Устройство для сварки с колебаниямиэлектрода

 

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

О (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 14.08.79 (21) 2809064/25-27 ()М

В 23 К 9/30 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открыти й

{23) Приоритет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень то 24

Дата опубликованияописания 30. 06. 81 (53) УДК 621. 791. .75.9(088.8) (72) Авторы изобретения, Л. В. Стремешин, В. К. Забарская, В. Н. Трус и A.È. Тепляшин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ С КОЛЕБАНИЯМИ

ЭЛЕКТРОДА

Изобретение относится к сварке, а именно к автоматическим устройствам для многопроходной сварки

Неповоротных кольцевых сварных 5 швов в эатесненных, труднодоступных местах типа глубоких колодцев, и может найти применение в судостроительной, энергетической, химической и других отраслях промышленности.

Известны устройства для поперечных колебаний сварочной горелки, в которых колебания осуществляются от кулачка, связанного через рычаг со сварочной горелкой. Регулировка амплитуды колебания осуществляется, например, за счет механизма компенсации смещения горелки с рабочей зоны, кинематически связанного с механизмом раздвижки рычага Г1).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сварки с колебаниями электрода, содержащее корпус, в котором расположена направляющая, выполненная в виде вала, с подвижно установленной на ней кулачком, кинематически связанным через вилку с винтом, расположенным параллельно направляющей, и с рычагом, взаимодействующим с горелкой. Устройство снабжено механизмом стопорения, выйолненным в виде подпружиненной относительно винта собачки, кинематически взаимодействующей с вилкой, при этом в корпусе устройства выполнен канал, а винт подпружинен относительно корпуса и свободно размещен в канале. Амплитуда колебания устанавливается на стенде-имитаторе по разделке-шаблону, электрод выводится в нулевое положение и фиксируется механизмом стопорения. Затем устройство устанавливается на обрабатываемое изделие и кулачок возвращается в исходное положение $2j.

Недостатком известного устройства является то, что величину амплитуды колебания невозможно установить непосредственно на изделии. Для каждого последующего прохода необходимо переносить устройство на стенд-имитатор и вновь .настраивать амплитуду колебания, что значительно увеличивает подготовительное время, и, следовательно, снижает производительность устройства. Кроме того, непосредственно на изделии данным устройством при необходимости невозможно установить и проконтролировать положение электрода по ширине разделки при сварке шва без колебаний, что необ841854 ходимо при сварке корневого шва и для устранения дефектов.

Цель изобретения - повышение про изводительности при автоматической многопроходной сварке неповоротных кольцевых стыков путем обеспечения дистанционного управления перемещением горелки., Указанная цель достигается тем, что устройство для сварки с колебаниями электрода, содержащее корйус, в котором расположен вал с подвижно установленным на нем кулачком, кинематически связанным через вилку с вийтом, расположенным параллельно валу, и с рычагом, взаимодействующим с горелкой, снабжено системой 15 управления с датчиком положения го релки по ширине разделки и датчиком величины амплитуды колебаний, а также установленным на вилке копиром с профилем, подобным профилю кулачка, 2О и закрепленным на рычаге толкателем, кинематически взаимодействующим с датчиком положения горелки по ширине разделки, при этом копир кинематически связан с датчиком величины амплитуды колебаний.

Такое выполнение устройства,позволяет повысить производительность многопроходной сварки, так как уменьшается подготовительное время за счет установки необходимой величины ам- З0 плитуды колебания без снятия устройства с изделия и установки электрода в любом необходимом месте по ширине разделки для осуществления сварки без колебания электрода.. 35

На фиг. 1 изображено предлагаемо устройство для сварки неповоротных кольцевых швов, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 — рабочее положение горелки, 4g сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 управление установки и контроля величины амплитуды колебания горелки; на фиг. 5 — схема установки и контроля положения горелки по ширине разделки.

Устройство содержит корпус 1, в котором установлен вал 2 с приводом

3. На валу 2 по шпонке 4 посажен ку" лачок 5 с выточкой б, в которую входит вилка 7, установленная на направляющей 8 и на резьбе винта 9 с приводом 10. На вилке 7 закреплен копир 11, взаимодействующий с датчи-. ком 12 амплитуды колебания, включающем в себя зубчатую рейку 13, шестер- 55 ню 14, потенциометр 15, например, прецизионный, омический, и йружину

16, посредством которой рейка 13 подпружинена к копиру 11. Профиль копира 11 подобен профилю кулачка 5. о

С профильной поверхностью кулачка 5 связан копирный ролик 17, который служит для передачи колебаний через двухплечий рычаг 18, установленный на оси 19 корпуса 1; ролик 20, план

4 ку 21, ползун 22, на закрепленную в нем горелку 23. Планка 21 установлена на ползуне 22 и регулирует1 ся винтом 24, а ползун 22 — на направляющих 25 и соединен с возможностью возвратной пружиной 26. На рычаге 18 закреплен толкатель 27, связанный с датчиком 28,например, индуктивным, положения горелки по ширине разделки 29. Датчик 12 входит в систему дистанционной установки и контроля величины амплитуды колебаний горелки (фиг.4),подключенной к источнику питания постоянного тока и состоящей из задатчика 30, например, потенциометра, изменением положения которого задается необходимая амплитуда, промежуточного усилителя 31, например дифференциального усилителя постоянного тока, служащего для сравнения электрических сигналов, поступающих с задатчика 30 и датчика 12, и усиления разности этих сигналов, бЛока 32 управления, например тиристорного регулятора мощности электродвигателя, непосредственно управляющего приводом 10 перемещения кулачка

5, и измерительного прибора 33, например вольтметра. Датчик 28 входит в систему дистанционного контроля положения горелки 23 по ширине разделки шва (фиг.5), состоящей из усилителя 34 переменного тока и измерительного прибора 35, например, вольтметра.

Устройство работает следующим образом;

На стенде-имитаторе устанавливают электрод горелки 23 по оси разделки

29 при нулевом положении кулачка 5.

Для этого регулируют положение планки 21 относительно ползуна 22 винтом 24. Так как планка 21 опирается на неподвижный ролик 20 рычага 18, то сдвигается ползун 22 с закрепленной в нем горелкой 23. Затем устройство устанавливают на свариваемое изделие с помощью направляющих (не показано). Амплитуда колебания задается задатчиком 30, например потенциометром, с пульта управления. Электрический сигнал, соответствующий заданной амплитуде колебаний горелки

23, с задатчика 30 поступает на про-. межуточный усилитель 31, где он сравнивается с сигналом йо поступающим с датчика 12. Профиль копира 11 выбран таким образом, что сигнал с датчика 12 пропорционален амплитуде колебаний. В случае несоответствияположения задатчика 30 с фактической величиной амплитуды колебаний на выходе промежуточного усилителя

31 появляется сигнал определенной полярности, который поступает на блок 32 управления. бт привода 10 начинает перемещаться кулачок 5 при, йомощи винта 9 и вилки 7 на валу 2, при этом копир 11 взаимодействует

841854 через зубчатую рейку 13, шестерню

14 с потенциометром 15 датчика 12.

Перемещение кулачка 5 продолжается до соответствия величины амплитуды

° колебания с положением задатчика 30, так как при достижении соответствия сигналы, поступающие в блок. 32 . управления с датчика 12 и задатчика 20, уравниваются, и вращение при,вода 10 прекращается. Контроль за установленной амплитудой на пульте управления осуществляется по изме- рительному прибору 33. Включается .привод 3 вращения вала 2 с кулачком

5, при этом колебания с кулачка 5 передаются йа горелку 23 через копирный ролик 17, рычаг 18, ролик 20, 15 планку 21 и полэун 22. Производится сварка с заданной величиной амплитуды колебания. На каждый последующий проход величина амплитуды колебания устанавливается аналогично, без сня- 20 тия устройства с изделия. В процессе сварки предлагаемое устройство позволяет.изменять амплитуду колебания не останавливая процесса.

Для того чтобы установиТь электрод 2 горелки 23 в нужное положение по ши- . рине разделки, включают привод 10 ,и устанавливают кулачок 5, например, на максимальную амплитуду колебания.

Включают привод 3 на малые обороты и контролируют .по измерительному при- ЗО бору 35 отклонение электрода горелки 23 от оси разделки, при этом вал

2 с кулачком 5, медленно вращаясь через копирный ролик 17, рычаг 18i ролик 20, планку 21 и ползун 22 З5 перемещают горелку 23 поперек шва.

Рычаг 18, отклоняясь на оси 19, через толкатель 27 взаимодействует с датчиком 28, который через усилитель

34 передает сигнал на измерительный 40 прибор 35. При достижении необходимой величины отклонения электрода горелки 23 от оси разделки привод

3 включают и производят сварку беэ колебаний горелки 23 °

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет устанавливать необходимую амплитуду колебания горелки на дистанции с пульта управления без снятия устройства с изделия, что обеспечивает повышение производительности и полную безопасность сварочных работ при сварке кольцевых, неповоротных швов,расположенных в труднодоступных, затесненных местах тиПа глубоких колодцев, например, на судне. Возможна сварка в любом месте по ширине разделки беэ колебаний горелки, например при исправлении дефекта. Это позволяет снизить трудоемкость сварочных работ в 4-5 раз и сократить простой судна на стапеле ориентировочно на 4 сут.

Формула изобретения

Устройство для сварки с колебаниями электрода, содержащее корпус, в котором расположен вал с подвижно установленным на нем кулачком, кине матически связанным через. вилку с винтом, расположенным параллельно валу, и с рычагом, взаимодействующим с горелкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при автоматической многопроходной сварке неповоротных кольцевых стыков путем обеспечения дистанционного управления перемещением горелки, устройство снабжено системой управления с датчиком положения горелки по ширине разделки и датчиком величины: амплитуды колебаний, а также установленным на вилке копиром с профилем, подобным проАилю кулачка, и закрепленным на рычаге толкателем, кинематически взаимодействующим с датчиком положения горелки по ширине разделки, при этом копир кинематически связан с датчиком величины ам-, плитуды колебаний.

Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 419337, кл. В 23 К 9/30, 11.12.70 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 51?880, кл. В 23 К 9/30, 30.12 ° 74.

84185.4

Составитель Н. Квартальнова

Техред A..Av e - Корректор М. Демчик.

Редактор К. Лембак

Ю тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 4947/12

Ф

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4