВІСНО її каналу, цанга додаткового затискача розміщене усередині стаканоподібного корпусу, а и привід містить упорний елемент, виконаний з можливістю переміщення уздовж осі корпусу з боку його відкритого торця та контакта з цангою додаткового затискача, причому між цангою додаткового затискача та днищем корпусу, з одного боку, та упорним елементом, з другого боку, а також між бічними поверхнями корпусу та цангою розміщені ущільнювальні елементи Завдяки тому, що зварна камера містить стаканоподібний корпус з центральним отбором, закріплений на корпусі-напрямній основного затискача, цанга додаткового затискача, розміщена усередині стаканподібногс корпусу, забезпечує разом із цангою основного затискача не тільки надійну Фіксацію трубчастої оболонки під час зварювання, але й разом з упорним елементом, який контактує з нею, надійну герметизацію зварної камери Остання обставина обумовлена тим, що геометрія корпусу сприяє зменшенню КІЛЬКОСТІ ущільнювальних елементів у зварній камері, а закріплення стаканоподібного корпусу на корпусі-напрямній основного затис кача вилучає останній з участі у герметизації зварної камери, що у свою чергу виключає використання у основному затискачі ущільнювальних елементів та спрощує конструкцію установки у цілому Ці обставини обумовлюють більш високу якість зварного з'єднання На Фіг 1 зображено схему пропонованої установки, на Фіг 2 зображено частину установки із зварною камерою Установка для контактного стикового зварювання трубчастої оболонки із заглушкою (Фіг1) містить станину і, на якій за допомогою ізоляційної прокладки розташована корпуснапрямна 2 повзуна 3 основного затискача та корпус-напрямна 4, з'єднана із приводом 5 зварного зусилля, корпуси-нзпрямні 2 та 4 мають СПІВВІСНІ канали, ВІДПОВІДНО 6 та 7 У каналі 6 розміщена цанга -3 основного затискача трубчастої оболонки 9 з'єднана за допомогою повзуна 3 із своїм приводом 10 У каналі 7 розміщений повзун 11 затискача штоку 12 із змінним електродом-тримачем и заглушки 14 На корпусі-нзпряиній 2, СПІВВІСНО її каналу 6 закріпленим стаканоподібний корпус 15 з центральним отвором 16 (Фіг 2) у днищі 9 корпусі 15 розміщена цанга 17 додаткового затискача, привід 18 (фіг 1) якого містить упорний елемент 19 у вигляді Фланця з центральним отвором, виконаний з можливістю переміщення уздовж осі корпусу 15 з боку його відкритого торця та контакта з хвостовим торцем цанги 17 Між торцем цанги 17 з боку пелюстків та днищем корпусу 15 розмішений кільцевий ущільнювальний елемент 20, а між бічними поверхнями корпусу 15 те цангою 17 - кільцевий ущільнювальний елемент 21 Для ущільнювання штоку 12 у хвостовій частині цанги 17 виконано проточування, у якому розміщений кільцевий ущільнювальний елемент 22 У СТІНЦІ стаканоподібногс корпусу 15 виконано отвір 23, з'єднаний з патрубком 24 із вакуумною помпою 25 та джерелом 26 подачі інертного газу Установка містить привід 27 подачі заглушки 14 та привід подачі трубчастої оболонки 9 Сна кресленні не показано) до зварної камери, страховий затискач, а також джерело 28 імпульсного струму Установка працює таким чином У початковому стані цанга 8 основного затискача трубчастої оболонки 9, переважно тепловидільного елемента знаходиться у розкритому положенні і упорний елемент 19 не 47847 контактує із цангою 17 додаткового затискача, яка також знаходиться у розкритому положенні Ущільнювальні елементи 20, 21 та 22 знаходяться у нєстиснутому стані Шток 12 при цьому розташований поза стаканоподібного корпусу 15 на деякій відстані від нього для можливості встановлення заглушки Таким чином, зварна камера знаходиться у розкритому стані і установка готова до проведення циклу зварювання Після закріплення заглушки 14 у штоці 12 вмикають привід 5 і шток 12 із заглушкою 14 уводиться до корпусу 15 зварної камери до заданого положення Далі крізь порожнистий повзун 3 корпусу-напрямній 2 та цен ральний отвір 16 у днищі корпусу 15 трубчасту оболонку 9 подають де зварної камери до упору у торець заглушки 14 Вмикають привід 10 основного затискача трубчастої оболонки 9 і цанга 8 переміщується у бік приводу 10 та затискує трубчасту оболонку 9 при цьому, за рахунок сил тиску та тертя, торець оболонки 9 відходить від торця заглушки 14 на певну відстань, необхідну для вакуумування та наступного заповнення оболонки 9 інертним газом Після цього привід 10 вимикають, а привід 18 вмикають, і упорний елемент 19 переміщується до корпусу-напрямній та контактує з цангою 17 при цьому відбувається додатковий затиск трубчастої оболонки 9 , що запобігає деформації останньої під час званого процесу, одночасно відбувається герметизація зварної камери завдяки тому, що упорний елемент 19 стискує кільцевий ущільнювальний елемент 22, який охоплює шток 12, а цанга 17 стискує кільцевий ущільнювальний елемент 20, який охоплює трубчасту оболонку 9 , а також кільцевий ущільнювальний елемент 21, який охоплює бічну поверхню цзнги 17 (Фіг 2) Далі привід 18 вимикають Після ЦЬОГО, за допомогою вакуумної помпи 25 здійснюють відкачку зварної камери та трубчастої оболонки 9 до заданого тиску Далі відкачку припиняють та напускають інертний газ від джерела 26 до відкачаного простору до заданого тиску при такому тиску видержують 2 - 3 секунд та вмикають привід 5 внаслідок чого заглушка 14 притискується до тор ця трубчастої оболонки 9 Одночасно з цим вмикають джерело 28 і імпульс зварного струму проходить крізь трубчасту оболонку 9 та заглушку 14, внаслідок чого між ними утворюється герметичне зварне з'єднання Після закінчення зварного процесу привід 5 вимикають, припиняють подачу інертного газу, а газ, який залишився у камері, випускають до системи вентиляції Далі вмикають привід 18, за допомогою якого упорний елемент 19 переміщується до корпусу-напрямній 4, ущільнювальний елемент 22 розтискується, ЗВІЛЬНЯЮЧІ шток 12 привід 5 перемикають на зворотний хід і корпус-напрямна 4 із штоком 12 повертається до первинного положення Вмикають привід 10, і цанга 8 основного затискача, переміщуючись, розтискується та звільняє трубчасту оболонку 9, при цьому зусилля від основного затискача через оболонку 9 передається на цангу 17 додаткового затискача і вона виходить із сполучення з конусною поверхнею, виконаною у корпусі 15, і також розтискується Внаслідок цього розтискується ущільнювальний елемент 20, що приводить до повного звільнення трубчастої оболонки 9 із заглушкою від затискачів Після цього готовий виріб вилучають із зварної" камери та починають новий цикл зварювання Таким чином, конструкція пропонованої установки для контактного стикового зварювання трубчастої оболонки із заглушкою, завдяки розміщенню основного затискача поза зварної камери, сприяє значному скороченню її робочого об'єму та зменшенню КІЛЬКОСТІ ущільнювальних елементів і у порівнянні із конструкцією відомої установки є більш прос -тою та надійною, що забезпечує більш високу якість зварного з'єднання ФІГ. 1 47847 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71