Сварка осей конвейерных роликов и роликов рольгангов: как автоматизировать приварку цапф к трубе

Ось ролика конвейера это трубная заготовка и две цапфы (хвостовики) по торцам. Цапфы приваривают к трубе двумя кольцевыми швами. Узел простой, но роликов нужно много, а при ручной сварке ось уходит с перекосом и цапфа ломается у шва.

Мы делаем установки, которые собирают и сваривают ось ролика автоматически: шпиндели поджимают цапфы к трубе, станок сам ставит прихватку, две горелки одновременно проваривают оба шва. Время сварки двух швов до 8 секунд. Труба ДУ 20-100, длина изделия 150-1000 мм, стенка 1,5-3,5 мм.

Узел «труба плюс две цапфы» есть почти в любом оборудовании, где груз или лента идёт по роликам. Цапфа работает как опора: на неё садится подшипник. Поэтому требования к сварке оси ролика везде одни: цапфы соосно с трубой, длина оси в допуске, шов держит нагрузку.

Изделия:

• ролики ленточных конвейеров: гладкие, футерованные, дисковые, амортизирующие (ГОСТ 22646-77);
• ролики роликоопор верхней (желобчатой) и нижней ветви;
• ролики рольгангов, неприводные и приводные;
• ролики гравитационных (бесприводных) роликовых конвейеров;
• оси и валы с приварными хвостовиками;
• ролики транспортёров и валы с цапфами в сельхозтехнике и упаковочных линиях.

Оборудование, где стоят эти ролики:

• ленточные конвейеры и роликоопоры;
• роликовые конвейеры и рольганги, приводные и гравитационные;
• транспортёры и подающие столы;
• металлургические рольганги прокатных и трубных станов;
• сортировочные и упаковочные линии.

Делаем установки для сварки осей любых роликов и валов с цапфами, под ваш чертёж:

• заводам конвейерного оборудования и производителям роликов;
• для шахт, карьеров, обогатительных фабрик, цементных заводов, где ролики ленточных конвейеров меняют постоянно;
• для металлургии: ролики рольгангов прокатных и трубных станов, где у роликов ломаются хвостовики;
• для складов, логистических и сортировочных центров с роликовыми конвейерами;
• для машиностроения, сельхозмашиностроения, деревообработки, упаковочных линий.

Чем больше одинаковых роликов в год, тем быстрее окупается автоматическая сварка оси.

Перекос цапфы. Сварщик прихватывает цапфу и проваривает шов по кругу. Металл тянет в сторону шва, и цапфа уходит с оси трубы. Ролик с перекошенной осью бьёт, подшипник изнашивается быстрее.

Слом хвостовика. У роликов рольгангов типичная поломка это слом хвостовика у шва. Неравномерный шов и непровар дают место, откуда начинается трещина.

Разная длина. Ось собирают по месту, и длина между торцами цапф гуляет. Ролик не встаёт в роликоопору или стоит с зазором.

Скорость. Ручная сварка двух кольцевых швов плюс установка, прихватка и снятие детали занимают минуты. При партии в тысячи роликов это главный тормоз участка.

Установка состоит из трёх частей: сварочный стол, приёмно-подающее устройство с накопителем и пульт управления.

1. Оператор укладывает трубные заготовки в накопитель.
2. Устанавливает две цапфы в шпиндели. Цапфы держит цанга или пневматический трёхкулачковый патрон.
3. На панели задаёт скорость вращения, силу тока, перекрытие шва, паузу зажигания дуги и диаметр изделия.
4. Нажимает «Пуск». Пневматика подаёт трубу из накопителя, шпиндели сходятся по направляющим и поджимают цапфы в торцы трубы. Длину оси задаёт положение шпинделей, а не сварщик.
5. Установка сама ставит прихватку, пока цапфы поджаты к трубе. Оператор в этот момент не нужен, поэтому положение цапф не сбивается.
6. Две горелки подходят на пневмоцилиндрах, деталь вращается, оба кольцевых шва провариваются одновременно, до 8 секунд.
7. Готовая ось сбрасывается в ёмкость.

Цапфы зажаты в шпинделях по одной оси, поэтому соосность задаёт станок. Вращение от серводвигателя через редуктор и зубчатый ремень, скорость 0,1-60 об/мин, реверс. Шов по кругу получается одинаковым на каждой оси.

Способ сварки. В нашем примере варят полуавтоматом MIG/MAG. Способ подбираем под изделие: MIG/MAG, TIG или лазер, в зависимости от материала, толщины стенки и требований к шву.

Самый быстрый вариант, когда оператор только загружает накопитель, а подачу трубы, сборку оси, прихватку, сварку и сброс делает установка. Так сделана наша установка для сварки осей комплектующих конвейерных линий: подача трубной заготовки из кассеты, сварка двумя горелками, сброс готового изделия.

Для другого заказчика задача была поднять выпуск в четыре раза. Стандартные патроны заменили пневматическими захватами и автоматизировали весь сварочный цикл. Результат: до 1200 изделий за смену.

Степень автоматизации подбираем под задачу. Можно начать с полуавтомата, где оператор кладёт трубу сам, и потом добавить накопитель и сброс.

Размеры под вашу ось меняем по техническому заданию. Шпиндельные столы передвигаются по профилю под длину изделия.

Установка окупается, если осей много и они одинаковые: серийный выпуск роликов, сотни и тысячи деталей в смену. Каждая ось получается одной длины, с одинаковым швом и без перекоса.

Установка не нужна, если оси штучные или каждый раз разные: ремонт, единичные ролики под заказ. Тогда проще ручная сварка на сварочном вращателе с патроном и задней бабкой.

Барабаны конвейеров (приводные, натяжные, отклоняющие) крупнее и тяжелее: это обечайка, диски и вал. Их варят на вращателях и установках по ТЗ, а не на этой установке.

Как приварить цапфу к трубе без перекоса?
Зажать цапфу и трубу по одной оси до сварки и не отпускать до конца шва. На установке цапфы держат шпиндели, которые стоят на общих направляющих, и прихватку станок ставит сам, не разжимая деталь. Поэтому соосность задаёт станок. При ручной сварке перекос даёт усадка шва.

Чем варят оси конвейерных роликов?
Чаще всего полуавтоматом MIG/MAG: кольцевой шов при вращении детали, на серийном выпуске две горелки варят оба торца одновременно. Но способ выбирают по изделию: материал, толщина стенки, требования к шву. Для нержавеющих и тонкостенных осей подходит TIG (аргон), для отдельных задач лазер. Как выбирать между ними, мы разобрали в статье «Лазерная сварка или аргон».

Сколько осей в смену делает установка?
Зависит от длины оси и степени автоматизации. На одной из наших установок с пневматическими захватами выпуск вырос в четыре раза, до 1200 изделий за смену.

Можно ли варить ролики разного диаметра на одной установке?
Да, в пределах ДУ 20-100. Для другого диаметра меняют параметры на панели и оснастку под цапфу.

Делаете ли установки для роликов рольгангов и металлургии?
Да. Делаем установки для сварки осей любых роликов: ленточных конвейеров, рольгангов, роликовых конвейеров, для шахт, металлургии, складов и машиностроения. Размеры и способ сварки подбираем под ваш чертёж.

Сколько стоит установка для сварки осей роликов?
Цена зависит от комплекта: с накопителем и сбросом или без, одна или две горелки, размеры оси. В стоимость входят пусконаладка и отработка техпроцесса, гарантия 1 год. Пришлите чертёж оси на info@svarzavod.ru или позвоните +7 (495) 740-57-58, рассчитаем.