РЕЗЦОВЫЙ ГРАТОСНИМАТЕЛЬ СВАРОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2013 года по МПК B23K11/04 B23K37/08 

Предлагаемое изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для зачистки соединений полос при контактной стыковой сварке оплавлением, выполняемой на специализированных сварочных машинах, устанавливаемых в прокатном производстве для укрупнения рулонов и обеспечения непрерывности работы металлургических агрегатов.

Периодическая сварка рулонов полос, задаваемых в агрегаты травления, позволяет увеличить развес травленых горячекатаных рулонов, поступающих на прокатку, а сварка рулонов в головной части станов холодной прокатки обеспечивает непрерывность их работы, при этом длительность стыковки рулонов не должна допускать остановок или замедления темпа работы агрегатов. Высокая производительность сварочных машин в этих условиях достигается за счет автоматизации сварочного процесса и ускорения вспомогательных операций, в частности операции удаления грата со сварных стыков, которая необходима перед их прокаткой. Удаление грата производят встроенным в сварочную машину резцовым гратоснимателем, зачищающим сварной стык двумя резцами (сверху и снизу полос) сразу после сварки.

Известен гратосниматель резцового типа (см., например, а.с. SU №254681, B23K, 1973 г.), встроенный в сварочную машину, у которого резцовые головки с резцами закреплены на концах двух балок, снабженных приводами их сведения и продольного перемещения, а также установленными по обеим сторонам от резцов опорными роликами, которые определяют положение режущих кромок резцов относительно поверхностей полосы, что позволяет не перестраивать гратосниматель при смене толщины свариваемых полос. Недостатком данного гратоснимателя является нестабильность зачистки грата из-за частого попадания отделяемой стружки под опорные ролики, что приводит к подъему роликов и пропуску реза при зачистке грата.

Известно также устройство для зачистки соединений полос при контактной стыковой сварке в стыкосварочной машине, предназначенной для сварки рулонов полос в металлургических агрегатах (см., например, а.с. SU №1073038, B23K 11/02, опуб. 15.02.84, Бюл. №6). Резцовая головка гратоснимателя, содержащая резцедержатель, смонтированные на нем соосно два опорных ролика для контактирования со сваренными полосами и закрепленный между ними резец, при этом головка снабжена установленными по обе стороны резца щеками и размещенным между ними П-образным желобом для улавливания стружки во избежание попадания стружки под опорные ролики.

Недостатком данного устройства является необходимость частого ручного удаления стружки из ограниченного пространства между опорными роликами перед резцами, так как срезаемая стружка имеет высокую температуру и при зачистке прессуется резцом и остается в зазоре между щеками. Чаще всего это явление наблюдается на верхней резцовой головке. Удаление стружки, попавшей между опорными роликами и резцом, трудоемкая ручная операция, особенно после охлаждения металла стружки. Кроме этого, ручной операцией является также зачистка боковых граней электродов от налипших частиц расплавленного металла. Зачистку боковых граней электродов необходимо производить регулярно, так как налипающие частицы расплавленного металла приводят к подгоранию и выходу из строя электродов сварочной машины

Известны также способ зачистки соединения полос при контактной сварке оплавлением и устройство для его осуществления (см. а.с. SU №1276459 А1, B23K 11/04, опуб. 15.12.86, Бюл. №46). Устройство для зачистки соединений полос содержит каретку с приводом ее перемещения, два шарнирно соединенных с кареткой рычага, на каждом из которых смонтированы оси с двумя опорными роликами и расположенными между ними резцами. Перед резцами установлены две металлические щетки, которые при зачистке грата удаляют спекшиеся частицы расплава и окислов с стыков, выдуваемые затем сжатым воздухом из пространства между опорными роликами, а затем резцами срезается грат. Кроме этого, в процессе срезания грата щетки зачищают боковые грани электродов сварочной машины.

Недостатком данного устройства при удалении частиц расплава с боковых граней электродов перед зачисткой грата с выдуванием частиц сжатым воздухом является интенсивное охлаждение металла стыка от обдува его воздухом с образованием в отдельных случаях, особенно при сварке углеродистых полос, закалочных структур в стыке и вблизи его, что делает невозможной его прокатку в стане холодной прокатки без термической обработки. Кроме этого, выдуваемые потоком сжатого воздуха из зазора между электродами частицы металла небезопасны для обслуживающего персонала и приводят к загрязнению большой зоны вблизи сварочной машины со стороны обслуживания. Снижение интенсивности подачи воздуха приводит к тому, что часть частиц все же попадает под опорные ролики и вызывает пропуск реза, не обеспечивая качественную зачистку.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества и условий обслуживания сварочной машины за счет механизированной зачистки боковых граней сварочных электродов с нанесением на них силиконовой смазки, предотвращающей налипание частиц расплава.

Технический результат достигается тем, что в резцовом гратоснимателе сварочной машины, содержащем каретку с приводом ее перемещения, два шарнирно соединенных с кареткой рычага с приводом их сведения, на каждом из которых смонтированы оси с опорными роликами, установленными с возможностью контактирования с зачищаемыми полосами, и расположенными возле них верхним и нижним резцами, на каждом рычаге гратоснимателя за опорными роликами на кронштейне расположен пневмоцилиндр с двумя поршнями, при этом один из поршней связан тягой с элементами, зачищающими электроды сварочной машины, установленными на осях, а второй подпружиненный поршень размещен с возможностью взаимодействия с запорной головкой баллона с силиконовой смазкой, установленного в держателе на рычаге гратоснимателя, при этом элементы, зачищающие электроды сварочной машины, выполнены в виде пластинчатых скребков или в виде металлических щеток.

Заявляемый резцовый гратосниматель сварочной машины показан на фиг.1…2, где:

- на фиг.1 схематично показан вид сбоку на гратосниматель сварочной машины;

- на фиг.2 схематично показаны резцы и зачищающие элементы в виде пластинчатых скребков гратоснимателя в момент зачистки грата и боковых граней электродов сварочной машины (вид по стрелке А на фиг.1).

Заявляемый резцовый гратосниматель сварочной машины (см. фиг.1) содержит каретку 1 с приводом ее перемещения в виде гидроцилиндра 2, два шарнирно соединенных с кареткой 1 рычага 3 с приводом их сведения в виде гидроцилиндра 4. На каждом из рычагов 3 смонтированы оси с опорными роликами 5, которые установлены с возможностью контактирования с полосами 6. Возле опорных роликов 5 установлены и закреплены верхний и нижний резцы 7. На каждом рычаге 3 гратоснимателя расположен пневмоцилиндр 8 с двумя поршнями, один из которых связан тягой с элементами 9, зачищающими электроды 10 сварочной машины, а второй поршень имеет пружину возврата и возможность воздействовать на запорную головку баллона 11, установленного в держателе 12 на рычагах 3 гратоснимателя.

Заявляемый резцовый гратосниматель сварочной машины работает следующим образом:

- перед работой или после замены резцов 7 настраивают опорные ролики 5 относительно неподвижно закрепленных резцов 7, для чего ослабляют резьбовые рукоятки и поворотом рычагов изменяют положение связанных с ними эксцентриковых осей до совпадения образующей опорных роликов 5 с режущей кромкой резцов 7 (см. фиг.2);

- после подачи, обрезки и зажатия свариваемых полос 6 в электродах 10 сварочной машины, перед сваркой сводят рычаги 3 гратоснимателя до контакта опорных роликов 5 между собой;

- после сварки стыка полос 6 производят их перехват с отводом электродов 10 сварочной машины для обеспечения свободного прохода опорных роликов 5 с резцами 7 между электродами 10 и установку сваренного стыка по оси резцов 7;

- затем зажимают сваренные полосы 6 в электродах 10 сварочной машины, включают гидроцилиндр 2 и перемещают гратосниматель к стыку;

- первыми в контакт с полосами 6 вступают опорные ролики 5, которые разводят рычаги 3 гратоснимателя и режущие кромки резцов 7, настроенные по образующей опорных роликов 5, на толщину полос 6 (см. фиг.1 и 2);

- подают сжатый воздух в поршневые полости пневмоцилиндров 8, при этом поршни, связанные тягами с элементами 9, зачищающими электроды 10 сварочной машины, при движении вперед поворачивают установленные на осях элементы 9 в рабочее положение, а вторые поршни пневмоцилиндров 8 взаимодействуют с головками баллонов 11 и открывают их;

- при движении гратоснимателя вперед элементы 9 зачищают боковые грани электродов 10, а силиконовая смазка из баллонов 9 набрызгом наносится на зачищенные поверхности боковых граней противоположных электродов 10, так как каждая головка баллона 9 имеет два отверстия подачи смазки;

- после зачистки грата и боковых граней электродов 10 отключают подачу сжатого воздуха в поршневые полости пневмоцилиндров 8 и подают давление в штоковые полости первых поршней, при этом поршни возвращаются в исходное положение и сводят элементы 9, выводя их из контакта с боковыми гранями электродов 10 сварочной машины, а пружины вторых поршней перемещают их в первоначальное положение, тем самым освобождая головки и запирая баллоны 11 с силиконовой смазкой;

- цилиндр 2 переключают на реверс и возвращают гратосниматель в исходное положение, после этого включают гидроцилиндр 4 и разводят рычаги 3.

При нанесении силиконовой смазки на боковые грани электродов сварочной машины отпадает необходимость зачистки электродов после каждой сварки, зачищать боковые грани электродов возможно через каждые 5…7 сварок, что способствует увеличению срока эксплуатации электродов и снижает необходимость их частой замены.

Таким образом, предложенный резцовый гратосниматель сварочной машины позволяет:

- повысить качество зачистки грата и улучшить условия обслуживания сварочной машины за счет механизированной зачистки боковых граней сварочных электродов;

- уменьшить возможность налипания частиц расплава на боковые грани электродов сварочной машины за счет нанесения на них силиконовой смазки, тем самым увеличивая продолжительность работоспособности электродов.

Предложенный резцовый гратосниматель можно применять не только на машинах для сварки полос под прокатку, но также в машинах, установленных в высокопроизводительных трубных и профилегибочных агрегатах.

Устройство может быть использовано для зачистки соединений полос при контактной стыковой сварке оплавлением, выполняемой на специализированных сварочных машинах, устанавливаемых в прокатном производстве для укрупнения рулонов и обеспечения непрерывности работы металлургических агрегатов. Гратосниматель содержит каретку с приводом ее перемещения и два шарнирно соединенных с кареткой рычага с приводом их сведения. На каждом из рычагов закреплен резец и смонтирована ось с опорным роликом, установленным вблизи резца с возможностью контактирования с зачищаемыми полосами. На осях размещены элементы для зачистки электродов сварочной машины. На каждом рычаге гратоснимателя за опорным роликом расположен на кронштейне пневмоцилиндр с двумя поршнями. Один из поршней связан тягой с элементами для зачистки электродов сварочной машины. Второй поршень подпружинен и размещен с возможностью взаимодействия с запорной головкой установленного в держателе на рычаге гратоснимателя баллона с силиконовой смазкой для ее нанесения на зачищенную поверхность электродов. Изобретение обеспечивает повышение качества зачистки грата и улучшение условий обслуживания сварочной машины за счет механизированной зачистки боковых граней сварочных электродов с нанесением на них силиконовой смазки, предотвращающей налипание частиц расплава металла. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Резцовый гратосниматель сварочной машины для зачистки полос при контактной сварке оплавлением, содержащий каретку с приводом ее перемещения, два шарнирно соединенных с кареткой рычага с приводом их сведения, причем на каждом из рычагов закреплен резец и смонтирована ось с опорным роликом, установленным вблизи резца с возможностью контактирования с зачищаемыми полосами, а также размещены на осях элементы для зачистки электродов сварочной машины, отличающийся тем, что на каждом рычаге гратоснимателя за опорным роликом расположен на кронштейне пневмоцилиндр с двумя поршнями, при этом один из поршней связан тягой с элементами для зачистки электродов сварочной машины, а второй поршень подпружинен и размещен с возможностью взаимодействия с запорной головкой установленного в держателе на рычаге гратоснимателя баллона с силиконовой смазкой для ее нанесения на зачищенную поверхность электродов.

2. Резцовый гратосниматель сварочной машины по п.1, отличающийся тем, что элементы для зачистки электродов сварочной машины выполнены в виде пластинчатых скребков.

3. Резцовый гратосниматель сварочной машины по п.1, отличающийся тем, что элементы для зачистки электродов сварочной машины выполнены в виде металлических щеток.