На рис. 1 (лист 211) показан блок цилиндров тепловозного дизеля с расходящимися поршнями, выполненный из листовых элементов, усиленных приварными деталями и соединенных между собой угловыми швами в жесткую пространственную конструкцию. Перед общей сборкой листовые эле­менты укрупняли в плоские подузлы. Бортовые листы сваривали на портальной установке (рис. 2), оборудованной двумя кантователями 3 и кран-балкой 2 с направляющими сварочной головки 1, об­служивающей оба рабочих места. Приварку массивных опор а (рис. 4) и в к вертикальным листам б швами сложной конфигурации производили с помощью шарнирной установки с магнитным роли­ком, перемещающимся по кромке копира.

Для общей сборки и сварки использовали специальный поворотный сварочный стенд (рис. 3, 5), имеющий два кольца 1, жестко соединенных платформой 7 и установленных на ролики 2 и б. Для предотвращения скручивания платформы 7 вращение от электродвигателя 5 через редуктор 4 и вал 3 передается на оба ролика 2 и 6. При сборке вертикальные листы устанавливали по фиксаторам на платформе 7 и на съемной балке 9, горизонтальные листы устанавливали по линейкам на стойках, а торцовые листы — с помощью откидных кронштейнов на боковых стенках 8 и 10 стенда. После за­вершения сборки стенд поворачивали и производили сварку угловых швов в положении "в лодочку”.

Рассмотренная конструкция блока цилиндров нтех - нологична из-за большого числа различным образом расположенных угловых швов и значительных деформаций от их сварки. Она также мало надежна, поскольку в процессе эксплуатации соединения с угловыми швами становятся источниками образования усталостных трещин.

Исключение соединений с угловыми швами и уменьшение числа собираемых деталей обеспечи­вает конструкция блока дизеля с V-образным расположением цилиндров, свариваемая стыковыми швами из отдельных стальных отливок (лист 212, рис. 6).

То обстоятельство, что дизели определенного типа, но разной мощности обычно отличаются толь­ко числом цилиндров (8; 12; 16 и 20), позволило унифицировать заготовки, из которых собирают и сваривают картеры. Как видно из рис. 7, картер блока дизеля с V-образным расположением цилинд­ров составляется из литых стоек трех типов (передней 1, задней 3 и промежуточной 2) с одинако­выми стыками между ними. В результате такой унификации число одинаковых стыков, подлежащих сборке и сварке при производстве дизелей данного типа, увеличилось настолько, что стало экономи­чески оправданным создание сложного и дорогого оборудования. Согласно разработанной Институ­том электросварки им. Е. О. Патона технологии стойки, отлитые из стали 20Л, последовательно при­соединяют одна к другой контактной сваркой непрерывным оплавлением, причем нижние лапы а (рис. 6) и д, боковые стенки б и г, верхняя перемычка в свариваются одновременно (суммарное сече­ние 50 000 мм2). Стойки поступают на сборку без предварительной механической обработки, сум­марный припуск на оплавление одной стойки составляет 4 0 мм.

Специальный сборочно-сварочный комплекс К-579 обеспечивает механизацию операций приема стоек, подачу их в зону сварки, совмещение базовых поверхностей, перемещение после сварки на заданный шаг и выдачу изделия после выполнения заданного числа стыков. Механизмы этого сва­рочного комплекса смонтированы на раме 1 (рис. 8) .

Подвижная часть машины включает колонны 9 и 15 и траверсу 12. Колонны жестко соединены штангами 11, а между ними посредством гидропривода 14 может возвратно-поступательно переме­щаться траверса 12. Перед началом загрузки стойки колонны 9 и 75 отводятся цилиндром 17 оплав­ления и осадки в крайнее правое положение. Очередная загружаемая стойка 19 поступает сверху на правый приемный стол 18 колонны 9. Совершая возвратно-поступательные перемещения между ко­лоннами 9 и 15, траверса 12, имеющая торцовые упоры 10, поочередно досылает загружаемые стой­ки в рабочие зоны колонны 9 и неподвижного калибра 7, где производится сварка. Внутри калибра 7 и колонны 9, представляющих собой замкнутую конструкцию с окном в центре, в нижней их части встроены приемные стоды 18, 20. При загрузке стоек и в процессе перемещения сваренной части б картера вдоль продольной оси по мере наращивания этой части столы приподнимаются гидроприво­дами в верхнее положение. После загрузки стоек приемные столы опускаются, и стойки своим осно­ванием ложатся на нижние токоведущие губки 25 .

На калибре 7 размещены пять сварочных трансформаторов 8. Выводы их вторичных обмоток прижаты гидроцилиндрами 26 с токоведущими колодками к зачищенным площадкам свариваемых деталей вблизи мест сварки. Токоподвод к нижним свариваемым площадкам а и в основания карте­ра осуществляется прижатием их к губкам 25 гидроцилиндром 28, одновременно обеспечивающим и токоподвод к сечению б посредством колодки 27. Центрирование свариваемых элементов в попереч­ном направлении обеспечивает плоскость А, прижатие к которой создается усилием гидроцилиндра 29. После загрузки очередной привариваемой стойки траверса 12 отводится в исходное положение и жестко фиксируется относительно штанг 11 стопорными устройствами 13. При оплавлении и осадке детали 9, 12 и 15 жестко соединены штангами 11 и перемещаются по направляющим 5, закреплен­ным в стойках 2 и 16. Усилие осадки при сварке воспринимается с одной стороны торцовыми упо­рами 10 траверсы 12, а с другой — торцовыми изолированными упорами шагающего механизма, со­стоящего из двух траверс 3 и 4, шарнирно соединенных гидро цилиндром 23. Каждая траверса снабжена механизмами 24 фиксации положения относительно направляющих 5. Траверсы 3 и 4 ус­тановлены с зазором относительно направляющих валов и перемещаются по рельсовому пути 22. Между калибром 7 и шагающим механизмом расположена тележка 21, снабженная пружинными за­хватами для фиксации картера блока. По мере приварки стоек часть картера блока продвигается влево шаговым механизмом, а после завершения сварки и выгрузки картера шаговый механизм воз­вращается в правое исходное положение, перемещая перед собой тележку 21.

Подача стоек в машину обеспечивается специальным транспортирующим устройством (рис. 9). При подаче давления в полость А двухпоршневого цилиндра 1 захваты 5 разводятся на необходимое расстояние, растягивая пружины 4, и с помощью подъемного механизма 3 опускаются в зону захва­та стойки 6. При сбросе давления из полости А цилиндра 1 захваты 5 под действием пружин 4 при­тягиваются друг к другу, захватывая стойку б и поднимая ее над стеллажом 8. При этом синхрони­зирующий шарнирный механизм 2 обеспечивает надежность захвата и постоянство положения транспортируемого груза. Тележка Р перемещается по рельсам 7 и переносит захваченную стойку на позицию сварки.

В процессе сварки термический цикл и деформации всех пяти элементов стыка оказываются настолько близкими, что остаточные напряжения в направлении поперек стыка практически отсут­ствуют. Это позволяет получить длину картера с точностью ±2,5 мм, расстояние между осями цилин­дров с точностью ± 1 мм, смещение осе и стоек в поперечном направлении не более 2 мм и пропел - лерность основания стоек ± 2 мм. Малые отклонения размеров картера позволяют намного умень­шить припуски на механическую обработку, а низкий уровень остаточных напряжений и однород­ность структуры сварных соединений — отказаться от отпуска картера после сварки. В условиях се­рийного производства эти особенности технологии являются весьма важными и обеспечивают зна­чительный экономический эффект.