Устройство для ориентации сварочной горелки

 

Использование: в устройствах слежения за стыком при дуговой сварке и может найти применение при сварке ответственных конструкций . Сущность изобретения: сопло горелки 1 с электродом 2 выполнено с двумя кольцевыми щелевыми каналами 3 и 4 соосно с электродом, которые соединены между собой и формируют избыточное давление газа между соплом и свариваемым изделием через канал 9. Причем ширина 7 щелевого канала 3 меньше в 2-3 раза ширины щели 8 канала 4. Сопло 1 имеет, по крайней мере, одно приемное отверстие б пневмоканалздатчика 5, расположенного между щелевыми каналами 3 и 4. 1 ил.

,,5LI„, 1756058 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 В 23 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4804307/08 .. .:.;: . . " (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ (22) 19.01.90:: . :: .::;,:,. .. . - СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ(46) 23.08;92. Бюл. й. 31:: :,"..",::::;. -::: (57) Использование: в устройствах слежения (71) Всесоюзный научно-исследователь-,.: застыкомпридуговойсваркеиможетнайти ский, проектно-конструкторский и техйоло- - применение при сварке ответственных конгический институт электросварочного струкций. Сущность изобретения, сопло го: оборудования,: ..- . ::- .. :. - ., .:репки 1 с электродом 2 выполнена с двумя (72) В.Б. Кисельйиков, О.А.Черпухин и:. кольцевыми щелевыми каналами 3 и 4 соосА,Л Макаровский .::- ::: ..:: -. ".::..-, : :.:,.: но сэлектродом,,которые соединены между (56) Авторское свидетельство СССР . -::,:- :; собой и формируют йзбыточное давление

М 277148, кл. 8 23 К 9/10, 1969..:: . - таза между соплом и свариваемйм йзделиАвторское свидетельство СССР .:::: .:::.: ем через канал 9. Причем ширина 7 щелевоМ 371041; кл. В 23 К 9/10, 1971; .: ":: ::::: ro канала 3 меньше в 2-3 pазa ширины щели

Авторское свидетельство СССР::: ": . 8 канала 4. Сопло 1 имеет, по крайней мере, N. 751540, И 23 K9/10, 1980. - "":: : ":одно приемное отверстие 6 пневмоканаладатчика 5, расположенного между щелевыми каналами 3 и 4. 1 ил.

» Ф

Изобретейие относится к устройствам: же необходимость йриСтраивания датчиков слежения за стыком при дуговой сварке и .; к Горелке; что приводйт к" невысокой точноможет найти примейение при сварке ответ-: :. сти слеженйя и невысокому качеству сварственных конструкций.:: ":;- .:::::- .::::;- ки.

Известны устройства дуговой автоматй-:;: .. Наибол е близким по технической сущ- Ql ческой сварки со слежением 38 разделкой ности и достигаемому результагу к предла- О .. шва по изменению давления газа (1), (2). В гаемому является" устройство для С) известных устройствах используется денев-:,; ориентации сварочнойторелки по пневма-: Ц матйческий датчик, который жестко связан : . тическим или газовым сигналам, содержа- 0р со сварочйой горелкой и расположен впере- -: щее горелку с соплом и электродом::и, по ди нее вдоль разделки стыка, т.к. над раз- крайней мере, один пневмодатчик; у»равля-,,/ делкой сопротивления воздушной струи . ющий исполнительным механизмом (31, значительйо меньше, чем над деталью, поэ- : В качестве пневмодатчика используют тому происходит изменение выходногодав-:- сопло со щелевым концентрическим каналений, которое управляет привОдом .ломдля создания защигы и давления в зоне перемещения горелки. В этих случаях caa- " сварки, и приемные входные каналы. выполрочная горелка реагирует на смещейие от .: -. ненные в сопле, причем отверстия каналов разделки шва в его плоскости по месту рас- расположены на внутренней поверхности положения датчиков, à не самой горелки. сопла между электродом и щелевым канаНедостатком таких устройств является так- лом.

1756058

15

1и8

40 кой шва равен 0,1 мм

50 ства сварки

Недостатком такого устройства является незначительная точность слежения за разделкой стыка, вызванная пропорциональным изменением пневматического сигнала при смещении горелки относительно разделки стыка, Целью изобретения является повышение качества сварки путем увеличения точности слежения за положением стыка по давлению защитного или,плазмообразующего газа.

Это достигается тем, что устройство для ориентации сварочной горелки по пневмо- . сигналу, содержащее горелку с электродом и соплом, на внутренней поверхности которого выполнен кольцевой щелевой канал соосно с электродом для формирования давления и один пневмоМэнал-датчик, соединенный с исполнительным мехайизмом, согласно изобретению в корйусе сопла выполнен второй кольцевой щелевой канал внутри первого, ширина второго канала в

2-3 раза больше ширины первого канала; входное отверстие пневмоканала-датчика расположено между щелевыми каналами, при этом щелевые каналы соединены между собой.

Нэ чертеже приведено устройСтво; продольный разрез. В устройство входит горелка с соплом 1 и электродом 2, Сопло 1 выполнено с двумя концентрическими щелевыми каналами 3 и 4, которые формируют избыточное давление газа и соединены между собой,.Кроме того, в сопле 1 выполнен, по крайней мере, одйн приемный канал

5, выполняющий роль датчика, Входное отверстие 6 канала 5 расположено нэ внутренней поверхности сопла 1 между щелевыми отверстиями 7 и 8 каналов 3 и 4, которые соединены с каналом 9 для подачи защитного газа. Ширина щели 8 больше ширины щели 7 в 2 — 3 раза, На чертеже показано распределение

" потока воздуха при истечении из двух концентрических каналов 7,8 над. поверхностью детали 11 и над кромкой 10 разделки

; шва, Устройство работает следующим образом.

Слеженйе устройства осуществляется по кромке 10 разделки стыка свариваемого изделия 11, Величина давления в канале 4 зависит от расположения границы разделки шва относительно горелки, а именно от расположения границы разделки 10 детали 11 относительно вытекающей струи защитного газа из формирующей щели 8, Вэаимодействие струй формирующих щель 7 и 8 над деталью 10 и над границей разделки шва 11 позволяет получить положительное или от-, рицательное давление. Над деталью давле.ние в канале 5 зйачительно больше нуля, а над границей разделки — меньше нуля, То есть такое расположение формирующих щелей 7 и 8 и отверстия 6 выходного канала позволяет получить релейную харэктеристику с сигналом на схему управления P = 1 или Р =-1.

На чертеже слева показано, кэк происходит взаимодействие двух потоков над поверхностью детали, поэтому в этом случае в приемном канале 5 возникает положительнбе давление Р =+1.

Как только щель 8 ориентируется над кромкой 10 разделки шва, происходит срыв более мощного потока щели 8 в разделку шва (" проваливание" потока) и при этом увлекается за собой более слабый поток щели 7 и в канале 5 возникает отрицательное дав20 ление Р =-1.

Ширина щели 8 должна быть в 2-3 раза больше ширины щели 7. В этом случае устройство имеет дискретную характеристику сигнала давления в приемном канале, рас25 положенном между двух концентрических щелей 7 и 8 при переходе через кромку 10 разделки сварйваемого шва. Это соотношение" является оптимальным, обеспечивающим незначительный расход газа при четкой работе устройства

Расположение входного (приемного) отверстия канала 5 относительно щелей 7 и 8 значительно влияет на абсолютное эначение изменения давления P. Обязательным условием следует считать расположение входного отверстия канала 5 между щелями

Сигнал Р через преобразователь поступает на исполнительный механизм, позволяя дуговой головке сканировать относительно разделки шва с высокой точностью.. Дифференциал срабатывания при сканировании дуговой головки над раздел45 Таким образом, по сравнению с известным предлагаемая конструкция позволяет осуществлять дискретное позиционирование при слежении за разделкой свариваемого стыка в зоне сварки с высокой точностью, что приводит к повышению качеФ о р м у л а, и з о б р е т е н и я

Устройство для ориентации сварочной горелки по пневмосигналам, содержащее горелку с электродом и соплом, на внутрен-, ней поверхности которого выполнен кольцевой щелевой канал соосно с электродом для формирования давления и один пневмоканал-датчик, соединенный с исполнительныммеханизмом отл ича ющеесятем

1756058 что, с целью повышения качества сварки путем повышения точности слежейия за по- - ложением стыка по давлению защитного газа, s корпусе сопла выполнен второй кольцевой щелевой канал внутри первого, 5

Состэвитель О.Черепухин

Техред М. Моргентал Корректор Н.Тупица

Редактор Е,Полионова

Заказ 3047 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3

В

7 ширина второго канала в 2 — 3 раза больше ширины первого канала, входное отверстие пневмоканала-датчика расположено между щелевыми каналами; при этом щелевые каналы соединены между собой.