Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом

 

Использование: сварка и заварка дефектов в труднодоступных местах при ремонте оборудования объектов энергомашиностроения , судостроения, ТЭС и АЭС. Сущность изобретения: горелка содержит поворотную головку, шарнирно соединенную с рукояткой 4. Шарнир образован выступом, жестко закрепленным на корпусе 1 головке. Выступ выполнен с конической поверхностью, на которой выполнена кольцевая канавка. Вторым элементом, образующим шарнир, является соединительная деталь с коническим отверстием, поверхность которого ответна поверхности выступа. На поверхности отверстия выполнена ответная кольцевая канавка . В кольцевой канавке выступа выполнены равномерно распределенные отверстия, соединенный с каналом для прохода газа, выполненным в выступе. 2 з.п.флы, 2 ил. I 1 vj OJ О СА О

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/167

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709434/08 (22) 23.06.89 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Хозрасчетное конструкторско-технологическое отделение "Ремэнерготехнология" (72) Н.С.Казаков, Т.Г.Сатаева и О.К,Грицанюк (56) Авторское свидетельство СССР

М 1565622, кл. В 23 К 9/16, 1983.

Патент США

%4443683, кл. В 23 К9/16, 1984. (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ (57) Использование: сварка и заварка дефектов в труднодоступных местах при ремонте оборудования обьектов энергомашиностро. Ы„„1773630 А1 ения, судостроения, ТЭС и АЭС. Сущность изобретения: горелка содержит поворотную головку, шарнирно соединенную с рукояткой 4. Шарнир образован выступом, жестко закрепленным на корпусе 1 головке. Выступ выполнен с конической поверхностью, на которой выполнена кольцевая канавка, Вторым элементом, образующим шарнир, является соединительная деталь с коническим отверстием, поверхность которого ответна поверхности выступа. На поверхности отверстия выполнена ответная кольцевая канавка. В кольцевой канавке выступа выполнены равномерно распределенные отверстия, соединенный с каналом для прохода газа, выполненным в выступе. 2 з.п.флы, 2 ил.

1773630 достигаемому результату является горелка для дуговой сварки неплавящимся электро- 40 дом, содержащая поворотную головку, сое50

Изобретение относится к сварке, в частности к конструкциям горелок для дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах, используемых преимущественно для заварки дефектов в стесненных условиях и труднодоступных местах при ремонте оборудования объектов энергомашиностроения, ТЭС, АЭС, судостроения и других отраслях промышленности.

Известна горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом, содержащая поворотную головку, которая соединена с рукояткой трубками, имеющими конические наконечники, Такая конструкция обеспечивает поворот головки горелки относительно рукоятки на 360 > и возможность эксплуатации в труднодоступных местах, в полевых условиях и при отрицательной температуре окружающей среды, К существенным недостаткам известной конструкции относится сложность высокоточной обработки малых конических поверхностей сопряжения двух наконечников трубок с головкой. Кроме того, такие малые контактные поверхности конических сопряжений, несущих головку металлических трубок, обуславливают большое переходное сопротивление, а следовательно, и значительный нагрев рукоятки при работе на токах 100 А и более, т,е. эксплуатационные удобства такой горелки в затесненных и труднодоступных местах закрытых помещений довольно низки. К недостаткам этой конструкции относится также невысокие жесткость и надежность контактных несущих трубок с головкой, снижающие точность фиксации головки в рабочем положении.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и диненную с рукояткой шарниром, ось которого перпендикулярна оси горелки in токогазопроводу рукоятки и который образован соединительной деталью и жестко закрепленным на корпусе горелки выступом, имеющим канал для прохода газа, соединенный с каналом токогазопровода, а также фиксатор положения головки. Эта горелка обладаетхорошей маневренностью поворотов в затесненных условиях. Однако ее существенным недостатком является конструктивная сложность, поскольку для обеспечения надежности в работе горелки она оснащена дополнительными кольцевыми уплотнениями и, кроме того, соединительная деталь рукоятки с корпусом имеет довольно сложную конфигурацию, техноло5

35 гически трудно выполняемую в условиях массового производства, Недостатком этой конструкции является также малая площадь электрического контакта, осуществляемого по кольцевой поверхности, что снижает надежность в работе горелки на большом сварочном токе и приводит к преждевременному выходу из строя иэ-за перегрева.

Целью изобретения является упрощение конструкции горелки, Для этого в горелке для дуговой сварки неплавящимся электродом, содержащей поворотную головку, соединенную с рукояткой шарниром, ось которого перпендикулярна оси горелки и токогазоподводу рукоятки и который образован соединительной деталью и жестко закрепленным на корпусе горелки выступом, имеющим канал для прохода газа, соединенный с каналом токогазоподвода, а также фиксатор положения головки, выступ выполнен конусообразным с большим основанием у корпуса горелки и кольцевой канавкой на конусообразной поверхности, в которой выполнены равномерно распределенные отверстия, соединенные с каналом для прохода газа, а в соединительной детали выполнено ответное конусообразное отверстие с ответной кольцевой канавкой на его поверхности.

Кроме того, кольцевая канавка на выступе предлагаемой горелки выполнена в зоне его среднего поперечного сечения, а соединительная деталь выполнена толщиной, равной высоте конусообразного выступа.

На фиг.1 изобра>кена горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом; на фиг.2 — то же, разрез по продольной оси.

Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом содержит состоящую из корпуса 1 со съемными, навинчивающимися на него керамическим соплом 2 и хвостовиком 3 поворотную головку, соединенную с трубчатой рукояткой 4 посредством шарнира, ось которого перпендикулярна оси горелки и токогазоподводу рукоятки 4 и который образован жестко закрепленным своим большим основанием на корпусе 1 горелки конусообразным выступом 5. При этом на конусообразной части 6 выступа 5 в .зоне среднего поперечного сечения выполнена кольцевая желобообразная канавка 7 с равномерно разнесенными отверстиями 8 для защитного газа, а по конусной образующей этой части 6 выступа 5 установлена притертая соединительная деталь 9 с ответной кольцевой желобообразной канавкой (не показана) и продольным отверстием t0 с резьбовой поверхностью для ввинчивания наконечника 11 токо- и газоподвода рукоят1773630 ки 4, Выступ 5 имеет цилиндрический резьбовой конец, на котором установлен фиксирующий элемент 12, выполненный в виде гайки с шайбой или специального колпачка для регулировки затяжки шарнирного соединения, Соединительная деталь 9 имеет толщину, равную высоте конусообразного выступа 5. Наружная поверхность корпуса 1 и соединительной детали 9 покрыта изоляционным материалом, B корпусе 1 поворотной головки установлена с возможностью смены в зависимости от размеров электрода 13 сменная цанга 14, взаимодействующая с хвостовиком 3, регулирующим при его отвинчивании или завинчивании зажим электрода 13 в цанге 14. Кроме того, в корпусе 1 выполнено входное отверстие для поступления защитного газа, проникающего через отверстия 8 шарнирного соединения в полость поворотной головки при любой пространственной ориентации последней. В корпусе 1 для оптимизации газового потока выполнена успокоительная камера 15 с сеткой 16, а к размещенному в рукоятку 4 каналу 17 токо- и газоподвода посредством штуцера 18 подсоединен гибкий шланг 19 для токоведущего кабеля и гаэоподвода.

Канал 17 рукоятки 4 имеет кран 20 для регулировки подачи газа через шарнирное соединение в полость корпуса 1 головки.

Все наружные поверхности деталей поворотной головки, шарнирного соединения и рукоятки покрыты термоустойчивым электроизоляционным материалом. Поворотная головка предлагаемой горелки с естественным охлаждением комплектуется набором сменных сопл и хвостовиков различной геометрии для варьирования в зависимости от режимов и условий сварки ее габаритами, а также набором сменных цанг для закрепления электродов различных размеров.

Предлагаемая горелка работает следующим образом.

Отвинчивают хвостовик 3, ослабляют зажим электрода 13 в цанге 14 и нажатием на него в направлении к соплу 2 электрод 13 практически расфиксируется в цанге 14. В таком положении легко регулируют вылет электрода 13 в зависимости от его размера, режиме и условий сварки, При работе в особо затесненных условиях в качестве хвостовика 3 используют цилиндрический укороченный колпачок для уменьшения габаритов головки по длине. Сопло 2 выбирают также с соответствующей геометрической формой в зависимости от вида сварки: с плоским соплом для сварки в щелевую разделку стыковых или угловых соединений; с круглым конфузорным соплом

55 для сварки средних и больших толщин. После регулировки необходимого вылета электрода 13 последний зажимают в цанге 14, воздействуя на нее вращением хвостовика

3. После этого на конусообразную часть 6 жестко оединенного с корпусом 1 выступа

5 шарнирно устанавливают соединительную деталь 9. Затем на резьбовой цилиндрический конец выступа 5 навинчивают фиксирующий элемент 1? и затягивают шарнирное соединение до достижения оптимальной жесткости, после чего в резьбовое отверстие 10 соединительной детали 9 ввинчивают наконечник 11 (штуцер) токо- и газоподвода рукоятки 4, а с другой стороны рукоятки 4 к ней подсоединяют штуцер 8 шланга 19, Поворотом головки вокруг оси шарнирного соединения устанавливают заданный угол пространственного расположения электрода 13 относительно сварного шва. Подключают шланг 19 к источнику питания и газовому баллону и вращением маховичка крана 20 регулируют подачу защитного газа из канала 17 через отверстия 8 шарнирного соединения в полость успокоительной камеры 15 корпуса 1 и далее к соплу 2 для образования защитной сварочной ванны, Горелка работает при токе 200 А. Вращение поворотной головки вокруг горизонтальной оси шарнирного соединения осуществляют вручную с угловым диапазоном до 360 . При этом в любом проcTpGHcTB8HHoM положении поворотной головки обеспечено оптимальное расположение гибкого шланга 19, практически исключены его перегибы и скручивание, чем значительно повышается эксплуатационная надежность и эксплуатационные удобства горелки с простой конструкцией выполнения, используемой для сварки в особо стесненных условиях, Кроме того конструктивная простота предлагаемой горелки позволяет осуществлять замену деталей, составляющий головку, в течение 1 — 1,5 мин без переключения шлангов и пультов управления сварочных постов. Сокращение времени переоснащения горелки на рабочем месте в "грязной зоне" АЭС имеет особое значения для улучшения условий труда персонала, уменьшает материальные затраты на сварочные ремонтные процессы.

Размещение кабеля для подвода сварочного тока в шланге для защитного газа уменьшает количество подводимых к горелке от сварочного поста коммуникаций, а подключение последних к торцу рукоятки существенно улучшает их эксплуатационные характеристики за счет исключения петель шланга, его перегибов и растрескиваний.

1773630 о7 б

/Р

Составитель Н,Казаков

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С.Лисина

Редактор Т.Горячева

Заказ 3892 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

По сравнению с принятой эа прототип горелкой предлагаемая горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом имеет более простое конструктивное и технологическое выполнение деталей, не требующих 5 прецизионной точности изготовления и обеспечивающих высокое качество токо- и газоподвода без каких-либо дополнительных уплотнений.

Формула изобретения

1 ° Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом, содержащая поворотную головку, соединенную с рукояткой шарниром, ось которого перпендикулярна 15 оси горелки и токогазоподводу рукоятки и, который образован соединительной деталью и жестко закрепленным на корпусе горелки выступом, имеющим канал для прохода газа, соединенный с каналом токогазо- 20 подвода, а также фиксатор положения головки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции горелки, выступ выполнен конусообразным с большим основанием у корпуса горелки и кольцевой канавкой на конусообразной поверхности; в которой выполнены равномерно распределенные отверстия, соединенные с каналом для прохода газа, а в соединительной детали выполнено ответное конусообразное отверстие с ответной кольцевой канавкой на

его поверхности.

2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что кольцевая канавка на выступе выполнена в зоне его среднего поперечного сечения.

3. Горелка по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что соединительная деталь выполнена толщиной, равной высоте конусообразного выступа.