УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ Российский патент 2009 года по МПК B23K9/30 B23K37/02 

Изобретение относится к электродуговой сварке неплавящимся электродом в среде защитных газов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для обеспечения колебаний сварочной горелки, содержащее корпус с укрепленным на нем поворотным кронштейном со сварочной горелкой и механизм колебаний горелки. Механизм колебаний выполнен в виде пружины, навитой вокруг оси поворота кронштейна и взаимодействующей одним концом с кронштейном, а другим - с подвижной перегородкой, смонтированной на корпусе с образующей совместно с ним замкнутую камеру, сообщающуюся с пневмоприводом, при этом камера разделена диафрагмой с жестко закрепленным на ней штоком, действующим на перегородку, а пневмопривод снабжен переключателем с перекидным клапаном. (Авт.св. СССР №340492, кл. В23К 9/30, 1970 г.)

Недостатком этого устройства является - малая амплитуда колебаний, невозможность регулирования амплитуды колебаний и скорости перемещения сварочной горелки в процессе сварки (без его остановки).

Известно устройство для обеспечения колебаний сварочной горелки. Горелка закреплена на карданных опорах, обеспечивающих концу электрода перемещение в горизонтальной плоскости. Все устройство защищено корпусом, к которому прикреплены два электромагнита, развернутых один относительно другого в горизонтальной плоскости на 90°. Сердечники электромагнитов выполнены из двух слоев металла. Наружный слой сердечника является пружинящим элементом, а внутренний слой обладает свойством магнитострикции (Авт.св. СССР №854641, кл. В23К 9/30, 1979 г.).

Недостатками этого устройства являются наличие трущихся пар, малая амплитуда колебаний, сложность изготовления, большие габаритные размеры устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для дуговой сварки с поперечными колебаниями электрода, содержащее основание, на котором закреплен пневмоцилиндр, обеспечивающий изменение амплитуды колебаний и фиксацию оси сварочной горелки в среднем положении пружины, относительно которой совершаются поперечные колебания, держатель со сварочной горелкой. В расточке подвижного кронштейна закреплены электродвигатель и планетарный редуктор, на оси которого закреплен эксцентрик. (Лосев Ю.Ф., Шейнкин М.З. Автоматическая сварка неповоротных стыков. - М.: Машиностроение, 1987 - 320 с.)

Недостатками этого устройства являются неравномерность скорости перемещения горелки поперек шва из-за рывков и остановок вследствие больших люфтов в механизме, малая амплитуда колебаний.

Задача - повышение качества сварных соединений за счет возможности регулирования поперечных колебаний электрода.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для дуговой сварки, содержащем сварочную горелку и механизм поперечных колебаний электрода, в отличие от прототипа механизм поперечных колебаний выполнен в виде трубчатой винтовой пружины, которая прикреплена к корпусу с возможностью поступления жидкости из входного канала корпуса во внутреннюю полость трубчатой винтовой пружины, а другой конец трубчатой винтовой пружины соединен с кронштейном, к которому прикреплена сварочная горелка.

Известно применение трубчатой винтовой пружины. Устройство для измерения давления содержит поддерживающий элемент, который закреплен на одном из концов трубчатой пружины и при подаче в полость трубы жидкости пружина разгибается, и конец с закрепленным элементом перемещается (US 3937088, G01L 7/04, 10.02.1976 г.).

Однако в данной совокупности признаков трубчатая винтовая пружина используется впервые с достижением нового технического результата - повышение качества сварных соединений за счет поперечных колебаний электрода.

Устройство поясняется чертежом. На фиг.1 изображено устройство для сварки неплавящимся электродом; на фиг.2 изображен угол поворота горелки.

Предлагаемое устройство (фиг.1) состоит из трубчатой винтовой пружины 1, прикрепленной к корпусу 2. В корпусе имеется входной канал 3 для поступления жидкости (воды) и выходной канал 4 для выхода жидкости (воды). Поступление жидкости (воды) во внутреннюю полость трубчатой винтовой пружины осуществляется через штуцер 5, находящийся во входном отверстии канала 3. Другой конец соединен с кронштейном 6. К кронштейну крепится сварочная горелка 7. В кронштейне имеются канал 8 для поступления жидкости (воды) в сварочную горелку и канал 9 для выхода из нее.

Устройство работает следующим образом. Перед выполнением сварочного цикла жидкость (вода) поступает через штуцер 5 и входной канал 3 во внутреннюю полость трубчатой винтовой пружины 1, и давление жидкости (воды) в трубчатой винтовой пружине возрастает до значения P₁. Величина давления в исходном состоянии регулируется регулировочным винтом 11 за счет изменения сечения выходного отверстия. При изменении давления трубчатая винтовая пружина 1, кронштейн 6 с прикрепленной к нему сварочной горелкой 7 поворачивается на угол ϕ (фиг.2) по часовой или против часовой стрелки. Подобрав значение P₁, соответствующее среднему положению угла ϕ поворота пружины 1, регулировочный винт 11 фиксируется. Жидкость (вода) из внутренней полости трубчатой винтовой пружины через канал 8 попадает в сварочную горелку, где осуществляется процесс охлаждения электрода, затем оттуда через канал 9 поступает во внутреннюю полость трубчатой винтовой пружины и выходит через штуцер 10, находящийся в выходном канале 4.

Предлагаемая конструкция позволяет с высокой точностью обеспечить требуемые колебания электрода в процессе сварки, то есть регулировать скорость и амплитуду поперечных колебаний электрода непосредственно во время работы механизма без его останова и одновременно осуществлять процесс охлаждения электрода горелки.

Изобретение относится устройству для дуговой сварки и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при электродуговой сварке неплавящимся электродом в среде защитных газов. Устройство содержит сварочную горелку с механизмом поперечных колебаний, который выполнен в виде трубчатой винтовой пружины 1. Один конец трубчатой винтовой пружины неподвижно соединен с корпусом 2, в котором имеется входной канал 3 для поступления охлаждающей жидкости во внутреннюю полость винтовой пружины и выходной канал 4 для выхода жидкости. Другой конец трубчатой винтовой пружины закреплен с кронштейном 6. В кронштейне имеются канал 8 для поступления жидкости в сварочную горелку и канал 9 для выхода из нее. В штуцере 10 установлен регулировочный винт 11 с переменным сечением. Регулирование колебаний электрода осуществляется за счет изменения давления во внутренней полости трубчатой винтовой пружины вследствие уменьшения или увеличения сечения выходного канала с помощью регулировочного винта. В результате достигается повышение качества сварных соединений за счет осуществления сварки с поперечными колебаниями электрода. 2 ил.

Устройство для дуговой сварки, содержащее сварочную горелку и механизм поперечных колебаний электрода, отличающееся тем, что механизм поперечных колебаний выполнен в виде корпуса, имеющего входной и выходной каналы для жидкости, трубчатой винтовой пружины и кронштейна, в котором имеются канал для поступления жидкости в сварочную горелку и канал для выхода жидкости из нее, при этом сварочная горелка прикреплена к кронштейну, трубчатая винтовая пружина одним концом прикреплена к корпусу с возможностью поступления жидкости из входного канала корпуса во внутреннюю полость трубчатой винтовой пружины и выхода из нее через выходной канал, а другой конец трубчатой винтовой пружины соединен с кронштейном для попадания жидкости из ее внутренней полости через канал кронштейна поступления жидкости в сварочную горелку и поступления ее обратно в полость пружины из сварочной горелки через канал кронштейна выхода жидкости.