Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 37. Машины для кислородной резки

Машины для кислородной резки применяют для сокращения объема тяжелого ручного труда, повышения производительности и улучшения качества резки

Согласно ГОСТ 5614—74 машины, применяемые при кислородной резке, делятся на два основных типа: стационарные и переносные.

Стационарные машины делятся: по конструктивному исполнению — на портальные (П), которые располагаются непосредственно над разрезаемой деталью, портально-консольные (Пк), когда над разрезаемой деталью располагается только консоль, и шарнирные (Ш);

по способу резки — на кислородные (К), кислороднофлюсовые (Кф)> плазменно-дуговые (Пл), газолазерные (Гл);

по способу движения или системе контурного управления— на линейные (Л) для прямолинейной резки; магнитные (М) по стальному копиру для фигурной резки, фотокопировальные (Ф) по чертежу для фигурной резки, цифровые программные (Ц) для фигурной резки;

по технологическому назначению — для раскройных работ (Р), для точной прямолинейной и фигурной вырезки деталей (Т), универсальные для прямолинейной и фигурной вырезки деталей (У), для фигурной вырезки малогабаритных деталей (М).

Переносные машины подразделяются по способу резки — на кислородные (К), плазменнодуговые (Пл);

по способу движения или системе контурного управления—по разметке (Р), по циркулю (Ц), по направляющим (Н), по гибкому копиру (Г).

Каждая кислородная машина состоит из несущей части, резака (одного или нескольких), пульта управления, ведущего механизма.

Стационарные машины изготовляются трех классов точности исполнения заданного контура детали. ГОСТ 5614—74 устанавливает следующие допускаемые отклонения по классам точности машин: 1-й класс ±0,5 мм, 2-й— ±1,0 мм; 3-й—±1,5 мм.

Основным рабочим инструментом машины для кислородной резки металлов является машинный газовый резак. Машинные газовые резаки отличаются от ручных тем, что у них нет рукоятки, они крепятся непосредственно к корпусу машин. Применение такого или иного резака определяется типом машины. Используются следующие основные типы машинных резаков, инжекторные, равного давления и внутрисоплового смешения.

Машинные резаки состоят из корпуса с запорными вентилями, ствола резака, который закрепляется непосредственно в суппорте машины и головки с мундштуками.

Резаки равного давления не имеют инжектора (рис. 68). Кислород подается через центральное отверстие 1, а горючий газ — через боковое отверстие 2. Смесь газов по каналу 3 и трубке 4 поступает в головку резака. Для поддержания равного давления газов перед резаком устанавливается специальный регулятор давления.

Резаки с внутри сопловым смешением имеют многофакельные мундштуки, в каналах которых и происходит смешение газов.

Мундштуки, которые используются на машинных резаках, подразделяются на цельные и разъемные. Цельные изготовляются со сверлеными каналами для горючей смеси и режущего кислорода, разъемные состоят из наружного и внутреннего мундштуков.

У стационарных машин основным узлом, автоматизирующим процесс резки, является система копирования. В таких машинах применяют принципы механического, электромагнитного, фотоэлектронного, дистанционно-масштабного и программного копирования.

Ведущий механизм обычно размещается в корпусе машины, но может выполняться также отдельно в виде ведущей головки. Для привода ведущего механизма используется ручной, механический, воздушный и электрический привод. В большинстве переносных и стационарных машин используется электрический привод.

Механическое копирование осуществляется механической головкой по чертежу или разметке. Резак воспроизводит точную копию вырезаемой детали при повороте от руки ведущего ролика машины, который перемещается рядом с чертежом по поверхности копировального стола. Этот принцип позволяет производить резку по прямой, а при оснащении механической головки и циркульным устройством — по окружности.

Электромагнитное копирование осуществляется магнитной головкой. При электромагнитном копировании магнитный палец (стальной цилиндрический стержень с накаткой) получает вращение от электродвигателя через редуктор. В результате магнитный палец притягивается к рабочей кромке стального копира и обкатывает контур копира. Резак жестко связан с магнитной головкой и производит вырезку детали такой же формы и размеров, что и копир. Копиры изготовляются из листовой низкоуглеродистой стали толщиной 5—8 мм.

Фотоэлектронное копирование осуществляется по чертежу, выполненному тушью на бумаге, на прямоугольно-координатных параллелограммных машинах, которые оснащены механическими головками. Принцип фотокопирования заключается в том, что расположенный на копировальной части источник света дает через систему линз световой пучок, который, падая на наклонное зеркало, фокусируется в яркое пятно на поверхности чертежа. Находящийся в закрытой коробке, фотоэлемент воспринимает только лучи, которые отражаются от белого фона чертежа, а когда световое пятно попадает на черную линию, фотоэлемент световых лучей не принимает. В газорезательных машинах применяются амплитудные и импульсные фотокопировальные системы.

В машинах с программным управлением автоматизируются все операции резки. Такие машины обеспечивают автоматическое зажигание пламени, автоматическое регулирование всех параметров режима резки: расстояние от сопла до поверхности металла, мощность и состав пламени, скорость резки, а также пуск и перекрытие газовой и кислородной струй.

Стационарная машина АСШ-70 предназначена для ацетилено-кислородной резки сталей толщиной от 5 до 100 мм. Машина работает по принципу магнитного копирования, она оснащена магнитной головкой, палец которой обкатывает неподвижно закрепленный стальной копир.

Машина АСШ-70 оснащена специальной приставкой для одновременной вырезки нескольких деталей (до трех) и циркульным устройством для вырезки фланцев, дисков и отверстий без копира. Техническая характеристика машины АСШ-70 приведена в табл. 23.

Машины «Днепр» однотипны по конструкции и отличаются друг от друга шириной обработки и числом резаковых

суппортов. Машины представляют собой портал прямоугольной формы. Для повышения точности обработки они имеют реечные зацепления на продольном и поперечном ходу. Электрическая часть выполнена по блочной схеме с использованием стандартных логических элементов. Машины оснащены плавающим устройством для резаковых суппортов, дистанционным управлением подачей газов и зажиганием резаков. Для удобства обслуживания на портале имеется площадка с креслом для резчика и пультом управления.

Машина «Днепр:8 К2» (рис. 69) предназначена для кислородной прямолинейной резки стальных листов. Благодаря значительной ширине обработки и большому количеству резаков машина может одновременно обрезать несколько листов, может выполнять прямолинейную обрезку кромок листа без скоса и с подготовкой кромок под сварку. Резаковые суппорты оснащены автоматическим плавающим устройством, обеспечивающим поддержание заданного расстояния между резаком и поверхностью металла. Основные технические данные машин «Днепр» приведены в табл. 24.

Машины «ЮГ» однотипны по конструкции и отличаются друг от друга шириной обработки. Они предназначены для кислородной вырезки фигурных деталей из стального листа. Это — машины портального типа с масштабным фотоэлектронным контурным управлением.

Резаковые суппорты имеют автоматическое устройство, обеспечивающее поддержание заданного расстояния между резаком и поверхностью металла и дистанционное зажигание резаков. Приводы продольного и поперечного ходов — реечного типа.

Основные технические данные машины модели «ЮГ» для фигурной резки листов приведены в табл. 25.

Стационарная резательная машина СГУ-61 (рис. 70) консольного типа предназначена для вырезки деталей и заготовок различной формы из листов 2000X6000 мм, толщиной от 5 до 300 мм. Машина выполняет два взаимно перпендикулярных движения: продольное движение тележки машины вдоль рельсового пути и поперечное движение резаковых суппортов по рельсовой направляющей консольной части фермы тележки.

Машина СГУ-61 комплектуется механической и магнитной головками. С помощью механической головки производится прямолинейная резка листов толщиной до 120 мм. При прямолинейной резке листов можно одновременно резать четырьмя резаками, а также производить вырезку по окружности диаметром от 240 до 2000 мм. При помощи магнитной головки производится вырезка деталей по стальным копирам. Копировальный стол у машины подвижной, что позволяет перемещать Разрезаемые листы и не переставлять копиры.

Машина устанавливается на опоры I, рельсовый путь 2 состоит из трех секций — концевой и двух приставных. Общая длина рельсов позволяет производить резку листов длиной до 8 м. К балкам жесткости портальной и консольной частей фермы крепятся направляющие поперечного хода 3. Направляющие поперечного хода 3 в портальной части служат для перемещения ведущего

механизма 4, а в консольной части — резаковых суппортов 13. Ведущий механизм 4 и резаковые суппорты 13 жестко соединены между собой трубчатой штангой 5, этим обеспечивается точное повторение движений суппортов с резаками и магнитного ролика по кромке копира, а при механическом копировании — ведущего ролика по копировальному столу. Ведущий механизм 4 состоит из электродвигателя постоянного тока напряжением 220 В, мощностью 120 Вт, редуктора и двух сменных копировальных головок (электромагнитной и механической). При резке по копиру к ведущему механизму присоединяют электромагнитную головку, а на копировальном столе электромагнитами закрепляется копир. При резке по чертежу, который закрепляется на копировальном столе машины, к ведущему механизму 4 присоединяют механическую головку с рифленым роликом.

Ролик опирается на копировальный стол и приводится в движение электродвигателем.

Пульт управления машиной 12 устанавливается на конце консоли тележки продольного хода. Тележка продольного хода состоит из двух кареток 6, а ферма 7 — из двух симметричных частей, скрепленных между собой винтовой стяжкой 8. Машина имеет два однорезаковых

суппорта. Подъем резаков осуществляется электродвигателем 11. На машине установлен релейный блок 9.

Ацетилен и кислород подаются по резинотканевым шлангам, которые крючками поддерживаются на каретке 10.

На базе машины СГУ-61 создана машина СГФ-2 с приставным масштабным фотокопировальным устройством. На машине СГФ-2 вместо ведущего механизма магнитного копирования устанавливается второй суппорт с резаком, а вместо стола для укладки стальных копиров — дополнительный раскройный стол, поэтому на машине можно обрабатывать одновременно два листа. Резаки имеют дистанционное электроискровое зажигание.

На машине СГФ-2 обрабатываются листы длиной до 6 м, шириной при одном листе—2000 мм, а при двух — 1650 мм, толщиной от 5 до 120 мм.

Газорезательная машина «Одесса» (рис. 71) портального типа предназначена для кислородной резки листов из низкоуглеродистой стали толщиной от о до 100 мм. Машина оснащена координатным приводом и фотокопировальным масштабным устройством.

Копир-чертеж выполняется тушью на белой бумаге в масштабе 1:2, 1:5, 1 : 10 в зависимости от размеров изготовляемых деталей.

Продольное перемещение машины осуществляется по рельсовому пути, а поперечное — по направляющим поперечного хода 3 с помощью привода поперечного хода 2.

Управление машиной осуществляется с пульта управления 4. Машина имеет 6 резаков, которые выполняют разнообразные операции. Это позволяет одновременно вырезать по стальному копиру или чертежу до шести фигурных деталей, вырезать до шести полос, подготавливать кромки под сварку двумя резаками с V или Х-образными скосами кромок деталей толщиной до 120 мм. Точность воспроизведения заданного контура составляет ±1,5 мм. Скорость резки в зависимости от толщины разрезаемого листа регулируется в пределах от 50 до 1600 мм/мин. Размеры обрабатываемых листов 3000X9000 мм. Габаритные размеры машины 12 000Х Х4300Х1800 мм. Масса — 1960 кг.

Переносные машины представляют собой самоходные тележки, оснащенные резаком и перемещающиеся по направляющему рельсу или по разрезаемому металлу. В качестве привода используются электродвигатели, пружинные механизмы и газовые турбинки. В промышленности применяются переносные машины:

легкого типа (массой до 15 кг), оснащенные одним, резаком;

среднего типа (массой до 20 кг), оснащенные одним или двумя резаками;

тяжелого типа (массой до 50 кг), оснащенные тречрезаковым блоком или штанговыми суппортами для многорезаковой резки. Машины тяжелого типа предназначаются только для прямолинейной резки.

Переносная газорезательная машина ПЭЛ-1-60 (рис. 72) предназначена для резки листовой низкоуглеродистой стали толщиной от 3 до 100 мм. Па машине ПЭЛ-1-60 можно производить прямолинейную резку, резку по окружности циркулем, резку по разметке с ручным управлением или по изогнутому угольнику с радиусом кривизны не менее 1500 мм.

Машина работает от электрического привода, передвигается по поверхности разрезаемого металла или по специальным направляющим рельсам. Перемещение по поверхности металла осуществляется с помощью двух колес (ведущего и ведомого) и шарнирного ролика. Если

машина движется по гибкому рельсу, на него опускается ролик с острой кромкой. Гибкий рельс представляет собой металлическую полосу толщиной 1,5—2 мм, с правой стороны которой на расстоянии 5—10 мм имеется канавка шириной 1,5—2 мм и глубиной 1 мм. По этой канавке и перемещается ролик машины. Скорость перемещения 100—1200 мм/мин в зависимости от толщины разрезаемой стали. Масса машины — 13 кг. Габариты машины: длина —405 мм. высота — 245 мм. ширина — 260 мм.

Аналогично машине ПЭЛ-1-60 устроена машина, выполняющая крой листов, вырезку фланцев и V-образный скос кромок под сварку. Машина оснащена двумя резаками, но может работать и с одним резаком. Она применяется з заготовительных цехах, на ремонтных, монтажных и строительных площадках.

Машина состоит из следующих основных частей (рис. 73): ведущего механизма 1, неподвижной державки

14, подвижной державки 16, газового коллектора 10 и резаков 11. На корпусе ведущего механизма 1 закрепляется корпус 9 со штангой 8. По штанге 8 перемещается подвижная державка резака 16. На крышке с электрочастью 2 прикреплена рукоятка 5, служащая для переноса машины и направления при резке вручную по разметке. В нижней части рукоятки прикреплен ролик 3, являющийся третьей опорной точкой машины. Разъем 4 служит для подводки питающего кабеля. Ручка 7 потенциометра служит для плавного изменения скорости передвижения тележки. Включение машины осуществляется тумблером 6. Установка резаков по высоте производится маховичком 12, а фиксируется — гайкой 13

Для защиты от брызг жидкого металла и нагрева используется защитный щиток 15.

Машина имеет две ступени регулирования скорости: от 1,5 до 6,3 мм/с и от 5,33 до 25 мм/с. Изменение скоростей производится при помощи замены сменных шестерен и потенциометром. Газовый коллектор служит для

подачи газов к двум установленным на машине двухвентильным резакам.

Переносная машина «Спутник» (рис. 74) предназначена для резки стальных труб диаметром от 194 до 1100 мм при толщине стенок от 4,5 до 50 мм, со скосом и без скоса кромок.

Машина состоит из ходовой тележки 1 с ведущим механизмом 2, на которой закреплены все узлы газорезательной машины. Тележка имеет три ролика —два меньшего диаметра расположены на задней оси тележки и один ролик большого диаметра — на передней оси. Машина перемещается по поверхности трубы с помощью цепного механизма. Цепной механизм представляет собой закрепленную на трубе цепь 4, входящую в зацепление с ней звездочку 3, и узел натяжения цепи 5. Вращение осуществляется через редуктор электродвигателем постоянного тока 7. На ходовой тележке 1 имеется штанга 8, на которой и крепится резак машины с державкой 9. Величина вылета резака регулируется маховичком. Державка резака поворачивается на оси на угол ±40°, что и позволяет выполнять резку со скосом кромок под сварку. На корпусе ведущего механизма расположена панель управления 6. На панели располагаются.

выключатель двигателя, переключатель направления хода тележки, маховичок реостата для регулирования скорости движения, которая плавно изменяется от 230 до 500 мм/мин. Ходовая тележка 1 представляет собой сварную конструкцию с четырьмя колесами 10, которые свободно сидят на оси.

Фланцерез ПГФ-2-67 (рис. 75) предназначен для вырезки фланцев и дисков диаметром до 450 мм из листовой низкоуглеродистой стали толщиной от 5 до 60 мм. Фланцерез предназначен для работы на строительных и монтажных площадках. Фланцерез состоит из опорного кольца 1, в котором закрепляется ведущий механизм 7. Ведущий механизм вращает зубчатое кольцо 2, суппорт 3 и резак 4. Фланцерез снабжается шаблоном-искателем наружного диаметра 6. Зубчатое кольцо 2 вместе с суппортом и резаком 4 вращается в направляющих роликах 5. Внутри кольца 2 смонтирована горизонтальная направляющая с линейкой, по которой передвигается суппорт с резаком при установке требуемого диаметра вырезаемого отверстия. Электрический привод фланцереза имеет две ступени скорости. На пульте управления установлен регулятор скорости. Скорость резки изменяется в пределах от 100 до 900 мм/мин. Максимальный расход кислорода при резке 10 м3/ч, ацетилена 0,7 м3/ч, пропана 0,4 м3/ч. Масса фланцереза ПГФ-267—26 кг.

Контрольные вопросы
  1. В чем заключается сущность процесса кислородной резки?
  2. Как влияет содержание углерода и других примесей в сталях на процесс резки?
  3. По каким признакам классифицируются резаки для ручной кислородной резки?
  4. Перечислите основные марки универсальных резаков, работающих на газах-заменителях ацетилена.
  5. Из каких основных частей состоит керосинорез?
  6. Перечислите основные правила обращения с резаками.
  7. Какие приспособления используются при ручной кислородной резке?
  8. Как классифицируются стационарные и переносные машины для кислородной резки?
  9. Каково устройство и принцип работы стационарной машины АСШ-70 и «Одесса»?
  10. Как работают переносные газорезательные машины МГП-2, Спутник» и фланцерез ПГФ 2-67?

вверх страницы