Устройство для сварки с колебаниями сварочной горелки

 

Изобретение относится к сварке и наплавке с применением поперечных колебаний горелки и может быть применено при наплавке гребней витков шнеков, имеющих переменную ширину. Цель изобретения - получение необходимой геометрической формы наплавляемого металла и повышение точности настройки горелки относительно наплавляемой поверхности. Устройство содержит кулачок 2, двуплечий рычаг 4 со сварочной горелкой 5, винтом 8 и двумя каретками 6 и 10, на одной из которых установлен копирный ролик 3, а на другой - фиксатор 11. Каретка 6 с роликом 3 подпружинена относительно свободного конца двуплечего рычага 4. Рабочая поверхность кулачка 2 по его центру выполнена плоской, ограниченной окружностью, сопряженной с криволинейной поверхностью, образованной вращением отрезка прямой. Один конец отрезка прямой перемещается по окружности, а второй - по кривой, образованной двумя винтовыми линиями, сопряженными при развертке радиусом RC = (0,17-0,26) Дк/TGΑ, где Дк - наружный диаметр кулачка 2, α - угол подъема винтовых линий. Устройство обеспечивает оптимальную с точки зрения припусков на механическую обработку наплавляемого металла, плавное изменение направления движения горелки и надежное сплавление валика с основным металлом по его краям. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

А 4 В 23 К 9 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4269239/31-27 (22) 15. 04.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) П. В. Гладкий, А. И. Сом, Е. Ф. Переплетчиков, Ю. И. Сапрыкин и Е. Ю. Ирха (53) 621.791.75 (088.8.) (56) Авторское свидетельство СССР № 566701, кл. В 23 К 9/30, 12.01.76.

Авторское свидетельство СССР № 4!4067, кл. В 23 К 9/30, 03.08.72. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ С КОЛЕБАНИЯМИ СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ (57) Изобретение относится к сварке и наплавке с применением поперечных колебаний горелки и может быть применено при наплавке гребней витков шнеков, имеющих переменную ширину. Цель изобретения получение необходимой геометрической формы наплавляемого металла и повышение точности настройки горелки относительно наплавляемой поверхности. Устройство содерÄÄSUÄÄ 1480999 A 1 жит кулачок 2, двуплечий рычаг 4 со сварочной горелкой 5, винтом 8 и двумя каретками 6 и 10, на одной из которых установлен копирный ролик 3, а на другой-фиксатор 11. Каретка 6 с роликом 3 подпружинена относительно свободного конца двуплечего рычага 4. Рабочая поверхность кулачка 2 по его центру выполнена плоской ограниченной окружностью, сопряженной с криволинейной поверхностью, образованной вращением отрезка прямой. Один конец отрезка прямой перемещается по окружности, а второй — по кривой, образованной двумя винтовыми линиями, сопряженными при развертке радиусом (0,17 — 0,26) 0 /tea, где D — наружный диаметр кулачка 2; сс — угол подъема винтовых линий. Устройство обеспечивает оп- с тимальную с точки зрения припусков на механическую обработку форму наплавляемо го металла, плавное изменение направления движения горелки и надежное сплавление валика с основным металлом по его краям. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1480999

А=h -.

15

50

Изобретение относится к области сварки и наплавки с применением поперечных колебаний горелки и может быть применено, например, при наплавке гребней витков шнеков, имеющих переменную ширину.

Целью изобретения является повышение необходимой геометрической формы наплавляемого металла и повышение точности настройки горелки относительно наплавляемой поверхности.

На фиг. 1 показано устройство для сварки с колебаниями сварочной горелки, общий вид; на фиг. 2 — кулачок, общий вид; на фиг. 3 — развертка наружных винтовых. линий кулачка.

Устройство содержит привод 1 на выходном валу которого закреплен кулачок 2, кинематически связанный через копирный ролик 3 и двуплечий рычаг 4 со сварочной горелкой 5, установленной на конце рычага

4. На другом плече рычага 4 в направляющих установлена каретка 6 с копирным роликом 3, находящимся в контакте с кулачком 2 под воздействием пружины 7. Устройство снабжено винтом 8, установленным с возможностью осевого перемещения на конце двуплечего рычага 4 и в шлицевом отверстии маховика 9. Резьбовая часть винта 8 связана с кареткой 6.

Дополнительная каретка 10, установленная с возможностью перемещения в направляющих двуплечего рычага 4, связана с винтом 8, который кинематически связан с м.аховиком 9.

На дополнительной каретке 10 установлен фиксатор 11, который своими разжимными элементами входит в гнезда, выполненные в пазу рычага 4. Пружина 12 закреплена на каретке 6 и противоположном от горелки конце двуплечего рычага 4.

Рабочая поверхность кулачка 2 по его центру выполнена плоской, ограниченной окружностью, сопряженной с криволинейной поверхностью, образованной вращением отрезка прямой, один конец которого перемещается по окружности, а другой конец— по кривой, образованной двумя симметрично расположенными участками левой и правой винтовых линий, сопряженными при развертке дугами окружности радиусом

Яс=(0, 1 7 — 0,26)

tga, где D. — наружный диаметр кулачка; а — угол подъема винтовых линий.

Коэффициент пропорциональности К= (0,17 — 0,26) и выбран из условия получения наплавляемого валика наиболее благоприятной формы, при которой толщина валика практически одинакова по всей его ширине.

Устройство работает следующим образом.

При вращении кулачка 2 ролик 3, обкатываясь по его рабочей поверхности, сове р ш ает кол еб а тел ьные дв и ж ен и я, кото р ые через двуплечий рычаг 4 передаются горелке 5. Амплитуда колебаний А горелки 5 определяется положением точки контакта ролика 3 на рабочей поверхности кулачка 2 и соотношением плеч рычага L/1, т. е.

Корректировка амплитуды колебаний осуществляется маховиком 9, вращательное движение которого через винт 8 преобразуется в поступательное движение каретки

6, на которой закреплен ролик 3, и тем самым изменяются положение точки контакта ролика 3 на рабочей поверхности кулачка 2 и длина плеча 1. При движении ролика к центру кулачка амплитуда колебаний горелки уменьшается, а при движении к периферии увеличивается.

На практике часто бывает необходимость симметричной настройки колебаний горелки относительно наплавляемой поверхности, например при наплавке на торец пластины, гребень витков шнека и т. д. С целью повышения точности настройки горелки в этом случае механизм перемещения ролика

3 снабжен, двумя каретками 6 и 10, соединенными винтом 8, при этом каретка 6 соединена с рычагом -4 пружиной 12, а каретка 10 — с фиксатором 11 с возможностью его отключения путем вывода разжимных элементов фиксатора 11 из зацепления с гнездами рычага 4.

Точность настройки горелки повышается за счет возможности ее установки в нейтральное положение, для чего необходимо выключить фиксатор 11. При этом винт 8 вместе с каретками 6 и 10 под действием пружины 12 перемещается вправо и ролик 3 занимает положение на центральной площадке кулачка 2, соответствующее нейтральному положению горелки.

При нажатии на кнопку винта 8 пружина 12 растягивается усилием нажатия, а сам винт 8 с каретками 6 и 10 перемещается в пазу двуплечего рычага 4 до тех пор, пока фиксирующие элементы фиксатора 11 не войдут в зацепление с гнездами рычага 4, определяющими рабочее положение кареток 6 и 10. Включение ме. ханизма колебаний осуществляется нажатием на винт 8 в осевом направлении до включения фиксатора 11.

Регулировка амплитуды осуществляется за счет совместного действия двух факторов — перемещения ролика 3 по поверхности кулачка 2 и изменения соотношения плеч рычага 4 L и 1, причем оба эти фактора действуют согласованно. Это позволяет существенно уменьшить габариты устройства и плавно регулировать амплитуду колебаний во всем диапазоне от О до максимальной величины, сохраняя при этом скорость перемещения горелки поперек валика постояной. Сопряжение винтовых линий радиусом

1480999

R, в указанном интервале значений обеспечивает наиболее благоприятную с точки зрения припусков на механическую обработку форму сечения валиков, плавное изменение направления движения горелки и надежное сплавление валика с основным металлом по его краям. За пределами этого интервал а происходит ухудшение этих показателей, а. именно: при К(0,16 валик становится выпуклым, по его краям возможны дефекты формирования и несплавления; при К)0,27, наоборот, валик становится вогнутым посредине, увеличивается проплавление основного металла в крайних положениях горелки. Особенно это проявляется при максимальных амплитудах колебания горелки.

Устройство особенно эффективно в тех случаях, когда необходимо, не прерывая процесс наплавки (сварки), плавно регулировать амплитуду колебаний горелки, например при плазменной наплавке гребней витков шнеков с переменной шириной. Это обеспечивает рациональное использование дорогостоящего присадочного материала и высокое качество наплавляемого металла.

Формула изобретения

1. Устройство для сварки с колебаниями сварочной горелки, содержащее привод с кулачком, двуплечий рычаг со сварочной горелкой и копир, отличающееся тем, что, с целью получения необходимой геометрической формы наплавляемого металла, двуплечий рычаг снабжен винтом и кареткой, копир установлен на каретке, а рабочая поверхность кулачка по его центру выполнена плоской, ограниченной окружностью, сопряженной с криволинейной поверхностью, образованной вращением отрезка прямой, один конец которого перемещается по окружности, а другой конец— по кривой, образованной двумя симметрично расположенными участками левой и правой винтовых линий, сопряженными

15 при развертке дугами окружности радиусом

R,=(0 17 — 0 26)0 //да где D. — наружный диаметр кулачка;

20 а — угол подъема винтовых линий.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности настройки горелки относительно наплавляемой поверхности, двуплечий рычаг снаб25 жен дополнительной кареткой с фиксатором, связанной с винтом, а каретка с копиром подпружинена относительно свободного конца двуплечего рычага.

1480999

Составитель П. Пенчук

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 2616/! 2 Тираж 895 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101