Устройство для электродуговой сварки с колебаниями электрода Советский патент 1988 года по МПК B23K9/30 

Изобретение отнпснчч:я к сварке, в частнос Г и к устройствам для много- проходн(1Н сварки стыков с различной формой разделки, и может быть исполь зовано в различных областях машиностроения .

Целью изобретения является автоматическое изменение расстояния между изделием и мундштуком при многопро- ходной сварке с глубокой разделкой, повышение точности, гибкости управления амплитудой колебаний и быстроты изменения программы управления.

На фиг.1 изображено устройство для электродуговой шогопроходной сварки стыков с колебанием электрода, общий вид; на фиг,2 - вид А на фиг.; на фиг.З - вид Б на фиг,2; на фиг.4 - вид В на фиг.З; на фиг.З - разрез Г-Г на фиг.З; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.З (механизм колебаний показан в исходном положении, когда амплиту- да равна нулю); на фиг.7 - механизм колебаний в положении автоматической установки амплитуды Л,, вертикальный разрез (центры эксцентричной оси ручной корректировки лежат на одной горизонтали) ; на фиг,8 - то же, в положении автоматической установки ампли туды (кулачок управления амплитудой в том же положении, что и на фиг.7, но с дополнительной корректировкой величины амплитуды вручную, которая достигает значения А , центры экс- центричной оси смещены в вертикальной плоскости на величину S); на фиг.9 - положение механизма колебаний только при автоматической установке амплитуды А(косая шайба повер нута на 1/2 оборота по сравнению с положением механизма колебаний на фиг.7);. на фиг. 30 - разрез Е-Е на фиг.6; на фиг.11 - разрез Ж-Ж на фиг.З; на фиг, 12 - вид 3 на фиг.П; на фиг,13 - форма разделки изделия и величины перемещений электрода при сварке; на фиг.14 - вид И на фиг..

Устройство для электродуговой сварки с колебаниями электрода пред- назначено для выполнения одновремен- но двух кольцевых швов и содержит ос:нование 1 ,установленные на нем салазки 2, врашатель 3, заднюю бабку 4,снабженные трехкулачковыми паронами 3, ложемент 6, подающие механизмы 7 и два механизма 8 колебаний, отличающиеся между собой только зер кальным выполнением (фиг,). На ос

о 5

п

5

новации шлриирнг) закреплена н€ч:у|цая всю сварочную часть стойка 9, соединенная с ним пиевмоцилиндром 10. Механизм 8 колебаний соединен со стойкой 9 кронштейном 11 и приводится в движение двумя взаимно перпендикулярно установленными мотор-редукторами 12 (фиг. 2). К кронштейну 1 i. Тфиг.З) присоединен горизонтальный 13 и вертикальный 14 коллекторы.

Вертикальный коллектор 14 соединен с направляющей 13 (фиг,4 и 3), расположенной в пазах корпуса механизма 8 колебаний. В нижней части направляющей 13 закреплен ограничительный упор 6 (фиг.J2).

Механизм колебаний состоит из привода, на выходном валу .17 которого (фиг.6 и JO) осью J8 закреплены ступица .19 с кольцом 20, шарикоподшипник 21 и шайба 22, выполненная как одно целое с цапфой 23 (фиг.З). На валу 17 расположена с возможностью осевого перемещения ступица 24, шар- нирно соединенная тягой 23 с кольцом 20 (фиг.6). Диаметрально противоположно тяге 23 на ступице 24 расположен регулируемый упор 26, На ступице закреплены также шарикоподшипник 27 и обойма 28, выполненная как одно целое с двумя цапфами 29, соединенными тягами 30 с цапфами 31 рычага 32 (фиг.10), закрепленного в корпусе механизма колебаний на эксцентричной оси 33, эксцентриситет которой равен f (фиг.З). На квадратном конце оси 33 с возможностью осевого перемещения расположен маховичок 34 со штифтом 33, фиксирующимся под действием пружины 36 в углублении корпу- . са. На противоположном конце рычага .закреплены ролик 37 (фиг.6) и пружина 38 (фиг.З), соединяющая рычаг с корпусом механизма колебаний.

Шайба 22 цапфой 23 соединена с опорой 39, установленной с возможностью поворота на рычаг 40,который закреплен на траверсе 41, установленной с возможностью поворота на подшипниках 42 в корпусе и передающей колебания мундштуку 43 (фиг.З и 6). Пружиной 44 рычаг 40 соединен с корпусом механизма колебаний.

Аналогичный описанному мотор редуктору, но ориентированный перпендикулярно к нему, .мотор-редуктор 12 также закреплен на корпусе механизма колебаний. На коротком выходном валу

314

механизма колебаний неподвижно закреплена ступица 45 с шарнирно установленной в ней и нодпружиненной собачкой А6 и фиксатором 47. Быстросъемный блок, состоящий из кулачков 48 и 49s а также диска, снабженного управляющими элементами 50, собирается посредством гайки 51 и надет на ступицу 45 и фиксатор 47, служащий для передачи крутящего момента (фиг,5). Ролик 52 закреплен на рычаге 53, шарнирно уст тановленном на корпусе механизма коле баний и соединенном с роликом 54, установленном на рычаге 55, Последний также установлен шарнирно на корпусе механизма колебаний и соединен с пальцем 56, закрепленным неподв1-скно на направляющей 15 (фиг.12). Бесконтактные датчики 57 (фиг.З) закреплены на корпусе механизма колебаний, а бесконтактный датчик 58 (фиг.14) - на корпусе вращателя 3. Управляющий элемент 59 закреплен на патроне 5 вращателя. Винт 60 (фиг.4), снабжен- ный маховичком, соединяет корпус вертикального коллектора 14 с направляющей 15.

Устройство работает следующим образом..

В исходном положении стойка 9 вместе с подающими механизмами 7 и механизмами 8 колебаний отведена назад. Салазки 2 с закре;пленными на них вращателем 3 и задней бабкой 4 отведены в сторону от ложемента 6, на который оператор устанавливает изделие. После этого к изделию подводятся вращатель и задняя б абка, В патронах 5 изделие закрепляется. Стойка 9 подво- дится к изделию, при этом мундштуки 43 механизмов колебаний приближаются к разделкам изделия. Включается сварка кольцевых швов одновременно j.. причем первый проход выполняется без колебаний электродов, в так называе мрм О положении. При этом детали механизмов колебаний находят гя в положениях, изображенных на фиг.6, П и J2.

Эксцентричная ось 33 ориентирован так, что центры ее цапф и центр средней цилиндрической засти лежат на одной горизонтали, а штифт 35 иг,5) маховичка 34 находится в углублении корпуса механизма колебаний.

Под действием пружины 38 (фиг,6) рычаг 32 посредством тяг 30 (фиг.Ю) давит на обойму 28, шарикоподшип

5 0 5

0

о g

g

0

4

ник 27, ступицу 24 (имеющую возможность поступательного перемегшния по валу 17) и далее посредством тяги 25 (фиг.6) на кольцо 20 до соприкосновения его с упором 26 (этот упор предварительно отре1 улирован по высоте так, что при его соприкосновении с кольцом 20 оно не имеет торцевого биения) , В исходном положении при вращении вала 17, оси 18, ступицы 19 и кольца 20 эти детали свободно вращаются в шарикоподшипнике 2.1 и не сообщают каких-либо движенш шайбе 22, Между кулачками 48 и 49 и взаимодействующими с ними роликами 37 и 52 имеются зазоры m (фиг.6 и Jl).

После того, как изделие совершит один полный оборот и управляюпщй элемент 59, закрепленный на патроне 5, подойдет к бесконтактному датчику 58 (фиг,14), по сигналу датчика приводится во вращение мотор-редкутор 12, очередной управляющий элемент диска подойдет к бесконтактному датчику 57 (фиг.З), При этом вращение прекращает™ ся).

Работа устройства для автоматического изменения амплитуды колебаний показана на фиг.7-9,

Одно из таких положений (при повороте из исходного положения блока кулачков на 180°) показано на фиг,7, Ролик 37 отжат кулачком 49 книзу, рычаг 32 повернут вокруг неподвижной эксцентричной оси 33 и посредством тяг 30 перемещаем- вниз по валу 17 обойму 28, шарикоподшипник 27 и ступицу 24. Последняя посредством тяги 25 поворачивает только кольцо 20, шарикоподшипник 21,и щайбу 22 вокруг оси J8 на некоторый угол, а щайба 22 своей цапфой 23 посредством опоры 39 поворачивает рычаг 40 с закрепленным в нем мундштуком 43, тем самым задав (изменив) автоматически определен- ную амплитуду колебаний. При вращении вала 17, при его повороте на 180°. (фиг,9) мундштук колеблется с « амплитудой А, величина которой зависит от радиуса кулачка.

В случае необходимости корректировки амплитуды вручную (например, при отклонениях формы для размеров разделки от номинальных) оператор, вытянув маховичок 34, фиксирующийся штифтом 35 в углублении корпуса, поворачивает эксцентричную ось 33 так, что центр средней части этой оси,нафиг.1

ВцдА

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для многопроходной сварки стыков с различной формой разделки, и может быть использовано в различных областях машиностроения. Целью является автоматическое изменение расстояния между издег,: ; лием и мундштуком при многопроходной сварке с глубокой разделкой, повышение точности, гибкости управления- амплитудой колебаний и быстроты изменения программы управления. Устройство содержит быстросъемный сменный коман - доаппарат. Последний выполнен в виде блока кулачков, кинематически связанных с рычагами. Для автоматического изменения амплитуды колебаний ролик отжимается кулачком книзу. Рычаг отжимает вниз по валу обойму, шарикоподшипник и ступицу. Ступица поворачивает шайбу вокруг оси, а шайба своей цапфой поворачивает рычаг с закрепленным в нем мундштуком. При вращении вала мундштук колеблется с амплитудой А. Для автоматического изменения расстояния между изделием и мундштуком кулачок, наезжая на второй, ролик, поворачивает второй рычаг, кинематически связанный с пальцем, и поднимает механизм колебаний по направляющей. 1 з.п.ф-лы, 14 ил. i (Л

77

72

фиг. 2.

BuSS

Виде

15

Фи.&М

7 / I / /

32 37 г5 и ZU 30

0

lli

фиг. 5

13

Фиг.б.

- ./

°

28 27 2it 30

Л

Г

фиг Л

V

Хг

ЦИК.

ifS

.

К

Фиг.П

в /5

58

4-С

Фиг.П

di/dfl

59

+

/

I/

фиг.1