Машина для импульсной шовной контактной сварки

 

Изобретение относится к сварочной технике , а именно к машинам для импульсной шовной контактной (преимущественно конденсаторной ) сварки тонколистовых металлических материалов, используемым для

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4484658/27 (22) 08.08.88 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Институт электросварки им, Е,О,Патона (72) B,Ê.Ëåáåäåâ, С,И.Семергеев и В.П.Верушкин (53) 621.791,763.1.639(088,8) (56) Сварочное оборудование. Каталог НИАТ. 1972, с.78 — 80.

„„Я „„1731530 Al (54) МАШИНА ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ШОВНОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочной технике, а именно к машинам для импульсной шовной контактной (преимущественно конденсаторной) сварки тонколистовых металлических материалов, используемым для

1731530 выполнения кольцевых (телескопических) и линейных сварных швов нахлесточных соединений (сильфонных узлов, фильтров, капиллярных структур теплообменной аппаратуры, электровакуумных приборов и других изделий соответственного назначения). Цель изобретения — уменьшение потребляемой мощности, упрощение конструкции, а также повышение ресурса работы машины за счет уменьшения тормозящего момента на оси и валу сварочных головок.

Машина содержит сварочный трансформатор с гибкими токоподводящими шинами 4, две сварочные головки 5 и 6. Одна из головок выполнена с приводным валом 7. На одном конце вала размещена оснастка для крепления свариваемого изделия. Другая головка выполнена с осью 8 с закрепленным на одном ее конце сварочным роликом 9 и снабжена приводом перемещения в наИзобретение относится к сварочной технике, а именно к машинам для шовной контактной (преимущественно конденсаторной) сварки тонколистовых металлических материалов, используемым для выполнения кольцевых (телескопических) и линейных сварных швов нахлесточных соединений (сильфонных узлов. фильтров. электровакуумных приборов и других изделий соответствен ного назначения).

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности, упрощение конструкции, а также повышение ресурса работы машины за счет уменьшения тормозящего момента на оси и валу сварочных головок, На чертеже изображена механическая часть машины в варианте выполнения для сварки телескопических соединений с однопозиционным приводом вращения, общий вид с частичным разрезом. . Механическая часть сварочной машины выполнена в виде рамы 1, закрепленной на деке стола 2, и трех основных функциональных узлов: источника сварочного тока — сварочного трансформатора 3 с гибкими токоподводящими шинами 4 и двух сварочных головок 5 и 6 с вертикальным расположением осей приводного вала 7 и оси 8 сварочного ролика 9, содержащих токоподводы, выполненные в виде стаканов 10, установленных соосно и с зазором относительно вала 7 и оси 8, заполненным

30 правлении первой сварочной головки. Ось и вал сварочных головок установлены вертикально в подшипниках качения. Со стороны свободных концов оси и вала установлены стаканы 10 из дисперсно-твердеющего сплава меди с хромом (бронзы БрХ вЂ” 0,8, БрХ-1,0) или меди с хромом и цирконием (БрХЦр). Зазоры между осью, валом и стаканами заполнены легкоплавким эвтектическим сплавом С вЂ” ГИО, включающим галлий

66, индий 20,5Д,, олово 13,5 Поверхность легкоплавкого эвтектического сплава покрыта слоем жидкости, инертной по отношению к металлам эвтектического сплава стакана, оси и вала, обладающей высокой температурой испарения. В качестве жидкости может быть использовано часовое, вакуумное или касторовое масло. Машина обеспечивает синхронизацию скорости свариваемых деталей и ролика. 2 з.п, ф-лы, 1 ил. легкоплавким эвтектическим сплавом 11, поверхность которого защищена слоем жидкости 12, нейтральной по отношению к металлам стаканов 10, вала 7, оси 8 и сплава

11, а также имеющей повышенную температуру испарения.

Сварочная головка 5 установлена в направляющей 13 с возможностью вертикального (осевого) перемещения винтовым ручным приводом 14. а также содержит червячный редуктор15, сочлененный сэлектроприводом вращения вала 7, на верхнем конце которого установлен цанговый зажим

16 (патрон, оправка, ролик) для закрепления свариваемого узла 17.

Сварочная головка 6 установлена в направляющей 18 качения с возможностью горизонтального перемещения и сочленена кронштейном 19 с сильфоным механизмом

20 сжатия и штоком 21 диафрагменного пневмопривода 22. Изменение межосевого расстояния сварочных головок осуществляется перемещением головки 6 с помощью ручного винтового привода 23, расположенного в направляющей 24, электрически изолированной от кронштейна 25 рамы 1.

Стаканы 10 электрически, посредством клемм 26, соединены с гибкими шинами 4.

B качестве материала стакана. оси и вала использованы бронзы типа БрХ -0,8, БрХ вЂ” 1,0 или БрХЦр. В качестве жидкометаллической составляющей узла токоподвода использован эвтектический сплав С-ГИО, 1731530 включающий, Д; галлий 66; индий 20,5: олово 13,5, с температурой плавления 10,5 С, а в качестве защитной жидкости — часовое; вакуумное или касторовое масло, Возможно и целесообразно использование промежуточного слоя из дистиллированной воды, Машина работает следующим образом, В технологической оснастке (цанговый зажим, патрон, оправка) устанавливается собранный узел 17. Вертикальным перемещением головки 5 в направляющей 13 с помощью привода 14 диаметральная плоскость соединения узла 17 совмещается с плоскостью сварочного ролика 9. Горизонтальным перемещением сварочной головки

8 с помощью пневмопривода 22, а затем ручного привода 23 рабочая поверхность ролика 9 устанавливается в рабочее положение и сжимает свариваемые детали с усилием, пропорциональным давлению сжатого воздуха в сильфоне 20, сжатие которого фиксируется датчиком. Датчик включает привод вращения вала 7 со свариваемым узлом 17. За счет трения поверхности изделия с рабочей поверхностью ролика

9 последний проворачивается со скоростью, синхронной со свариваемым узлом.

Одновременно с началом вращения свариваемого узла включается источник, формующий импульсы сварочного тока заданной формы, амплитуды и скважности в соответствии с выбранным режимом сварки.

Жидкометаллический токоподвод без применения герметизирующих уплотнений обеспечивает минимальный тормозной момент на валу и оси сварочных головок (в реально изготовленной конструкции сварочной головки тормозной момент на оси сварочного рОлика, установленной на опорах качения, составил не более 0,3 Н м), что обеспечивает возможность использования неприводного сварочного ролика диаметром 60 мм и более при усилии сжатия 1 кгс и более. При этом практически реализуется возможность шовной контактной сварки по принятой схеме (с одним приводным роликом) металлических материалов толщиной

10 мкм и более.

Использование в качестве конструкционных материалов бронзы БрХ-0,8. БрХ-1,0 и БрХЦр обеспечивает хорошую смачиваемость (сопротивление контакта по смоченной поверхности площадью 1 см составляет менее 100 мкОм), что позволяет реализовать подвижный (вращающийся) контакт, не требующий систематического ухода, обладающий приемлемым ресурсом работы и при малых массогабаритных характеристиках обладающий сопротивлением порядка(2-5) 10 Ом, не зависящим от режима работы (стояния или вращения).

Отсутствие изнашиваемых деталей и расхода материалов, а также высокая надежность конструкции, не требующей систематического обслуживания и проведения регламентных работ, наряду с высокой точ-„ ностью и стабильностью параметров (а следовательно, и качества сварки), простота механизма привода вращения роликов и приемлемая синхронизация скоростей обеспечивают высокую экономическую эф15 фективность от использования изобретения.

Формула изобретения

1, Машина для импульсной шовной контактной сварки, содержащая сварочный

20 трансформатор с гибкими токоподводящими шинами, две сварочные головки, одна из которых выполнена с приводным валом, на одном конце которого размещена оснастка для крепления свариваемого изделия, а другая головка выполнена с осью с закрепленным на одном ее конце сварочным роликом и снабжена приводом поперечного перемещения, ось и вал сварочных головок установлены в подшипниках качения, каждая головка снабжена узлом для подвода тока от токопроводящих шин трансформатора к валу и оси соответствено, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, упрощения конструкции, .

35 а также повышения ресурса работы машины за счет уменьшения тормозящего момента на оси и валу, ось и вал сварочных головок . установлены вертикально, узлы подвода тока выполнены в виде стаканов из дисперсно-твердеющего сплава меди с хромом (бронзы БрХ-0,8, БрХ-1,0) или меди с хромом и цирконием (БрХЦр), установленных со стороны свободных торцов оси и вала соосно и с зазором относительно последних, и размещенного в зазоре легкоплавкого эвтектического сплава С вЂ” ГИО, включающего,,,: галлий 66; индий 20,5; олово 13,5.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что поверхность легкоплавкого эвтектического сплава выполнена со слоем инертной по отношению к металлам эвтектического сплава стакана, оси и вала жидкости с высокой температурой испарения.

3, Машина по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в качестве инертной жидкости используют часовое, вакуумное или касторовое масло.