Устройство для электродуговой сварки с колебаниями электрода

 

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для многопроходной сварки стыков с различной формой разделки, и может быть использовано в различных областях машиностроения . Целью является автоматическое изменение расстояния между издег,: ; лием и мундштуком при многопроходной сварке с глубокой разделкой, повышение точности, гибкости управленияамплитудой колебаний и быстроты изменения программы управления. Устройство содержит быстросъемный сменный коман - доаппарат. Последний выполнен в виде блока кулачков, кинематически связанных с рычагами. Для автоматического изменения амплитуды колебаний ролик отжимается кулачком книзу. Рычаг отжимает вниз по валу обойму, шарикоподшипник и ступицу. Ступица поворачивает шайбу вокруг оси, а шайба своей цапфой поворачивает рычаг с закрепленным в нем мундштуком. При вращении вала мундштук колеблется с амплитудой А. Для автоматического изменения расстояния между изделием и мундштуком кулачок, наезжая на второй , ролик, поворачивает второй рычаг, кинематически связанный с пальцем, и поднимает механизм колебаний по направляющей . 1 з.п.ф-лы, 14 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1418014 А 1 (51) 4 В 23 К 9 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4180182/31-27 (22) 12.01.87 (46) 23.08.88, Бюл. Р 31 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) В.А.Заплатников, В,Б.Марченко, В.В.Снисарь, Ю.Н.Готальский, А.В.Касьянов и Ф.M.Êóòàåâ (53) 621.791.75.039(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Nt 564936, кл. В 23 К 9/30, 03.03.75.

Авторское свидетельство СССР

У 680834, кл. В 23 К 9/30, 18.03.76. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ

СВАРКИ С KOJiEBAHHHMH ЭЛЕКТРОДА (57) Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для многопроходной сварки стыков с различной формой разделки, и может быть использовано в различных областях машиностроения. Целью является автоматическое изменение расстояния между изде.=,::: лием и мундштуком при многопроходной сварке с глубокой разделкой, повышение точности, гибкости управления амплитудой колебаний и быстроты изменения программы управления. Устройство содержит быстросъемный сменный коман доаппарат. Последний выполнен в виде блока кулачков, кинематически связанных с рычагами. Для автоматического изменения амплитуды колебаний ролик отжимается кулачком книзу. Рычаг отжимает вниз по валу обойму, шарикоподшипник и ступицу. Ступица поворачивает шайбу вокруг оси, а шайба своей цапфой поворачивает рычаг с закрепленным в нем мундштуком. При вращении вала мундштук колеблется с амплитудой А . Для автоматического изменения расстояния между изделием и мундштуком кулачок, наезжая на второй ролик, поворачивает второй рычаг, кинематически связанный с пальцем, и поднимает механизм колебаний по направляющей. 1 з.п,ф-лы, 14 ил.

1418014

Изобретение отн сится к <:варке, в частности к устройствам для многопроходной сварки стыков с различной формой разделки, и может быть исполь- зовано в различных областях машиностроения, Нелью изобретения является автоматическое изменение расстояния между изделием и мундштуком при многопроходной сварке с глубокой разделкой, повышение точности, гибкости управления амплитудой колебаний и быстроты изменения программы управления.

На фиг.l изображено устройство для 15 электродуговой многопроходной сварки стыков с колебанием электрода, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг ° 2; на фиг.4 вид В на фиг.3; на фиг.5 — разрез 20

Г-Г на фиг.3; на фиг,б — разрез Д-Д на фиг,5 (механизм колебаний показан в исходном положении, когда амплиту- . да равна нулю); на фиг.7 — механизм колебаний в положении автоматической 25 установки амплитуды А,, вертикальный разрез (центры эксцентричной оси ручной корректировки лежат на одной горизонтали); на фиг.8 — то же, в положении автоматической установки ампли-30 туды (кулачок управления амплитудой в том же положении, что и на фиг,7, но с дополнительной корректировкой величины амплитуды вручную, которая достигает значения А, центры эксцентричной оси смещены в вертикальной плоскости на величину S); на

1 фиг.9 — положение механизма колебаний только при автоматической установке амплитуды A,(êîñàÿ шайба повер-4р нута на 1/2 оборота по сравнению с положением механизма колебаний на фиг,7);. на фиг, 10 — разрез Е-Е на фиг.б; на фиг.ll — разрез Ж-Ж на фиг.5; на фиг.12 — вид 3 на фиг,ll; 45 на фиг ° 13 — форма разделки изделия и величины перемещений электрода при сварке; на фиг.14 — вид И на фиг.l.

Устройство для электродуговой сварки с колебаниями электрода предназначено для выполнения одновременно двух кольцевых швов и содержит основание l,установленные на нем салазки 2, вращатель 3, заднюю бабку 4, снабженные трехкулачковыми патронами 5, ложемент 6, подающие механизмы 7 и два механизма 8 колебаний, отличающиеся между собой только зер кальным выполнениеM (фиг.l), На осйовании шарнирно закреплена несущая всю сварочнчю часть c1 ()Éêÿ 9, соединенная с ним нневмоцилиндром !0.

Механизм 8 колебаний соединен со стойкой 9 кронштейном l! и приводится в движение двумя взаимно перпендикулярно установленными мотор-редукторами 12 (фиг.2). К кронштейну 11 (фиг.3) присоединен горизонтальный 13 и вертикальный 14 коллекторы.

Вертикальный коллектор 14 соединен с направляющей 15 (фиг.4 и 5), расположенной в пазах корпуса механизма 8 колебаний, В нижней части направляющей 15 закреплен ограничительный упор 16 (фиг,l2), Механизм колебаний состоит из привода, на выходном валу 17 которого (фиг.б и 10) осью 18 закреплены ступица .19 с кольцом 20, шарикоподшип" ник 21 и шайба 22, выполненная как одно целое с цапфой 23 (фиг.5). На валу 17 расположена с возможностью осевого перемещения ступица 24, шарнирно соединенная тягой 25 с кольцом 20 (фиг.б). Диаметрально противоположно тяге 25 на ступице 24 распо ложен регулируемый упор 26, На ступице закреплены также шарикоподшипник 27 и обойма 28, выполненная как одно целое с двумя цапфами 29, соединенными тягами 30 с цапфами 31 рычага 32 (фиг,10), закрепленного в корпусе механизма колебаний на эксцентричной оси 33, зксцентриситет которой равен f (фиг.5). На квадратном конце оси 33 с возможностью осевого перемещения расположен маховичок 34 со штифтом 35, фиксирующимся под действием пружины 36 в углублении корпуса, На противоположном .конце рычага закреплены ролик 37 (фиг,б) и пружина 38 (фиг,5), соединяющая рычаг с корпусом механизма колебаний.

Шайба 22 цапфой 23 соединена с опорой 39, установленной с возможностью поворота на рычаг 40,который закреплен на траверсе 41, установленной с возможностью поворота на подшипниках 42 в корпусе и передающей колебания мундштуку 43 (фиг,5 и 6).

Пружиной 44 рычаг 40 соединен с корпусом механизма колебаний.

Аналогичный описанному мотор редуктору, но ориентированный перпендикулярно к нему, .мотор-редуктор 12 также закреплен на корпусе механизма колебаний, На коротком выходном валу

3 14 l 801 механизма колебаний неподвижно закреплена ступица 45 с шарнирно установленной в ней и подпружиненной ссбачкой 46 и фиксатором 47, Быстросъемный блок, состоящий из кулачков 48 и 49, а также диска, снабженного управляющими элементами 50, собирается посредством гайки 51 и надет на ступицу 45 и фиксатор 47, служащий для передачи lp крутящего момента (фиг,5). Ролик 52 закреплен на рычаге 53, шарнирно ус-. тановленном на корпусе механизма коле баний и соединенном с роликом 54, установленном на рычаге 55. Последний 15 также установлен шарнирно на корпусе механизма колебаний и соединен с пальцем 56, закрепленным неподвижно .на направляющей 15 (фиг.12). Бескантактные датчики 57 (фиг,3) закрепле- 2р ны на корпусе механизма колебаний, а бесконтактный датчик 58 (фиг.14) на корпусе вращателя 3. Управляющий I элемент 59 закреплен на патроне 5 вращателя, Винт 60 (фиг.4), снабжен- 25 ный маховичком, соединяет корпус вертикального коллектора 14 с направляющей 15.

Устройство работает следующим образом. ЗО

В исходном положении стойка 9 вместе с подающими механизмами 7 и механизмами 8 колебаний отведена назад.

Салазки 2 с закрепленными на них вращателем 3 и задней бабкой 4 отведены в сторону от ложемента 6, на который оператор устанавливает изделие, После этого к изделию подводятся вращатель и задняя бабка, В патронах 5 изделие закрепляется. Стойка 9 подводится к изделию, при этом мундшту-. ки 43 механизмов колебаний приближаются к разделкам изделия. Включается сварка кольцевых швов одновременно; причем первый проход выполняется без колебаний электродов, в так называемом "0" положении. При этом детали механизмов колебаний находятгя в положениях,изображенных на фиг.6, 11 и )2а

Эксцентричная ось 33 ориентирована так, что центры ее цапф и центр средней цилиндрической части лежат на одной горизонтали, а штифт 35 (фиг.5) маховичка 34 находится в углублении корпуса механизма колебаний.

Под действием пружины 38 (фиг.6) рычаг 32 посредством тяг 30 (фиг.10) давит на обойму 28, шарикоподшип4

4 ник 27, ступицу 24 (име on,óto вазмож-ность поступательного перемеглния по валу l7) и далее посредствам тяги 25 (фиг,6) на кольцо 20 да соприкосновения ега с упором 26 (этат упор предварительна отрегулирован по высоте так, чта при ега соприкосновении с кольцом 20 ана не имеет торцевого биения). В исходном положении при вращении вала 17, аси 18, ступицы 19 и кольца 20 эти детали свободно вращаются в шарикоподшипнике 21 и не сообщают каких-либо движений шайбе 22, Между кулачками 48 и 49 и взаимодействующими с ними роликами 37 и 52 имеются зазоры m (фиг,6 и l1).

После того, как изделие совершит один полный оборот и управляющий элемент 59, закрепленный на патроне 5, подойдет к бесконтактному датчику 58 (фиг,14), по сигналу датчика приводится во вращение мотор-редкутор 12, очередной управляющий элемент диска подойдет к бесконтактному датчику 57 (фиг.3). При этом вращение прекращается).

Работа устройства для автоматичес- кого изменения амплитуды колебаний показана на фиг.7-9.

Одно из таких положений (при повороте из исходного положения блока кулачков на 180 ) показано на фиг.7. о

Ролик 37 отжат кулачком 49 книзу, рычаг 32 повернут вокруг неподвижной эксцентричной оси 33 и посредствам тяг 30 перемещае- вниз по валу 17 обойму 28, шарикоподшипник 27 и ступицу 24. Последняя посредством тяги 25 поворачивает только кольцо 20, шарикоподшипник 21,и шайбу 22 вокруг оси 18 на некоторый угол, а шайба 22 своей цапфой 23 посредством опоры 39 поворачивает рычаг 40 с закрепленным в нем мундштуком 43, тем самым задав (изменив) автоматически определен-, ную амплитуду колебаний ° При вращении вала 17, при ега повороте на

180 (фиг.9) мундштук колеблется с амплитудой А„, величина которой зависит от радиуса кулачка.

В случае необходимости корректировки амплитуды вручную (например, при отклонениях формы для размеров разделки ат номинальных} оператор, вытянув маховичок 34, фиксирующийся штифтом 35 в углублении корпуса, поворачивает эксцентричную ось 33 так, что центр средней части этой аси,на!

4 !8О!4 пример, опускttt.-.тся ниже центров ее

1 цапф на величину, - . ()Itt .8) . 11ри э f (>tt рычаг 32, упираясь ролик м 37 в кулачок 49 поворачивается вокруг точа с> ки касания ролик-кулачок по часовой стрелке„с ообщая, тем самым, дополни— тельный перекос: шайбе 22 и увеличивая амплитуду колебания электрода до значения А . Для уменьшения амплитуды маховичок должен быть повернут из исходного положения в соответственно обратную сторону.

Работа устройства для изменения расстояния между изделием и мундштуком показана на фиг.11 и 12, Одновременно с автоматическим изменением амплитуды колебаний автоматически изменяется расстояние между изделием и мундштуком, так как кула- 2О чок 48„ наезжая на ролик 52, поворачивает рычаг 53, который, в свою очередь, воздействуя на ролик 54 рычага 55, также поворачивает его, и он, опираясь на палец 56, поднимает весь 25 механизм колебаний, который при этом скользит по направляющей 15.

В случае необходимости корректировки расстояния между изделием и мундштуком вручную оператор вращает чд маховичок винта 60 (фиг.4), По сравнению с базовым объектом предлагаемое устройство может быть переналажено практически на любой другой профиль разделки путем замены быстросъемного блока кулачков, что необходимо при мелкосерийном производстве, а также позволяет оператору произвоцить любую корректировку амплитуды колебаний непосредственно в про- 40 цессе сварки, что особенно важно при сварке сложных и дорогостоящих детаt пс и (например, рот 1! гчрб ппдпуна двигат(?лей Внутреппегс1 сt ориtttttt)

Ф о р м у л а и -t о б р е т е н и я

1, Устройство для электродуговой сварки с колебаниями электрода, содержащее привод, корпус, в котором расположен кулачковый комзндоаппарат с двумя кулачками и роликами и рычажный механизм колебаний, кинематически связанный с мундштуком, подпружиненным относительно корпуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цель@ автоматического изменения расстояния между изделием и мундштуком при многопроходной сварке с глубокой разделкой, повышения точности и гибкости управления амплитудой колебаний, оно снабжено направляющей, вторым рычажным механизмом колебаний с рычагом, двумя роликами и пальцем, механизмом ручной корректировки амплитуды колебаний, выполненным в виде эксцентричной оси, маховичка, штифта, подпружиненного относительно корпуса, один из кулачков командоаппарата кинематически связан с рычажным механизмом колебаний, который кинематически связан своим пальцем с направляющей, корпус установлен на направляющей с возможностью перемещения, рычаг первого механизма колебаний кинематически связан с вторым кулачком и одним из роликов командоаппарата и установлен на эксцентричной оси.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью быстроты изменения программы управления командоаппарат выполнен со смеж1 ным блоком кулачков.

1418014

Вид 8

Фиг.4

) 6) 8014! 8 ll .

1418014

1ч1ЯО! 4

1418014

Составитель В.Морочко

Техред И.Верес Корректор О.Кравцова редактор О.Головач

Заказ 4099/11

Производственно-по рафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

br ф

bg

4

hg