Машина для контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом

 

Изобретение относится к сварке, а именно к контактным стыковым машинам для сварки оплавлением с предварительным подогревом за счет возвратно-поступательных перемещений подвижного зажима, и может быть использовано в машинах, работающих с управлением процессом подогрева по жесткой временной программе, Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления машины и увеличение производительности за счет обеспечения минимального зазора между деталями при подогреве. Машина для контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом содержит подвижный и неподвижный зажимы, привод оплавления и осадки и пневматический привод подогрева с пневмоцилиндром взвода. Корпус пневмоцилиндра жестко связан с подвижным зажимом. Машина снабжена самотормозящимся эксцентриком , ось вращения которого жестко связана с подвижным зажимом, а также регулировочным устройством. Регулировочное устройство выполнено в виде подпружиненного толкателя с регулировочной гайкой ограничителя хода, связанной с приводом оплавления и осадки. Со стороны минимального радиуса эксцентрик подпружинен относительно подвижного зажима, а со стороны большого радиуса связан со штоком пневмоцилиндра взвода, 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, ц,, 1770103 А1

В 23 К 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЪСТВУ

Известна машина для контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом (а,с. СССР ¹ 766787 от

06.06.80 г,), в которой имеется пневматиче(21) 4778486/08 (22) 05.01.90 (46) 23.10.92. Бюл. ¹ 39 . (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (72} С.А, Ильин, )O.È. Денисов и Я.И. Микитин (56) Авторское свидетельство СССР № 739821, кл, В 23 К 11/04, 1978. (54) МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЦКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ПОДОГPEBQM (57} Изобретение относится к сварке, а именно к контактным стыковым машинам для сварки оплавлением с предварительным подогревом за счет возвратно-поступательных перемещений подвижного зажима, и может быть использовано в машинах, работающих с управлением процессом подогрева по жесткой временной программе, Изобретение относится к области сварки, а именно к контактным стыковым машинам для сварки оплавлением с предварительным подогревом за счет возвратно-поступательных перемещений подвижного зажима, и может быть использовано в машинах, работающих с управлением процессом подогрева по жесткой временной программе.

Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления машин ы и увеличение производительности .за счет обеспечения MM нимального зазора между деталями при подо- греве. Машина для контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом содержит подвижный и неподвижный зажимы, привод оплавления и осадки и пневматический привод подогрева с пневмоцилиндром взвода. Корпус пневмоцилиндра жестко связан с подвижным зажимом.

Машина снабжена самотормозящимся эксцентриком, ось вращения которого жестко связана с подвижным зажимом, а также регулировочным устройством. Регулировочное устройство выполнено в виде подпружиненного толкателя с регулировочной гайкой ограничителя хода, связанной с приводом оплавления и осадки. Со стороны минимального радиуса эксцентрик подпружинен относительно подвижного зажима. а со стороны большого радиуса связан со штоком пневмоцилиндра взвода. 1 ил, ский привод подогрева, обеспечивающий с

С) помощью дополнительного пневматическо-,, » го цилиндра, установленного на двупле-, чем рцчаге, минимальный зазор между

1(ь) свариваемыми деталями только в конце lloдогрева. В ходе же всего процесса предваритепвного подогрева зазор между а деталями при отходе подвижного зажима увеличивается по мере укорочения деталей за счет оплавления при их разведении, При сведении и разведении подвижного зажима пневматическим приводом клинового механизма сварочная машина, особенно при большом расстоянии между свариваемыми

1770103 деталями, испытывает значительные динамические нагрузки.

Известна также машина для контктной стыковой сварки оплавлением с импульсным подогревом (а,с, СССР % 739821 от

14.02.80 г.),.принятая за прототип, в которой во время подогрева подвижный зажим отходит на постоянную величину благодаря применению двух клиньев, стянутых пружиной, пневмоцилиндра подогрева, двух пневматических цилиндров взвода клиньев, а также подпружиненного упорного буртика с выступом, определяющим отход подвижного зажима при подогреве независимо от диаметров свариваемых деталей.

Недостатком этой машины с пневматическим приводом предварительного подогрева с постоянным отходом при подогреве является то, что при сварке деталей различных диаметров (например, 20 или 60 мм) необходим различный отход подвижного зажима при подогреве, а также сложность конструкции привода предварительного подогрева из-за наличия большого количества деталей, что приводит к повышению трудоемкости изготовления, Причем при сварке стержней диаметром 20 мм подвижный зажим при подогреве должен отходить на меньшую величину, чем при сварке стержней диаметром 60 мм. При изготовлении сварочной машины по прототипу вынуждены привод предварительного подогрева собирать таким образом, чтобы обеспечивался отход подвижного зажима (разрыв вторичной цепи сварочной машины) в течение всего процесса предварительного подогрева применительно к сварке стержней диаметром 60 мм. Как показали эксперименты, величина отхода подвижного зажима при предварительном подогреве стержней диаметром 60 и 20 мм составила соответственно 2,0 и 0,5 мм.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и увеличение производительности эа счет обеспечения минимального зазора между деталями при подогреве.

Поставленная цель достигается тем, что известная машина для контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом, содержащая подвижный и неподвижный зажимы, привод оплавления и осадки и пневматический привод подогрева с пневмоцилиндром взвода, корпус которого жестко связан с подвижным зажимом, согласно изобретению снабжена самотормозящимся эксцентриком, ось вращения которого жестко связана с подвижным зажимом, регулировочным устройством, выполненным в виде подпружиненного

55 толкателя с регулировочной гайкой ограничителя хода, связанной с приводом оплавления и осадки, со стороны минимального радиуса эксцентрик подпружинен относительно подвижного зажима, а со стороны большого радиуса связан со штоком пневмоцилиндра взвода.

На чертеже приведена кинематическая схема машины. . Машина состоит из неподвижного зажима 1, подвижного зажима 2, пневматического привода подогрева 3, пневмоцилиндра взвода 4 со штоком 5, ролика 6, кулачка оплавления и осадки 7, привода оплавления и осадки 8, регулировочного ограничителя хода 9, упора 10, толкателя 11, пружины 12, самотормозящегося эксцентрика 13, пружины поворота 14 и двух пневмоцилиндров 15 и

16.

Машина работает следующим образом.

В исходном положении при подаче на машину сжатого воздуха в пневмоцилиндры

15 и 16 подвижный зажим занимает правое исходное положение из-за разницы площадей в штоковой и поршневой полостях этих пневмоцилиндров. Одновременно с подачей сжатого воздуха на машину сжатый воздух поступает в поршневую полость пневмоцилиндра 4, а шток которого, перемещаясь, повернет самотормозящийся эксцентрик 13, так что он относительно толкателя 11 займет положение с минимальным диаметром. При вращении эксцентрика

13 от пневмоцилиндра 4 растянется пружина 14. Подвижный зажим, перемещаясь вправо от пневмоцилиндров 15 и 16, через самотормозящийся эксценрик 13 будет воздействовать на толкатель 11, которы, сжимая пружину 12, преодолеет зазор "а", дойдет до соприкосновения с упором 10 и далее через ролик 6-до кулачка оплавления и осадки 7. После зажатия свариваемых деталей в зажимах 1 и 2 и включения машины в автоматическую работу в режиме с предварительным подогревом сжатый воздух в пневмоцилиндре 4 переключается в его штоковую полость, поршень "убирается" до упора в крышку цилиндра 4 и остается там вплоть до раскрытия зажимов. После подачи команды сжатый воздух из поршневых полостей пневмоцилиндров 15 и 16 соединяется с атмосферой и под действием сжатого воздуха в штоковых полостях пневмоцилиндров 15 и 16 свариваемые детали сближаются, выбирая первоначальный зазор между ними. При этом эксцентрик 13 перемещается вместе с кареткой подвижнго зажима, пружина 12 "досылает" толкатель 11 вперед до упора в эксцентрик до тех пор, пока путь, 1770103 пройденный подвижным зажимом, не будет больше расстояния "а", после чего толкатель 11 упрется под действием пружины 12 своим выступом в регулировочную гайку 9 ограничителя хода, а эксцентрик13 под действием пружины 14 повернется по часовой стрелке, выбирая зазор до упора в толкатель 11. При этом усилие пружины 14 много меньше усилия пружины 12. После окончания выдержки времени деталей в сведенном состоянии, определяемой электрической схемой, полости пневмоцилиндров 15 и 16 соединяются с атмосферой и сжатый воздух поступает в их поршневые полости, происходит разведение деталей.

Каретка перемещается вправо вместе с самотормозящимся эксцентриком 13, толкателем 11 вплоть до упора 10, выбирая зазор

"а", сжимая пружину 12. При этом благодаря тому, что эксцентрик 13 самотормозящийся, перемещение подвижного зажима при разведении деталей под действием усилия от пневмоцилиндров 15 и 16 произойдет только на величину "а". В момент разрыва сварочной цепи машины (начало разведения деталей) происходит кратковременное оплавление торцов деталей и укорочение их вылетов, После окончания выдержки времени в разведенном состоянии подается команда на сведение деталей. Для этого необходимо поршневые полости пневмоцилиндров 15 и 16 соединить с атмосферой и подать сжатый воздух в штоковые полости этих пневмоцилиндров. Предварительный подогрев будет осуществляться до тех пор, пока не закончится установленное заранее количество возвратно-поступательных перемещений, определяемое электрической схемой машины. После окончания предварительного подогрева сжатый воздух поступает в поршневые полости пневмоцилиндров 15 и 16, а их штоковые полости соединяются с атмосферой, подвижный зажим отойдет на расстояние "а", образуя зазор между свариваемыми деталями, включаются в работы привод оплавления и осадки 8, Происходит оплавление, вставкой на кулачке 7 через самотормозящийся эксцентрик 13 производится осадка и в момент начала отсчета осадки подтоком, Поршневые полости пневмоциллндров 15 и

16 соединяются с атмосферой вплоть до прихода кулачка 7 в исходное положение.

Подвижной зажим остается в положении после осадки. В момент раскрытия зажимов сжатый воздух в пневмоцилиндре 4 переключается в его поршневую полость и происходит взвод эксцентрика 13. Кулачок 7, остановившись от концевого выключателя, дает команду на подачу сжатого воздуха в

55 обе камеры пневмоцилиндров 15 и 16 и подвижный зажим 2 плавно возвращается в исходное положение. Цикл сварки заканчивается.

По мере проведения предварительного подогрева происходит укорочение вылетов свариваемых деталей, но подвижный зажим будет все время при разведении отходить на постоянный зазор "а", что обеспечивает работу машины без значительных динамических нагрузок от пневмоцилиндров 15 и

16. П ри смене диаметров свари ваемых деталей имеется возможность менять величину отхода "а". Для этого предусмотрена регулировочная гайка 9.

Предлагаемая машина по сравнению с прототипом позволяет существенно снизить количество деталей, входящих в привод предварительного подогрева, что приводит к меньшей трудоемкости изготовления сварочной машины. Кроме того, благодаря наличию регулировки отхода подвижного зажима при подогреве имеется возможность уменьшить промежутки времени между окончанием предварительного подогрева и началом оплавления, что также положительно сказывается на качестве сварных соединений и увеличении производительности. Причем чем меньше время между подогревом и оплавлением, тем более благоприятны условия для "завязывания" процесса оплавления. Обычно при сварке деталей компактного сечения после предварительного подогрева начальная скорость составляет 0,3 — 0,5 мм/с и для того, чтобы подвижному зажиму преодолеть расстояние

1,5-2 мм, обеспечиваемое машиной по прототипу после предварительного подогрева, затрачивается время от 3 до 5 с. В предлагаемой машине с регулировкой величины отхода подвижного зажима при предварительном подогреве переход от подогрева к оплавлению происходит быстрее и не превышает 1 с.

Обеспечение минимального отхода деталей при подогреве, быстрый переход от подогрева к оплавлению, создание более широкой зоны нагрева приторцовых участков при подогреве позволяют выполнить процесс оплавления на повышенных скоростях, что также увеличивает производительность машины.

Формула изобретения

Машина для контакной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом, содержащая подвижный и неподвижный зажимы, привод оплавления и осадки и пневматический привод подогрева с пневмоцилиндром взвода, корпус которого жестко связан с подвижным зажимом, о т л и1770103

Составитель Ю.Денисов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Петрова

Редактор

Заказ 3100 Тираж Подписное

8НИИПИ 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 ч а ю щ а я с. я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и увеличения и роизводительности за счет обеспечения ми нимального зазора между деталями при подогрева, машина снабжена самотормозящимся эксцентриком, ось вращения которого жестко связана с подвижным зажимом, регулировочным устройством, выполненным в виде подпружиненного толкателя с регулиравочной гайкой-ограничителя хода, связа ной с приводом оплавления и осадки, со стороны

5 минимального радиуса зксцентрик подпружинен относительно подвижного зажима, со стороны большего радиуса связан со штоком пневмоцилиндра взвода,