ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕЛЬ СВАРОЧНЫХ КЛЕЩЕЙ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ (КТС) Российский патент 2017 года по МПК B23K11/10 B23K11/31 

Изобретение относится к сварочному производству и пригодно в электродах КТС, используемых для сварки заготовок, деталей, прутков и др. между собой. Известен такой электрододержатель в виде двух расположенных под углом стержней, имеющих на концах первого хвостовик под другие элементы клещей, а второго устройство для крепления сменного электрода и выполненных с торцов продольных каналов, открытых один в другой (см. патент US 4544822 A1. 01.10.1985).

Его недостатки: конструктивная сложность и неэффективность охлаждения электрода.

Известен и другой электрододержатель, отличающийся от него сменным электродом, размещенным полым хвостовиком с поперечными окнами, кольцевой канавкой и уплотнительным элементом в поперечном гнезде стержня, куда открыт верхний продольный канал второго стержня, а в нижнюю часть гнезда, свободную от хвостовика, открыты его нижний продольный канал и полость хвостовика, выходящая в его поперечные каналы, открытые в верхний продольный канал стержня (см. заявку 2014134701 от 25.08.2014).

Его недостатки: ненадежность передней части от нагрева теплом хвостовика и деформации усилием сварки; конструктивная сложность хвостовика наличием у него полости, кольцевой канавки и как минимум четырех поперечных окон под хладагент.

Задачей предлагаемого является повышение надежности электрододержателя и электрода путем упрощения конструкции его хвостовика.

Технический результат от него: обеспечение стабильности процессов сварки и повышение технологичности электрода.

Это достигается тем, что у электрододержателя сварочных клещей для КТС в виде двух расположенных под углом стержней, имеющих на концах первого хвостовик под другие элементы клещей и второго поперечное гнездо под полый с кольцевой канавкой, уплотнительным элементом и поперечными окнами хвостовик электрода, а также продольные каналы, образованные с их торцов, причем канал первого открыт в верхний канал второго стержня, а тот открыт в поперечное окно хвостовика, нижний канал этого стержня открыт в нижнюю часть его гнезда, свободную от хвостовика, новым является то, что верхний канал продолжен и открыт в поперечный канал, расположенный между гнездом стержня и его передним торцом, с которого выполнен дополнительный нижний канал, соединяющий нижние части поперечного канала и гнезда с выходом из последнего и отделением его дна стенкой от основного нижнего канала; эти каналы соединены поперечными наклонными каналами, пересекающимися между собой своими доньями; хвостовик выполнен без полости и кольцевой канавки под поперечное окно.

Продолжением верхнего канала стержня через стенку гнезда в его поперечный канал обеспечивается подвод в последний хладагента для охлаждения зоны стержня между его передним торцом и гнездом.

Выполнением этого поперечного канала под хладагент осуществляется теплоотвод от стенок гнезда, хвостовика и электрода, а также переднего торца стержня и прилегающих к нему зон к циркулирующему по соответствующим каналам хладагенту.

Образованием с этого торца дополнительного продольного нижнего канала соединяются между собой поперечный канал и гнездо своими нижними частями для отвода хладагента из передней части электрододержателя до дна этого канала, Созданием поперечного наклонного канала от дна последнего хладагент отводится в верхнюю часть стержня и охлаждает через стенки гнезда, хвостовика и электрода его переднюю рабочую часть, а также зоны стержня, прилегающие к этому гнезду. Выходом в дно наклонного канала другого поперечного наклонного канала, открытого в основной продольный нижний глухой канал, обеспечивается отвод нагретого хладагента от дна первого канала в другой наклонный канал, из него в основной канал и далее за пределы стержня.

Отсутствием полости, кольцевой канавки и двух поперечных окон у хвостовика электрода упрощается его конструкция, возрастает технологичность, поперечная прочность хвостовика и, следовательно, надежность электрода.

Сравнительный анализ предлагаемого с известными в настоящее время решениями свидетельствует, что оно ново, существенно отличается от них, промышленно пригодно и поэтому соответствует критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ.

Это решение представлено на прилагаемом чертеже фиг. 1 передней части второго стержня электрододержателя.

Он имеет стержень 1 с верхним продольным каналом 2, открытым в его поперечное гнездо 3, где размещен электрод 4 хвостовиком 5 с поперечным окном 5', открытым в канал 2, выходящий из гнезда 3 в поперечный канал 6, выполненный между передним торцом стержня 1 и гнездом 3 (этот канал может быть отверстием или изогнутой полостью с радиусами, совпадающими с продольной осью гнезда 3), параллельный боковой поверхности последнего.

С переднего торца стержня 1 образован дополнительный нижний канал 7, выходящий в нижнюю часть гнезда 3, свободную от хвостовика 5, и за его пределы, заканчивающийся своим дном.

С нижней поверхности стержня 1 выполнен дополнительный наклонный поперечный канал 8, открытый в канал 7 и не доходящий до верхнего канала 2. Он своей боковой поверхностью параллелен таковой гнезда 3 (см. вышеуказанное для канала 6).

В верхнюю часть этого канала открыт второй дополнительный поперечный наклонный канал 9 для обеспечения циркуляции хладагента по нижним каналам 7 и 10, причем последний выполнен также глухим.

Гнездо 3 стержня 1 герметизируется элементом 11 хвостовика 5 электрода 4 или сопряжением их поверхностей.Электрод 4 и передняя часть стержня 1 охлаждаются так: хладагент по каналу 2, поперечному окну 5' хвостовика 5, далее каналу 2 поступает в поперечный канал 6, из него в дополнительный нижний канал 7, донную часть гнезда 3, из него по глухому каналу 7 в поперечный канал 8 к его дну, из которого по поперечному каналу 9 в основной нижний канал 10, из которого удаляется за пределы стержня 1. Омыванием подводимым хладагентом поверхностей канала 2, поперечного окна 5' хвостовика 5, поперечного канала 6, канала 7, заднего торца хвостовика 5 и дополнительного поперечного канала 8 обеспечивается непосредственное или через стенки гнезда 3 охлаждение хвостовика 5 от его заднего торца до поперечного окна 5', а через верхнюю часть его и самого электрода 4.

Благодаря дополнительным поперечным каналам 8 и 6 охлаждается не только гнездо 3 с хвостовиком 5, но и зона стержня 1 между этими каналами и передним торцом его, а также и задняя часть стержня между гнездом 3 и дополнительным поперечным каналом 9.

Таким охлаждением сводится к минимуму нагрев передней части стержня и, следовательно, ее деформация от усилия сварки, чем гарантируется стабильность ее процессов и надежность операции сварки.

Интенсивность охлаждения передней части стержня и электрода определяется расходом хладагента, охлаждаемой площадью и скоростью циркуляции его вдоль нее. Она возрастает с увеличением этих параметров, обеспечивающих требуемый уровень нагрева как передней части стержня, так и рабочей части электрода и необходимую надежность электрододержателя.

Выполнением у электрода хвостовика без кольцевой канавки, лишних поперечных окон и полости повышается его технологичность и прочность в зоне оставшегося поперечного окна и, следовательно, надежность хвостовика при замене изношенного электрода новым.

Таким образом, предлагаемым решением повышается надежность хвостовика электрода и передней части стержня благодаря охлаждению стенок поперечного гнезда под этот хвостовик, сводящему к минимуму нагрев и деформации этой части при сварке.

Изобретение может быть использовано для соединения заготовок контактной точечной сваркой (КТС) с охлаждением электрода. Электрододержатель сварочных клещей содержит два расположенных под углом стержня с каналами для циркуляции хладагента, на конце первого из которых смонтирован хвостовик для закрепления элементов клещей, а на конце второго выполнено поперечное гнездо для закрепления хвостовика электрода. Нижний продольный канал для циркуляции хладагента состоит из основного и дополнительного глухих каналов, соединенных между собой поперечными наклонными каналами, пересекающимися своими доньями. Дополнительный нижний продольный канал соединен с верхним продольным каналом поперечным каналом, выполненным между гнездом для закрепления хвостовика электрода и передним торцом стержня. Верхний продольный канал совмещен с поперечным каналом в хвостовике электрода. Дополнительный нижний продольный канал открыт в нижнюю часть упомянутого гнезда, а основной нижний продольный канал выполнен с возможностью удаления хладагента за пределы стержня. Электрододержатель обеспечивает эффективность охлаждения электрода и повышение надежности сварки. 1 ил.

Электрододержатель сварочных клещей для контактной точечной сварки, содержащий два расположенных под углом стержня с каналами для циркуляции хладагента, на конце первого из которых смонтирован хвостовик для закрепления элементов клещей, а на конце второго выполнено поперечное гнездо для закрепления хвостовика электрода, отличающийся тем, что каналы для циркуляции хладагента во втором стержне выполнены в виде верхнего и нижнего продольных каналов, последний из которых состоит из основного и дополнительного глухих каналов, соединенных между собой поперечными наклонными каналами, пересекающимися своими доньями, при этом дополнительный нижний продольный канал соединен с верхним продольным каналом поперечным каналом, выполненным между гнездом для закрепления хвостовика электрода и передним торцом стержня, причем верхний продольный канал выполнен с возможностью его совмещения с поперечным каналом в хвостовике электрода, дополнительный нижний продольный канал открыт в нижнюю часть упомянутого гнезда, а основной нижний продольный канал выполнен с возможностью удаления хладагента за пределы стержня.