УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ Российский патент 1997 года по МПК B23K9/12 

Изобретение относится к сварке и наплавке, в частности к оборудованию для механизированной подачи электродной проволоки.

Известны устройства, в которых подача электродной проволоки от подающего механизма в зону сварки производится по гибкому направляющему каналу [1,2]
Известно также устройство, осуществляющее непрерывную подачу электродной проволоки подающими роликами падающего механизма к сварочной горелке посредством гибкого шланга [3] выбранное в качестве прототипа.

Недостатком известного устройства является невозможность модуляции сварочного тока путем дополнительного воздействия на подачу электродной проволоки, позволяющей увеличить производительность сварочного процесса и качество наносимого металла.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, увеличение производительности и улучшение качества сварки и наплавки.

Указанная цель достигается тем, что устройство для подачи электродной проволоки, содержащее основание, установленный на основании подающий механизм и гибкий шланг с направляющим каналом для электродной проволоки, соединенный со сварочной горелкой, снабжено модулятором, включающим водило, привод, регулятор и шкалу, причем водило с гибким шлангом связано с приводом и имеет возможность совершать возвратно-поступательные движения вдоль направления подачи электродной проволоки на выходе из падающего механизма, регулятор и шкала служат для установления величины хода водила, а привод выполнен регулируемым.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 вариант конструкции устройства; на фиг.3 второй вариант конструкции устройства; на фиг.4 вид по стрелке А на фиг.3; на фиг.5 вариант исполнения пространственного кулачка.

Устройство содержит основание 1, подающий механизм 2, включающий подающие ролики 3 и 4, имеющие возможность воздействовать на электродную проволоку 5, модулятор 6 и гибкий шланг 7, один из концов которого соединен со сварочной горелкой 8, а другой конец с водилом 9 модулятора 6.

Водило 9, на которое имеет возможность воздействовать в одном направлении регулируемый привод 10, электрически связанный с блоком управления 13, а в противоположном пружина 11, установлено подвижно в направляющей 12, которая жестко связана с подающим механизмом 2. Для установления величины хода водила 9 служит регулятор 14 и шкала 15.

Регулируемый привод 10 выполнен, например, в виде электромагнита 16, корпус 17 которого жестко закреплен на подающем механизме 2 и содержит катушку 18, электрически соединенную с блоком управления 13, и направляющую 12, в которой размещен якорь электромагнита 16, используемый в качестве водила 9, на котором установлена гайка 19 (см. фиг.2).

Регулятор 14 выполнен, например, в виде гайки 20, размещенной на корпусе 17, на котором также установлена шкала 15.

Как вариант, регулируемый привод 10 может быть выполнен в виде электропривода 21 (фиг. 3), электрически соединенного с блоком управления 13. Регулятор 14 содержит суппорт 22, имеющий возможность перемещаться относительно основания 1, и установленный на суппорте 22 пространственный кулачок 23, соединенный с выходным валом 24 электропривода 21 (фиг.4). Шкала 15 установлена на основании 1.

Пространственный кулачок 23 выполнен, например, в виде усеченного конуса, расположенного горизонтально и эксцентрично относительно оси вращения выходного вала 24 (фиг.5) и имеет возможность воздействовать на поводок 25. Поводок 25 закреплен на водиле 9, размещенном в направляющей 12, выполненной в виде втулки и жестко закрепленной на подающем механизме 2.

Устройство работает в двух режимах: подача электродной проволоки без модуляции и с модуляцией.

В первом режиме работает только подающий механизм 2, подающие ролики 3 и 4 которого подают электродную проволоку 5 по гибкому шлангу 7 к сварочной горелке 8. Регулирование скорости подачи электродной проволоки 5 осуществляется изменением частоты вращения подающих роликов 3 и 4.

В режиме электродной проволоки с модуляцией наряду с подающим механизмом 2 включают в работу и модулятор 6.

Модуляция сварочного тока в предлагаемом устройстве выполняется посредством периодического изменения длины канала подачи электродной проволоки между местом воздействия подающих роликов 3 и 4 на электродную проволоку 5 и ее выходом из сварочной горелки 8 (расстояние АБ на фиг.1 и 3) в результате перемещения гибкого шланга 7 под воздействием возвратно-поступательного движения водила 9, приводимого в движение при помощи регулируемого привода 10.

Так, при перемещении водила 9 в направляющей 12 по направлению к падающему механизму 2 в том же направлении перемещается и гибкий шланг 7 и длина канала АБ уменьшается. При постоянной скорости подачи электродной проволоки 5 подающим механизмом 2 уменьшение длины канала АБ заставляет возникающий в канале электродной проволоки 5 выходить из сварочной горелки 8, увеличивая вылет электрода БВ, т.е. в зону горения дуги (точка В) подается большее количество электродной проволоки. От выхода электродной проволоки из канала в противоположном направлении ее удерживают подающие ролики 3 и 4.

При движении водила 9 в противоположном направлении длина канала АБ увеличивается и в нем возникает недостаток длины электродной проволоки, что приводит к уменьшению вылета электрода БВ.

Изменение вылета электродной проволоки из сварочной горелки благодаря известному явлению саморегулирования электрической дуги ведет к изменению сварочного тока при постоянной скорости подачи электродной проволоки 5 подающим механизмом 2, т.е. осуществляется эффект модуляции сварочного тока.

Введение в действие модулятора 6 осуществляется путем электрического подключения регулируемого привода 10 к блоку управления 13, выдающему определенный электрический сигнал.

В случае использования в качестве привода 10 электромагнита 16 электрический сигнал блока управления 13 имеет импульсный характер. При поступлении электрического импульса на катушку 18 электромагнит 16 срабатывает и водило 9, сжимая пружину 11, перемещается в направляющей 12 по направлению к подающему механизму 2, увлекая за собой гибкий шланг 7.

При снятии электрического импульса катушка 18 обесточивается и водило 9 вместе с гибким шлангом 7 под воздействие пружины 11 возвращается в исходное состояние.

Величина перемещения водила 9, а значит и гибкого шланга 7 и, следовательно, величина изменения вылета электрода устанавливается при помощи регулятора 14 перемещением гайки 20 и считывается по шкале 15. Периодичность срабатывания электромагнита 16, время его удержания во включенном состоянии и время паузы, т.е. временные параметры режима модуляции, устанавливаются посредством блока управления 13. Причем регулирование всех указанных параметров модуляции выполняется независимо друг от друга.

При использовании в качестве регулируемого привода 10 электропривода 21 его включение производится также подачей с блока управления 13 электрического сигнала (фиг. 4). Включение электропривода 21 приводит во вращение пространственный кулачок 23, который периодически воздействует на поводок 25, что приводит к перемещению водила 9 вместе с гибким шлангом 7 по направлению к подающему механизму 2. По окончании указанного воздействия водило 9 возвращается в исходное состояние под влиянием пружины 11.

Периодичность воздействия кулачка 23 на поводок 25 регулируется посредством изменения частоты вращения выходного вала 24 электропривода 21, например при помощи блока управления 13.

Величина хода водила 9 регулируется перемещением пространственного кулачка 23 относительно поводка 25 путем перемещения суппорта 22 относительно основания 1 и считывается при помощи шкалы 15.

Работа модулятора 6 прекращается с отключением блока управления 13.

Предложенное техническое решение расширяет технологические возможности устройства, так как позволяет выполнять сварку и наплавку несколькими способами без какой либо переналадки устройства.

Наличие модулятора обеспечивает повышение производительности и улучшение качества сварки и наплавки, поскольку вызываемое модуляцией изменение сварочного тока меняет характер процессов, происходящих в электрической дуге. В частности осуществляется мелкокапельный перенос электродного металла на поверхность детали при меньших значениях сварочного тока, измельчается структура металла шва. Этому же способствует и механическое воздействие на сброс капель расплавленного металла с электродной проволоки вследствие ее импульсного возвратно-поступательного движения.

В предложенном устройстве регулирование параметров модуляции и скорости подачи электродной проволоки подающим механизмом осуществляется независимо друг от друга и выполнимо как при наладке, так и в процессе сварки, что также расширяет технологические возможности устройства. Оно просто в изготовлении и накладке, надежно в эксплуатации и может быть применено в существующем оборудовании без существенной переделки последнего.

Сущность изобретения: устройство содержит основание 1, установленный на основании 1 подающий механизм 2 и гибкий шланг 7 с направляющим каналом для электродной проволоки, соединенный со сварочной горелкой и модулятором 6, включающим водило 9, привод 10, регулятор 14 и шкалу 15. Водило 9 соединено с гибким шлангом 7, связано с приводом 10, выполненным регулируемым, и имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение вдоль направления подачи электродной проволоки на выходе из подающего механизма. Регулятор 14 и шкала 15 служат для установления хода водила. Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства, выполнить сварку и наплавку в двух режимах - как с модуляцией, так и без модуляции сварочного тока. При этом имеется возможность независимого регулирования непосредственно в процессе сварки и наплавки режима сварочного процесса, в частности сварочного тока, путем регулирования скорости непрерывной подачи электродной проволоки и режима модуляции. 5 ил.

Устройство для подачи электродной проволоки, содержащее основание, установленный на основании подающий механизм и гибкий шланг с направляющим каналом для электродной проволоки, соединенный со сварочной горелкой, отличающееся тем, что снабжено модулятором, включающим водило, привод, регулятор и шкалу, причем водило соединено с гибким шлангом, связано с приводом с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль направления подачи электродной проволоки на выходе подающего механизма, регулятор и шкала служат для установления и величины хода водила, а привод выполнен регулируемым.