Машина для контактного стикового зварювання труб

Изобретение относится к оборудованию контактной стыковой сварки кольцевых, стыков труб в условиях строительства магистральных трубопроводов нефтяной и газовой промышленности. Цель изобретения - расшире ние технологических возможностей машины. Машина содержит центральную пітангу 1 с двумя опорными дисками 2 и 3, подвижный и неподвижный зажимы свариваемых труб с распорными дисками 6 и 26, центрирующими элементами (ЦЭ) н зажимными токоподводящими башмаками. На подвижном зажиме концентрично центральной штанге установлен диск оплавления 20, Ц 5 и 4 Э подвижного и неподвижного зажимов закреплены одними концами шарнирно относительно соответственно диска оплавления 20 и опорного диска 2. Подвижный зажим имеет двуплечие рычаги 27. На одних концах последних закреплены центрирующие ролики 3 1 , а другие концы выполнены с возможностью взаимодействия с жесткими упорами. Q 9 СП О 37 Я 20 Я 33162325 Я 13 12 Фиі1 J—f-f 7~Г~Т ft $ 7 8 S 3S 5 55084 Распорный диск 6 подвижного зажима параллельно друг другу и связывают связан с опорным диском посредством балку с распорным диском 6. Опорный гидроцилиндров с корпусами 24 и 25, диск 3 подвижного зажима выполнен с смонтированными на опорном 3 и жестким упором 33 в виде кольцевого распорном 26 дисках. Штоки гидроцивыступа со стороны распорного диска линдров установлены соосно и жестко 26. Подвижный диск оплавления 20 связаны с диском оплавления 20. Ц 4 Э установлен с затором относительно и 5 снабжены полыми колодками 1 0 с упора 33 опорного диска 3 . Каждый выполненными раздельно и размещенны10 из ЦЭ выполнен в виде двух параллельми на ник токоподводящими 12 и э а ных пластин. Между пластинами на оси 1 И Н М 11 башмаками. Колодки 10 шарЖМЫ И 29 с возможностью поворота смонтинирно связаны с другими концами 113 5 рован рычяг 27. На плече рычага со и 4. Балки 16 установлены тарнирно стороны центрирующего ролика установна осях 15 в ПОЛОСТЯХ колодок с з а Т5 лен упор с возможностью контактирозором. Серьги 17 балок расположены вания с распорным диском. 3 ил. I Изобретение относится к оборудованию для контактной стыковой с в а р ки кольцевых стыков труб в условиях строительства магистральных трубопроводов нефтяной и газовой промыш25 ленности. Цель изобретения - повышение т е х нологических возможностей сварочной машины. На фиг. 1 изображена машина, о б 30 щий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Машина для контактной стыковой сварки труб содержит центральную 35 штангу 1, продольная ось которой совпадает с осью свариваемых труб. На противоположных концах штанги 1 закреплены опорные диски 2 и 3 . Вблизи опорного диска 2 установлен н е 40 подвижный центрирующий механизм 3 з а жатия, а вблизи опорного диска 3 расположен подвижный центрирующий механизм 5 зажатия. Неподвижный центрирующий механизм 4 зажатия вы45 полнен в виде распорного диска 6, установленного на центральной штанге 1 с возможностью перемещения с помощью гидропривода 7 перемещения, выполненного в врде силовых цилинд50 ров, расположенных симметрично в о к руг центральной штанги 1, при этом корпус каждого из них закреплен жестко на распорном диске 6, а шток 8 жестко закреплен на опорном диске 2, на котором шариирно закреплены цент- 55 рирующие элементы - зажимные рычаги 9, расположенные равномерно и симметрично относительно продольной оси штанги I . Другие концы зажимных рычагов 9 шарнирно связаны каждый с полой колодкой Ш, на которой установлены зажимной башмак 11 и токоподводящий башмак 12, соединенный гибкими токоподводами 13 с одним из полюсов трансформатора 14. На каждой полой колодке 10 с п о мощью шарнира 14 установлена балка 16 с возможностью покачивания. На балке 16 шарнирно закреплены две п а раллельные серьги 17, которые своими другими концами шарнирно соединены с распорным диском 6 неподвижного центрирующего механизма 4 зажатия. Другой подвижный механизм 5 зажатия свариваемых труб имеет аналогичную конструкцию и отличается тем, что его центрирующие элементы - з а жимные рычаги 18 одними своими к о н цами связаны посредством шарниров 19 с подвижным диском 20 оплавления. При этом распорный диск подвижного центрирующего механизма 5 зажатия установлен на штанге 1 с возможностью продольного перемещения посредством блоков цилиндров, расположенных равномерно и симметрично относительно продольной оси центральной штанги 1. Каждый блок цилиндров выполнен в виде штока 21 с двумя р а с положенными на разных концах штока поршнями 22 и 23, каждый из к о т о рых установлен с возможностью перемещения 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 5 ! 555084 6 зажатия. При этом штоки 21 блоков ваясь на оси 29, вводит в контакт цилиндров жестко закреплены на подцентрирующий ролик 31 с внутренней вижном диске 20 оплавления, который поверхностью трубопровода 37. Машина расположен относительно опорного при этом сцентрирована на центрирудиска 3 коаксиально с зз зором. ющих роликах 30 и приводных роликах 7 36 механизма перемещения и перемещаетВторое центрирующее устройство 2 ся к следующему стыку, опираясь на машины выполнено в виде ряда двуплених, чих рычагов, количество которых с о ответствует количеству центрирующих 10 Машина при этом устанавливается элементов - зажимных рычагов 18. так, что передняя часть машины выезКаждый зажимной рычаг 18 выполнен в жает из трубопровода 37, а торец трувиде двух параллельных пластин 28 бопровода располагается посередине (фиг. 2 ) , между которыми на оси 29 между механизмами 4 и 5 зажатия с в а закреплен с возможностью прокачи15 риваемых труб на месте будущего с в а вания двуплечий рычаг 30, На одном ренного стыка. конце двуплечего рычага 30 центриОт машины отключают кабели питарующего устройства 27 закреплены ющей сети и на ее переднюю часть нас возможностью проворота на оси цендевают подлежащую сварке трубу 38 трирующий ролик 31 и упор 32 с в о з 20 ДО упора в торец трубопровода 3 7 . можностью его контакта с распорным После этого к машине опять подклюдиском 26 подвижного механизма 5 чают кабели питания и управления. зажатия. Другой конец каждого двуплеЗатем в полости Е блоков цилиндров чего рычага 30 имеет возможность гидропривода подвижного центрируювзаимодействовать с жестким упором 25 щего механизма 5 зажатия свариваемых 33, выполненным на опорном диске 3 труб подается рабочая жидкость под со стороны подвижного механизма 5 давлением. Так как штоки 21 каждого зажатия свариваемых труб, блока цилиндров жестко закреплены в подвижном диске 20 оплавления В машине для контактной стыковой сварки труб установлены насосная Зо корпусы 24 и 25 жестко закреплены на станция 34 и механизм 35 переметедиске 3 и распорном диске 26, а п о р ния машины по внутренней поверхносшень 22 штоков 21 находится в крайти трубопровода с приводными ролинем положении, так как в полости Г ками 3 6 . Трубопровод обозначен п о жидкость находится под давлением, зицией 37, а привариваемая труба п о то распорный диск 26 перемещается в 35 сторону стыка и происходит зажатие зицией 38. плети - трубопровода 37 подвижным Работа машины для контактной стымеханизмом 5 зажатия. ковой сварки осуществляется следуюДалее в полость В подается рабощим образом. чая жидкость под давлением, а полость Машина для контактной стыковой Г соединяется со сливом. А в связи сварки перемещается после сварки с тем, что центрирующий механизм 5 очередного стыка вдоль сваренной зажатия неподвижен и зажимает труботрубы - трубопровода 37 при помощи провод 37, то •зчинает перемещаться механизма 35 ее перемещения. При неподвижный диі З в сторону от стыэтом в полостях Д и Г каждого блок а . Концы двупл их рычагов 30 центка цилиндров гидропривода подвижного рирующего механи іа 27 выходят из центрирующего механизма 5 находится контакта с выступ л 33, выполненным рабочая жидкость под давлением, так на диске 3, при этом центрирующие как корпусы 24 и 25 этих цилиндров ролики 31 отходят от внутренней п о закреплены жестко на опорном 3 и 50 верхности трубопровода 37 к центральраспорном 26 дисках. Подвижный диск ной оси до упора выступа 32 в р а с 20 оплавления с закрепленными штопорный диск 26 подвижного механизма ками 21 блоков цилиндров совместно зажатия, с распорным диском 26 перемещается в сторону опорного диска 3 . При этом В полостях Б и Г нет давления, 55 / \ другой конец каждого двухплечего следящий золотник (не показан) н а рычага 30 контактирует с упором 33 ходится на нейтрали. Далее в полость опорного диска 3 . Двуплечий рычаг 30 Ж гидропривода 7 неподвижного мехацентрирующего механизма 27 повора«инизма 4 зажатия подается под д а в 1555084 легшем рабочая жидкость. Л гак как их штоки 8 жестко закреплены на диске 2 , а корпусы - на распорном диске 6, то распорный диск 6 перемещается в сторону стыка и происходит зажатие н центрирование привариваемой трубы 38 относительно подвижного механизма 5 зажатия. Таким образом машина зажата и еден ірирована от10 носительно трубопровода 37, а привариваемая труба 38 зажата и сцентрирована относительно сварочной машины. Зажатие трубопровода 37 и трубы 38 производится при помощи зажимных 15 башмаков 11, при этом распределение необходимогосоотношения между усилиями зажатия и токоподвода производится при испытании машины путем перемещения положения шарнира 15 балки 20 16 в полой колодке 10. При подаче рабочей жидкости в полости В блоков иилиидров происходят оплавление и осадка. Так как подвижный механизм 5 зажатия и неподвижный 25 механизм 4 зажатия зажимают машину к трубопроводу 37 и привариваемую трубу 38 с помощью зажимных башмаков 11, то усилие оплавления и осадки от блоков цилиндров передается 30 через штангу I машины и неподвижный механизм 4 зажатия к привариваемой трубе 38, торец трубы 38 в процессе оплавления и осадки перемещается в сторону торца трубопровода 37 совместно с центральной штангой 1 маши- 35 ны и неподвижным механизмом 4 зажатия. Происходят сварка-сплавление и осадка согласно технологическому про40 цессу. Трубы сварены. Из полостей Е, В, Ж всех цилиндров выпускают рабочую жидкость и подают ее в противоположные полости, при этом все механизмы возвращаются в ис- 45 ходное положение, освобождаются свари1 ваемые трубы от зажатия их зажимными токоподводящими башмаками 10. Одновременно в полостях Д и Г каждого блока цилиндров гидропривода находится рабочая жидкость под давле- 50 нием, распорный диск 26 совместно с подвижным диском 20 оплавления перемещается в сторону опорного диска 3 . Конец каждого двуплечего рычага 30 входит в контакт с выступом 33 опор- 55 ного диска 3, двуплечие рычаги 30 центрирующего устройства, поворачиваясь на осях, входят в контакт с В внутренней поверхност ью трубопровода 37. Машина сцентрирована на приводных роликах 36 и центрирующих роликах 31. Процесс сварки повторяется. При незначительных неровностях или погрешностях трубы, не влияющих на качество сварки, благодаря наличию в конструкции зажимных 11 и токоподводящих башмаков 12, установленных на полой колодке 10 подвижного и неподвижного механизмов S и 4 зажатия, шарнирного соединения 15 с балкой 16 обеспечиваются полное прилегание зажимных и токоподводящих башмаков к внутренней поверхности трубопровода и уменьшение энергетических затрат, При значительных отклонениях параметров привариваемых труб, влияющих на качество сварки, выбирая относительно небольшой зазор И (фиг. 1) между балкой 16 и корпусом качающейся полой колодки 10, зажимной и токо подводящий башмаки совместно с балкой 16 и параллельными серьгами 17 превращаются в жесткий калибр, который правит недопустимые погрешности трубы и позволяет сваривать качественный трубопровод из труб, которые при использовании других конструкций сва рочных машин приходится отбраковывать. Благодаря наличию центрирующего механизма 27, который поддерживает сварочную машину все время в сцентрированном состоянии, при зажатии не тратятся усилия для подъема машины к центру, а также машина не ложится на внутреннюю поверхность трубопровода на трассе. Кроме того, выполнение в подвижном механизме 5 зажатия блоков цилиндров, штоки которых жество закреплены на подвижном диске, расположенном с зазором относительно корпуса машины, позволяет уменьшить длину машины, так как в этом случае за базу центрирующего механизма можно считать расстояние между поршнями блоков цилиндров и легче проходить закругление трубопровода. Конструктивные особенности предлагаемой машины для контактной стыковой сварки труб улучшают условия центриров ания, а следовательно, и качество сварки труб с большим допуском, что расширяет технологические возможности машин для контактной стыковой сварки труб, расположенных 555034 0 внутри свариваемых труб, применяемых при сварке магистральных трубопроводов . корпусы которых соосно и жестко vc тановлены на опорном к распсриоч дисках, а штоки жестко связачы с диском оплавления, о т л и ч а ю Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я щ а я с я тем, что, целью расширения технологических возможностей Машина для контактной стыковой машины, зажимы снабжены полыми чо сварки труб» содержащая центральную лодками, каждая из которых шарнирно штангу с двумя опорными дисками, под10 связана со свободным концом центривижный и неподвижный зажимы сварирующего элемента, балками, каждая ваемых труб с распорными дисками, из которых установлена шарнирно на установленными на штанге между опороси в попости колодки с зазором, ными дисками с возможностью перемесерьгами, каждые две из которых у с щения, центрирующими элементами и тановлены параллельно одна другой 15 зажимными токоподводящими башмакаи шарнирно связаны с балкой и распорми, между распорным диском подвижноным диском, при этом зажимные и т о го зажима и ближайшим к нему опорным коподводящие башмаки выполнены р а з диском концентрично штанге с возмождельно и установлены на колодках, ностью перемещения относительно нее жесткий упор подвижного зажима выпол* 20 нен в виде кольцевого выступа на установлен диск оплавления, центрирующие элементы подвижного и неподопорном диске со стороны распорного вижного зажимов закреплены одними диска, подвижный диск оплавления концами шарнирно относительно с о о т установлен с зазором относительно ветственно диска оплавления и опорупора опорного диска, каждый центри25 ного диска, кроме т о г о , подвижный рующий элемент выполнен в виде двух зажим снабжен двуплечими рычагами, параллельных пластин, а между ними на одних концах которых закреплены на оси с возможностью покачивания центрирующие ролики, а другие выполрасположен двуплечий рычаг, кроме тонены с возможностью взаимодействия г о , на плече двуплечего рычагз со с жёсткими упорами, распорный диск 30 стороны ролика выполнен с возможноподвижного зажима связан с опорным стью контактировання с распорным д и с диском посредством силовых цилиндров, ком упор. А- А Фиг.I Редактор А. Мотыль Сое тав итель И. чЗелицина Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни Заказ 524 Тираж 649 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г . Ужгород, ул. Гагарина, 101