ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ Российский патент 1998 года по МПК B23K35/40 

Изобретение относится к оборудованию для производства сварочных электродов, в частности к изготовлению электродов на поточных линиях и агрегатах.

Известна линия для производства сварочных электродов, описанная в книге Н. Н. Крюковского "Производство электродов для дуговой сварки", М., изд. Машиностроительная литература, 1956, с. 148, содержащая механизм подачи стержней, электродообмазочный пресс и электродозачистной станок с фетровым склизом.

Линия данной конструкции имеет низкую скорость подачи стержней в головку электродообмазочного пресса и низкую скорость транспортировки обмазанных стержней к зачистному станку, так как его фетровый склиз может осуществлять гашение энергии движения стержней только при их пониженной скорости полета. В данных условиях стержни не вылетают за пределы станка и при этом плавно скатываются по наклонной плоскости склиза в ячейки бесконечной гофрированной ленты приемного транспортера. Причем небольшое превышение скорости вращения захватывающих роликов механизма подачи стержней над скоростью его подающих роликов достаточно для обеспечения непрерывной подачи стержней в головку электродообмазочного пресса.

Однако такая малопроизводительная линия не в состоянии обеспечить высокую эффективность выпуска электродов.

Известна поточная линия для изготовления сварочных электродов, описанная в книге Н. А. Тархова и др. " Производство металлических электродов", М.: Высшая школа, 1986, с. 190-196,203 и авт. св.СССР N 1815089, МКИ 5 B 23 K 35/40, 1991, которая пригодна для высокопроизводительных технологий изготовления сварочных электродов. Она содержит механизм подачи стержней, электродообмазочный пресс, приемоподающий транспортер и зачистную машину с отражателем электродов.

Механизм подачи стержней содержит магазин стержней, конические захватывающие ролики, подающие ролики и расположенные между ними направляющие втулки. Отражатель электродов содержит корпус, установленный на кронштейне, и закрепленный на нем отражательный диск.

Для обеспечения непрерывной подачи стержней в электродообмазочный пресс захватывающие ролики вращаются со значительно большей скоростью, чем подающие. Превышение скоростей обычно составляет 1,7 раза и является величиной постоянной. При этом расстояние между захватывающими и подающими роликами, т. е. отрезок пути, на котором каждый последующий стержень будет догонять предыдущий, также является величиной постоянной и равен минимальной длине электрода, а именно 200 мм.

Каждый последующий стержень, находящийся в магазине на предыдущем, движущемся в расщелине конических захватывающих роликов, для укладки на место ушедшего стержня при падении преодолевает путь, равный диаметру последнего. Причем время прохождения указанного пути находится в зависимости от диаметра стержня и будет максимальным для стержней с максимальным диаметром. За время, которое потребуется для укладки последующего стержня на место предыдущего, последний продвинется вперед с помощью подающих роликов, т.е. между стержнями образуется разрыв, который будет максимальным для стержней с максимальным диаметром. Так, например, при скорости выхода электродов из пресса, равной 500 м/мин, и времени укладки стержней диаметром 2 мм в расщелину захватывающих роликов, равном 0,02 сек, разрыв между стержнями в направляющих втулках будет составлять 17 см, а при работе со стержнями максимального диаметра 6 мм, разрыв между ними составит 29 см (время укладки 0,058 сек). Значит, при работе со стержнями диаметром 6 мм для догонки последующим стержнем предыдущего потребуется максимальное превышение скорости вращения захватывающих роликов над скоростью подающих.

Если расстояние между роликами механизма подачи стержней равно их минимальной длине, то обеспечивается движение к головке электродообмазочного пресса стержней всех длин от 200 до 450 мм. Если расстояние между роликами будет больше минимальной длины стержня, то последние будут находиться без движения между роликами, и, следовательно, нарушится непрерывность их подачи в головку электродообмазочного пресса.

Таким образом, для обеспечения непрерывной подачи стержней в головку электродообмазочного пресса при изготовлении электродов любых типоразмеров расстояние между роликами механизма подачи устанавливается по минимальной длине стержней, а превышение их скоростей -исходя из их максимального диаметра.

Однако при таком расположении роликов стержни большого диаметра и, следовательно, большой длины длительное время находятся в зоне воздействия высокоскоростных захватывающих роликов, при этом они деформируются в результате истирания и перегрева, а ролики быстро изнашиваются, т.е. имеют малый срок службы, что повышает расход металла на единицу продукции.

При изготовлении электродов малого диаметра в этих условиях стержни непродолжительное время находятся в зоне воздействия захватывающих роликов, но при этом интенсивно истираются ими из-за неоправданно большой скорости вращения. В результате этого происходит перерасход электроэнергии и износ роликов.

Таким образом, в одном случае имеет место неоправданно малое расстояние между роликами, а в другом - неоправданно большое превышение скорости захватывающих роликов по отношению к скорости подающих.

Электроды, при выходе из электродообмазочного пресса, в свободном полете направляются к отражателю и после гашения скорости полета отражательным диском укладываются на транспортер зачистной машины. В отражателе зачистной машины упругость отражательного диска определяется материалом, из которого он изготовлен.

Однако при изменении массы и скорости электродов отражательная способность диска будет неодинаковой, поэтому электроды будут хаотично укладываться на транспортер, при этом при больших скоростях возможно разрушение слоя обмазочной массы покрытия и вылет электрода за пределы зачистной машины.

При такой конструкции отражателя возможно увеличение процента брака, а процесс выравнивания положения электродов относительно оси транспортера будет затруднен.

В основу изобретения положена задача создать такую поточную линию для изготовления сварочных электродов, конструкция которой позволила бы увеличить ее производительность за счет обеспечения непрерывности технологического процесса и снижения потерь электродов, улучшить качество продукции за счет уменьшения качества бракованных электродов в процессе их изготовления, снизить расход электроэнергии и металла на единицу продукции.

Согласно изобретению, поточная линия для изготовления сварочных электродов содержит механизм подачи электродных стержней с магазином стержней, захватывающими и подающими роликами и направляющими втулками, электродообмазочный пресс и зачистную машину с дисковым отражателем стержней, соединенным с приводом вращения. Дисковый отражатель установлен на штанге и включает отражательный диск и корпус. Захватывающие и подающие ролики механизма подачи электродных стержней установлены с возможностью изменения расстояния между ними в зависимости от длины стержня, причем S = L - (2-5)d, где S - расстояние между осями захватывающих и подающих роликов, L - длина стержня, d - диаметр стержня.

Дисковый отражатель дополнительно снабжен упругим элементом, расположенным между отражательным диском и корпусом, и регулировочным винтом, установленным в штанге и соединенным с отражательным диском через подшипниковый узел.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - показана поточная линия для изготовления сварочных электродов, общий вид; на фиг. 2 - изображен механизм подачи электродных стержней; на фиг. 3 - представлен дисковый отражатель.

Поточная линия для изготовления сварочных электродов содержит механизм подачи стержней 1, электродообмазочный пресс 2, приемопередающий транспортер 3, зачистную машину 4 с вращающимся дисковым отражателем 5.

Механизм подачи стержней 1 состоит из магазина стержней 6, под которым расположены конические захватывающие ролики 7 с регулируемым приводом вращения, установленные на основании. На основании также установлены подающие ролики 8 с самостоятельным приводом вращения. Захватывающие ролики 7 и подающие 8 имеют возможность винтового перемещения на основании по принципу " ласточкина хвоста" вручную или с помощью механических или пневмогидравлических средств по отношению друг к другу на отрезке S и к прессу на отрезке A. Между захватывающими и подающими роликами и электродообмазочным прессом 2 установлены направляющие втулки 9 и 10.

На штанге 11, закрепленной на кронштейне 12, установлен дисковой отражатель, содержащий корпус 13, отражательный диск 14 и упругий элемент 15, расположенный между ними, а также регулировочный винт 16, размещенный в штанге 11 и соединенный с отражательным диском 14 через подшипниковый узел 17, исключающий вращение регулировочного винта совместно с отражательным диском. Корпус 13 отражателя установлен на подшипниковом узле 18 штанги 11 и имеет привод вращения 19, в результате чего обеспечивается возможность вращения отражательного диска 14, размещенного на корпусе 13.

Работа поточной линии осуществляется следующим образом. Из магазина 6 стержни, опускаясь один за другим под действием собственной тяжести, захватываются коническими роликами 7. Последние передают их на подающие ролики 8 по направляющим втулкам 9 и 10. Подающие ролики 8 направляют стержни один за другим в головку электродообмазочного пресса 2, затем на приемопередающий транспортер 3 и с помощью отражателя 5 укладываются на зачистную машину 4.

Захватывающие и подающие ролики, вращающиеся каждый от своего привода, имеют разные скорости вращения, причем скорость вращения захватывающих роликов превышает скорость вращения подающих. Превышение скорости не является величиной постоянной и может регулироваться в зависимости от изготавливаемого типоразмера электродов.

Расстояние между осями захватывающих и подающих роликов устанавливается в зависимости от длины стержней и равно длине стержня минус (2-5) значений диаметра стержней для каждого типоразмера электродов.

Регулирование расстояния между роликами для каждого типоразмера электродов позволяет разместить между ними только один электродный стержень. При захвате подающими роликами конца стержня создается возможность для захватывающих роликов принять следующий стержень, который под тяжестью собственного веса падает из магазина стержней и попадает в расщелину захватывающих конических роликов. Превышение скорости захватывающих роликов по отношению к подающим позволяет данному стержню догнать предыдущий, тем самым обеспечивая непрерывность процесса.

В известных конструкциях линий непрерывность подачи стержней обеспечивается только превышением скоростей, иногда в 6-7 раз, что приводит к изнашиванию захватывающих роликов и деформации стержней. Чем больше длина стержней, тем больше превышение скоростей и соответственно будет больше деформироваться стержень и увеличиваться процент брака.

В заявляемой линии непрерывность процесса обеспечивается не только разностью скоростей захватывающих и подающих роликов, но и регулировкой расстояния ними, причем благодаря последнему разность скоростей можно значительно снизить, тем самым снизить процент брака электродов, расход электроэнергии и металла на единицу продукции.

Превышение длины стержня по отношению к расстоянию между осями захватывающих и подающих роликов на величину (2-5) значений диаметра стержней позволяет оптимизировать процесс непрерывной подачи стержней.

Если вышеуказанное значение будет меньше 2d, то при поступлении стержней длиной с нижним предельным значением: L Δ( Δ - допуск по длине) стержень может выйти из эффективного зацепления с захватывающим роликом и не захватится подающими роликами, т.е. стержень разместится неподвижно между захватывающими и подающими роликами. При этом место для поступления последующего стержня в расщелину захватывающего ролика будет занято, и процесс подачи стержней прервется.

Если вышеуказанный отрезок будет больше 5d, то расстояние между захватывающими и подающими роликами уменьшится на столько, что возникнет необходимость увеличивать разность скоростей роликов и, кроме того, конец стержней будет долго находиться в зоне воздействия захватывающих роликов, в результате чего будет травмироваться, а ролик быстрее изнашиваться.

Из механизма подачи 1 заготовки электродных стержней непрерывно один за другим поступают в головку электродообмазочного пресса 2, где на них наносится обмазочная масса.

Обмазанные электроды по приемопередающему транспортеру 3 направляются к отражателю электродов 5, ударяются об его поверхность, гасят скорость и падают на транспортер зачистной машины 4.

В процессе опрессовки стержней калибровочная втулка головки пресса будет изнашиваться с течением времени и диаметр ее будет увеличиваться; масса электродов, выходящих из элекродообмазочного пресса, также будет постепенно увеличиваться.

К тому же возможно изменение пластичности обмазочной массы и соответственно скорости электродов. Все это приведет к изменению силы удара электродов об отражатель и соответственно степени отражения от него (эффективности гашения скорости электрода). В результате этого электроды могут укладываться на транспортер зачистной машины с перекосом относительно его оси или вылетать за его пределы и при этом травмироваться.

Для регулирования укладки электродов на транспортер необходимо осуществлять корректировку гашения скорости полета электродов на отражателе, что достигается регулированием упруго-жесткой характеристики отражателя. Такое регулирование производится с помощью винта 16, соединенного с отражательным диском 14 через подшипниковый узел 17 путем изменения деформации упругого элемента 15, расположенного между диском 14 и корпусом отражателя 13. Материалом упругого элемента может служить резина, эластомеры, пружина и т. д. Следовательно, без прерывания технологического процесса можно регулировать процесс гашения скорости и укладки электродов на транспортер зачистной машины.

Таким образом, в отличие от известных конструкций отражателя электродов, где степень его отражения определяется только материалом отражательного диска, в предложенной конструкции степень отражения определяется и материалом диска, и материалом упругого элемента, степень упругости которого регулируется. При этом создаются условия для точной корректировки степени отражения (эффективности гашения скорости) электродов в процессе опрессовки электродов без остановки линии.

Предложенная конструкция отражателя электродов позволяет повышать производительность линии не только за счет снижения потерь электродов при укладке их на зачистную машину, но и путем обеспечения возможности повышения скорости подачи или поступления электродов на зачистную машину, что дает дополнительный ресурс повышения скорости опрессовки стержней в головке электродообмазочного пресса, т.е. увеличение производительности линии в целом.

Предложенная конструкция отражателя позволяет также улучшить качество электродов не только за счет их более рациональной укладки на транспортере зачистной машины (без перекосов относительно его продольной оси), а и за счет эффективного гашения кинетической энергии электродов в зависимости от их массы и скорости полета к отражательному диску, в результате чего они меньше травмируются при ударе и при падении на транспортер зачистной машины.

Предложенная поточная линия для изготовления электродов обеспечивает стабильность технологического процесса за счет непрерывной подачи стержней в головку электродообмазочного пресса и исключения остановки линии для чистки стержнепроводящих втулок, уменьшения потерь электродов при падении их на транспортер зачистной машины и дополнительного ресурса повышения скорости опрессовки стержней в головке пресса. Все это ведет к увеличению производительности поточной линии.

Получение экономического эффекта ожидается также от уменьшения выхода бракованной продукции по причине нарушения покрытия электродов (наплывов, трещин и т.д.) при их опрессовке, ударе об отражатель и падении на транспортер зачистной машины, износа и перегрева стержней в зоне воздействия на них захватывающих роликов механизма подачи и при укладке их на транспортер зачистной машины.

Применение поточной линии для изготовления сварочных электродов предложенной конструкции позволяет, кроме всего вышеуказанного, снизить расход металла и электроэнергии на единицу продукции за счет уменьшения износа захватывающих роликов и скорости их вращения до оптимальных значений.

Изобретение относится к оборудованию для производства сварочных электродов, в частности к изготовлению электродов на поточных линиях и агрегатах. Поточная линия содержит механизм подачи электродных стержней с магазином стрежней, захватывающими и подающими роликами и направляющими втулками, электродообмазочный пресс и зачистную машину с дисковым отражателем стержней, соединенным с приводом вращения. Дисковый отражатель установлен на штанге и включает отражательный диск и корпус. Захватывающие и подающие ролики механизма подачи электродных стержней установлены возможностью изменения расстояния между ними в зависимости от длины стержня, причем S = L - (2-5)d, где S - расстояние между осями захватывающих и подающих роликов, L - длина стержня, d - диаметр стержня. Дисковый отражатель дополнительно снабжен упругим элементом, расположенным между отражательным диском и корпусом, и регулировочным винтом, установленным на штанге и соединенным с отражательным диском через подшипниковый узел. Изобретение позволяет увеличить производительность линии за счет обеспечения непрерывного технологического процесса, снизить расход электроэнергии и металла на единицу продукции. 3 ил.

Поточная линия для изготовления сварочных электродов, содержащая механизм подачи электродных стержней с магазином стержней, захватывающими и подающими роликами и направляющими втулками, электродообмазочный пресс и зачистную машину с дисковым отражателем электродов, соединенным с приводом вращения, отличающаяся тем, что захватывающие и подающие ролики установлены с возможностью изменения расстояния между ними в зависимости от длины стержня, причем S L (2 5) d, где S расстояние между захватывающими и подающими роликами, L длина стержня, d диаметр стержня, а отражатель дополнительно снабжен упругим элементом, расположенным между отражательным диском и корпусом, и регулировочным винтом в штанге и соединенным с отражательным диском через подшипниковый узел.