Устройство для дуговой сварки с колебаниями электрода

 

УСТРОЙСТВО-ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ С КОЛЕБАНИЯМИ ЭЛЕКТРО,ТА, содержащее механизм подачи с приводным подающим роликом, механизм колебаний электрода, связанный с мундштуком, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварных вертикальных швов путем обеспечения колебаний с остановками электрода и снижения габаритов устройства, оно снабжено рычагом для соединения механизма колебаний с мундштуком, механизм колебаний выполнен в ввде муфты со ступенчатым пазом, образованньм зубчатыми полумуфтами, с пальцем, расположенным в этом пазу с жестко закрепленным на ней храповым колесом и установленной на ее валу кулисой, на которой закреплена (Л собачка храповика и в направляющем пазу установлен камень, закрепленный на приводном подающем ролике, а ралец муфты закреплен на рычаге.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% (1l) Э(51) В 23 К 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3566508/25-27 (22) 10.01.83 (46) 30.05.84. Бюл.. У 20 (72) В.Г. Гусаковский, Ю.А. Коган и В.К. Новиков, (71) Всесоюзный научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (53) 621.791.75.037 (088.8) (56) 1. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред. Б.Е. Патона, М., "Машиностроение", 1974, с. 457-460.

2.. Сварочное оборудование. Каталог-справочник ИЭС им. Е.О. Патона.

Под ред. А.Н. Чвертко. Киев, "Наукова думка", ч. 1, с. 340 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ С КОЛЕБАНИЯМИ ЭЛЕКТРОДА, содержащее механизм подачи с приводным подающим роликом, механизм колебаний электрода, связанный с мундштуком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварных вертикальных швов путем обеспечения колебаний с остановками электрода и снижения габаритов устройства, оно снабжено рычагом для соединения механизма колебаний с мундштуком, механизм колебаний выполнен в виде муфты со ступенчатым пазом, образованным зубчатыми полумуфтами, с пальцем, расположенным в этом пазу с жестко закрепленным на ней храповым колесом и установленной на ее валу кулисой, на которой закреплена собачка храповика и в направляющем пазу установлен камень, 1закрепленный на приводном подающем ролике, а палец муфты закреплен на рычаге.

40

1 10946

Изобретение относится к дуговой сварке и может быть использовано в автоматах дуговой сварки плавящимся электродом.

Известны устроиства для дуговой сварки с колебаниями электрода, в которых электрод приводится в движение от отдельного привода с редуктором, а управление осуществляется специальной схемой (11. !

О

Недостатками таких устройств являются большие весогабаритные показатели ввиду наличия двигателя с редуктором и невозможность обеспечения колебательного режима с остановками.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для дуговой сварки с колебаниями электрода, содержащее механизм подачи с приводными подающими роликами, механизм колебаний электрода с эксцентриком, установленным в эксцентриковом отверстии приводного вала. В устройство входит редуктор, позволяющий плавно регулировать частоту и амплитуду колебаний, а также электрическая схема управления. Вибратор комплектуется панелью, установленной в шкафу управления сварочного аппарата(2 ).

Недостатками устройства являются большой вес и габариты, необходимость отдельного привода со специальной схемой управления, а также невозможность обеспечения режима колебаний .с остановками, что необходимо для повышения высокого качества сварных соединений при сварке вертикальных швов, Цель изобретения — повышение качества сварных вертикальных швов путем обеспечения колебаний с остановками электрода и снижение габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для дуговой сварки с колебаниями электрода, содержащее механизм подачи с приводным подающим роликом, механизм колебаний электрода, связанный с мундштуком, снабжено рычагом для соединения механизма колебаний с мундштуком, механизм колебаний выполнен в виде муфты со ступенчатым пазом, образованным зубчатыми полумуфтами, с пальцем, расположенным в этом пазу с жестко закрепленным на ней храповым колесом и установленной на ее валу кулисой, на которой закреплена собачка храповика и в направляющем пазу установлен камень, закрепленный на приводном подающем ролике, а палец муфты закреплен на рычаге.

На фиг.1 показано устройство,. общий вид; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на Лиг.3 — конструкция узла муфты; на фиг.4 структурная схема входящих механизмов; на фиг.5 — схемы рычажного механизма; на фиг.6 — развертка паза муфты;на фиг.7 — диаграмма скорости поворота кулисы, на фиг. 8 — временные зависимости параметров колебаний электрода; на фиг.9 — пространственные зависимости параметров колебаний электрода.

На фланце 1 двигателя-редуктора (фиг.1) монтируется корпус прижимного устройства 2 с нажимным приводным роликом 3 и винтом 4, а на его боковой поверхности — кронштейн

5, имеющий два паза: один на верти-. кальной плоскости, другой на горизонтальной. В одном пазу при помощи подшипниковой втулки 6 и гайки 7 крепится вал 8 муфты, состоящей из двух ступенчатых полумуфт 9 и 10, совместно образующих на муфте ступенчатый паз. На валу муфты монтируется пластина 11 с осью 12 и гайкой 13. Ось 12 крепится при помощи подшипниковой втулки 14 и гайки 15 в пазу рычага 16, на котором закреплен палец 17, входящий в ступенчатый паз муфты, образованной зубчатыми полумуфтами 9 и 10.

На рычаге 16 жестко установлен мундштук 18. На выходном валу 19 двигателя-редуктора установлен приводной подающий ролик 20 с камнем (в форме пальца) 21, который входит в паэ кулисы 22. Электродная проволока 23, подаваемая роликами 3 и 20 в мундштук 18, проходит через приемную фильеру 24, установленную на корпусе прижимного устройства, и гибкий сменный направляющий канал 25. На полумуфте 10 (фиг.3) жестко монтируется храповое колесо 26, а кулиса 22 устанавливается на вал 8 с возможностью поворота вокруг него. На кулисе 22 закреплена собачка 27 с пружиной 28 °

Устройство работает следующим образом.

3 1094695

При повороте подающего ролика 20 вместе с ним перемещается камень

21, разворачивая кулису 22 вокруг вала 8 муфты. Кулиса через собачку

27 и храповое колесо 26 разворачивает муфту, состоящую из полумуфт

9 и 10. Муфта, вращаясь, перемещает палец 17 в ступенчатом пазу и рычаг 16 вместе с мундштуком 18. Мунд" штук 18 приходит в колебательное 10 движение, параметры которого (частота и амплитуда) определяются со,отношением параметров механизма (с Ь,с 1 и скоростью вращения ролика. t5

Структурные схемы предлагаемого механизма колебания электрода представлены на фиг.4 и 5. Ролик 20 с камнем 21 и кулиса 22 представляет собой кулисный механизм (фиг.4),ры- 20 чаг 16 с пальцем 17 — рычажный механизм (фиг.5). В кулисном механизме направляющая перемещения (паз) камня

21 проходит через линию центров вращения камня 2 1 01 и качания кули- 25 сы 22 03 Основные соотношения д я кулисного механизма, т.е. функции положения и скорости имеют вид: откуда

Т и с

Ь где R

Р (Л соз 1 м "ор

2 t+2ЛсозЧ+ 7I

Л Р а

il5 rl У р ЗО радиус вращения камня кулисы; межцентровое расстояние вра35 щения ролика и качания кулисы; . угол поворота кулисы, отсчитываемый от центра положения-(линия 0 -0 ); угол поворота камня, отсчитываемый от центра положения, где сор — угловая скорость вращения ролика, ш, — угловая скорость поворота муфты. °

Из кинематической схемы рычажного мехзнизма видно, что величина смещения пальца h я относится к величине смещения мунд тука 18 та е, как ве- 55 личина с к величине b т.е. ng

1 Ь

Паэ муфты, образованный зубчатыми полумуфтами 9 и 10 (фиг.6), имеет прямолинейные 1. и М участки и наклонные И участки.

Когда палец 17 рычага 16 на прямолинейных участках Ь и М (фиг.6) паза муфты, мундштук 18 не перемещается °

Перемещение мундштука 18 осуществляется во время перехода пальца 17 через участок N.

Регулировка механизма осуществля ется следующим образом. Втулкой 6 с гайкой 7 в пазу кронштейна 5 устанавливается межцентровое расстояние, тем самым задается Л (формулы 1 и 2), определяющая максимальный угол поворота кулисы Y и угловую скорость поворота муфты . им которые при заданной скорости ь поР ворота ролика 20 определяют частоту колебаний электрода 23. Угловая скорость озк поворота кулисы 22 эа полный период поворота роftHKB 20 один раэ меняет свое направление (фиг.7), этим определяется прерывистость движения муфты — холостой и рабочий ход храповика. Ролик 20 и храповое колесо 26 выставляются таким образом, чтобы момент остановки (выстоя) электрода 23, т.е. время, в течение которого палец 17 рычага 16 находится на прямолинейном участке,паза муфты, совпадал с времейем холостого хода собачки 27 храповика. Это достигается поворотом полумуфт 9 и 10 при освобожденной собачке 27 храповика, что достигается поворотом муфты с храповым колесом при освобожденном храповике. Амплитуда колебаний мундштука 18 регулируется установкой расстояния с смещением подшипниковой втулки 14 с гайкой 15 в пазу рычага 16.

Предлагаемый механизм устанавливается и регулируется на изделии таким образом, чтобы момент остановки токоподвода соответствовал его положению в точках А и С свариваемого шва (фиг.8), а закон ремещения t> t В t с обеспечивал требуемый термический цикл (фиг.9).

Испытания макета предлагаемого механизма колебания электрода показали, что при сварке вертикаль1094695

S ных швов на скорости 2-10 м/ч по зазору 3-15 мм механизм с приводом от подающего ролика при корости подачи электродной проволоки до

100 м/ч обеспечивает колебания электрода с частотой 5-15 колебаний в минуту с временем выстоя в крайних точках 0,5-". с.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет обеспечить колебания электрода с благоприятным термическим циклом при

5 -сварке многослойных, вертикальных .швов в автоматическом режиме, снизить вес и габариты устройства.

1У

2f

1094á95

Фи,г.2.

1094695

Фиа.Х

Фи в.6

Физ.7

Зазор карня шФа

Фиг. 9

Составитель Г. Квартальнова

Техред Л.Коцюбняк Корректор И. Эрдейи

Редактор В. Петраш

Заказ 4445

Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4.