Машина для контактной стыковой сварки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

+ ; .4%ф (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

> (22) Заявлено 07. 02. 77 (21) 2451116/25-27 (51)М. Кл. с присоединением заявим М (23) Приоритет

В 23 К 11/04 (53) УДф 621.791. .762.037 (088.8) Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300681. бюллетень Ж 24

Дата опублмковаиияопмсания 30. 06.81

Б. С. Алексеев, А. Б. Белов, В. Н. Богдаяов, А. И. Комарчев, (72) Авторы

1 (54) МАШИНА ДЛЯ KOHTAKTHOA СТЫКОВОЙ СВАРКИ.

Изобретение относитсЯ к контактной стыковой сварке и может. найти применение, преимущественно, при сварке изделий в полевых условиях или при сварке ббльших сечений, когда мощность питающей сети оказывается ограничивающим фактором.

Известна машина для контактной стыковой сварки труб оплавлением В полевых условиях, содержащая источник переменного тока, сварочные трансформаторы, датчик тока и датчик величины оплавления, выполненный в виде датчика пути. В качестве источника переменного тока может быть использовано сетевое напряжение или дизельгенераторная установка в полевых условиях (1).

Недостатком известной машины для контактной стыковой сварки при использовании, дизель-генераторной установки является высокая потребляемая мощность и неравномерность загрузки, так как дизель-генераторная установка, работающая непрерывно в течении всей рабочей смены, практически находится под номинальной на.грузкой не более 10t от всего рабочего времени. Остальное время — это нагрузка ниже номинальной и холостой ход в паузах между сварками. Этот режим сокращает ресурс дизеля до первой полной переработки в два и более раза, что объясняется, в основном, интенсивным закоксованием распылительных форсунок и выхлопной системы. Кроме того, в известной машине для контактной стыковой сварки при питании ее как от сети так и от дизель-генераторной установки отсутствует регулирование величины напряжения на нагрузке и используется постоянная частота импульсов, что при стыковой сварке непрерывным оплавлением при работе на изменяющуюся нагрузку снижает термический

КПД процесса.

Цель изобретения — повышение эффективности энергопитания путем сни жения мощности Источника переменного тока и его равномерной загрузки, а также повышения тепловой эффективности процесса оплавления путем регулирования величины и частоты питающего сварочные трансформаторы напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что машина для контактной стыковой сварки снабжена батареей аккумуляторов с датчиками заряда-разряда, выпрямительно-зарядным устрой841855 ством и инвертором с блоком управления, при этом выпрямительно-зарядное устройство своим входом подключено к выходу источника переменного тока, а выходом — к батарее аккумуляторов и инвертору, выход которого подключен к сварочным трансформаторам, причем блок управления подключен к датчику тока и датчику величинй оплавления, а батарея аккумуляторов через датчики заряда- разряда - к выпрямительно-зарядному устройству и блоку управления инвертором.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемой машины.

Машина для контактной стыковой 15 сварки содержит источник 1 переменного тока, который подключен к выпрямительно-зарядному устройству 2, выход которого подключен к батарее

3 аккумуляторов и инвертору 4. Ин- щ вертор 4 подключен к сварочным трансформаторам 5, при этом датчик б тока подключен к блоку 7 управления инвертором, который управляет частотой импульсов и величиной напряжения на выходе инвертора, а датчики 8 зарядаразряда подключены с одной стороны к батарее 3 аккумуляторов, с другой, к выпрямительно-зарядному устройству

2 и блоку 7 управления ннвертором.

Датчик 9 величины оплавления, выполненный в виде датчика путей и установленный на подвижном зажиме сварочной машины, подключен к блоку 7 управления инвертором.

Машина работает следующим образом.

В исходном состоянии батарея 2 аккумуляторов заряжена до номинальной емкости от источника 1 переменного тока через выпрямительно-зарядное щ) устройство 2. Для проведения сварки включают блок 7 управления инвертором, который на выходе начинает генерировать управляющие сигналы, например импульсы напряжения, заданной частоты для управления коммутирующими устройствами инвертора 4, например тиристорами.Инвертор 4 преобра,. эует постоянное напряжение батареи 3 аккумуляторов и переменного напряжения на сварочные трансформаторы 5. 50

Электрическая энергия, необходимая для сварки, слагается в машине из энергии, запасенной в аккумуляторной батарее 3, и энергии, потребляемой непосредственно от источника 1 переменного тока через выпрямительно,зарядное устройство 2,при этом первая составляющая энергия является большей.Во время каждой очередной сварки батарея 3 оккумуляторов час- 60 тично разряжается, но в паузу между сварками,, которая, как правило, боль ше времени сварки, батарея 3 аккумуляторов компенсирует потерянную емкость, подзаряжаясь от источника переменного тока через выпрямительно-зарядное устройство 2

Задавая разную частоту импульсам на выходе блока 7 управления инвертором, можно изменять частоту напряжения, питающего сварочные трансформаторы 5, причем пройзводить изменение частоты в процессе сварки по заданной программе в зависимости от величины оплавления, которая фиксируется датчиком 9 величины оплавления.

Изменяя скважность импульсов напряжения на выходе инвертора 4, можно из. менять также и выходное напряжение в процессе, сварки по заданной программе.

Датчик б тока обеспечивает стабильное протекание сварки, например, выдавая сигналы блоку 7 управления инвертором, при этом блок 7 управления изменяет.на выходе инвертора 4 либо частоту питаюцего напряжения, либо его величину.

Датчики 8 заряда-разряда батареи

3 аккумуляторов являются контрольными устройствами и обеспечивают надежную работу. Они фиксируют состояние каждого аккумулятора батарее, выдавая команду на отключение выпрямительно-зарядного устройства 2 при заряде до номинальной емкости, а также команду в блок 7 управления инвертором для прекращения разряда, если батарея по каким-либо причинам разрядилась полностью.

Применение предлагаемой машины для стыковой сварки труб в полевых условиях позволяет значительно поднять эффективность источника питания и термический КНД процесса, причем первое за счет снижения установленной мощности дизель-генератора и более равномерной его загрузки,а второе за счет управления питающим сварочные трансформаторы напряжением и выходной частоты.

Формула изобретения

Машина для контактной стыковой сварки, преимущественно труб в полевых условиях, содержащая источник переменного тока, сварочные транс- форматоры, датчик тока и датчик величины оплавления, выполненный в виде датчика пути, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности энергопитания путем снижения мощности источника переменного тока установки и его равномерной загрузки, а также повышения тепловой эффективности процесса оплавления путем регулирования величины и частоты питаюцего сварочные трансформаторы напряжения, машина снабжена батареей аккумуляторов с датчиками заряда-разряда, выпрямительно-зарядным устройством

841855

Составитель,В. Катин

Редактор К. Лембак Техред T.ÌàTî÷êà Корректор М. Демчик

Заказ 4947/12 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филикл ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 и инвертором с блоком управления, при этом выпрямительно-зарядное устройство своим входом подключено к выходу источника переменного тока, а выходом — к батарее аккумуляторов и инвер "ору, выход которого подключен к сварочным трансформаторам, причем блок управления подключен к, датчику тока и датчику величины оплавления, а батарея аккумуляторов через датчики заряда-разряда - к выпрямительно-зарядному устройству и блоку управления инвертором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лифшиц В.С., Литвинчук M.Ä.

Прессовые методы сварки магистраль- . ных и промысловых трубопроводов, М., "Недра", 1970, с. 111-112, 125.