Патент ссср 334765

 

п1 334765

О П И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.02.70 (21) 1402159/25-27 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.12.74. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 19.02.75 (51) М, Кл. В 23k 11/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621 791 762 5 .037 (088.8) но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. И. Кучук-Яценко, В. А. Сахарнов, Е. И. Шинлов, В. И. Тишура, А. Н. Попов, Б. А. Галяи, В. T. Чередничок, С. А. Солодовников, М. В, Богорский, В. П. Добровольский, А. П. Горшков, С. И. Фадеев, А. И. Шевцов и А. С. Крыловецкий

Институт электросварки им. Е. О. Патона (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ГИДРОПРИВОД

Известен импульсный гидропривод, содержащий рабочий гидроцилиндр с управлением от следящего золотника, снабженного электромеханическим эксцентриковым приводом возвратно-поступательного перемещения его плунжера. Однако такой гидропривод не пригоден для осуществления контактной стыковой сварки с импульсным оплавлением, так как не обеспечивает мгновенной принудительной остановки штока золотника в нейтральном положении, что является необходимым условием при переходе к форсированию скорости после прекращения колебаний в процессе разогрева.

Цель изобретения — повышение качества сварки за счет мгновенного перехода от импульсного оплавления к осадке.

Это достигается тем, что электропривод снабжен электромагнитом, якорь которого жестко связан с эксцентриком, установленным на валу с возможностью осевого перемещения.

Кроме того, эксцентрик размещен в наружной обойме, выполненной в виде подшипника, постоянно контактирующего с установленным на станине машины подпружиненным поворотным прижимом.

Это позволяет вывести экоцентрик из контакта со штоком золотника для осуществления реверса при залипании стыка, а также фиксировать эксцентрик при остановке штока золотника в положении, близком к нейтральному.

Таким образом, при прекращении вибрации процесс оплавления продолжается без пере5 рыва.

На фиг. 1 изображена схема;привода с гидроследящим устройством толкающего типа; на фиг. 2 — то же, с гидроследящим устройством тянущего типа (применяется в основ10 ном в рельсосварочных машинах подвесного типа); на фиг. 3 — механизм передачи усилия от эксцентрика на шток золотника; на фиг.4— разрез по А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — вариант механизма передачи усилия.

1s Привод импульсного оплавления состоит из электродвигателя 1 с редуктором 2, жестко закрепленного на подвижной колонне 3, перемещающейся посредством гидроцилиндра 4 оплавления и осадки. Гидроцилиндр оплавле20 ния и осадки управляется от золотника 5 гидроследящей системы.

Подпружиненный пружиной 6 шток 7 этого золотника с одной стороны контактирует с регулируемым штоком 8, скользяще установленном внутри поступательно перемещающегося винта 9 редуктора, а с другой стороны— с эксцентриковым приводом.

На винте 9 жестко закреплен электромагнит

10 осадки, а на штоке 8 — якорь 11, 334765

Эксцентриковый привод для схемы, например, с гидроследящим устройством тянущего типа (фиг. 2), выполнен в виде электродвигателя 12, вращающего вал 13, на котором на шпонке 1 скользяще установлен эксцентрик

15, жестко соединенныи с якорем 16 электромагнита 17. Эксцентрик (после выключения электромагнита) в рабочее положение возвращается пружиной 18. Эксцентрик 15 посажен на вал 13 с эксцентриситетоме. При вращении эксцентрик взаимодействует с шарикоподшипником 19, посаженным на ось 20 в поворотном кронштейне 21, несущем регулируемый упор

22, взаимодействующий со штоком 7. Кронштейн 21 вращается на оси 23 и имеет пружину 24 возврата.

Эксцентрик может непосредственно контактировать со штоком 7 (фиг. 5). B этом случае наружную обойму 25 эксцентрика устанавливают как наружную обойму шарикоподшипника (можно использовать стандартный подшипник). Обойма 25 контактирует в точке Б с подшипником 26, расположенным на поворотной вилке 27, поджимаемой пружиной 28, Конструкция эксцентрикового привода для гидроследящего устройства толкающего типа выполнена аналогично, за исключением того, что эксцентрик контактирует с обхватывающей полой обоймой 29 (фиг. 1), жестко соединенной со штоком 7.

Привод импульсного оплавления работает следующим образом.

После зажатия свариваемых изделий включают сварочный ток и по заданной программе с управлением от гидроследящего привода (с обратной связью по току) осуществляется сближение, разогрев и оплавление свариваемых торцов.

В процессе оплавления, когда винт 9 через шток b постоянно воздействует на шток 7, на это перемещение накладывается процесс вибрации, благодаря сообщению штоку 7 возвратно-поступательных перемещений. Вибрация (импульсное оплавление) происходит при вращении эксцентрика 15 от электродвигателя 12.

Частота вибрации зависит от числа оборотов, а амплитуда определяется величиной эксцентриситета е. Установлено, что для получения амплитуды колебаний подвижной плиты (с изделием) от 0,2 до 0,3 мм необходимо сообщить штоку золотника перемещения до 1,5 мм.

Поскольку практически скорость оплавления (обычно 0,2 — 2 мм/сек) значительно меньше скорости перемещения золотника от вращающегося эксцентрика (частота вибрации до

40 гц), между штоками 7 и 8 образуется зазор, дающий возможность перемещать шток золотника в обе стороны от нейтрального положения (возврат штока золотника осуществляется пружиной 6). Таким образом, то в одну, то в другую полости цилиндра подаются порции масла, заставляющие подвижную колонну совершать возвратно-поступательные перемещения. Движение вперед (на сближение свариваемых торцов) с заданной скоростью осуществляется благодаря постоянному перемещению винта 9 редуктора следящего золотника.

Для .реверса (при налипании стыка), а также для установки штока 7 в конце сварки в нейтральное положение эксцентрик 15 выводят из контакта со штоком 7 включением электромагнита 17, притягивающего якорь 16 с эксцентриком 15 (для ввода эксцентрика в рабо1р чее положение на его наружной поверхности выполняют широкую входную фаску).

Ведение процесса по .предлагаемой схеме с импульсным оплавлением (за счет вибрации штока следящего золотника) позволяет снизить припуски на сварку и установленную электрическую мощность машины, сократить время сварки и повысить производительность труда. После разогрева торцов в конце импульсного оплавления (перед осадкой), в особенности в случае сварки материалов, требующих перед осадкой резкой форсировки скорости оплавления (без вибрации), при работе по предлагаемой выше схеме после остановки вращения эксцентрика может произойти следующее.

Эксцентрик посылает шток 7 вперед на

1,5 мм и в это время вибрация останавливается, одновременно по программе увеличивается скорость перемещения винта 9. Суммарное действие этих факторов может привести к очень резкому перемещению подвижной плиты и вызвать залипание стыка.

Вибрация останавливается в период, когда от центра вращения эксцентрика до точки соприкосновения его со штоком 7 образовалось минимальное расстояние и пружина 6 возвратила шток 7 в противоположную от нейтрального положения сторону также на величину 1,5 мм. В этом случае перед осадкой

4р (или форсировкой скорости оплавления) может произойти недопустимый перевес на некоторую величину с последующей паузой в оплавлении. Это приводит к снижению качества сварки и браку стыков (хотя вероятность

45 остановки эксцентрика именно в этих положениях и незначительна).

Для исключения этого явления и повышения качества сварки целесообразно в конструкцию привода ввести устройство мгновенного стопорения эксцентрика в положении, не вызывающем отклонения штока 7 в какуюлибо сторону.

Это устройство (фиг. 5) работает следующим образом. Благодаря постоянному действию усилия пружины 28 подшипник 26 постоянно прижат к обойме эксцентрика в точке Б. При выключении вращения эксцентрика усилием прижима создается момент относительно центра вращения (точка В) и эксцентрик мгновенно устанавливается в положение, когда точки В, Б и Г (цвнтр эксцентрика) находятся на одной прямой (фиг. 5).

Подшипники качения позволяют затрачивать на мгновенную остановку эксцентрика минимальные усилия. Точку соприкосновения

334765

Б выбирают с таким расчетом, чтобы эксцентрик фиксировался в положении. когда до точки соприкосновения со штоком 7 (размер а) устанавливалось расстояние, не влияющее на вывод штока золотника из заданного положения, обусловленного перемещением винта редуктора следящего золотника.

По окончании процесса оплавления включением электромагнита 11 производится осадка. Использование привода импульсного оплавления, воздействующего непосредственно на шток золотника гидроследящей системы, позволяет упростить конструкцию привода, поскольку исключаются обычно применяемые самостоятельные приводы, воздействующие на скользяще установленные зажимные губки, или дополнительные гидроприводы вибрации, вырабатывающие порции масла и подающие их либо в полости гидроцилиндра оплавления и осадки, либо в полости гидроцилиндра, встроенного в губку.

Предмет из об р етени я

1. Импульсный гидропривод, преимущественно для машин контактной стыковой свар5 ки, содержащий установленный на станине машины рабочий гидроцилиндр с управлением от следящего золотника, снабженного электроприводом возвратно-поступательного перемещения его плунжер а, выполненным

10 в виде приводного эксцентрика, взаимодействующего со штоком плунжера золотника, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварки за счет мгновенного перехода от импульсного оплавления к осадке, электро15 привод снабжен электромагнитом, якорь которого жестко связан с эксцентриком, установленным на валу с возможностью осевого перемещения.

2. Гидропривод по и. 1, отличающийся

20 тем, что эксцентрик размещен в наружной обойме, выполненной в виде подшипника, постоянно контактирующего с установленным на станине машины подпружиненным поBopoTHblM прижимом.

334765

27

@us.5

Составитель Т, Арест

Техред Т. Миронова

Корректор Е. Рогайлина

Редактор Т, Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, Заказ 163/1 Изд. Ко. 226 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/6