Станки для контактной сварки труб

Станки имеют ручной (рычажный), пневматический или гидравлический привод механизма осадки в зависимости от диаметра свариваемых труб. На рис..14 приведена конструктивная схема станка с пневмоприводом для сварки труб диаметром от 160 мм до 335 мм.

Станок включает в себя сварной каркас 1 со столом, на котором смонтированы подвижная 2 и неподвижная 3 каретки. Передвижение подвижной каретки 2 производится пневмоцилиндром 4 по направляющим, закрепленным на столе. На каретках установлены зажимы для труб 5, которые могут поворачиваться относительно вертикальной оси. Они имеют фиксированные углы поворота 15, 22.5, 30 и 45⁰. Это позволяет варить как прямой стык, так и угловой.

Внутри каркаса смонтирована пневматическая система станка 6, имеющая устройство для регулирования подаваемого в цилиндр сжатого воздуха (редуктор) 7, а также понижающий трансформатор 10, для питания током напряжением 36В нагревателя.

Станок комплектуется нагревателем 8, торцовочным устройством 9 и комплектом вкладышей, устанавливаемых в зажимы 5 для сварки труб различного диаметра.

Нагреватель состоит из алюминиевой круглой плиты с залитыми в ней ТЭНами, имеющей ручку для переноски и установки и питающий кабель для подключения к трансформатору. Плита нагревателя с обеих сторон покрыта фторопластовой пленкой или электроизоляционной тканью для уменьшения налипания (адгезии) материала труб. Нагреватель оснащен терморегулятором.

Торцовочное устройство состоит из двух параллельно вращающихся и установленных на одной оси дисков, имеющих по периметру зубья. На дисках закреплены ножи, режущие кромки которых выступают над поверхностью на 0,1…0,5 мм. Высота режущей кромки зависит от материала труб и регулируется с помощью прокладок. На оси дисков установлен упор с кольцом для фиксирования устройства на станке. Вращение дисков осуществляется рукояткой и подпружиненной собачкой.

Рис. 3.14. Станок для контактной сварки полимерных труб с пневмоприводом: 1 - каркас; 2 - каретка подвижная; 3 - каретка неподвижная; 4 - пневмоцилиндр; 5 - зажим для труб; 6 - пневмосистема станка; 7 - регулятор давления сжатого воздуха (редуктор); 8 - нагреватель; 9 - устройство торцовочное; 10 - трансформатор; 11 - свариваемые трубы

Стыковая сварка осуществляется следующим образом. В зажимы 5 станка устанавливают вкладыши, соответствующие диаметру свариваемых труб, а затем и сами трубы. Трубы надежно фиксируют в зажимах, вылет концов труб из зажимов должен быть не менее 20 мм.

Между торцами труб устанавливают торцовочное устройство 9 и с помощью упора и кольца фиксируют его на столе станка. Включением пневмоцилиндра 4 перемещают подвижную каретку, чем прижимают торцы труб к дискам торцовочного устройства. Усилие прижатия должно быть небольшим, регулируемым давлением воздуха, подаваемого в пневмоцилиндр. Качательным движением рукоятки вращают диски, ножи которых снимают стружку одновременно с обоих торцов труб.

После подготовки торцов труб торцовочное устройство снимают, а на его место устанавливают нагреватель 8 с разогретой плитой. Трубы прижимают торцами к плите нагревателя с усилием, равным давлению осадки Р_ос. Торцы труб оплавляются до вязкотекучего состояния. В конце оплавления давление прижатия снижается на определенный отрезок времени. Затем производят отвод труб от нагревателя, нагреватель выводится из зоны сварки, а трубы вновь сжимаются с усилием Р_ос. Охлаждение образовавшегося шва происходит естественным путем без снятия усилия осадки. В зависимости от толщины стенок труб и температуры окружающего воздуха длительность охлаждения от 5 до 16 мин.

Давление осадки, длительность стадий оплавления и время охлаждения определяются технологической картой.

В условиях монтажной площадки для сварки труб диаметром до 160 мм используют сварочные установки с рычажным приводом механизма осадки (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Сварочная установка с рычажным приводом: 1, 2 - зажимы; 3 - направляющие; 4 - приводной рычаг; 5 - упорный рычаг; 6 - храповый тормоз; 7 - динамометр со стрелочным указателем; 8 - свариваемые трубы

Устройство включает в себя два зажима 1 и 2, которые перемещаются друг относительно друга по направляющим 3. Механизм перемещения состоит из кинематически связанных между собой рычагов – приводного 4 и упорного 5. Приводной рычаг стопорится в определенных положениях храповым тормозом 6 с зубчатым сектором. При сжатии торцов труб рычагами усилие контролируется по перемещению стрелки пружинного динамометра 7. Порядок сварки не отличается от вышерассмотренного.

Сварка враструб (рис. 3.11, б) применяется для соединения труб и деталей диаметром до 160 мм. Она основана на одновременном оплавлении тонкого слоя внутренней поверхности раструба и наружной поверхности конца трубы с последующим быстрым вдвиганием конца трубы в раструб.

Рис. 3.16. Нагреватель для сварки труб враструб: а) - общий вид; б) - схема установки труб при нагреве; 1 - гильза; 2 - дорн; 3 - клеммная коробка с терморегулятором; 4 - электронагревательные элементы; 5 – ручки.

Dн - наружный диаметр труб; D д - диаметр дорна; Dг - диаметр гильзы; L д - длина дорна; Lг - глубина гильзы

Для сварки враструб используют те же станки и сварочные установки, что и для сварки встык. Нагреватель (рис.3.16) имеет отличия. К плите с электронагревателями прикреплены гильза 1 и дорн 2, изготовленные из стали или из алюминиевого сплава. Диаметр гильзы D_г должен быть равным или несколько меньшим диаметра трубы. Диаметр дорна D _д должен быть равным или немного большим внутреннего диаметра раструба. Длина дорна L _д и глубина гильзы L_г должны быть на 1…1,5 мм больше глубины раструба. Гильзу и дорн обычно делают съемными для использования при работе с трубами различного диаметра.

Перед сваркой на конце трубы снимают фаску под углом 45°. После нагрева нагревателя конец трубы вставляют в гильзу, а дорн вдвигают в раструб. Необходимо следить, чтобы детали вдвигались без перекосов и вращения. После оплавления поверхностей конец трубы плавно, без перекоса вдвигают в раструб. Не допускается вращение деталей друг относительно друга.

При небольших объемах работ применяют стальные оправки, нагреваемые пламенем газовой горелки. Контроль температуры производится в этом случае с помощью термокарандаша.