Гидросистема механизма зажатия деталей контактной стыковой сварочной машины клещевого типа Советский патент 1984 года по МПК B23K11/04 

Изобретение относится к контактной стыковой сварке. По основному авт.св. 613868 известна гидросистема механизма эажат ия деталей контактной стыковой сварочной машины клещевого типа, содержащая установленные на подвижной и неподвижной плитах машины гид равлические цилиндры зажатия свариваемых деталей, штоковая и бесштоко вая полости которых соединены через реверсивный золотник с нагнетающей и сливной магистралями, дополнительный гидрозолотник, соединяющий штоковую полость гидроцилиндра зажатия со сливной магистралью Л Однако известная гидросистема механизма зажатия, несмотря на простоту, высокое качество съема грата и возможность применения при сварке различных изделий как в стационарных, так и полевых условиях, не обеспечивает стабильности съема гра та, так как часть хода сближения зажимов сварочной машины используется при сварке и неточной установке стыка от нояей гратоснимателя перед йваркой. В результате оставшийся неиспользованный ход не всегда достаточен для полного прохода ножей через стык. Точная установка стыка от ножей при сва ке деталей с большим поперечным сечением и весом (рельсы, трубы и т.д.) является весьма тру, доемкой операцией, а при сварке в полевых условиях практически невозможна, так как сварочная шашина постоянно находится в висячем положении. Кроме того, из-за малого хода сближения при съеме грата требуется близкая установка стыка в сварочной машине перед сваркой от ноже гратоснимателя. Вследствие этого но жи при сварке нагреваются до высоки температур и быстро изнашиваются. Увеличение хода ножей гратоснимателя возможно посредством изменения конструктивных элементов машины, позволяющих удалить на время сварки ножи гратоснимателя от стыка во избежание их нагрева до высоких температур во время сварки и обусловливающих больший ход ножей гратоснимателя, что дает возможность увеличить протяжность их взаимодействия с изделием с целью удаления грата. Конструктивное увеличение хода ножей гратоснимателя связано с увеличением хода сплавления сварочной машины, что приводит к ухудшению ее электрических и механических па раметров, так как увеличиваются соп ротивление вторичного контура и изгибающий момент, воспринимаемый корпусом машины во время осадки. Кроме того, при оборудовании эксплуатируемых машин устройствами съема грата и осуществляющими съем грата согласно указанному способу конструктивное увеличение хода сварочной машины обусловлено больиюй трудоемкостью, так как необходима конструкторская переработка основных увлов и механизмов машины (механизм зажатия, следящая система и механизм перемещения), их изготовление, демонтаж старых и монтаж новых узлов и механизмов. Цель изобретения - улучшение качества удаления грата и увеличение срока службы. Указанная цель достигается тем, :что гидросистема механизма зажатия деталей контактной стыковой сварочной клещевого типа снабжена вторым дополнительным гидрозолотником, соединяющим штоковую полость второго гидроцилиндра зажатия со сливной магистралью, при этом соответствующие проходные окна дополнительного гидрозолотника и второго дополнительного гидрозолотника соединены между собой и с реверсивным золотником . jHa чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Схема содержит гидравлические цилиндры 1 и 2 зажатия, имеющие штоковые 3 и 4 и бесштоковые5 и 6 , полости, связанные с клещевым зажимом 7 с ножами 8 и с клещевым зажимом 9 без ножей, свариваемые детали 10, гидравлический золотник 11с рабочими проходными окнами 12 и 13, имекхций электромагнит 14 управления. Дополнительный гидравлический золотник 15 с рабочими проходными окнами 16 и 17 и электромагнитом 18 управления, реверсивный золотник 19, yпpaвляe ffiIй электромагнитами 20 и 21, закрепленные на зажиме 7 цилиндры 22 осадки г штоки 23 которых связаны d зажимом 9, гидравлический следящий золотник 24, имеющий привод 25 перемещения, электромагнит 26 осадки и электромагнит 2.7 съема грата, напорную линию 28, сливную линию 29 и схему 30 управления. Устройство работает следующим образом. После сварки через заданный промежуток времени от схемы 30 управ- . ления на электромагнит 18 подается команда, электромагнит срабатывает и переключает дополнительный золотник 15 в положение, при котором рабочее проходное окно 16 перек вается, а проходное окно 17 открывается. При этом штоковая полость 4 цилиндра 2 зажатия переключается с напорной линии 2.8 на сливную линию 29.В результате в обеих полостях 4 и 6 цилиндра 2 зажатия устанавливается одинаковое давление в несколько атмосфер, существующее в сливной линии. За снет разницы площадей вер ней и нижней частей поршня цилиндра 2 возникает результирующая сила F, направленная вверх и вызывающая незначительное разжатие клещевого зажима 9. Разжатию зажима 9 способствует также сила упругих деформаци возникакндих в частях машины прижатия детали 10 в зажиме. Под действием этих сил зажим отходит на требуемый зазор от деталей 10 и освобождает их от усилия зажатия. При этом детали 10у находящиеся во втором клещевом зажиме 7, остаются зажатыми. После этого от схемы 30 управления на электромагнит 26 осадки и привод 25 перемещения поступает команда, электромагнит осадки отключается и перемещает вправо шток следящего золотника 24 на величину осадки свариваемых деталей 1 а привод 25 перемещения продолжи- ет перемещать шток следящего золотника 24 на величину пропуска на оплавление при сварке. При этом сле дящий золотник 24 соединяет с напор ной 28 и сливной 29 линиями цилиндры 22 осадки, которые штокамк 23 за счет использования разведения зажимов сварочной машины перемещают зажим 9 от стыка в исходное положение до сварки. В результате достигается увеличение протяжности взаимодействия ножей 8 гратоснимате ля с деталями 10 на величину припус ка на сварку, равного cytiOJie величин осадки и припуска на оплавление. Это позволяет использовать при съеме грата весь линейный ход сближения зажимов сварочной машины. При большей протяжности ножей возможно перемещение зажима с ножами на сваренный стык и износ токоподводящих башмаков. Затем от схемы 30 управления по ается команда на электромагнит 18, электромагнит отключается и дополнительный золотник 15 переключается в исходное положение, при котором штоковая полость 4 цилиндра 2 зажатия соединяется через реверсивный золотник 19.с напорной линией 2 и перекрывается со сливной линией 2 Одновременно подается команда на электромагнит 14, последний срабатывает и переключает золотник 11 в положение при котором рабочее проходное окно 12 перекрывается, а проходное окно 13 открЕ вается. При этом штоковая полость 3 цилиндра 1 зажатия переключается с напорной ли (Нии 2S на сливную линию 29, а в обеих полостях 3 и 5 устанавливается одинаковое давление в несколько атмосфер, существующее в сливной линии. В результате детали 10 освобождаются от усилия зажатия в зажиме 7 с ножами 8 гратоснимателя и зажимаются усилием зажатия в зажиме . Последующей операцией от схемы 30 управления подается команда на электромагнит 27 съема грата, электромагнит срабатывает и перемещает шток следящего золотника 24 .в крайнее левое положение. Следящий золотник соединяет цилиндры 22 осадки со сливной 29 и напорной 28 линиями, которые перемещают зажим 7 с ножами 8 гратоснимателя за счет использования сближения зажимов сварочной машины на полную величину сближения с зажимом 9. При этом путем протягивания через стык дета1лей 10 и ножей 8 гратоснимателя срезают грат. После срезки грата по ком. нде от схемы 30 управления срабатывает электромагнит 20 и отключается электромагнит 21 реверсивного золотника 19, который соединяет штоковые полости,3 и 4 цилиндров 1 и 2 зажатия через золотники 11 и 15, выполненные двухпозиционными с тремя гидролиниями, со сливной линией 29 и бесштоковые полости 5 и б . с напорной линией 28. При этом детали освобождаются в зажимах 7 и 8 .Выполнение золотников 11 и 15 двухпозиционными .исключает выход из строя штоков 23 цилиндров 22 осадки сварочной мгшшны в случае отказа в работе одного из золотников, так как зажатие и разжатие деталей 10 в зажимах -7 и 9 сварочной машины клещевого типа происходит одновременно. Применение золотников с нейтралью может привести к рассогласованию в зажатии и разжатии зажимов 7 и 9. Кроме того, золотники 11 и 15 должны быть с. тремя гидролиниями, так как необходимо управлять направлением потока жидкости для съема грата только в штоковых подлостях 3 и 4 цилиндров 1 и 2 зажатия. Дополнительный гидрозолртник 15 установлен в гидролинии, соехшняющей реверсивный золотник со.штоковой полостью 4 цилиндра 2 зажатйя и при выполнении дополнительно о гидрозрлотника в варианте, например, с двумя гидролиниями штоковая полость . 4 цилиндра 2 зажатия не может , соединяться посредством дополнительного гидрозолотника со сливной линией 28 из-за отсутствия гидролииии, соединякхцей окно 17 дополнительного гидрозолотника 15 с окном 13, соединенным со сливной линией 28 гидрозолотника И. Вследствие этого при съеме грата невозможно снятие усилия зажатия с детали 10« зажатой в клещевом ажиме 9, так как штоковая полость 4 цилиндра 2 зажатия находится под давлением, равным давлению в напорной линии 29

Итак в случае выполнения дополнительного гидрозолотника в другом варианте, кроме выполнения двухпозиционным с тремя гидролиниями, положительный эффект не будет достигнут.

Как показали испытания опытного образца сварочной машины для сварки .рельсов со встроенным гратоснимателем, использование изобретения и

гидросистемы съема грата контактной стыковой машины клещевого типа обеспечивает уменьшение длительности подготовки к сварке, повышение стабильности съема грата, значительное уменьшение нагрева и износа режущего инструмента, так как не требуется близкая установка к нему свариваемого стыка. При этом производительность сварки повышается на 20-30% и уменьшается перерыв движения поездов на 0,5 ч при восстановлении дефектных плетей рельсов в полевых условиях.

Экономический эффект составит 32 тыс.руб.

ГИДРОСИСТЕМА МЕХАНИЗМА ЗАЖАТИЯ ДЕТАЛЕЙ КОНТАКТНОЙ. СТЫКОВОЙ СВАРОЧНОЙ МАШИНЫ КЛЕЩЕВОГО ТИПА по авт.св. 613868, о т л и ч а root а я с я тем, что, с цельююулучшения качества удаления грата и увеличения срока служба ножей гратоснимателя, она снабжена вторым дополнительным гидрозолотником, соединяющим штоковую полость второго гидроцилиндра эгикатия со сливной магистралью, при этом соответствукицие проходные окна дополнительного гидрозолотника и второго дополнительного гидрозолотника соединены между собой и с реверсивньв золотником. (Л ю :