СУДОСТРОЕНИЕ 6'2013
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УСТАНОВКИ НАБОРА ГЛАВНОГО НАПРАВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ СЕКЦИЙ
В. А. Никитин, канд. техн. наук (ОАО «ЦТСС»,
e-mail: inbox@sstc.spb.ru) удк 621.791.725.03
Установка набора главного направления — важная составляющая в трудоемком процессе изготовления плоской секции. Из-за относительной геометрической простоты и технологичности плоской секции установка набора главного направления является высокомеханизированной и частично автоматизированной операцией.
Набор главного направления представляет собой полосу, угольник, симметричный и несимметричный полособульб или сварной тавровый профиль. Высота набора составляет, как правило, от 60 до 240 мм, в отдельных случаях может достигать большей величины. Длина определяется длиной секции и может достигать 22 м и более.
Набор подается на сборку в кассетах. Кассета устанавливается поперек линии изготовления плоских секций. При этом набор перемещается к месту установки фронтально. Прихватка набора осуществляется сваркой в среде защитного газа прерывистым швом. В отдельных случаях прерывистый шов может применяться и для приварки набора к полотнищу, в частности, в секциях надстроек. Сварка набора с полотнищем — двухсторонняя, выполняется в среде защитного газа, под флюсом или гибридным лазерно-дуговым способом.
Установка набора включает его позиционирование по двум координатам на линии разметки, сопряжение с полотнищем и закрепление. Сопряжение набора с полотнищем может проводиться подтяжкой полотнища к набору (закрытая схема), прижимом набора к полотнищу (открытая схема) или одновременно подтяжкой и прижимом. Закрепление набора на полотнище — прихваткой или сваркой. Выбор способа закрепления набора принципиально влияет на конструкцию технических средств установки набора. В первом случае установка набора завершается его прихваткой к полотнищу, во втором случае — сваркой набора с полотнищем без предварительной прихватки. На практике на-
ибольшее распространение имеет первый способ установки набора.
Возможны следующие схемы установки набора главного направления на прихватке: последовательная шаговая прихватка элемента набора; одновременная прихватка элемента набора во многих точках по всей длине.
Первая схема установки набора имеет преимущественное распространение, вторая схема применяется при необходимости сокращения времени установки набора (при большой серийности выпуска секций). Независимо от способа установка набора выполняется оборудованием портального типа.
Установка набора главного направления на прихватке. Установка набора главного направления на прихватке может выполняться с применением подвижного и неподвижного портала. При использовании подвижного портала элемент набора 1 захватывается из кассеты набора 2, расположенной на тележке 3, порталом установки набора 6 и переносится к месту установки (рис. 1). Кассета набора 2 устанавливается на тележку цеховым краном. Захват набора из кассеты осуществляется по всей его длине установочной балкой портала 13, имеющей вертикальные электромагниты удержания набора 8, расположенные вдоль
балки с шагом 1 м. Установочная балка имеет гидроцилиндры вертикального перемещения 11. Портал имеет двухсторонний раздельный привод, позволяющий ориентировать элемент набора в горизонтальной плоскости по линии разметки на полотнище за счет некоторого перекоса портала приводами. Смещение элемента набора вдоль линии разметки осуществляется гидроцилиндром установочной балки 12. Сверху набор прижимается к полотнищу гидроцилиндрами 9 установочной балки. По установочной балке перемещается каретка прихватки набора 14, имеющая четыре электромагнита подтяжки полотнища 7 к набору (по два электромагнита с каждой стороны элемента набора). Каретка перемещается с шагом установки прихваток, составляющим около 500 мм. Одновременно с подтяжкой полотнища элемент набора с двух сторон закрепляется к полотнищу прихваткой сварочными горелками 10. При перемещении каретки к очередному месту прихватки сварочные горелки отводятся в сторону для обхода электромагнитов удержания набора 8.
Элемент набора ориентируется и позиционируется по линии разметки оператором в режиме ручного управления. Прижим элемента набора гидроцилиндрами и выведение сварочных горелок в исходное положение выполняется также оператором. Перемещение каретки вдоль элемента набора, подтяжка полотнища, подвод и отвод горелок, прихватка и отрыв электромагнитов подтяжки выполняется в автоматическом режиме. На рассмотренном портале установки набора главного
1 2 3 i 5 6 7 8 9 Ю 11 12 13 14
Рис. 1. Установка набора главного направления на прихватке с применением подвижного портала:
1 — элемент набора; 2 — кассета набора; 3 — тележка кассеты набора; 4 — полотнище; 5 — сборочный стенд; 6 — портал установки набора; 7 — электромагниты подтяжки полотнища; 8 — электромагниты удержания набора; 9 — гидроцилиндр прижима набора; 10 — сварочные горелки; 11 — гидроцилиндр подъема установочной балки; 12 — гидроцилиндр смещения установочной балки; 13— установочная балка; 14 — каретка прихватки набора
ОРГАНИЗАЦИЯ VI ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
СУДОСТРОЕНИЕ 6'2013
. 2. Портал установки набора главного направления на прихватке (IMG)
. 3. Портал установки набора главного направления на прихватке (Pemamek)
направления работают два оператора: один на пульте, другой на полотнище. После установки элемента набора полотнище перемещается напольным транспортером по стенду на величину шпации и процесс установки набора повторяется. После установки всего комплекта набора полотнище перемещается на следующую позицию, где набор приваривается сварочным порталом.
Описанная схема положена в основу конструкции портала установки набора главного направления фирмы IMG (рис. 2). Близкую к описанной конструкцию имеет портал установки набора главного направления фирмы
Ретатек (рис. 3).3десь ориентирование набора по линии разметки на полотнище выполняется не за счет
Рис. 4. Установка набора главного направления на прихватке с применением неподвижного портала:
1 — элемент набора; 2 — кассета набора; 3 — полотнище; 4 — сборочный стенд; 5 — перегружатель; 6 — портал установки набора; 7 — электромагниты удержания набора; 8 — гидроцилиндры прижима; 9 — сварочные горелки
перекоса приводов портала, а за счет поворота установочной балки гидроцилиндрами устройства подвески балки к порталу.
Использование закрытой схемы позволяет выполнить портал подвижным и более легким (в отличие от применения чисто открытой схемы). Сборка набора с полотнищем выполняется на роликовом стенде линии плоских секций, не требующем специального усиления. В рассмотренной схеме тележка кассеты набора выполнена подвижной, что позволяет перемещать ее вслед за движением портала установки набора, сокращая тем самым время установки. Кассета набора может располагаться также неподвижно.
Технические характеристики порталов установки набора главного направления для секций длиной 12 м фирм IMG и Pemamek приведены в таблице.
При использовании схемы с неподвижным порталом перегружатель 5 берет набор 1 из кассеты 2 и переносит его под неподвижный портал установки набора 6 (рис. 4). Элемент набора позиционируется по линии разметки перегружателем и прижимается к полотнищу гидроцилиндрами 8 портала по открытой схеме. Набор от заваливания удерживается боковыми электромагнитами 7. Перегружатель 5уходит назад, освобождая таким образом зону для автоматической прихватки сварочными горелками 9, установленными на перемещающейся вдоль набора каретке. Для обеспечения прижима набора к полотнищу снизу имеется усиленная площадка. Усилие гидроцилиндров достаточно для беззазорного сопряжения набора с полотнищем.
При высокопроизводительной установке набора главного направления на прихватке элемент набора передается специальной траверсой двум подвижным боковым захватным устройствам, удерживающим набор (рис. 5, а). Подвижный портал с установочной балкой, содержащей прижимные гидроцилиндры и устройства прихватки по всей длине элемента набора, наезжает на элемент набора. Установочная балка опускается, гидроцилиндры при-
СУДОСТРОЕНИЕ 6'2013
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
Рис. 5. Установка набора главного направления
о — передача элемента набора боковым
хватка элемента набора к полотнищу
жимают набор к полотнищу (подтяжка набора отсутствует), и выполняется одновременная прихватка набора с двух сторон по всей длине (рис. 5, б). Полотнище перемещается на шаг установки набора и процесс повторяется.
Установка набора главного направления на сварке. Установка набора главного направления на сварке (без промежуточной прихватки) реализуется на основе применения неподвижного портала (рис. 6). Для этого набор захватывается из кассеты 3 перегружателем 1, имеющим балку с электромагнитами удержания набора 11, и подается под неподвижный портал установки набора 7. Для позиционирования набора по линии разметки на полотнище перегружатель 1 имеет возможность некоторого углового смещения за счет устройств смещения 9 (два гидроцилиндра), расположенных по бокам портала установки набора, и присоединяемых соединительными устройствами 4 оператором к перегружателю 1. Портал установки набора 7 также имеет возможность некоторого горизонтального смещения в направляющих за счет двух гидроцилиндров, расположенных по бокам (на рисунке не показаны).
с одновременной прихваткой по всей длине:
захватным устройствам; б — прижим и при-
Гидроцилиндры осуществляют ориентирование и позиционирование прижимной балки портала по элементу набора. Аналогичное смещение имеет устройство предварительного выгиба 8, обеспечивающее снижение сварочных деформаций полотнища, которое к месту сборки подается транспортером по опорным роликам сборочного стенда 7. Процесс переноса элемента набора от кассеты 3 до портала установки может быть авто-
матизирован. Позиционирование элемента набора, прижимной балки и устройства предварительного выгиба осуществляется оператором в ручном режиме через зрительную обратную связь, например, через видеокамеры, установленные на портале. Прижи
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.