Устройство для подачи электродной проволоки Советский патент 1987 года по МПК B23K9/12 

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что динамический элемент выполнен в виде установленной с возможностью осевого перемещения втулки, посаженной на удлиненную часть корпуса, при этом один ее конец помещен в отверстие электромагнитной катушки, а на втором ее конце в подшипнике установлен копир.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что копир выполнен в виде гайки, навинченной на удлиненную часть корпуса, часть наружной поверхности копира выполнена конической, а остальная часть цилиндрической, электромагнитная катушка выполнена с радиальной обмоткой и сердечником с выточками и установлена кон- центрично цилиндрической части копира.

4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что цилиндрическая часть копира выполнена в виде чаши, в которой размещена электромагнитная катушка.

5.Устройство по п. 4, отличающееся тем, что копир выполнен с внутренней копирной поверхностью.

Изобретение касается устройства для планетарной подачи электродной проволоки с регулированием выталкивающей силы.

Известно устройство для подачи электродной проволоки, содержащее корпус с удли- ненной частью, жестко связанной с валом электродвигателя, расположенные в корпусе порщни, несущие установленные на осях с возможностью вращения ролики для подачи проволоки и контактирующие наружными торцовыми поверхностями при помощи тел вращения с копиром, установленным с возможностью вращения совместно с корпусом.

Недостаток этого устройства для подачи проволоки состоит в том, что требуется точное изготовление и максимальная разность инерции между приводными и ведомыми элементами, причем к их обслуживанию предъявляются высокие требования.

Целью изобретения является упрощение регулирования усилия подачи проволоки.

Эта цель достигается тем, что устройство для подачи электродной проволоки, содержащее корпус с удлиненной частью, жестко связанной с валом электродвигателя, расположенные в корпусе поршни, несущие установленные на осях с возможностью вращения ролики для подачи проволоки и контактирующие наружными торцовыми поверхностями при помощи тел вращения с копиром, установленным с воз

6.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что копир выполнен заодно с динамическим элементом, при этом часть копира, контактирующая с телами вращения, выполнена в виде кулачка с секторными выточками, а другая часть выполнена в виде чащи, в полости которой размещена электромагнитная катушка с внутренним статором.

7.Устройство по п. 6, oтлu iaющeecя тем, что между телами вращения и торцами поршней смонтированы шарнирно закрепленные на корпусе двуплечие рычаги, расположенные перпендикулярно направлению подачи проволоки.

8.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что динамический элемент выполнен в виде установленного на удлиненной части корпуса кулачка с цилиндрической частью, охваченной обмоткой электромагнитной ка- тущки электродвигателя, торец которой установлен с зазором относительно торца кулачка.

можностью вращения совместно с корпусом, снабжено электромагнитной катушкой, закрепленной на корпусе электродвигателя, и жестко связанным с ней динамическим элементом, соединенным с копиром.

Динамический элемент может быть выполнен в виде установленной с возможностью осевого перемещения втулки, посаженной на удлиненную часть корпуса, при этом один ее конец помещен в отверстие электромагнитной катушки, а на втором ее конце в подшипнике установлен копир.

Копир может быть выполнен в виде гайки, навинченной на удлиненную часть корпуса, часть наружной поверхности копира выполнена конической, а остальная часть цилиндрической, электромагнитная катушка выполнена с радиальной обмоткой и сердечником с выточками и установлена концент- рично цилиндрической части копира.

Цилиндрическая часть копира выполнена в виде чаши, в которой размещена электромагнитная катущка. Копир выполнен с внутренней копирной поверхностью.

Копир может быть выполнен заодно с динамическим элементом, при этом часть копира, контактирующая с телами вращения, выполнена в виде кулачка с секторными выточками, а другая часть выполнена в виде чащи, в полости которой размещена электромагнитная катущка с внутренним статором.

Между телами вращения и торцами поршней смонтированы шарнирно закрепленные на корпусе двуплечие рычаги, расположенные перпендикулярно направлению подачи проволоки.

Динамический элемент может быть выполнен в виде установленного на удлиненной части корпуса кулачка с цилиндрической частью, охваченной обмоткой электромагнитной катушки электродвигателя, торец которой установлен торца кулачка.

На фиг. 1 представлено устройство с регулированием выталкивающей силы при использовании аксиального магнитного поля; на фиг. 2 - то же, с регулированием выталкивающей силы посредством вихревого магнитного поля (скользящего магнитного поля), возбужденного внешней катушкой, причем это магнитное поле действует на конусообразную гайку, вращающуюся вдоль

Предлагаемое устройство (фиг. 1, 2, 3, 9, 11 и 13) содержит электродвигатель 1, на полом валу 2 которого укреплен корпус 3. В корпусе 3 расположены поршни 4, на которых помещены с возможностью вращения на осях ролики 5 для подачи проволоки 6, оси которых составляют угол. Каждый из поршней 4 имеет глухое отверстие, в которое помещена пружина 7, причем один конец ее соприкасается с корс зазором относительно ю пусом 3, а другой конец (в поршне) стремится вытолкнуть поршень из глухого отверстия.

На выточках периферийной части корпуса 3 в плоскости поршней 4 и электродной проволоки 6 шарнирно крепятся на осях 8 двуплечие рычаги 9. Один конец каждого двуплечего рычага 9 прилегает к торцовой части соответствующего поршня, в то время как его другой конец контактирует с помошью ролика 10 или шара нарезки; на фиг. 3 - то же, с регулиро- JQ 1 с рабочей поверхностью 12 или 13 кону- ванием выталкивающей силы посредствомса 14 или кулачка 15.

вихревого магнитного поля (скользящего маг-Движение двуплечих рычагов 9 и соотнитного поля), возбужденного внутреннейветственно поршней 4 с укрепленными на

катушкой, причем это магнитное поле действует на конусообразную гайку, вращающуюся вдоль нарезки; на фиг. 4 - то же, 25 с регулированием выталкивающей силы, возбужденной тангенциальным магнитным полем, которое действует на конусообразную гайку, вращающуюся вдоль нарезки и прижимающую непосредственно поршни с роликами; на фиг. 5 - катушка для возбуждения вихревого магнитного поля (скользя- шего магнитного поля), расположенная внутри относительно скользящего диска; на

фиг. 6 - то же, вариант выполнения с наружным расположением относительно

них роликами 5 происходит в результате относительного перемещения заднего конца рычагов 9 в направлении, перпендикулярном оси 8.

В другом случае (фиг. 4) нажим на поршни 4 осуществляется непосредственно через копир, выполненный в виде конусообразного тела 16, которое движется с воз- можностью вращения вдоль нарезки 17 в корпусе 3 и своей внутренней конусообразной поверхностью 12 давит на поршни 4. В этом случае наружные концы поршней 4 выполнены также коническими. Для снижения сопротивления трению при скольжении

40

скользящего диска; на фиг. 7 - катушка предусмотрено использование в наружных для возбуждения тангенциального маг-концах поршней вращающихся подшипнинитного поля с внутренним расположен иемков 18.

относительно скользящего диска; на фиг. 8-До сих пор кинематическая схема и спото же, с наружным расположением относительно скользящего диска; на фиг. 9 - устройство с регулированием выталкивающей силы посредством кулачка, приводимого в действие вихревым магнитным полем; на фиг. 10 - разрез А-А на фиг. 9 (изображено конечное положение прижима динамического элемента - кулачка); на 45 но подвижного конуса 14, а в другом слу- фиг. 11 - устройство для регулированиячае - в виде радиально вращающегося

выталкивающей силы с помощью кулачка, . кулачка 15, в третьем же случае - в виде приводимого в действие вихревым магнит-конусообразного тела 16, которые движутся

ным полем (скользящим магнитным полем), причем кулачок воздействует на рычаги, которые расположены перпендикулярно направлению подачи электродной проволоки; на фиг. 12 - разрез Б-Б на фиг. 11 (показано положение кулачка); на фиг. 13 - вариант использования вихревого магнитсоб нажима на электродную проволоку осуществлялись с помощью роликов 5 для подачи проволоки, которые монтируются на поршнях 4.

В одном случае рычаги 9 контактируют с копиром, выполненным в виде аксиаль50

в радиальном или аксиальном направлении под действием электромагнитного поля с помощью соединенного с корпусом динамического элемента.

На фиг. I представлен случай, когда конус 14 размещен во втулке 19, которая является динамическим элементом, с помощью подшипника 20. Радиально намотанная катушка 21, жестко крепяшаяся на корпусе электродвигателя 1, создает аксиальное магнитное поле 22.

ного ПОЛЯ ротора двигателя для регулирования выталкивающей силы путем приведения в действия кулачка; на фиг. 14 - ролики для подачи проволоки.

них роликами 5 происходит в результате относительного перемещения заднего конца рычагов 9 в направлении, перпендикулярном оси 8.

В другом случае (фиг. 4) нажим на поршни 4 осуществляется непосредственно через копир, выполненный в виде конусообразного тела 16, которое движется с воз- можностью вращения вдоль нарезки 17 в корпусе 3 и своей внутренней конусообразной поверхностью 12 давит на поршни 4. В этом случае наружные концы поршней 4 выполнены также коническими. Для снижения сопротивления трению при скольжении

предусмотрено использование в наружных концах поршней вращающихся подшипни

До сих пор кинематическая схема и споно подвижного конуса 14, а в другом слу- чае - в виде радиально вращающегося

соб нажима на электродную проволоку осуществлялись с помощью роликов 5 для подачи проволоки, которые монтируются на поршнях 4.

В одном случае рычаги 9 контактируют с копиром, выполненным в виде аксиаль

в радиальном или аксиальном направлении под действием электромагнитного поля с помощью соединенного с корпусом динамического элемента.

На фиг. I представлен случай, когда конус 14 размещен во втулке 19, которая является динамическим элементом, с помощью подшипника 20. Радиально намотанная катушка 21, жестко крепяшаяся на корпусе электродвигателя 1, создает аксиальное магнитное поле 22.

Принцип действия устройства следующий.

Возбужденное катушкой 21 магнитное поле 22 перемещает динамический элемент - втулку 19 - в аксиальном направлении относительно корпуса 3, причем эта втулка 19 приводит в свою очередь в поступательное движение конус 14 с конусообразной поверхностью 12. С этой конусообразной поверхностью контактируют через ролики 10 рычаги 9, которые, вращаясь вокруг оси 8, прижимают или освобождают соответственно направлению действия магнитного поля поршни 4 и соединенные с ними ролики 5 к электродной проволоке 6.

В случае, изображенном на фиг. 2, ко- пир (конус 14) крепится с помощью нарезки 17 в корпусе 3. Катушка 23 с радиальной обмоткой, железным сердечником 24 и выточками 25 жестко крепится на корпусе двигателя 1, окружая при этом наружную цилиндрическую поверхность конуса 14, который выполняет функцию динамического элемента.

В этом случае принцип действия устройства следующий.

При подаче тока в катушку 23 возбуждается через железный сердечник 24 в воздушном зазоре 26 и в корпусе конуса 14 вихревое магнитное поле (скользящее магнитное поле) 27, которое оказывает сопротивление вращению конуса 14, вращающегося от оси двигателя 1 вместе с корпусом 3. Вследствие этого конус 14 вращается в нарезке 17 относительно корпуса 3 и перемещается таким образом в аксиальном направлении, причем он поднимает на одном конце рычаги 9. Эти рычаги нажимают в свою очередь на поршни 4, в результате чего ролики 5 для подачи проволоки прижимаются к электродной проволоке 6.

В этом случае устройство может выполняться в двух вариантах, а именно при использовании электромагнитного поля, возбуждаемого внутренним статором (фиг. 5) или наружным статором (фиг. 5).

Принцип действия устройства с внутренним статором, изображенного на фиг. 3, аналогичен принципу действия устройства с наружным статором (фиг. 2).

Устройство катушек, расположенных внутри или снаружи динамического элемента, изображается на фиг. 5 и 6. Катушке с железным сердечником 28 и 24 придана форма звезды с несколькими секторными полюсами 29 (фиг. 5 и 6), в которых имеются дополнительные выточки 25. На этот сердечник намотана катушка 23.

Устройство для планетарной подачи электродной проволоки может выполняться для регулирования выталкивающей силы с помощью, тангенциального магнитного поля W. В этом случае устройство статора следующее: статор (фиг. 8) установлен снаружи относительно динамического элемента 30 или конуса 14 и статор (фиг. 7) размещен внутри.

5

Расположенная в аксиальном направлении обмотка 31 возбуждает тангенциальное электромагнитное поле . Такой же обмоткой снабжен статор с железным сердечником 28. Случай применения электромагнитного поля для приведения в действие кулачка представлен на фиг. 9-13. Кулачок 15 (фиг. 9 и 10) имеет секторные выточки с рабочей поверхностью 13 в цилиндрическом диске, который является составной частью цилиндрического тела, выполняющую функцию динамического элемента 30. Это цилиндрическое тело - динамический элемент 30 - смонтировано с помощью подщипни- ка 20 на корпусе 3. Во внутренней зоне динамического элемента 30 расположена концентрически катушка 23, которая (соответственно виду обмотки) возбуждает вихревое магнитное поле 27 или же тангенциальное магнитное поле W. С помощью секторных выточек с рабочей поверхностью

0 13 кулачок 15 контактирует с рычагами 9 через шары 11.

Принцип действия описанного устройства следующий (фиг. 9).

Жестко крепящийся на валу двигателя 1 корпус 3 вращается за счет крутящего мо мента двигателя. Динамический элемент 30 с кулачком 15 вращается вследствие касания роликов 10 в секторных выточках с рабочей поверхностью 13 кулачков 15, причем они установлены в подшипнике 20. Когда катушка 23 возбуждает вихревое магнитное поле 27 или же тангенциальное электромагнитное поле W, оно за.мыкается через динамический элемент 30, создающий тормозящее действие. Это приводит к относительному вращению динамического эле мента 30 и соответственно кулачка 15 относительно корпуса 3 и, следовательно, к подъему рычагов 9 вдоль секторных выточек с рабочей поверхностью 13 кулачков 15. В результате этого рычаги 9 давят своими задними концами на порщни и через

0 них давление передается через ролики 5 на электродную проволоку.

Регулирование может осуществляться также в случае расположения рычагов 9 перпендикулярно направлению подачи (фиг. 11 и 12) путем прижима кулачками роликов че- рез вихревое магнитное поле 27 или же тангенциальное электромагнитное поле W. В этом варианте кулачок 15 выполняется внутри цилиндрического тела 30 (фиг. 12), причем этот кулачок является частью этого

Q цилиндрического тела 30.

Принцип действия устройства при регулировании аналогичен предыдущему случаю. Катушка 23 возбуждает электромагнитное поле 27 (W), которое замыкается железным сердечником 28 и действует как вих5 ревое магнитное поле 27 или тангенциальное электромагнитное поле W, вызывающее относительное вращательное движение динамического элемента 30 относительно кулач0

ка 15 и кулачка 15 относительно корпуса 3. Это движение корпуса 3 и кулачка 15 приводит к перемещению рычагов 9, которые своим одним концом контактируют через ролики 10 с рабочей поверхностью 13 кулачка 15, а своим более коротким концом - с поршнем 4, в результате чего ролики 5 для подачи проволоки прижимаются к электродной проволоке 6.

Кроме того, устройство может выполняться с регулированием путем использования электромагнитного поля IF самого ротора двигателя (фиг. 13). В этом варианте вал 2 электродвигателя 1 жестко соединен с удлиненной частью корпуса 3. Вокруг удлиненной части корпуса 3 может свободно вра- щаться с помощью подшипника 20 кулачок 15, с рабочей поверхностью 13 которого контактируют щары 11, которые крепятся на длинных плечах двуплечих рычагов 9. Один конец кулачка 15 с торцовой частью 32 выполняет функцию динамического эле- мента, причем эта торцовая часть 32 имеет минимальный зазор относительно обмотки ротора 33, которая отделена, от торцовой части 32 выточками 34. Двигатель и устройство закрыты общей крышкой 35, которая крепится с помощью подшипников 36 на валу электродвигателя. На передней части вала 2 электродвигателя сделаны две

0

5 0

противоположные секторные выточки, диаметр которых соответствует диаметру роликов 5 для подачи проволоки 6.

Принцип действия описанного устройства следующий.

При подаче электрического тока на ротор электродвигателя 1 вокруг обмотки возбуждается вихревое магнитное поле 37, силовые линии которого замыкаются через торцовую часть 32 кулачка 15, выполняющего функцию динамического элемента. Это электромагнитное поле 37 сопротивляется вращению кулачка 15, который при своем вращении вокруг корпуса 3 имеет относительное задерживание, в результате чего он воздействует на рычаги 9, которые в свою очередь воздействуют на ролики 5.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества: создание возможности автоматического регулирования в зависимости от диаметра проволоки и выталкивающей силы, не открывая установку; создание возможности точного регулирования в зависимости от выталкивающей силы как до начала сварки, так и в процессе сварки; создание точного регулирования выталкивающей силы в зависимости от подведенного материала (стальная, алюминиевая или трубчатая электродная проволока) как до начала сварки, так и в процессе сварки.

8

7

ffue.Z

г5 гз

7 12 8

71

«i

фие-.З

30

гд

фиг. 5

1

23

2

uf.6

гв

фие.7

гз

cpuf.S

2

гв s

фиг.ГО

7J

фиаП

J/

W

7/

cpue.J2

j5 j -37 7Г 20 g 8 zi

I//////

////////A////////)

32

56

(-Cre/s73

фиг. 7