И. С. Тришевский, В. Н. Круленик, В. С. Марьин, А. Д. Бондаренко, В. М. Щекин, В. Н. Жеребцов, В. Ф. Коробейник и И. А. Свистунов (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский институт металлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ

ПРОВОЛОЧНОГО ЭЛЕКТРОДА-ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к электрофизи-, ческим методам обработки, точнее к конструкции устройств для подачи проволочного электрода-инструмента, например в станках для электроискрового легирования валков прокатных станов. 5

Известен механизм подачи электродаинструмента, содержащий подвижный сердечник, установленный с возможностью перемещения внутри катушки соленоида. Компенсация =веса сердечника с электродом обеспечивается электромагнитной системой (1).

Недостатком этого механизма является то, что компелсация расхода электрода возможна только до 10 мм. В случае превышения этого размера необходимо либо опустить весь корпус механизма, либо заменить электрод на более длинный.

Известно также устройство, выполненное в виде катушки электромагнита с полым сердечником, внутри которого размещен проволочный электрод-инструмент. На сердечнике установлен цанговый зажим, обеспечивающий захват электрода (2).

Недостатком устройства является то, что оно работает надежно только в случае когда проволока, используемая в качестве электрода, подвергается предварительной правке.

Использование такого механизма для легирования валков в рабочей клети профилегибочного стана наталкивается на ряд трудностей из-за ограниченного свободного пространства между клетями. Поскольку питание электродной проволокой производят с барабана, то между клетями не остается места для устройства для правки ее перед механизмом пдачи, а применение электрода с йскривленной осью приводит к ненадежной работе.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности работы при использовании в качестве электрода-инструмента проволоки, не подвергавшейся правке.

Поставленная цель достигается тем, что механизм подачи, содержащий корпус, электромагнитную катушку, полый подпружиненный сердечник с установленным на нем зажимом, который удерживает электрод в сердечнике, снабжен дополнительным зажимом электрода, который выполнен в виде клинового механизма одностороннего действия

3 и уетановлен на корпуее, а еердечник подпружинен в направлении подачи электрода.

Наличие дополнительного зажима электрода, выйолненного в виде клинового механизма одностороннего действия, который установлен на корпусе, позволяет осуществлять компенсацию расхода электрода таким образом; что подача электрода осуществляется с помощью пружины возврата, усилие которой передается электроду через зажим подвижного сердечника. Такая принудительная односторонняя подача электрода, протягиваемого через отверстие в крышке, обеспечивает надежную работу механизма даже в случае использования в качестве электрода искривлейной проволоки.

На фиг. 1 изображен механизм подачи, общий вид; на фиг. 2 вЂ” дополнительный зажим, общий вид; на фиг. 3 вЂ” разрез А вЂ” А на фиг. 1.

Механизм подачи электреда содержит корпус 1, в котором установлена катушка электромагнита 2, внутри которой установлен, с возможностью перемещения вдоль оси направляющей втулки 3, полый сердечник 4, состоящий из двух частей, причем нижняя выполнена из ферромагнетика. Плос- кость разъема между ними расположена вблизи, верхнего обреза катушки электромагнита. Такая конструкция сердечника . обеспечивает несимметричное расположение ферромагнитной части в магнитном поле соленоида, что вызывает появление втягивающего усилия. Внутри сердечника 4 расположен проволочный электрод 5. На втулке 3 расположен концевой выключатель 6, который может взаимодействовать с ограничителем 7, закрепленным на сердечнике 4. И

Корпус механизма 1 сверху снабжен крышкой 8 со стаканом 9, в котором установлен дойолнительный зажим, выполненный в виде клинового механизма 10 с пружиной 11.

Между крышкой стакана 12 и сердечником 4 установлена пружина 13, усилие которой действуег в направлении подачи электрода.

Клиновой механизм 10 (см. фиг. 2) состоит из корпуса 14 с двумя сверлениями. Одно из них выполнено вертикально по оси симметрии корпуса 14 и служит для помещения электрода 5, а второе выполнейо наклонно к нему под углом, меньшим чем угол трения (w 7 ). В канале этого сверления установлен шарик 15 с пружиной 16. Такая конструкция зажима обеспечивает заклинивание шарика 15 при движении электрода 5 вверх, а при его движении вниз, шарик 15, отжимая пружину 16, не препятствует перемещению.

Для принудительного расклинивания шарика 15, например при замене электрода 5, в крышке 8 установлен шток 17 с пружиной 18. На нижнем конце сердечника 4 установлен фрикционный зажим, имеющий керамический стержень 19 и плоскую пвужину 20. Регулирование усилия пружины 20

4 осуществляется е помощью вийта 21. Сердечник 4 под воздействием поля катушки 2 втянут на величину хода 22, которая равна

10 мм. Корпус 14 клинового механизма 10 перемещается,по вертикали в стакане 9 на величину зазора 23 (фиг. 2), которая равна

1,5 мм.

Устройство работает следующим образом.

Перед работой, отжимая пружину 20 со стержнем 19, вставляют электрод 5 во внутрь сердечника 4 таким образом, чтобы его свободный конец был равен примерно

15 мм. Обмотка электромагнита 2 подключается к питающей сети. Сердечник 4 и обрабатываемая деталь 24 подключаются к полю- сам источника питания. Микровыключатель

6 установлен в цепи реле времени, которое при включений разрывает цепь питания катушки технологического источника тока и подключает ее к специальному источнику больших токов.

В исходном положении электрод 5 удерживается нижним зажимом сердечника 4 и под действием собственного веса и усилия пружины 13 опущен до упора в деталь 24.

Корпус 14 клинового зажима 10 под действием пружины 11 устанавливается в крайнем нижнем положении. Зазор между упором 7 и кнопкой микровыключателя 6 устанавливается 7 вЂ” 8 мм.

В процессе работы, после подачи напряжения из-за касания электрода 5 с деталью 24, в силовой цепи и катушки электромагнита быстро увеличивается ток. В результате на сердечник 4 начнет действовать возрастающее усилие магнитного потока соленоида, стремящееся его поднять вверх.

После того, как величина этого усилия превышает усилие пружины 13 и вес сердечника 4 с электродом 5, происходит отрыв последнего от поверхности детали 24. Перемещение электрода 5 вверх вызывает заклинивание шарика 15, и корпус 14 клинового зажима, деформируя пружину 11, поднимается вверх вместе с электродом, выбирая зазор 23.

Увеличение зазора 23 между деталью и электродом приводит к возрастанию сопротивления воздушного промежутка, вследствие чего ток в. цепи уменьшается и ослабевает магнитное поле катушки. Тогда под действием пружины 13 сердечник 4 с электродом 5 вновь опускается вниз, уменьшая сопротивление воздушного зазора. Корпус дополнительного зажима 10 также опускается под действием пружины 11, поскольку изменение направления перемещения электрода вызывает расклинивание шарика 15.

Уменьшение сопротивления, в свою очередь, вызывает увеличение тока в цепи и весь процесс повторяется снова. В результате,при установившемся процессе электроискровой обработки сердечник постоянно

737185

5 о

Формула изобретения.

4О

50 совершает колебания с максимальным размахом, равным зазору 23. По мере расхода электрода сердечник 4, совершая описанные колебания, бпускается вниз, так как дополнительный зажим 10 не препятствует движению электрода 5 вниз. В результате зазор 23 между кнопкой микровыключателя 6 и ограничителем 7 постоянно уменьшается.

Когда расход электрода достигает такой величины, что ограничитель 7 нажимает на кнопку микровыключателя 6, то последний замыкает цепь и реле времени включает катушку 2 в цепи источника больших токов на 0,5 с. В результате, магнитное поле соленоида кратковременно создает мощный силовой импульс и сердечник 4 резко начнет подниматься вверх. Поскольку такое направление движения электрода 5 вызывает заклинивание зажима 10, то сердечник 4 вместе с электродом 5 и корпусом дополнительного зажима 14 двигается до тех пор, пока не будет выбран зазор 23. После того, как корпус зажима 14 упрется в заплечики стакана 9, перемещение электрода 5 прекращается, а сердечник 4, преодолевая нарастающее усилие пружины 13 и силу трения между электродом 5 и керамическим стержнем 19, продолжает подниматься. Процесс подъема продолжается до тех пор, пока плоскость разъема между зерхней и нижней частью сердечника 4 не приблизится к верхнему краю катушки электромагнита 2.

В результате, втягиваюп,ее усилие уменьшится и уравновесится силами сопротивления, т. е. сердечник 4 остановится. Через

0,5 с реле времени отключает источник сильных токов и включает соленоид в цепь технологического тока. Магнитное поле соленоида 2 исчезает и под действием веса. и усилия пружины 13 сердечник 4 вместе с электродом 5 начинает опускаться вниз. Шарик 15 клинового механизма расклинивает электрод 5 и он может беспрепятственно перемещаться.

Усилие, развиваемое при протягивании электрода, определяется жесткостью пружины 13 и величиной силы трения нижнего зажима. После того как электрод 5 коснется детали 24, начнется электроискровый процесс. На этом рабочий цикл заканчивается.

Таким образом, компенсация расходуемого электрода происходит в два этапа: на первом этапе компенсация происходит благодаря опусканию сердечника 4 в магнитном поле катушки 2, на втором этапе электрод 5 заклинивается в дополнительном зажиме 10, а сердечник 4 натягивается на электрод 5 на величину зазора 23. Затем цикл повторяется.

Предлагаемое изобретение по сравнению с известным обеспечивает более надежную работу механизма, Надежность работы подтверждается отсутствием отказов при испытаниях на опытной установке, в то время как опытный образец известного в течение каждого часа работы выходил из строя не менее одного раза.

Кроме того, предлагаемое устройство обладает работоспособным нижним зажимом. Это связано с тем, что керамический стержень, обеспечивающий зажим электрода в сердечнике, менее подвержен температурному воздействию нагретого в процессе работ электрода, чем цанговый зажим.

Как показали расчеты, ожидаемый удельный экономический эффект от использования предлагаемого изобретения составит на одном стане 5 тыс. руб., а при максимальном объеме использования изобретения оснащением такими устроиствами всех сортовых профилегибочных станов страны суммарный экономический эффект может составить

30 тыс. руб.

Экономический эффект будет получен за счет уменьшения количества запасных механизмов подачи по крайней мере в два раза при оснащении ими профилегибочных станов.

Устройство для подачи проволочного электрода-инструмента, например в станках для электроискровой обработки, выполненное в виде корпуса, в котором размещена электромагнитная катушка с полым сердечником, - несущим зажим, удерживающий электрод-инструмент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы при использовании в качестве электрода- инструмента проволоки, не подвергавшейся правке, оно снабжено дополнительным зажимом, выполненным в виде клинового механизма одностороннего действия, сквозь отверстие которого пропущен электрод-инструмент, имеющий возможность перемещения в направлении подачи, причем указанный зажим закреплен на крышке корпуса, а между торцами зажима и сердечника установлена пружина сжатия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Куции Э. А. Электроискровой способ обработки металлов. К., АН УССР, 1948, с. 47, рис. 23.

2. Авторское свидетельство СССР № 499082, кл. В 23 P 1/12, 1972.

737185

Фиг. г.

Фигз

Редактор А. Долинич

Заказ 2530/3

Составитель М. Климовская

Техред К.Шуфрич Корректор А. Гриценко

Тираж 1160,Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий