Машина для сварки трением

 

(п) 776823

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ооюв Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.79 (21) 2727421/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень ¹ 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М. Кл.

В 23К 20f12

Государственный комитет (53) УДК 621.791.14 (088.8) II0 делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. П. Воинов, Н. М. Ведерников и К. И. Мулюков

Конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации автомобилестроения (54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Предлагаемое изобретение относится к сварке металлов трением.

Известна машина для сварки трением, содержащая корпус, опорный узел с рабочим шпинделем и привод осевого усилия сжатия (11.

Недостатком такой конструкции машины является то, что подшипники опорного узла воспринимают большие осевые нагрузки, которые существенно ограничивают производственный ресурс ее эксплуатации и не позволяют осуществлять сварку на высоких скоростях вращения, что снижает производительность процесса и в ряде случаев качество сварного соединения. Замена подшипников качения опорами скольжения или гидростатическими подшипниками не решает настоящей проблемы, так как они достаточно сложны в изготовлении и ненадежны в эксплуатации, особенно в условиях массового производства.

Известна также машина для сварки трением, содержащая переднюю бабку с встроенными приводом осевого давления, выполненным в виде силового цилиндра, и шпинделем, размещенным коаксиально штоку силового цилиндра (2).

Наряду с недостатками указанной конструкции данной машине присущ недостаток, заключающийся в невозможности регулиer. T=.

2 рования осевого усилия в больййх дйати-- "". зонах и, как следствие этого, ограниченный диапазон размеров свариваемых деталей.

Попытка расширить диапазон регулирования осевого усилия ведет к увеличению габаритов силового привода осевого давления и всей машины в целом.

Цель изобретения — расширение диапазона размеров свариваемых заготовок и

10 повышение надежности путем разгрузки подшипников от осевого усилия.

Указанная цель достигается тем, что машина снабжена управляемым электромагнитом, катушка которого смонтирована на

15 торце штока силового цилиндра, а якорь связан со шпинделем, и датчиком давления в силовом цилиндре, включенным в цепь у правления электромагнитом.

На чертеже приведена конструктивная

20 схема предлагаемой машины для сварки трением.

На передней бабке машины смонтирован корпус 1 опорного узла, являющийся штоком силового цилиндра, в котором на подшипниках 2 размещен рабочий шпиндель 3.

Опорный узел снабжен электромагнитом 4.

Якорь электромагнита 4 установлен соосно со шпинделем 3 так, что воздушный зазор б (const) между поверхностью якоря 5 и

30 катушкой электромагнита 4 является конст776823 руктивно минимальным. Катушка 9лектромагнита 4 смонтирована на торце штока привода 6 осевого усилия сжатия, который, в свою очередь, снабжен да1чиком давления 7, электрическая цепь которого подключена к блоку 8 устройства для регулирования тока в цепи катушки электромагнита 4.

На чертеже показаны также свариваемые заготовки 9, привод 10 вращения ра- 10 бочего шпинделя и корпус 11 машины.

Машина работает следующим образом.

После загрузки свариваемых заготовок 9 и подачи давления в привод 6 осевого усилия сжатия датчик давления 7 выдает электри- 15 ческий сигнал в блок 8 устройства для регулирования тока в цепи катушки электромагнита 4. При этом сила притяжения между якорем 5 и катушкой электромагнита

4 замыкается через шпиндель 3, свариваемые заготовки 9, привод 6 осевого усилия сжатия и корпус 1 опорного узла, обеспечивая разгрузку подшипников 2. Затем выполняют процесс сварки трением обычным путем. 25

Блок 8 устройства для регулирования тока в цепи катушки электромагнита 4 настроен так, что в случае изменения осевого усилия сжатия меняется значение тока в обмотке элекгромагнита и соответственно 30 сила притяжения якоря 5, что гарантирует необходимую степень разгрузки подшипников 2 опорного узла шпинделя 3 сварочной машины.

Поскольку величина воздушного зазора Ç5 минимальная, то обеспечивается возможность для применения электромагнита относительно небольших габаритов с достаточным тяговым усилием. Поскольку величина воздушного зазора постоянная и тя- 40 говое усилие электромагнита не влияет на величину осевого усилия сжатия, обеспечивается возможность достижения в процессе сварки стабильных результатов качества.

Благодаря использованию в машине для 45 сварки трением опорного узла рабочего шпинделя, снабженного электромагнитом и системой автоматического регулирования тягового усилия в соответствии с осевым усилйем сжатия, становится возможным уменьшить габариты конструкции, момент инерции шпинделя и создать опорный узел машины большой грузоподъемности для работы на высоких скоростях сварки, Оснащение опорных узлов оборудования для сварки трением электромагнитом и системой автоматического регулирования тягового усилия в соответствии с осевым усилием сжатия позволяет расширить диапазон свариваемых размеров заготовок, способствует повышению производительности процесса и качества сварки, а также увеличивает эксплуатационный ресурс подшипников опорного узла рабочего шпинделя.

Предлагаемое конструктивное улучшение шпиндельного узла машины для сварки трением является несложным и может быть практически реализовано путем применения широко известных устройств автоматической аппаратуры управления.

Формула изобретения

Машина для сварки трением, содержащая переднюю бабку с встроенными приводом осевого давления, выполненным в виде силового цилиндра, и шпинделем, размещенным коаксиально штоку силового цилиндра, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона размеров свариваемых заготовок и повышения надежности путем разгрузки подшипников от осевого усилия, она снабжена управляемым электромагнитом, катушка которого смонтирована на торце штока силового цилиндра, а якорь связан со шпинделем, и датчиком давления в силовом цилиндре, включенным в цепь управления электромагнитом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вавилов A. Ф. и др. Сварка трением, M., Машиностроение, 1964, 105 — 107.

2. Авторское свидетельство СССР № 151184, кл. В 23К 19/02, 1960.

776823

Составитель В. Влодавская

Техред А, Камышникова

Редактор Т. Зубкова

Корректор В. Ахрем

Заказ 2531у3 Изд. Кв 569 Тираж 1160 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2