Способ охлаждения электрода сварочных клещей контактной точечной сварки (ктс) и устройство его реализации

Сварочные клещи для контактной точечной сварки могут быть использованы при изготовлении арматуры для панелей жилых, производственных и других сооружений. Держатель выполнен в виде двух расположенных под углом стержней. На конце первого стержня смонтирован хвостовик для его закрепления, а на конце второго выполнено поперечное гнездо, в котором установлен хвостовик охлаждаемого сменного электрода. Стержни выполнены с продольными каналами для циркуляции хладагента, охлаждающего электрод через стенку поперечного гнезда, открытые один в другой. Канал второго стержня держателя в зоне его дна соединен окном с упомянутым поперечным гнездом для подачи в него хладагента, на дне которого образована полость с размещенным в ней пористым материалом. Хвостовик сменного электрода выполнен с полостью, переходящей с одной стороны в полость задней части электрода, в которую открыты его поперечные окна, связанные с атмосферой. С другой стороны полость хвостовика открыта в полость поперечного гнезда второго стержня держателя с пористым материалом. Клещи обеспечивают понижение уровня нагрева электрода, что способствует увеличению его стойкости. 1 ил.

 

Изобретение относится к сварочному производству и пригодно в сварочных клещах, используемых для производства арматуры панелей жилых, производственных и др. сооружений.

Известно внутреннее охлаждение электрода путем циркуляции хладагента по полости хвостовика электрода. Также известно и наружное охлаждение его благодаря пористому материалу на его наружной поверхности, к которому подводится хладагент (см. патент РФ 2420378 С2 от 02.03.2009).

Недостаток первого - неэффективность охлаждения, а второго - наличие хладагента в зоне контакта электрода со свариваемой деталью, чем ускоряется его окисление и износ.

Известен и способ охлаждения теплопередачей, от электрода к его хвостовику, от последнего через стенки дна продольного канала держателя к циркулирующему и охлаждающему это дно хладагенту, используемый в сварочных клещах (см. патент US 4544822 А1 01.10.1985).

Его недостаток - малый эффект, и поэтому электроды преждевременно изнашиваются.

Известно и устройство реализации последнего в виде двух расположенных под углом стержней; на конце первого есть хвостовик под другие элементы клещей, а на конце второго с внутренней стороны - средство для крепления сменного электрода; также имеются образованные с их торцов продольные каналы, открытые один в другой, причем в глухом канале второго стержня размещена с зазором трубка под циркулирующий хладагент, охлаждающий через стенки дна канала сплошной хвостовик электрода, размещенного в поперечном гнезде стержня (см. последнее).

Само устройство сложно и нетехнологично и порождает неэффективный способ охлаждения электрода, имеющего из-за этого низкую стойкость.

Задачей предлагаемого решения является повышение стойкости электрода более эффективным способом его охлаждения без усложнения конструкции этих клещей.

Она достигается тем, что в способе охлаждения электрода сварочных клещей КТС путем подвода хладагента к дну продольного канала держателя, охлаждение им через его стенку хвостовика электрода с последующим отводом нагретого хладагента за пределы держателя, новым является то, что часть нагретого хладагента отводят к пористому материалу его поперечного гнезда с хвостовиком электрода, затем по полости хвостовика его подводят в полость электрода, откуда парожидкостная смесь хладагента уходит в атмосферу.

Отводом части нагретого хладагента от дна продольного канала держателя в его поперечное гнездо с пористым материалом и хвостовиком электрода обеспечивается последовательное охлаждение им хвостовика благодаря его полости и электрода, имеющего в задней части свою полость, открытую в предыдущую, и поперечные окна там, через которые парожидкостная смесь хладагента уходит в атмосферу.

Такой последовательностью перемещения хладагента с небольшим расходом его по сравнению с отводимым из держателя обеспечивается накопление его пористым материалом поперечного гнезда и кипение его там от тепла хвостовика и передней части держателя при нагреве электрода в процессе сварки с последующим контактом такого хладагента с поверхностями полостей хвостовика и электрода и превращением его в пар или парожидкостную смесь теплом их. Далее такой хладагент сам уходит оттуда по поперечным каналам электрода в атмосферу.

Отводом парожидкостной смеси в окружающую среду гарантируется установившийся при сварке нагрев хвостовика и электрода в пределах 120-150°С по сравнению с нагревом его прототипа до 200-250°С, чем повышается его стойкость.

В предлагаемом устройстве-электрододержателе сварочных клещей КТС в виде двух расположенных под углом стержней, имеющих на концах первого хвостовика под другие элементы клещей, второе устройство под сменный электрод, а также по продольному каналу под хладагент, открытому один в другой, выполненных с их торцов, причем в канале другого размещена с зазорами трубка, новым является то, что в дне второго канала образовано окно, открытое в поперечное гнездо с пористым материалом и полым хвостовиком электрода с поперечными окнами в задней части, открытыми в его полость. Образованием окна в стенке между дном продольного канала и этим гнездом обеспечивается отвод части нагретого хладагента в полость данного гнезда, свободную от хвостовика электрода, а именно придонную часть ее, где размещен пористый материал.

Применением этого материала обеспечивается аккумуляция подводимого туда хладагента с последующим нагревом его теплом хвостовика электрода и передней частью держателя, нагретой этим хвостовиком.

Перемещением хладагента по полостям хвостовика и электрода обеспечивается его дальнейшее нагревание и кипение с образованием пара теплом стенок этих полостей с охлаждением этих элементов до 120-150°С из-за связи их полостей с атмосферой.

Выполнением поперечных окон в задней части электрода, открытых в его полость, обеспечивается отвод пара или парожидкостной смеси из нее в атмосферу, чем снижается установившийся уровень нагрева электрода, равный 200-250°С, и повышается его стойкость.

Сравнительный анализ предлагаемых СПОСОБА… и УСТРОЙСТВА ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

с известными решениями свидетельствует, что они новы, имеют существенные отличия, промышленно применимы и поэтому соответствуют критерию ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Эти решения поясняются чертежом, где на фиг. 1 представлена передняя часть второго стержня.

Она содержит стержень 1 с продольным глухим каналом 2, в котором с зазорами расположена трубка 3. В его поперечном гнезде расположены хвостовик 4 электрода 5 и пористый материал 6, например асбест, на дне этого гнезда, соединенного окном 7 с продольным каналом 2 стержня 1.

Хвостовик 4 имеет полость 8, переходящую в полость 9 задней части электрода, куда открыты его поперечные окна 10.

Предлагаемый способ реализуется так: по трубке 3 хладагент подводится к дну канала 2, охлаждая его, и через стенку хвостовика 4 электрода 5; нагретый хладагент отводится по зазору между трубкой 3 и каналом 2 за пределы стержня 1; при этом часть его через окно 7, соединяющее канал 2 с поперечным гнездом стержня 1, подводится к пористому материалу 6 и аккумулируется ИМ с начала сварки в течение нескольких циклов.

Количество подводимого к этому материалу хладагента определяется давлением подачи его в канал 2 стержня 1 и проходным сечением окна 7, которое в несколько раз меньше этих сечений зазора канала 2 и трубки 3 и последней. Оно рассчитывается по теплопоступлению в электрод при сварке и допустимой температурой нагрева его, выбираемой из требуемой стойкости его рабочей части. Величина теплопоступления в него определяется, например, диаметром свариваемых между собой прутков и продолжительностью сварки;

при этом с увеличением данных параметров возрастает тепловыделение в зоне сварки и теплопоступление в электрод.

Поэтому в конкретном случае определяется теплопоступление, например, экспериментально,

и по нему рассчитывается расход хладагента на охлаждение электрода проточным

теплосъема без кипения его в канале 2 и с кипением в полостях 8 и 9 хвостовика 4 и электрода 5. При этом единичное теплосодержание хладагента с данными механизмами теплоотвода различаются между собой как минимум в 4 раза (по воде, нагретой до 100°С).

При наличии поперечных окон 10 у электрода его полость 9 соединена с атмосферой и, следовательно, давление в ней и полости 8 близко к атмосферному, при котором

максимальная температура нагрева их поверхностей не более 125°С, при которой пузырьковое кипение переходит в пленочное, приводящее к перегреву охлаждаемых поверхностей хвостовика и электрода (для хладагента - воды).

Величиной расхода хладагента обеспечивается полное превращение его во влажный пар или частичное, при котором пар содержит его капли, нагретые до температуры насыщения.

Снижением нагрева электрода с 250 до 150°С повышается его стойкость как минимум в 1,5 раза.

Таким образом, предлагаемым способом охлаждения уменьшается нагрев электрода как минимум в 1,5 раза с возрастанием его стойкости на эту же величину при незначительном усложнении приведенного выше устройства его реализации.

Клещи для контактной точечной сварки, содержащие охлаждаемый сменный электрод и держатель в виде двух расположенных под углом стержней, на конце первого из которых смонтирован хвостовик для его закрепления, а на конце второго выполнено поперечное гнездо, в котором установлен хвостовик охлаждаемого сменного электрода, при этом упомянутые стержни выполнены с продольными каналами для циркуляции хладагента, охлаждающего электрод через стенку поперечного гнезда, открытые один в другой, отличающиеся тем, что канал второго стержня держателя в зоне его дна соединен окном с упомянутым поперечным гнездом для подачи в него хладагента, на дне которого образована полость с размещенным в ней пористым материалом, при этом хвостовик сменного электрода выполнен с полостью, переходящей с одной стороны в полость задней части электрода, в которую открыты его поперечные окна, связанные с атмосферой, а с другой стороны полость хвостовика открыта в полость поперечного гнезда второго стержня держателя с пористым материалом.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для контактной точечной сварки при изготовлении арматуры панелей различных сооружений. Стержень держателя неподвижного электрода сварочных клещей, сформированный путем гибки с получением прямых участков на его концах и изогнутого участка между ними, имеет продольный канал для циркуляции хладагента.

Изобретение может быть использовано для контактной точечной сварки деталей. Держатель выполнен с конической боковой поверхностью в передней его части и имеет в задней его части поперечные окна.
Изобретение может быть использовано при контактной точечной или рельефной сварке деталей, имеющих свободные подходы для электродов. Электрод выполнен в виде стержня, длина которого больше величины его поперечника.

Изобретение может быть использовано при контактной точечной сварке для соединения листовых заготовок и деталей с применением охлаждаемого электрода-колпачка. Держатель выполнен с осевой полостью.

Изобретение относится к способу электроконтактной сварки металлических листов с неэлектропроводным покрытием. Изобретение может быть использовано в строительстве для изготовления кровельных материалов, в автомобилестроении при производстве кузовных деталей, в авиастроении и ракетной техники при изготовлении деталей внутренней и внешней обшивки летательных аппаратов и т.п.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при зачистке электродов для точечной сварки. Устройство для зачистки по меньшей мере одного электрода для точечной сварки содержит фрезерную головку и направляющее устройство, выполненное с возможностью направления фрезерной головки относительно по меньшей мере одного электрода для точечной сварки.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к приспособлениям в установке для контактной сварки. .

Изобретение относится к сварочному производству и пригодно в электродах КТС. .
Изобретение относится к области сварки, в частности к электродам для контактной сварки, которые могут быть использованы в машиностроительной, металлургической, станкоинструментальной и других отраслях промышленности для изготовления сварных конструкций.

Изобретение может быть использовано для контактной точечной сварки при изготовлении арматуры панелей различных сооружений. Стержень держателя неподвижного электрода сварочных клещей, сформированный путем гибки с получением прямых участков на его концах и изогнутого участка между ними, имеет продольный канал для циркуляции хладагента.

Изобретение может быть использовано для контактной точечной сварки деталей. Держатель выполнен с конической боковой поверхностью в передней его части и имеет в задней его части поперечные окна.

Изобретение может быть использовано для изготовления деталей, в частности автомобильных, содержащих множество стальных листов, соединенных внахлестку точечной контактной сваркой.

Изобретение может быть использовано для получения контактной сваркой деталей кузова автомобиля с отбортованными кромками при помощи сварочного аппарата клещевого типа.

Изобретение может быть использовано для соединения деталей контактной точечной сваркой с помощью сварочных клещей. Электрододержатель сварочных клещей выполнен в виде двух расположенных под углом стержней.

Изобретение может быть использовано при контактной точечной сварке для соединения листовых заготовок и деталей с применением охлаждаемого электрода-колпачка. Держатель выполнен с осевой полостью.
Изобретение относится к способу контактной точечной сварки меди и медных сплавов. Изобретение может быть использовано в приборостроении, при контактной сварке металлов с высокой теплопроводностью, в частности меди и ее сплавов, и металлов с покрытием на их основе.

Способ и машина для контактной точечной сварки с фигурным ходом верхнего электрода могут быть использованы для сварки сеток, каркасов и других изделий из проволоки, арматуры, стержней, труб, полос металла и различного длинномерного металлопроката.

Изобретение относится к способам сборки под сварку изделий коробчатой формы на специализированных устройствах. .

Изобретение может быть использовано при контактной точечной сварке, например, прутковых заготовок. Первая трубка для подачи хладагента установлена в продольной полости стержня электрододержателя. Болт для закрепления электрода-ролика выполнен с продольной полостью и установлен с торца хвостовика. Продольная полость стержня имеет дно конической формы, открытое в поперечное окно, соединяющее полость первой трубки для подачи хладагента с полостью болта. Первая трубка установлена с упором в упомянутое дно полости через уплотнительный элемент, герметизирующий боковой зазор трубки, который соединен поперечным окном с полостью хвостовика. Вторая трубка для подачи хладагента размещена в полости хвостовика и полости болта. На наружной поверхности болта выполнена кольцевая канавка, а на наружной поверхности хвостовика выполнены кольцевые канавки, отделенные друг от друга кольцевыми ребрами с проточками, смещенными в угловом направлении в соседних ребрах. Кольцевые канавки и уплотнительные элементы размещены с возможностью циркулирования хладагента в зоне охлаждения. Изобретение повышает эффективность охлаждения электрода и его стойкость, улучшается электропроводность конического соединения хвостовик-электрод. 1 ил.
Наверх