ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Метод рулонирования, применяемый при изготовлении негабаритных емкостей и сооружений

При изготовлении емкостей и сооружении большого размера из

листового проката целесообразно основной объем работ выполнять на

заводе-изготовителе. Для этого каждую конструкцию расчленяют так, чтобы

отправочные элементы имели возможно большие размеры, но в пределах

габарита железнодорожного подвижного состава. С целью увеличения

размеров отправочных элементов толщиной до 16...18 мм был разработан

метод рулонирования, получивший широкое распространение.

Узлы конструкции в виде полотнищ большого размера собирают, сваривают

и сворачивают в рулон на специальных установках. Схема такой установки

показана на рис. 30, а, б. Необходимость сварки с двух сторон

предопределяет наличие двух ярусов 1 и 2, а также поворотного кружала 3

для передачи полотнищ с одного яруса на другой с поворотом на 180°.

Перемещение полотнища и его сворачивание обеспечиваются рабочим

кружалом 4. На ярусах 1 и 2 располагают четыре рабочих участка: сборки,

сварки с одной стороны, сварки с другой стороны, контроля и исправления

дефектов. Сворачивание рулона производят после завершения работ на

каждом из участков. При этом полотнище наворачивают на вспомогательный

элемент, закрепляемый в рабочем кружале. Размеры полотнища определяют

из условия рационального членения конструкции. Например, боковые стенки

вертикальных цилиндрических резервуаров выполняют из одного, двух и

более полотнищ в зависимости от размеров емкости, чтобы масса рулона не

превышала 40...65 т. Ширина полотнища соответствует высоте боковой

стенки резервуара, т. е. составляет 12...18 м; такая же ширина двухъярусной

установки для сборки, сварки и сворачивания полотнищ. Днища резервуаров

и газгольдеров, диаметр которых превышает 12 м, приходится выполнять из

нескольких полотнищ. Если масса каждого из этих полотнищ невелика, то

34

они сворачиваются в один рулон. Боковые стенки листовых конструкции башенного типа также выполняют из нескольких полотнищ, каждое из которых имеет длину, равную периметру боковой стенки. Ширина рулона в этом случае соответствует высоте монтажного блока и выбирается по грузоподъемности кранового оборудования на монтаже.

Расположение листов в полотнище, их толщина и типы соединений определяются как конструктивными, так и технологическими соображениями. Листы толщиной 7...8 мм и более собирают и сваривают стыковыми соединениями, а более тонкие - нахлесточными. Это объясняется тем, что нахлесточные соединения тонких листов проще собирать и сваривать, причем сворачивание такой нахлестки затруднений не вызывает. При толщине листов более 7.8 мм нахлестка приобретает заметную жесткость и неудобна для сворачивания. Напротив, стыковое соединение листов такой толщины оказывается приемлемым как с позиции сборки и сварки под флюсом, так и с позиции последующего сворачивания в рулон. Из этих же соображений все соединения полотнищ днища нахлесточные, а листов полотнищ башенного типа - стыковые.

Последовательность сборки, сварки и сворачивания полотнища рассмотрим на примере изготовления рулона боковой стенки и резервуара

вместимостью 5000 м. Два варианта расположения листов в таком полотнище показаны на рис. 31, а, б, где римскими цифрами обозначены номера поясов. Подготовка листов начинается с правки на многовалковых правильных вальцах. Для сварки стыковых соединений продольные кромки листов подвергаются обработке на кромкострогальном станке пакетом. Торцовые кромки, как для стыковых, так и для нахлесточных соединений обрезают гильотинными ножницами. На сборочном участке двухъярусной установки одновременно собирают две картины (рис. 32). Листы раскладывают в определенной последовательности. Пояс 1 кромкой прижимается к упорным роликам стенда; пояс II - вплотную к нему; затем III и т. д. Плотная сборка закрепляется прихватками. Листы, собираемые нахлесточными соединениями, имеют риски, совмещаемые с рисками продольных осей поясов на настиле стенда. Сборка второго и последующего полотнищ производится непрерывной лентой, для чего между последней картиной предыдущего полотнища и первой картиной последующего устанавливаются соединительные планки а.

a) s) Ы

Сварка под флюсом осуществляется сварочными тракторами.

Целесообразно использование расщепленного электрода, позволяющего производить сборку стыковых соединений с местным зазором до 2.3 мм. Поперечные швы начинаются и заканчиваются на основном металле примыкающих листов. У крайних поясов конец этих швов делают на выводных планках.

Наворачивание полотнища производят на каркас, используемый в дальнейшем в качестве конструкционного элемента, например на шахтную лестницу, опорную стойку, монтажную мачту. Изготовление специальных каркасов, не используемых на монтаже, нежелательно, так как их необходимо возвращать на завод изготовитель.

Применение метода рулонирования при изготовлении полотнищ

большого размера потребовало усовершенствования двухъярусных стендов в

направлении более полной механизации сборки и сварки и соответствующего

более технологичного расположения сварных соединений полотнища. Все

соединения таких полотнищ - стыковые, их расположение и

последовательность сварки показаны на рис. 32. В каждом цикле

свариваются поперечное (вертикальное) и все продольные соединения одной

37

секции. При этом поперечный шов закрепляет в нужном положении листы секции III, собранной без прихваток. Продольные соединения сваривают от средины секции II до средины секции I. Кромки листов подвергают механической обработке с допуском на длину и ширину до ± 1,5 мм.

Листы в контейнерах 1 подают на верхний ярус стенда, схема работы которого показана на рис. 33. На место сборки их необходимо подавать сразу для всех поясов за один ход транспортирующей самоходной кран-балки 3, несущей траверсы с магнитными или вакуумными захватами. Для этого контейнеры 1 с листами разных поясов, размещают возможно ближе друг к другу, с тем чтобы сократить последующее поперечное перемещение листов при сборке. Шаговое перемещение ранее собранной части полотнища механизм сворачивания задает достаточно грубо. Для того чтобы кромка полотнища 5 оказалась над медной подкладкой 8, всю систему верхних ферм 7 с клавишными зажимами 6 и нижней фермой, несущей медную подкладку 8, приходится перемещать до совмещения оси подкладки с положением кромки полотнища.

Рис. 33. Схема расположения механизмов, облегчающих сборку секций

и сварку поперечного шва

Поданные на место сборки листы с помощью толкателя 9 надо сдвинуть в продольном направлении до упора в кромку ранее собранного полотнища 5, прижатую клавишными прижимами 6 к медной подкладке 8. Продольная подача листов должна предшествовать поперечной для предотвращения образования нахлестки. Когда короткие кромки листов окажутся под улавливателями 2 и 4, можно совершать подачу и в поперечном направлении.

Последовательность перемещений листов показана на рис. 34, а - в. Боковые толкатели 4 и 7 сдвигают листы в поперечном направлении до упора друг в друга (рис. 34, б). Один из толкателей имеет ограниченный ход до упора, что необходимо для фиксации положения нижней кромки листов; второй переставляется по количеству собираемых листов, т. е. в зависимости от ширины полотнища. При дальнейшем продольном продвижении листов (рис. 34, в) подвижная балка заднего толкателя 2 обеспечивает перемещение секции к ранее сваренному участку полотнища. После зажатия второй кромки поперечного стыка его сваривают под флюсом, используя двухдуговой аппарат, позволяющий сваривать полотнища из листов переменной толщины. Первая дуга образуется одним электродом, совершающим колебания поперек стыка; вторая дуга - двумя расщепленными электродами. Сварку ведут в направлении от толстых листов к тонким, изменяя режим отключением одной из дуг при непрерывном движении аппарата по всей длине стыка. За время сборки и сварки поперечного стыка одновременно сваривают все продольные швы. Для этого подвижную балку, несущую направляющие двух сварочных головок и зажимные устройства, последовательно устанавливают над каждой парой продольных швов, прижимают кромки к медной подкладке и осуществляют сварку. На нижнем ярусе сварка стыков с обратной стороны выполняется в той же последовательности, но без прижимных устройств.