Электрододержатель для контактной точечной сварки Российский патент 2017 года по МПК B23K11/10 B23K11/31 

Описание патента на изобретение RU2626259C1

Изобретение пригодно в сварочном производстве для соединения прутковых заготовок между собой при изготовлении строительной арматуры.

Известны электрододержатели с посадочными поверхностями под электроды пальчикового или колпачкового типов и сквозными полостями под размещенными в них с зазорами трубками для циркуляции хладагента, охлаждающего эти электроды (см. ГОСТ 25444-90, с. 2 и 16).

Их недостаток: неэффективное охлаждение и поэтому низкая стойкость электродов, требующих частых правок рабочих поверхностей со снятием или без снятия их с электрододержателей; сквозными полостями усложняется конструкция передней части последних под электрод колпачкового типа (см. патент RU 2570253 С1 от 25. 05. 2014).

Известен шток машины литья под давлением, имеющий с переднего торца продольную глухую полость, в которой зафиксирована с боковым зазором трубка с уплотнительным элементом на заднем конце, упирающимся в часть конического дна его полости; в это дно и в вышеуказанный зазор открыто по поперечному окну для подвода хладагента к переднему торцу штока, где размещен поршень, и отвода нагретого хладагента оттуда к задней части штока и далее за его пределы (см. АС СССР 1783209 А1 от 23. 01.1989). Известен электрододержатель для шовной сварки в виде сборного охлаждаемого или цельного неохлаждаемого электрода-диска, размещенного на вращающемся от привода хвостовике (см. книгу Б.А. Кузьмина и др. Технология металлов и конструкционные материалы. - М.: Машиностроение, 1989, с. 419).

Его недостатки: хвостовик от усилия сжатия свариваемых листов деформируется, чем затрудняется вращение электродов-дисков; сложность системы охлаждения такого электрода, а при отсутствии ее низкая стойкость его; из-за разных материалов его и хвостовика уменьшается электропроводность их соединения между собой; непригодность его для сварки прутковых заготовок из-за формы боковой поверхности электрода. Предлагаемым изобретением решается задача повышения стойкости электрода-диска и электропроводности соединения его с проушинами стержня и использования его для сварки прутков между собой.

Технический результат от его реализации заключается в снижении нагрева электрода-диска наружным охлаждением его размещенным на нем пористым материалом с хладагентом и внутренним охлаждением проушин стержня, между которыми он зажат, и применением его для сварки прутковых заготовок. Указанный результат достигается тем, что у электрододержателя для контактной точечной сварки в виде стержня с выполненной с заднего торца продольной полостью под размещенной в ней с боковым зазором под хладагент трубкой, контактирующей передним торцом через уплотнительный элемент с коническим дном полости, имеющего у переднего торца между двумя проушинами электрод-диск на крепеже, расположенном в их поперечных окнах, НОВЫМ ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО в каждой из проушин стержня образовано по продольному каналу подвода и отвода хладагента, соединенными между собой общим поперечным каналом у ее переднего торца, заканчивающимися в стержне и открытыми своими каналами соответственно в полость стержня и ее коническое дно; при этом торцовыми поверхностями электрод-диск зажат крепежом между проушинами; зазоры между проушинами, стержнем и электродом заполнены пористым материалом, куда открыто окно, выполненное в коническом дне полости стержня, на торцах электрода образованы пересекающиеся между собой канавки; боковая поверхность электрода выполнена многогранной.

Выполнением продольных каналов под хладагент в каждой из двух проушин передней части стержня, заканчивающихся в нем и соединенных между собой у их торцов поперечным каналом, обеспечивается циркуляция хладагента по проушинам и этим самым охлаждение их и торцевых стенок электрода. Соединением каждого из этих каналов, заканчивающихся в стержне, своими каналами соответственно с его полостью и ее коническим дном, обеспечивается отвод хладагента из его полости в продольный канал проушины, далее в ее поперечный канал, затем в другой продольный канал проушины, из него по своему поперечному (наклонному) каналу стержня в коническое дно полости и к переднему концу трубки, а по ней нагретый хладагент отводится за пределы стержня.

Зажатием торцов электрода-диска между проушинами крепежом улучшаются теплоотвод и электропроводность между поверхностями этих элементов и исключается вращение электрода при работе, что необходимо для сварки прутков между собой.

Образованием в коническом дне продольной полости стержня окна, открытого в зазоры между проушинами, стержнем и электродом-диском, заполненные пористым материалом, обеспечивается отвод части нагретого теплом проушин хладагента в этот материал для последующего охлаждения наружных поверхностей электрода.

Наличием пересекающихся между собой канавок на торцах электрода обеспечивается охлаждение его и по этим поверхностям хладагентом пористого материала, поступающим в их верхние части и стекающего по ним в нижнюю часть электрода с одновременным испарением его в этих канавках и выходом из них пара в атмосферу.

Выполнением боковой поверхности электрода в виде многогранника не требует его съема с электрододержателя для зачистки изношенной части его, заменяемой поворотом электрода на крепеже на определенный угол. Сравнительный анализ предлагаемого решения с известными в настоящее время изобретениями показывает, что оно ново, имеет существенные отличия, промышленно пригодно и поэтому полностью соответствует критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ.

Изобретение поясняется чертежом, на фиг. 1 и 2 которого представлены п. 1 и 2 его формулы.

Электрододержатель выполнен в виде стержня 1, с заднего торца которого образована продольная полость 2, в которой с зазором установлена трубка 3, упирающаяся передним торцом через уплотнительный элемент 4 в часть конического дна этой полости для разделения между собой каналов подвода хладагента в зону охлаждения электрода и отвода его оттуда. В полость стержня и в трубку открыты поперечные окна, например, колпака или колпака и стержня (см. патент RU 2420378 С2 от 02.03.2009). Между проушинами 5 на болте 6 зажат своими торцами электрод-диск (ролик) 7 (далее упоминаемый как электрод) гайкой, не показанной на чертеже, как и другая проушина. В каждой из проушин 5 выполнено по продольному каналу 8 и 9 разной длины, заканчивающихся в стержне 1.

Вдоль торца каждой из проушин 5 образован в ней поперечный канал 10 для соединения ее продольных каналов 8 и 9 между собой. В стержне 1 эти каналы открыты в поперечные или наклонные каналы 11 и 12, выходящие соответственно в полость 2 стержня 1 и ее коническое дно. В этом дне образовано определенного экспериментально или расчетом поперечного размера окно 13, открытое в зазоры между проушинами 5 и поверхностями электрода 7, заполненные пористым материалом 14, например, асбестом, поролоном и др., причем его боковая поверхность может быть и в виде многогранника 15 (см. штриховые линии нижней части фиг. 1). На торцах электрода 7 могут быть пересекающиеся между собой канавки, например, треугольной формы, в верхние части которых поступает хладагент из пористого материала 14 и стекает по ним в нижние части, охлаждая при этом электрод 7.

Данный электрод охлаждается так: хладагент по продольной полости 2 поступает в поперечный (наклонный) канал 11 стержня 1, далее в продольный канал 8, из него в поперечный канал 10, затем в продольный канал 9 проушины 5 и стержня 1, выходящий в его поперечный (наклонный) канал 12, открытый в коническое дно полости 2 стержня 1, в полость трубки 3 и по ней нагретым отводится за пределы стержня 1.

При циркуляции хладагента по каналам 8, 10 и 9 проушин 5 осуществляется охлаждение их стенок и торцов электрода 7, контактирующих между собой благодаря крепежу-болту 6 и навернутой на него гайке, создающей необходимое усилие зажима электрода 7 между проушинами 5 и зафиксированной дополнительно, например, контргайкой.

Электрод нагревается нижней частью боковой поверхности, контактирующей с одним из свариваемых между собой прутков, например, верхним.

Эффективность его охлаждения определяется расходом хладагента, выбираемым из величины теплопоступления в электрод при сварке и нагреваемым меньше температуры насыщения для исключения образования накипи в каналах его циркуляции. При небольших теплопоступлениях в электрод хладагент может поступать от автономного источника его под действием атмосферного давления, а при больших теплопоступлениях он поступает от цеховой гидросистемы при давлении в несколько атмосфер (не более пяти).

При таких условиях установившаяся температура нагрева электрода будет порядка 100°С без учета температурного всплеска у него до 750°С при сварке стальных заготовок.

Если теплопоступление при автоматической сварке значительно (свариваемые между собой прутки диаметром 10 мм и более), то необходимо использовать и дополнительное наружное охлаждение электрода 7 отводом части нагретого им хладагента от конического дна полости 2 через окно 13 в пористый материал 14, охватывающий сверху электрод 7 и аккумулирующий поступающий в него хладагент. Из этого материала хладагент поступает в верхние части пересекающихся между собой канавок 16, по которым стекает в их нижние части, нагреваясь теплом электрода и испаряясь при этом с отводом пара по канавкам в атмосферу.

При взаимодействии с электродом хладагент кипит на его поверхностях и испаряется, а его остатки стекают к нижней части электрода и докипают там, обеспечивая в итоге температуру нагрева его не более 125°С, чем увеличивается стойкость электрода на 30-40%.

Сжатием торцов электрода между проушинами улучшаются теплоотвод между ними и электропроводность от проушин к электроду, а также исключается его вращение при точечной сварке на одно-и-многоточечных сварочных машинах. При многогранной форме боковой поверхности электрода 7 проще и надежнее располагать на ней прутковую заготовку для сварки с другой заготовкой. При износе одной грани электрод поворачивают на крепеже на определенный угол и затем работают его неизношенной гранью без съема его с электрододержателя для восстановления работоспособности электрода. После износа всех граней электрод удаляют из него для механической обработки с созданием у него новых граней меньшей длины и т.д. до полного износа его. Таким образом, предлагаемым электрододержателем с каналами охлаждения в проушинах под циркулирующий хладагент и отводом его нагретой части на наружную поверхность электрода повышаются его стойкость и электропроводность соединения электрод-проушины стержня с улучшением также и других производственно-экономических показателей сварки.

Похожие патенты RU2626259C1

название год авторы номер документа
Электрододержатель для контактной точечной сварки 2016
RU2625143C1
Электрододержатель для контактной точечной сварки 2016
RU2625142C1
Способ охлаждения электрода сварочных клещей контактной точечной сварки (КТС) и устройство его реализации 2015
RU2621083C1
Держатель электрода-ролика 2017
RU2649483C1
НЕПОДВИЖНЫЙ ДЕРЖАТЕЛЬ-ЭЛЕКТРОД СВАРОЧНЫХ КЛЕЩЕЙ 2014
RU2578865C1
ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕЛЬ СВАРОЧНЫХ КЛЕЩЕЙ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ (КТС) 2015
RU2618285C1
Поршневой узел машины литья под давлением 2019
RU2706903C1
Электрододержатель сварочных клещей для контактной точечной сварки 2016
RU2622191C1
Электрод с хвостовиком для контактной точечной сварки 2017
  • Кожокин Тимофей Иванович
RU2652929C1
Устройство для контактной точечной сварки с охлаждением электрода-колпачка 2016
RU2635640C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 626 259 C1

Реферат патента 2017 года Электрододержатель для контактной точечной сварки

Изобретение может быть использовано при контактной точечной сварке арматуры из прутковых заготовок. Стержень электрододержателя имеет продольную полость с коническим дном, в которой размещена с боковым зазором трубка для хладагента. Со стороны переднего торца электрододержателя выполнены проушины, между которыми с помощью крепежа зажат электрод в виде диска. В каждой из проушин стержня выполнены продольные каналы для подвода и отвода хладагента, которые соединены между собой общим поперечным каналом, расположенным вдоль торца каждой из проушин. С продольной полостью стержня у конического дна соединен один из продольных каналов каждой из проушин. Другой продольный канал каждой из проушин соединен с боковым зазором продольного канала стержня электрододержателя. Трубка для подвода хладагента установлена с упором ее переднего торца в коническое дно полости через уплотнительный элемент, разделяющий между собой каналы подвода и отвода хладагента. Боковая поверхность электрода выполнена многогранной. Изобретение обеспечивает повышение стойкости электрода-диска и улучшение электропроводности соединения его торцов с проушинами стержня держателя. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 626 259 C1

1. Устройство для контактной точечной сварки, содержащее электрододержатель в виде стержня, имеющего с его заднего торца продольную полость с коническим дном, в которой размещена с боковым зазором трубка для хладагента, и закрепленный в электродержателе электрод, отличающееся тем, что электрод выполнен с торцовой и боковой поверхностью, а со стороны переднего торца электрододержателя выполнены проушины, между которыми с помощью крепежа зажат электрод его торцовыми поверхностями, при этом в каждой из проушин стержня выполнены продольные каналы для подвода и отвода хладагента, которые соединены между собой общим поперечным каналом, расположенным вдоль торца каждой из проушин, причем с продольной полостью стержня у конического дна соединен один из продольных каналов каждой из проушин, а другой продольный канал каждой из проушин соединен с боковым зазором продольного канала стержня электрододержателя, при этом упомянутая трубка для подвода хладагента установлена с упором ее переднего торца в коническое дно полости через уплотнительный элемент, разделяющий между собой каналы подвода и отвода хладагента.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в зоне верхней части электрода в проушинах и стержне выполнены зазоры, заполненные пористым материалом, при этом в коническом дне полости стержня выполнено окно, соединенное с упомянутыми зазорами, а на торцах электрода образованы пересекающиеся между собой канавки.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрод выполнен в виде диска.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что боковая поверхность электрода выполнена многогранной.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2626259C1

Устройство для контактной точечной сварки 1977
  • Веселис Агний Янович
  • Рудзит Раймонд Брунович
  • Бумбиерис Эмиль Валдович
  • Москвин Эдуард Георгиевич
  • Карпенко Сергей Витальевич
SU715253A1
Устройство для контактнойТОчЕчНОй СВАРКи 1978
  • Бойко Адольф Николаевич
SU799928A1
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ (КТС) И УСТРОЙСТВО ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2009
RU2420378C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ МИКОТОКСИКОЗОВ У ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ 2010
  • Правдин Валерий Геннадьевич
  • Кравцова Любовь Захарьевна
  • Ушакова Нина Александровна
RU2433738C1

RU 2 626 259 C1

Даты

2017-07-25Публикация

2016-03-09Подача