Устройство для сварки электрозаклепками Советский патент 1986 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для сварки электрозаклепками тонколистовых конструкций.

Целью изобретения является повышение качества электрозаклепок путем регулирования термического цикла сварки при одновременном упрощении юнструкцин, уменьшении массы, повышении надежности и экономии сварочных материалов.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - кинематическая схема устройства; на фиг.З - клапан для подачи защитного газа, разрез; на фиг.4 - контактор.

Устройство для сварки электрозаклепками содержит сварочную головку 1 и раму, вьтолненную в виде опорной пластины 2, опорной рукоятки 3 и телескопических стоек, состоящих из трубчатых элементов Д и 5, подпружиненных пружиной 6. Опорная рукоятка 3 с трубчатыми элементами 4 образует подвижную часть рамы, которая ввиду телескопического вьшолнения стоек имеет возможность возвратно-поступательного перемещения относительно неподвижной части рамы, образованной элементами 5 стоек и опорной пластиной 2. Для ограничения хода подвижной части рамы относительно неподвижной в трубчатых элементах 4 установлены штифты 7, концы которых расположены в прорезях трубчатых эле- NteHTOB 5,

На неподвижной части рамы установлена кассета 8 с проволокой, а также механизм подачи проволоки, выполненный в виде подпружиненного прижимного 9 и подающего 10 роликов Механизм подачи сварочной проволоки снабжен инерционным приводом 11, выполненным в виде маховика 12, который посредством зубчатых колес 13 и 14 кинематически связан с ведомым элементом 15 обгонной муфты, ведущий элемент 16 которой через шестерню 17 кинематически связан с зубчатой рейкой- 18, установленной на трубчатом элементе 4 подвижной части рамы. Зубчатые колеса 19 и 20 предназначены для передачи вращения на пода Ю1ЦИЙ ролик 10, с помощью которого сварочная проволока 21 подается в зону сварки.

Для отключения подачи защитного газа между циклами сварки на непод

2504212

нижной части рамы устанавлен клапан 22. Клапан состоит из корпуса 23 с каналом для прохождения защитного газа, 24, прикрепленной к кор5 пусу болтами 25, и установленной между крьшкой 24 и корпусом 23 эластичной мембраны 26. В отверстии крышки 24 установлен шток 27, взаимодей- ствую ций с мембране 26, которая ус10 тановлена с возможностью перекрытия проходного кансша клапана. В корпусе 23 установлены два штуцера 28 и 29. Штуцер 28 при помощи шланга 30 соединен со штуцером 31 сварочной го15 ловки 1.

Для улучшения условий работы устройство снабжено контактором 32, который установлен на опорной пластине 2. Контактор 32 выполнен в виде пары

20 контактов 33 и 34 и подвижного контактного элемента 35, подпружиненного относительно опорной пластины 2 пружиной 36. На стойке 37 шарнирно закреплен упругий рычаг 38, взаимодей25 ствующий с подвижным контактным эле-. ментом 35. Контакт 33 посредством токопроводящей пластинки 39 соединен со штуцером 40, наконечник 41 которого находится в постоянном контакте

30 со сварочной проволокой 21.

Трубчатый элемент 4 подвижной части рамы снабжен упругим управляющим элементом 42, установленным с возможностью взаимодействия со штоком 27 клапана 22 и упругим рычагом 38 контактора 32.

Для обеспечения работы устройство с помощью штуцера 29 подключается к системе подачи защитного газа, а клеммы контакта 34 подключаются к системе электропитания.

Устройство работает следующим образом.

35

40

В начальном положении под действием пружин 6 трубчатые элементы 4 стоек с опорной рукояткой 3, т.е. подвижная часть рамы с зубчатой рейкой 18 и упругим управляющим элементом 42, находится в крайнем верхнем положении.

При этом упругий управляющий элемент 42 воздействует на шток 27 клапана 22, который прижимает эластичную мембрану 26 к плоскости корпуса 23, перекрывая проходной канал клапана 22, а контактная пластина 35 контактора 32 поД дей твием пружины 36 размыкает контакты 33 и 34.

31

Таким обрп1С1М, п начальном положении все элементы устройства, кроме контакта ЗА, обесточены, а защитный газ к сварочной головке не поступает В этом положении устройство ориенти- руется сварочной головкой относительно места предполагаемой сварной точки.

Для сварки электрозаклепками необходимо предварительно плотно прижать свариваемые детали, что достигается установкой сварочной головки на место сварки и нажатием на опорную рукоятку 3. При этом подвижная часть рамы с зубчатой рейкой 18 и упругим управляющим элементом 42 перемещается в крайнее нижнее положение. В самом начале процесса перемещения упругий управляющий элемент Д2, перемещаясь вниз, освобождает шток 27, вследствие чего под действием давления защитного газа мембрана 26 открывает проходной канал клапана 22, и защитный газ по шлангу 30 поступает к сварочной головке 1. Когда подвиж- мая часть рамы достигает крайнего нижнего положения, упругий управляющий элемент 42, воздействуя на упругий рычаг 38, прижимает подвижный контакт 35 к контакту 34, вследствие чего сварочный ток подводится к сварочной проволоке 21.

В процессе перемещения подвижной части рамы из верхнего положения в крайнее нижнее положение зубчатая рейка 18 врашлет шестерню 17, и через обгонную муфту и зубчатые колеса 1 и 14 вращение передается маховику 12 и одновременно через зубча- чые колеса 19 и 20 подающему роли- ку 10.

После окончания движения подвижной части рамы маховик 12 продолжает вращаться за счет энергии, полученной на активном участке, и посредством кинематической цепочки, включающей зубчатые колеса 13,14,19 и 20, передает вращение подающему ролику 10. Естественное затухание вращения маховика 12 приводит к замедлению и последующему прекращению враще

ю и 20 25 зо

Q

5

5

0

/t 2 1А

имя рг)чик;з 10 и, слелопптсльмо, к прекращению подачи проволоки 21.

При ттом сварочный ток изменяется по тому же закону, что и затухание врлп|гния маховика, т.е. в начале сяа- цикла ток максимальный, а в течение цикла ток постепенно уменьшается до естественного обрыва дуги. Это изменение величины сварочного тока имеет характер, близкий к экспоненциальному закону.

Таким образом, обеспечивается оптимальная величина сварочного тока на протяжении всего цикла сварки, что повьш1ает качество сварки, увеличивается прочность сварного соединения и одновременно обеспечивается экономия сварочной проволоки, а также электроэнергии, расходуемой на ее расплавление. Кроме того, расположение клапана подачи защитного газа непосредственно на раме устройства сокращает расход защитного газа.

После окончания сварки устройство отводят от места сварки и пружины 6 возвращают подвижную часть рамы в исходное положение. При этом контактор 32 разрывает цепь подвода сварочного тока, а клапан 22 перекрьгеает подачу защитного газа к сварочной головке. Цикл сварки закончен, и устройство перемещается к новому месту сварки.

При использовании устройства обеспечивается снижение себестоимости его изготовления на 75-80% в результате исключения из известной конструкции ряда узлов и деталей. Кроме того, снижаются эксплуатационные издержки вследствие уменьшения скорости подачи сварочной проволоки в течение цикла сварки, в результате чего на 27-30% сокращается расход электродной проволоки и электроэнергии, необходимой для ее расплавления, а таюке на 20-25% снижается расход защитного газа. При этом прочность одной заклепки, выполненной устройством, в 1,5-2 раза выше, что позволяет производить установку меньшего числа заклепок, сохраняя заданную прочность металлоконструкции.

9 -П

Ю

зо

Составитель Л.Комарова Редактор Л.Веселовская Техред О.Гортвай Корректор Е.Рошко

Заказ 4364/13Тираж 1001Подписное

ВНИИПИ ГосударственЯого комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4