RU204573U1

RU204573U1 - Elliptical bottom assembly tool

Info

Publication number: RU204573U1
Application number: RU2021102227U
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Швецов; Александр Николаевич Меньшаев; Юрий Геннадьевич Илларионов; Владислав Олегович Козицкий
Original assignee: Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2021-05-31

Abstract

Полезная модель относится к сварке, а именно к устройствам для сборки под сварку крупногабаритных полусфер, и может быть использована при сборке лепестков эллиптических днищ аппаратов нефтегазовой и нефтехимической промышленности большого диаметра (3200 мм) сваркой.Приспособление для сборки эллиптического днища содержит корпус, закрепленные к корпусу вертикально расположенные полукольца, горизонтально расположенные торцовые кольца. Корпус выполнен в виде полого кольца цилиндрической формы, вертикально расположенные полукольца выполнены в виде ребер жесткости, равномерно расположенных по периметру корпуса, имеющих посадочные места в форме четверти эллипса и вырезы прямоугольной формы на концах под крепление круглой платформы, горизонтально расположенные торцовые кольца выполнены в виде секторов в форме полуколец, установленных к ребрам жесткости по всему периметру корпуса, причем расстояние между корпусом и секторами больше, чем диаметр корпуса.Приспособление для сборки эллиптического днища повышает точность установки лепестков эллиптического днища в пространстве при изготовлении и сборке днищ, исключает нарушение формы днища, упрощает сборку, повышает производительность. 3 ил.The utility model relates to welding, namely to devices for assembling large hemispheres for welding, and can be used in the assembly of petals of elliptical bottoms of oil and gas and petrochemical industry apparatus of large diameter (3200 mm) by welding. The device for assembling an elliptical bottom contains a body fixed to the body vertically located half rings, horizontally located end rings. The body is made in the form of a hollow cylindrical ring, vertically located half rings are made in the form of stiffeners, evenly spaced along the perimeter of the body, having seats in the form of a quarter of an ellipse and rectangular cutouts at the ends for fastening a round platform, horizontally located end rings are made in the form of sectors in the form of half-rings, installed to the stiffeners along the entire perimeter of the body, and the distance between the body and the sectors is greater than the diameter of the body. The device for assembling an elliptical bottom increases the accuracy of setting the petals of an elliptical bottom in space during the manufacture and assembly of bottoms, eliminates disturbance of the shape of the bottom, simplifies assembly, improves productivity. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к сварке, а именно к устройствам для сборки под сварку крупногабаритных полусфер, и может быть использована при сборке лепестков эллиптических днищ аппаратов нефтегазовой и нефтехимической промышленности большого диаметра (3200 мм) сваркой.The utility model relates to welding, namely to devices for assembling large-sized hemispheres for welding, and can be used in the assembly of elliptical heads of equipment for the oil and gas and petrochemical industry of large diameter (3200 mm) by welding.

Известены устройства для стыковки кольцевых кромок крупногабаритных цилиндрических изделий, содержащие роликоопоры для изделия, торцовый упор и подвижную вдоль устройства С-образную скобу с расположенными фиксирующими и прижимными элементами (А.с. СССР № 510341, МПК B23K 37/04; А.с. СССР № 513822, МПК B23K 37/04; А.с. СССР № 766803, МПК B23K 37/04, B23K 31/06; А.с. СССР, МПК № 804315, МПК B23K 37/04).Known devices for joining the annular edges of large cylindrical products, containing roller supports for the product, end stop and movable along the device C-shaped bracket with located fixing and clamping elements (AS USSR No. 510341, IPC B23K 37/04; A.S. USSR No. 513822, IPC B23K 37/04; USSR AS No. 766803, IPC B23K 37/04, B23K 31/06; USSR AS, IPC No. 804315, IPC B23K 37/04).

Приведенные выше устройства имеют сложную конструкцию, сложны в изготовлении, требуют значительных непроизводительных затрат на их настройку.The above devices have a complex design, are difficult to manufacture, and require significant overhead in setting them up.

Известно устройство для сборки под сварку крупногабаритных полусфер, состоящих из лепестков (авт. свидетельство SU№ 523781, МПК B23K 37/04, опубл. 05.07.1976 г.), содержащее расположенные на опорной плите крепежные элементы и колонну с подкосами, каждый из которых расположен в вертикальной плоскости, проходящей через ось колонны, причем с целью повышения производительности, а также обеспечения сборки под сварку полусфер с различными радиусами сферы, оно снабжено двумя выполненными в виде колец приводными каретками, смонтированными на колонне с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, и дополнительными подкосами по числу основных, размещенным с ними в одной плоскости и шарнирно связанными с каждым из них, при этом основные подкосы выполнены в виде телескоггических штанг и шарнирно соединены с одной из кареток, а дополнительные подкосы - с другой. Привод перемещения кареток выполнен в виде винтовой передачи, ходовой винт которой расположен параллельно оси колонны, а в каретке расположены ходовые гайки, причем в каретке, к которой присоединены дополнительные подкосы, ходовая гайка закреплена жестко, а в другой гайка установлена с возможностью свободного вращения вокруг оси ходового винта, при этом на этой каретке закреплен фиксатор, а на наружной поверхности поворотной ходовой гайки выполнено гнездо для этого фиксатора.Known device for assembly for welding of large hemispheres, consisting of petals (author certificate SU No. 523781, IPC B23K 37/04, publ. 07/05/1976), containing fasteners located on the base plate and a column with struts, each of which is located in a vertical plane passing through the axis of the column, and in order to increase productivity, as well as to ensure the assembly for welding of hemispheres with different radii of the sphere, it is equipped with two drive carriages made in the form of rings, mounted on the column with the possibility of axial reciprocating movement, and additional struts according to the number of main ones, placed with them in the same plane and hingedly connected to each of them, while the main struts are made in the form of telescopic rods and are hingedly connected to one of the carriages, and additional struts - to the other. The drive for moving the carriages is made in the form of a screw gear, the lead screw of which is located parallel to the axis of the column, and running nuts are located in the carriage, and in the carriage to which additional struts are attached, the running nut is rigidly fixed, and in the other nut is installed with the possibility of free rotation around the axis of the lead screw, while a retainer is fixed on this carriage, and a socket for this retainer is made on the outer surface of the rotary lead nut.

Недостатком является трудоёмкая конструкция, состоящая из множества сборочных элементов и винтовой передачи. В процессе эксплуатации устройства при частой настройке, регулировке размера для сборки и изготовления изделия возникает сила трения на ходовой винт, что влечет за собой разборку, сборку конструкции и замены элемента. В состоянии нагруженного устройства (размещенного на него лепестков изделия) нагрузка на ходовой винт при подгонке размера возрастает, увеличивается износ элемента.The disadvantage is the time-consuming design, consisting of many assembly elements and a screw drive. During the operation of the device, with frequent adjustment, adjusting the size for assembly and manufacture of the product, a friction force arises on the lead screw, which entails disassembly, assembly of the structure and replacement of the element. In the state of the loaded device (the petals of the product placed on it), the load on the lead screw increases when the size is adjusted, and the wear of the element increases.

Наиболее близким является кондуктор для монтажа шарового резервуара, (А.с. SU № 1086096, МПК Е04Н 7/14, опубл. 15.04.1984 г.), содержащий корпус из двух торцовых колец, закрепленные к ним вертикально расположенные полукольца, горизонтально расположенные торцовые кольца и фиксирующие элементы, кондуктор снабжен дополнительными горизонтально расположенными кольцами, размещенными с одинаковым шагом между торцовыми кольцами, причем вертикально расположенные полукольца выполнены с пазами под фиксирующие элементы, при этом горизонтально расположенные кольца и выполнены составными из полуколец с пазами, соосными пазам в вертикально расположенных полукольцах, а тяги последних выполнены гибкими, причем горизонтально расположенные и торцовые кольца и тяги каждого из вертикально расположенных полуколец соединены между собой регулирующими стяжками. The closest is a jig for mounting a spherical tank, (AS SU No. 1086096, IPC E04H 7/14, publ. 04/15/1984), containing a body of two end rings, fixed to them vertically located half rings, horizontally located end rings and fixing elements, the jig is equipped with additional horizontally located rings placed with the same pitch between the end rings, and the vertically located half rings are made with grooves for fixing elements, while the horizontally located rings are made up of half rings with grooves, coaxial with the grooves in the vertically located half rings , and the rods of the latter are made flexible, and the horizontally located end rings and the rods of each of the vertically located half rings are interconnected by regulating ties.

Недостатком является сложная конструкция с регулируемыми стяжками и гибкими тягами, выполненными из тросов. Конструкция устройства является разборной, возникает постоянная необходимость в монтаже, демонтаже элементов для сборки, изготовления изделия. При повреждении регулируемых стяжек или гибких тяг приведет к разбалансировке конструкции приспособления (изменению конструкции кондуктора) и нарушению геометрии изделия.The disadvantage is the complex design with adjustable ties and flexible rods made of cables. The design of the device is collapsible, there is a constant need for installation, dismantling of elements for assembly, manufacture of a product. If the adjustable ties or flexible rods are damaged, it will lead to an imbalance in the structure of the device (a change in the design of the conductor) and a violation of the geometry of the product.

Техническими задачами являются повышение точности установки лепестков днища в пространстве при изготовлении и сборке днищ, исключение нарушения формы днища, упрощение сборки, повышение производительности.The technical tasks are to improve the accuracy of the installation of the bottom petals in space during the manufacture and assembly of the bottoms, to eliminate the violation of the bottom shape, to simplify the assembly, and to increase productivity.

Технические задачи решаются приспособлением для сборки эллиптического днища, содержащим корпус, закрепленные к корпусу вертикально расположенные полукольца, горизонтально расположенные торцовые кольца.Technical problems are solved by a device for assembling an elliptical bottom, containing a body, vertically located half rings fixed to the body, horizontally located end rings.

Новым является то, что корпус выполнен в виде полого кольца цилиндрической формы, вертикально расположенные полукольца выполнены в виде ребер жесткости, равномерно расположенных по периметру корпуса, имеющих посадочные места в форме четверти эллипса и вырезы прямоугольной формы на концах под крепление круглой платформы, горизонтально расположенные торцовые кольца выполнены в виде секторов в форме полуколец, установленных к ребрам жесткости по всему периметру корпуса, причем расстояние между корпусом и секторами больше, чем диаметр корпуса. What is new is that the body is made in the form of a hollow cylindrical ring, vertically arranged half rings are made in the form of stiffeners, evenly spaced along the perimeter of the body, having seats in the form of a quarter of an ellipse and rectangular cutouts at the ends for fastening a circular platform, horizontally located end the rings are made in the form of sectors in the form of half rings, installed to the stiffeners along the entire perimeter of the body, and the distance between the body and the sectors is greater than the diameter of the body.

На фиг.1 представлен основной вид приспособления для сборки эллиптического днища из лепестков.Figure 1 shows a basic view of a device for assembling an elliptical bottom of the petals.

На фиг. 2. изображено приспособление с собранным эллиптическим днищем.FIG. 2. shows a device with an assembled elliptical bottom.

На фиг. 3 изображен вид сверху приспособления для сборки эллиптического днища из лепестков.FIG. 3 is a top view of a device for assembling an elliptical bottom from petals.

Приспособление для сборки эллиптического днища представляет собой статическую конструкцию с элементами, собранными методом неразъёмного соединения(например, сваркой). Приспособление содержит корпус 1 (фиг. 1), который выполнен в виде полого кольца цилиндрической формы, закрепленные к корпусу 1 вертикально расположенные полукольца и горизонтально расположенные торцовые кольца The elliptical bottom assembly device is a static structure with elements assembled by a permanent connection (for example, welding). The device contains a body 1 (Fig. 1), which is made in the form of a hollow cylindrical ring, fixed to the body 1 vertically located half rings and horizontally located end rings

Такая форма корпуса 1 в центре приспособления обеспечивает возможность точного размещения центрального лепестка эллиптического днища 2 (фиг. 2) в приспособление. Вертикально расположенные полукольца выполнены в виде ребер жесткости 3 (фиг. 1, 3), равномерно расположенных по периметру корпуса 1 и конструкции в целом, с одинаковым шагом друг от друга. Ребра жесткости 3 представляют собой листы металла толщиной 10 мм, привариваются к корпусу 1 приспособления и имеют посадочные места 4 (фиг.3), расположенные на ребрах жесткости 3, выполнены в форме четверти эллипса и повторяют контуры эллиптического днища 2 (фиг. 2), т.е. повторяют форму лепестков изделий.Such a shape of the body 1 in the center of the device allows for precise placement of the central lobe of the elliptical bottom 2 (Fig. 2) into the device. Vertically located half rings are made in the form of stiffening ribs 3 (Fig. 1, 3), evenly spaced along the perimeter of the body 1 and the structure as a whole, with the same pitch from each other. Stiffeners 3 are sheets of metal 10 mm thick, welded to the body 1 of the device and have seats 4 (Fig. 3) located on the stiffeners 3, made in the form of a quarter of an ellipse and repeating the contours of the elliptical bottom 2 (Fig. 2), those. repeat the shape of the petals of the products.

Ребра жесткости 3 (фиг. 1, 3) также имеют вырезы прямоугольной формы (на фиг. 1-3 не обозначены) на концах ребер жесткости 3 (фиг. 1, 3) под крепление круглой платформы 5. Круглая платформа 5 оснащена транспортировочными серьгами 6 в количестве 4 шт, равномерно расположенными по площади круглой платформы 5. Круглая платформа 5 предназначена для надежной устойчивости и транспортировки конструкции. Горизонтально расположенные торцовые кольца выполнены в виде секторов 7 (фиг. 3) в форме полуколец, установленных (например, приваренных) к ребрам жесткости 3 по всему периметру, что придает жесткость приспособлению, исключает деформации конструкции под весом элементов, позволяет удержать вес частей эллиптического днища 2 (фиг. 2) в неподвижном состоянии. Сектора 7 (фиг. 3) изготовлены из металла, а форма полуколец обусловлена тем, что позволяет распределять и удерживать нагрузку в приспособлении. Причем расстояние между корпусом 1 и секторами 7 больше, чем диаметр корпуса 1. Это условие обеспечивает сохранение конструкции приспособления в процессе эксплуатации, исключая деформации элементов под нагрузкой.Stiffeners 3 (Figs. 1, 3) also have rectangular cutouts (not indicated in Figs. 1-3) at the ends of the stiffeners 3 (Figs. 1, 3) for fastening the round platform 5. The round platform 5 is equipped with transport shackles 6 in the amount of 4 pieces, evenly spaced over the area of the round platform 5. The round platform 5 is designed for reliable stability and transportation of the structure. The horizontally located end rings are made in the form of sectors 7 (Fig. 3) in the form of half-rings installed (for example, welded) to the stiffeners 3 along the entire perimeter, which gives rigidity to the device, eliminates deformation of the structure under the weight of the elements, allows you to keep the weight of parts of the elliptical bottom 2 (Fig. 2) in a stationary state. Sectors 7 (Fig. 3) are made of metal, and the shape of the half rings is due to the fact that it allows you to distribute and hold the load in the device. Moreover, the distance between the housing 1 and the sectors 7 is greater than the diameter of the housing 1. This condition ensures the preservation of the structure of the device during operation, excluding the deformation of the elements under load.

Приспособление для сборки эллиптического днища работает следующим образом. The device for assembling an elliptical bottom works as follows.

Вокруг корпуса 1 (фиг. 3) приспособления диаметром 1050 мм по всему периметру привариваются ребра жесткости 3 в количестве 20 шт, длиной 1000 мм и толщиной 10 мм. Ребра жесткости 3 размещены и приварены с шагом 18 градусов друг от друга. Дополнительно для удержания изделий от центра оси на расстоянии 1350 мм (или на расстоянии 825 мм от корпуса обечайки 1), приварены сектора 7 толщиной 16 мм (в количестве 20 шт). Все вышеперечисленные параметры обеспечивают высокую жесткость конструкции, равномерное распределение нагрузки на детали и невысокою трудоемкость исполнения. Все элементы конструкции взаимосвязаны и служат для повышения общей жесткости конструкции, точной сборки эллиптических днищ большого диаметра без деформаций самого приспособления. Around the body 1 (Fig. 3) of the device with a diameter of 1050 mm along the entire perimeter, stiffening ribs 3 in the amount of 20 pieces, 1000 mm long and 10 mm thick are welded. Stiffeners 3 are placed and welded with a pitch of 18 degrees from each other. Additionally, to keep the products from the center of the axis at a distance of 1350 mm (or at a distance of 825 mm from the shell housing 1), sectors 7 with a thickness of 16 mm (20 pcs.) Are welded. All of the above parameters ensure high rigidity of the structure, uniform distribution of the load on the parts and low labor intensity of execution. All structural elements are interconnected and serve to increase the overall rigidity of the structure, accurate assembly of large-diameter elliptical bottoms without deformations of the device itself.

Лепестки (части) (на фиг. 1-2 не показано) эллиптического днища 2 в количестве 10 шт. после операции обработки металлов давлением (штамповкой), располагают на посадочные места 4 (фиг. 3) ребер жесткости 3 приспособления. Каждый лепесток выставляют так, чтобы край лепестка соответствовал расположению грани 8 ребра жесткости 3. После размещения лепестков эллиптического днища 2 (фиг. 2) осуществляется сварка элементов между собой. Центральный лепесток устанавливается в центр приспособления на корпус 1 (фиг. 3), выставляется по граням 9 корпуса 1, осуществляется сварка последней части эллиптического днища 2 (фиг. 2).Petals (parts) (not shown in Fig. 1-2) of the elliptical bottom 2 in the amount of 10 pcs. after the operation of metal processing by pressure (stamping), they are placed on the seats 4 (Fig. 3) of the stiffening ribs 3 of the device. Each petal is set so that the edge of the petal corresponds to the location of the edge 8 of the stiffener 3. After placing the petals of the elliptical bottom 2 (Fig. 2), the elements are welded together. The central petal is installed in the center of the device on the body 1 (Fig. 3), set along the edges 9 of the body 1, the last part of the elliptical bottom 2 is welded (Fig. 2).

Приспособление для сборки эллиптических днищ является мобильным, для его транспортировки предусмотрены транспортировочные серьги 6 (фиг. 1, 3), расположенные по площади круглой платформы 5 (фиг. 3) в количестве 4 шт. Для транспортировки приспособления необходимо при помощи мостового крана крюками зацепиться за транспортировочные серьги 6 и осуществить транспортировку до места назначения.The device for assembling elliptical bottoms is mobile, for its transportation there are transportation earrings 6 (Figs. 1, 3) located over the area of the round platform 5 (Fig. 3) in the amount of 4 pieces. To transport the device, it is necessary to hook onto the transport shackles 6 with the help of an overhead crane and transport it to the destination.

Предлагаемое приспособление возможно использовать в технологические цепочки изготовления эллиптических днищ большого диаметра при наличии кузнечно-прессового оборудования с использованием метода сборки днища из нескольких частей. Для изготовления приспособления не требуется больших материальных и трудовых затрат благодаря простой конструкции и отсутствию сборочных единиц. Приспособление достаточно мобильное и имеет транспортировочные кольца для перемещения конструкции, повышается возможность изготовления большего количества эллиптических днищ, благодаря чему повышается производительность. Данное приспособление позволит расширить номенклатуру выпускаемой продукции, исключить необходимость в закупке дорогостоящего оборудования.The proposed device can be used in the technological chains of manufacturing large-diameter elliptical bottoms in the presence of forging and pressing equipment using the method of assembling the bottom from several parts. For the manufacture of the device does not require large material and labor costs due to the simple design and the absence of assembly units. The device is quite mobile and has transport rings for moving the structure, the possibility of making more elliptical bottoms increases, thereby increasing productivity. This device will allow to expand the range of products, eliminate the need to purchase expensive equipment.

Приспособление для сборки эллиптического днища повышает точность установки лепестков эллиптического днища в пространстве при изготовлении и сборке днищ, исключает нарушение формы днища, упрощает сборку, повышает производительность. The device for assembling the elliptical bottom increases the accuracy of the installation of the petals of the elliptical bottom in space during the manufacture and assembly of the bottoms, eliminates the violation of the shape of the bottom, simplifies assembly, and increases productivity.

Claims

A device for assembling an elliptical bottom, containing a body, vertically located half rings fixed to the body, horizontally located end rings, characterized in that the body is made in the form of a hollow cylindrical ring, the vertically spaced half rings are made in the form of stiffeners evenly spaced along the perimeter of the body, having seats in the form of a quarter of an ellipse and rectangular cutouts at the ends for fastening a round platform, horizontally located end rings are made in the form of sectors in the form of half rings installed to stiffeners along the entire perimeter of the body, and the distance between the body and the sectors is greater than the diameter of the body.