Установка для дуговой сварки Советский патент 1985 года по МПК B23K9/08 B23K37/02 

Изобретение относится к оборудованию для дуговой сваркн намагничи веющихся деталей в мощном магнитном поле. Цепью изобретения Является обес- печение автоматической свайки в MOI ном магнитном поле путем компенсаци магнитного поля в зоне сварки, повь шение производительности. На 4«г. I представлена установ ка, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. I; на фиг. 3 вид В на фиг. 1 на фиг. 4 - схема соединений обмоток электромагнита; на фиг. 5 структурная схема управления компен цией магнитного поля в зоне сварки. Установка для сварки катода элек ролизера содержит че1ъфехколесную самоходную тележку 1, установленную на рельсовом пути 2, с расположенным на ней приводом 3 тележки, сварочной головкой 4 с механизмом подачи сварочной проволоки и мундштуком 5, кассетой 6 для сварочной rtpo волоки, пультом управления 7. К нижней части тележки горизонтально прикреплен It-образный электромагнит 8 с основной обмоткой 9 и дополнительной регулировочной обмоткой 10, подключенной параллельно основной через регулятор 1I тока и коммутирующее устройство 12 к ис точнику тока 13. В качестве источника тока использована электролизная установка. Полюса 14 электромагнита 8 выполняют в виде сегментов и располагают в одной плоскости с электромаг нитом, а центр дугообразных полюсов совпадает с осью сварочной ванны и осью втулки 15. Полюса электромагни та заофоцены экраном 16. В основании тележки шарнирно при помощи втулки 15 установлено коромысло 17, связанное с приводом 18; по краям коромысла симметрично укреплены щетки 19, выполненные из магнитопроводящих упругих проволок, одними концами касающиеся поверхнос ти свариваемого катода 20, а другим - поверхности полюса электромагнита. При вращении коромысла 17 в зависийости от изменения напряженности магнитного поля в зоне сварки щетки 19 замыкают магнитные силовые линии свариваемого катода 20 и полюсов 14 электромагнита 8. Мундштук 5 сварочной головки проходит через отверстие втулки 15. В зоне компенсации магнитного поля к коромыслу 17 параллельно плоскости свдрираемого катода 20 установлен датчик 21 напряженности магнитного поля. На пульте 7 управления установлены блок 22 выбора полярности, механизм 23 поворота коромысла, блок 24 защиты для аварийного отключения тележки и прекращения сварки. Датчик напряженности магнитного ПОЛЯ представляет собой два магниточувствительных элемента, расположенных взаимно перпендикулярно и находящихся в плоскости, параллельной свариваемому катоду, при этом один из них ориентирован вдоль магнитных силовых линий электромагиита и его сигнал пропорционален величине составляющей напряженности магнитного поля в зоне сварки, направленной вдоль магнитных силовых линий, по нему определяется величина отклонения напряженности электромагнита. У другого магниточувствительного элемента, которьм ориентирован перпендикулярно магнитным силовым линиям электромагнита, сигнал пропорционален величине составляющей напряженности магнитного поля в зоне сварки, направленной перпендикулярно магнитным силовым линиям электромагнита, по нему определяется направление магнитного поля в зоне сварки. В качестве датчика напряженности магнитного поля может быть использован датчик Холла, магнитодиод,расположенные соответствующим образом. Регулятор тока представляет собой замкнутую систему, содержащую схему сравнения и усилитель мощности. В схему сравнения поступает сигнал от элемента датчика напряженности, расположенного вдоль магнитных силовых линий электромагнита, и сигнал, пропорциональный току обмотки электромагнита. На выходе схемы сравнения формируется сигнал, соответствующий величине отклонения компенсации магнитного поля в зоне сварки. Этот сигнал усиливается и поступает в дополнительную регулировочную обмотку электромагнита, и магинтное поле электромагнита изменяется на валичи-

3

ну, необходимую для компенсации маг нитного поля в зоне сварки.

Установка работает следующим образом.

Определяется количество действующих электролизеров электролизной установки, являющихся источником тока 13, для компенсации магнитного поля свариваемого катода в зоне сварки.

На свариваемый катод 20 устанавливают рельсовый путь 2 так, чтобы стык свариваемых частей катода находился строго посредине рельсового пути. На него устанавливают самоходную тележку I, при этом мундщтук 5 сварочной головки должен совпадать с точкой начала сварки. Электромагнит 8 подключают к источнику тока 13 и подают напряжение в схему управления и силовые цепи. По сигналу датчика 21 напряженности магнитного поля коромысло со щетками 19 автоматически поворачивается в положение, обеспечивающее компенсацию магнитного поля в зоне сварки, и устанавливается требуемый для компенсации ток в регулировочной обмотке 10 электромагнита.

На мундштук 5 подают сварочное напряжение и после возбуждения дуги начинают перемещение самоходной тележки 1 со сварочной скоростью.

В процессе сварки при изменении магнитного поля свариваемого катода 20 датчик 21 напряженности выдает сигнал в блок 23 поворота электромагнита и в регулятор 1I тока дополнительной регулировочной обмотки 10 для. компенсации магнитного поля в зоне сварки. Поворот коромысла со щетками осуществляется при налн- ;чии сигнала от магниточувствнтель- ного элемента датчика напряженности, расположенного перпендикулярно силовым линиям электромагнита. Сигнал поступает в механизм поворота коромысла.

20

В зависимости от полярности сигнала датчика блок поворота выдает усиленный сигнал в привод коромысла со щетками; коромысло со щетками

поворачивается так, что направление магнитных силовых линий электромагнита становится противоположным магнитным силовым линиям свариваемой детали.

Таким образом, магнитное поле электромагнита автоматически поддерживают равным по величине и противоположным по направлению магннтно- му полю свариваемого катода в тече-

ние всего периода сварки, т.е. магнитное поле в зоне сварки компенсируется непрерывно сннхронно движению тележки со сварочной скоростью, что обеспечивает необходимые условия

для автоматической сварки.

При нарушении нормальной работы установки поступает сигнал в блок защиты, который вьздает сигнал на прекращение сварки и остановку тележки.

Выполнение полюсов в виде сегментов, расположенных встречно друг другу в одной плоскости с электромагнитом, позволяет ограничить до минимума зону компенсации магнитного поля в месте сварки и выбрать двигатель с минимальной мощностью для поворота коромысла со щетками с

целью компенсации магнитного поля, а параллельное подсоединение дополнительной регулировочной обмотки через регулятор тока позволяет про- I изводить регулировку намагничиваю-

щей силы электромагнита (ампервитки ), изменяя ток только в дополнительной регулировочной обмотке, что обеспечивает автоматизацию сварки , катодов в мощном магнитном поле и,

как следствие, повышает производи- тельность сварки.

УСТАНОВКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ, содержащая тележку с закрепленным на ней короьв 1слом, сварочную головку с механизмом подачи ceapov ной проволоки, пульт управления, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения автоматической сварки в мощном магнитном поле и повышения производительности, она снабжена установленным на тележке устройством для компенсации магнитного поля в зоне сварки, содержащим электромагнит, щеТки и датчик напря женностн магнитного поля, при этом электромагнит выполнен П-образным с сегментными полюсами, центр кото- . рых лежит в плоскости, проходящей через продольную ось симметрии тележки, a их поперечные сечения представляют собой прямоугольные треугольники, и снабжен дополнительной обмоткой, подключенной параллельно основной через регулятор тока и коммутирующее устройство, щетки симметрично установлены на концах коромысла и выполнены из магнитопроводящих пружинных проволок, один из концов . которых находится в контакте с полкг5 сами магнита, a датчик выполнен Из двух магниточувствительных элементов, ориентированных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно магнитных силовых линий, причем один из элементов, ориентированный .вдоль, электрически связан с регулятором тока, a другой с механизмом CD 4 Од поворота коромысла. iNd

tuiS

Ю

Z)

C13

s:

9ut.

//

2f

22

23

4Pt/2.5

Zh