Машина для контактной стыковой сварки

 

Изобретение относится к гидрооборудованию машин для контактной стыковой сварки оплавлением, осушествляемой с помошью управляемого гидропривода с раздельной группой цилиндров осадки и оплавления . Целью изобретения является повьииение надежности машины и качества сварного соединения. Для этого на неподвижной колонне 2 устанавливают дополнительную гидроемкость , выполненную в виде телескопического цилиндра 15, шток которого связан с подвижной колонной 21. При сведении колонн 2 и 21 усилие от цилиндров оплавления 3 через колонну 21, поршень 28 телескопического цилиндра 15 и пружину 30 передается на поршень 31, который из полости 29 через линию 14, управляемый обратный клапан 13, магистрали 12, 9 и 8 подает под давлением масло в подпитываемые полости цилиндров осадки 7. При этом повышается точность слежения, а постоянный по величине подпор давления в дополнительной гидроемкости защишает следящую систему от автоколебаний в период оплавления. I ил. S (Л 75 3D 27 31 N5 СО СО со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1299738 А1 (5D 4 В 23 К 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3942224/30-27 (22) 13.08.85 (46) 30.03.87. Бюл. № 12 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона

7S M27Ю1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) Я. М. Гостомельский, В. И. Тишура, В. Н. Головачев, В. Ф. Феофанов, П. А. Сытнюк, В. С. Шевченко и В. И. Замаев (53) 621.791.762.5.037 (088.8) (56) Богданович Л. Б. Гидравлические приводы. Киев, Вища школа, 1980, с. 120, рис. 67.

Авторское свидетельство СССР № 1207685, кл. В 23 К 11/04, 1984. (54) МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к гидрооборудованию машин для контактной стыковой сварки оплавлением, осуществляемой с помощью управляемого гидропривода с раздельной группой цилиндров осадки и оплавления. Целью изобретения является повышение надежности машины и качества сварного соединения. Для этого на неподвижной колонне 2 устанавливают дополнительную гидроемкость, выполненную в виде телескопического цилиндра 15, шток которого связан с подвижной колонной 21. При сведении колонн 2 и 21 усилие от цилиндров onëàâления 3 через колонну 21, поршень 28 телескопического цилиндра 15 и пружину 30 передается на поршень 31, который из полости 29 через линию 14, управляемый обратный клапан 13, магистрали 12, 9 и 8 подает под давлением масло в подпитываемые полости цилиндров осадки 7. При этом повышается точность слежения, а постоянный по величине подпор давления в дополнительной гидроемкости защищает следящую систему от автоколебаний в период оплавления. 1 ил.

1299738

Изобретение относится к гидрооборудованию машин для контактной стыковой сварки оплавлением, осуществляемой с помощью управляемого гидропривода с раздельной группой цилиндров осадки и оплавления.

Цель изобретения — повышение надежности сварочной машины и качества сварного соединения.

1-1а чертеже показана схема машины для ксн тактной стыковой сварки и ее гидроII ри кола. ,Машина для контактной стыковой сварки с. держит неподвижные колонны 1 и 2. На ко,юнне 1 установлены цилиндры оплавления 3, штоковые полости которых непосредственно, а поршневые полости через управляемый обратный клапан 4 соединены со следян им золотником 5, электромеханический привод 6 которого имеет обратную связь по напряжению питания сварочного тока.

На колонне 1 также установлены цилиндры осадки 7, подключенные по магистралям 8 и 9 к одноу из входов гидрораспределителя 10, соответствующий выход которого по магистрали 14 сообщен с полостью высокого давления пневмогидравлического мультипликатора. Цилиндры осадки по магистралям 8, 9 и 12 через управляемый обратный клапан 13 и линию 14 соединены с дополнительной гидроемкостью 15.

Магистраль 9 через обратный клапан 16 подключена к поршневым полостям цилиндров оплавления 3, штоковые полости которых по магистрали 17 сообщены со вторым входом гидрораспределителя 10, соответствующий выход которого сообщен со сливом

18. Штоковые полости цилиндров оплавления 3 также сообщены с линиями управления 19 и 20 управляемых обратных клапанов 4 и 13. Штоки цилиндров оплавления и осадки связаны с подвижной колонной 21, установленной на направляющих 22 с возможностью перемещения. Промежуточная гидравлическая полость пневмогидравлического мультипликатора по линии 23 подключена к третьему входу гидрораспределителя 10, соответствующий выход которого соединен со сливом 18. Пневмогидравлический мультипликатор состоит из мультипликатора 24, подключенного к газовой емкости 25. Гидравлические полости мультипликатора 24 через обратные гидроклапаны запитаны от нагнетательной магистрали 26.

Дополнительная гидроемкость 15 выполнена в виде телескопического цилиндра, корпус которого смонтирован на неподвижной колонне 2, а шток соединен с подвижной колонной 21. Штоковая полость 27 его наружного цилиндра и обе полости его внутреннего цилиндра, сообщенные между собой через отверстие в поршне 28, соединены с атмосферой. Поршневая полость 29 наружного цилиндра по линии 14 имеет возможность сообщения с цилиндрами осадки 7, а внутренний поршень 28 телескопического

l5

55 цилиндра 15 подпружинен пружиной 30 относительно наружного поршня 31. При этом сумма площадей поршней цилиндров осадки равна площади поршня 31 телескопического цилиндра.

Усилие пружины обратного гидроклапана 16, прижимающей клапан к седлу, настроено на максимально допустимое давление подпитки.

Машина для контактной стыковой сварки работает следующим образом.

В исходном положении перед сваркой гидрораспределитель 10 занимает позицию, изображенную на чертеже, колонны 21 и 2 разведены, поршень 31 занимает крайнее левое положение в цилиндре 15.

В процессе оплавления заготовок электромеханический привод 6 по заданной программе перемешает шток следящего золотника 5, установленного на колонне 1, который своими рабочими кромками перераспределяет жидкость таким образом, что поршневые полости цилиндров оплавления 3 сообщаются с нагнетанием, а штоковые— со сливом. Г1оскольку при оплавлении штоки цилиндров осадки 7 выдвигаются принудительно за счет их связи с подвижной колонной 21, перемещаемой по направляющим 22, то их полости нуждаются в подпитке.

Одновременно при сближении колонны 21 с колонной 2 поршень 28 перемещается вправо и через пружину 30 передает усилие на поршень 31, который из полости 29 по линии 14, через управляемый обратный клапан 13 и магистралям 12, 9 и 8 под дав.пением переливает масло в полости цилиндров осадки 7.

При принудительном перетекании жидкости в неравные замкнутые полости образуется масляный клин, который препятствует перемещению рабочих органов. Для предупреждения этого номинальные диаметры поршня 31 и плунжеров цилиндров осадки 7 выбирают таким образом, чтобы площадь поршня 31 была равна сумме площадей цилиндров осадки. Однако, абсолютного описанного равенства достичь практически не возможно.

Вследствие этого во избежание гидравлического закли н иван и я подвижного органа машины поршень 28 подпружинен относительно поршня 21 пружиной 30 с усилием сжатия, обуславливающим давление подпитки.

Таким образом, из-за несоблюдения абсолютного равенства площадей плунжеров цилиндров 7 и поршня 31, а также из-за малой сжимаемости масла поршень 28 будет перемещаться со скоростью большей или меньшей скорости перемещения поршня 31.

Поскольку их скорость будет отличаться на малую величину, то и усилие сжатия пружины 30 изменяется на малую величину, а следовательно, и давление подпитки ци1299738 линдров ? в процессе перемещения колонны 21 будет изменяться в очень узких пределах. В это время полость 27 пополняется воздухом, а воздух из поршневой полости внутреннего цилиндра через отверстие в поршне 28 поступает в его штоковую полость и частично уходит в атмосферу. При этом перетеканию масла из полости 29 в поршневые полости цилиндров 3 оплавления препятствует обратный гидроклапан 16, прижимаемый к седлу пружиной и давлением в поршневых полостях цилиндров 3.

В период оплавления в случае «залипания» свариваемых заготовок электромеханический привод 6, имеющий обратную связь по напряжению питания сварочного тока, отрабатывает реверс, следящий золотник 5 занимает такое положение, что его рабочие кромки сообщают нагнетание со штоковыми полостями цилиндров 3, а слив — с поршневыми полостями. Одновременно повысится давление в линиях управления 19 и 20 управляемых обратных клапанов 4 и 13, что вызовет их открытие. Колонна 21 разойдется с колонной 2, а масло из полостей цилиндров 7 под давлением по магистралям 8,9 и 12 через клапан 13 и линию 14 поступает в полость 29.

Во время оплавления, сжимая газ в емкости 25, завершается зарядка гидравлических полостей мультипликатора 24 от магистрали 26.

В процессе форсировки, когда заготовки сближаются с большой скоростью и обратная связь по напряжению питания сварочного тока отсутствует, работа машины происходит при ступенчато открывающихся кромках следящего золотника 5 и аналогична описанной при сближении заготовок.

Таким образом, вследствие быстрого перемещения подвижной колонны 21 для подпитки полостей цилиндров осадки 7 требуется достаточно большой расход жидкости. Необходимый расход жидкости позволяет подать дополнительная гидроемкость 15 за счет создания давления поршнем 31, используя усилие цилиндров 3 оплавления через колонну 21.

Процесс сварки завершается осадкой— подачей большого расхода жидкости под высоким давлением одновременно в полости групп цилиндров оплавления и осадки. Для этого гидрораспределитель 10 занимает левую позицию. Штоковые полости цилиндров

3 оплавления по магистрали 17, а также промежуточная полость мультипликатора 24 по линии 23 через гидрораспределитель 10 сообщаются со сливом 18. Одновременно масло из полости высокого давления мультипликатора 24 по магистрали 11 через гидрораспределитель 10 магистралям 8 и 9, открывая клапан 16, поступает в полости цилиндров оплавления и осадки.

В период осадки дополнительная гидроемкость и следящий золотник отсечены от

1О

55 высокого давления соответственно клапанами 3 и 14. Так как полость 29 при осадке заперта, а поршень 28 перемещается вправо, то пружина 20 дополнительно сожмется и несколько повысит давление в линии 14.

После сварки и разжима изделия гидрораспределитель 10 занимает правую нозицию, а электромеханический привод 6 отрабатывает реверс, разводя колонны в исходное положение. Масло от следящего золотника поступает в штоковые полости цилиндров 3 оплавления и в линии управления

19 и 20 управляемых клапанов. Переключение золотника 10 вызывает открытие обратного клапана 16, который сбрасывает часть жидкости из полости 29, вследствие выше допустимого повышения в ней давления при осадке. Излишек масла через открытый управляемый обратный гидроклапан 4 и следящий золотник поступает на слиз. Вытесненная порция масла из полости 29 при разведении колонн (перетекании жидкости под давлением из полостей цилиндров осадки 7 в полость 29) компенсируется об ьемом масла из полостей цилиндров осадки за счет получения ими дополнительной дозы от мультипликатора 24 при осадке. При крайнем левом положении поршня 31 в случае выше допустимого повышения давления в магистралях подпитки сработает обратный клапан !6 и установит заданное давление. Так обеспечивается подпитка дополнительной гидроеM кости.

После зажима очередных соединяемых заготовок сварочный цикл повторяется.

Применение в сварочной машине дополнительной гидроемкости в виде телескопического цилиндра, установленного на неподвижной колонне со штоком, связанным с подвижной колонной, позволяет производить подпитку цилиндров осадки под давлением, используя усилие цилиндров оплавления. Подача подпитки под давлением в свою очередь позволяет применить в гидроразводке машины трубопроводы, соединяющие дополнительную гидроемкость с группой цилиндров осадки, меньшего диаметра, что упрощает их монтаж и уменьшает стоимость, применять клапан, отсекающий дополнительную гидроемкость в момент осадки, меньшего типоразмера, что также удешевляет машину, значительно уменьшить кавитацию в полостях цилиндров осадки, что увеличивает их надежность и долговечность, обеспечивает перемещение без рывков и повышает точность слежения, а также способствует более быстрому нарастанию давления жидкости в цилиндрах осадки и скорости выдвижения их штоков при осадке. Кроме того, постоянный по величине подпор давления в дополнительной гидроем кости защищает следящую систему от автоколебаний в период оплавления. Перечисленные преимущества обеспечивают повышение надежности

1299738

Формула изобретения

Составитель И. Фелицина

Редактор А. Долинич Техред И. Верее Корректор И. Эрдейи

Заказ 812/11 Тираж 976 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сварочной машины и качество сварного соеди нени я.

Машина для контактной стыковой сварки, содержащая неподвижную колонну, на которой установлены группа цилиндров оплавления, соединенных со следящим золотником, привод управления которого имеет обратную связь по напряжению питания сварочного тока, и группа цилиндров осадки, подключенных к распределительной гидроаппаратуре с возможностью попеременного сообщения с дополнительной гидроемкостью и пневмогидравлическим мультипликатором, а также подвижную колонну, соединенную со штоками обеих групп цилиндров, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности машины и качества сварного соединения, дополнительная гидроемкость выполнена в виде телескопического цилиндра, шток которого соединен с подвижной колонной, обе полости внутреннего цилиндра которого и штоковая полость наружного цилиндра сообщены с атмосферой, поршневая полость

1О наружного цилиндра имеет возможность сообщения с группой цилиндров осадки, поршень внутреннего цилиндра подпружинен относительно его корпуса, при этом сумма площадей поршней группы цилиндров осадки равна площади поршня наружного цилиндра.