Устройство для сварки в защитных газах Советский патент 1989 года по МПК B23K9/16 

JV

(Л

:л

ел

:«9

см

fut.l

31505

ным клапаном и горелкой и имеющий исполнительный механизм, заключенный в корпус. Для ведения процесса при повышенном расходе и давлении газа устройство снабжено дополнительным источником газа. В корпусе 25 дополнительного клапана выполнено корпусное седло 26 и два снабженных штуцерами 22, 24 отверстия 27, 28. Одно отверстие - входное (27), связано с дополнительным источником газа, а другое - выходное (28) - с наконечником сварочной горелки. Исполнительный механизм дополнительного клапана выполнен в виде штока 30 с централь- ным отверстием 31 и запорным конусом 32, соответствующим седлу 26 корпуса 25. Шток установлен в корпусе между двумя эластичными в аксиальном нап- равлении диафрагменными манжетами 33, 34, краями защемленными в корпусе 25. Манжета 33 выполнена сплошной и поджата через гильзу 35 и пружинистое стопорное кольцо 36 установленным на корпусе стаканом 37, а манжета 34 выполнена перфорированной и поджата через фланец 38 пружинящим стопорным кольцом 39, расположенным противоположно стакану, В боковой стенке uiTOKa

30 выполнено дросселирующее отверстие 31, соединяющее входное отверстие 27 корпуса 25 с камерогт 41, образованной сплошной диафрагменной манжетой 33 и гильзой 35, установленной со стороны стакана 37, Торец штока 30, который расположен со стороны перфорированной диафрагменной манжеты 34, подпружинен и снабжен регулировочным механизмом дросселирующего отверстия. На торце стакана установлен штуцер, связанный через электромагнитный клапан 11 с газовой магистралью горелки. На боковой стенке стакана 37 выполнено отверстие 44, а в полости стакана герметично на скользящей посадке смонтирован плунжер 45 с трубчатым хвостовиком, имеющим на торце канавки. Хвостовик пропущен через отверстие гильзы 35 до упора в торец штока 30, Дополнительный клапан заключен в корпус, имеющий по крайней мере одну плоскую стенку, имеющую адгезионное покрытие, защищенное предохранительной пленкой. Устройство обеспечивает быструю наладку оборудования на сварку как при обычном расходе и давлении защитного газа, так и при повышенном, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для дуговой сварки в защитных газах и может быть использовано в тех областях машиностроения, где этот процесс находит применение. Цель изобретения - обеспечение ведения процесса сварки в защитных газах при большом расходе и давлении газа с использованием газосжимающего наконечника без демонтажа газовых систем на оборудовании, обеспечивающем сварку в защитных газах при обычном расходе газа, удобный монтаж и демонтаж устройства. Устройство содержит горелку, соединенную через электромагнитный клапан с источником защитного газа, и дополнительный клапан, установленный между электромагнитным клапаном и горелкой и имеющий исполнительный механизм, заключенный в корпус. Для ведения процесса при повышенном расходе и давлении газа устройство снабжено дополнительным источником газа. В корпусе 25 дополнительного клапана выполнено корпусное седло 26 и два снабженных штуцерами 22, 24 отверстия 27,28. Одно отверстие - входное (27), связано с дополнительным источником газа, а другое - выходное (28) - с наконечником сварочной горелки. Исполнительный механизм дополнительного клапана выполнен в виде штока 30 с центральным отверстием 31 и запорным конусом 32, соответствующим седлу 26 корпуса 25. Шток установлен в корпусе между двумя эластичными в аксиальном направлении диафрагменными манжетами 33,34, краями защемленными в корпусе 25. Манжета 33 выполнена сплошной и поджата через гильзу 35 и пружинистое стопорное кольцо 36 установленным на корпусе стаканом 37, а манжета 34 выполнена перфорированной и поджата через фланец 38 пружинящим стопорным кольцом 39, расположенным противоположно стакану. В боковой стенке штока 30 выполнено дросселирующее отверстие 31, соединяющее входное отверстие 27 корпуса 25 с камерой 41, образованной сплошной диафрагменной манжетой 33 и гильзой 35, установленной со стороны стакана 37. Торец штока 30, который расположен со стороны перфорированной диафрагменной манжеты 34, подпружинен и снабжен регулировочным механизмом дросселирующего отверстия. На торце стакана установлен штуцер, связанный через электромагнитный клапан 11 с газовой магистралью горелки. На боковой стенке стакана 37 выполнено выпускное отверстие 44, а в полости стакана герметично на скользящей посадке смонтирован плунжер 45 с трубчатым хвостовиком, имеющим на торце канавки. Хвостовик пропущен через отверстие гильзы 35 до упора в торец штока 30. Дополнительный клапан заключен в корпус, имеющий по крайней мере одну плоскую стенку, имеющую адгезионное покрытие, защищенное предохранительной пленкой. Устройство обеспечивает быструю наладку оборудования на сварку как при обычном расходе и давлении защитного газа, так и при повышенном. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к оборудованию для сварки в защитных газах и может быть использовано в различньгх отраслях промышленности.

Целью изобретения является обеспечение ведения процесса сварки в защитных газах при больших расходах и давлении газа с использованием га- зосжимающего наконечника без демонтажа газовых систем на оборудовании, обеспечивающем сварку в защитных газах при обычном расходе и давлении газа.

На фиг.1 приведена схема оборудования для сварки металлическим расходуемым электродом в защитном газе с использованием предложенного устг ройства; на фиг,2 - вертикальный разрез дополнительного клапана, входящего в конструкцию устройства с указанием связи с комплектным электромагнитным клапаном; на фиг.З и 4 - в увеличенном масштабе вертикальные местные разрезы, поясняющие функциональное взаимодействие различных деталей клапана, изображенного на фиг, фиг,2,

На фиг.1 показана типовая система

для электродуговой сварки расходуемым электродом в защитном газе.В эту систему входит газозащитный наконечник 1,находящийся на корпусе сварочной горелки 2, которая подключена через кабельный

шланг 3 к вспомогательно-обеспечивающему оборудованию 4, которое может быть выполнено в виде стационарной установки или в виде подвижного агрегата. Кабельньй шланг 3 служит

для нескольких целей, а именно: для непрерьшной подачи расходуемой электродной проволоки или подобного рабочего материала 5 с раздаточного барабана 6 через подающие ролики 7 и приемный узел 8; для непрерывной подачи защитного газа от накопительного источника 9 по гибкому раздаточному шлангу 10 к электромагнитному клапану 1 1 , которьтй действует как главный

отсечной клапан для подачи электропитания от источника 12. Накопительный источник 9 представляет собой стандартный баллон сжатого газа с выходным штуцером 13. К штуцеру 13 подсоединен Шланг 10, по которому осуществляется газопитание всей сварочной системы.

Подготовка типовой системы электродуговой сварки к работе с повышенным расходом и давлением защитного газа с применением газосжимающего сопла состоит в следующем.

Шланг 10 питания отсоединяется от штуцера 13 газового баллона 9 и подсоединяется к штуцеру 14 дополнительного клапана 15. Для наглядности это и другие необходимые подсоединения,

необходимые для перехода на работу с га- 20 ньпЧ клапан 11 с газовой магистралью гозосжимающим сопловым наконечником 16, на фиг. 1 показаны пунктирными линиями. Сварочная горелка 2 с газосжимающим наконечником 16 работает от другого, более высокопроизводительного источника газа, в качестве которого может служить использующаяся на предприятии система 17 питания сжатым воздухом. Она включает в себя регулирующий вентиль 18 с рукояткой 19 регулирования давления питания. Кроме того, имеется фильтр-сепаратор 20, с помощью которого осуществляют очистку воздуха при действующем рабочем давлении, составляющем 3,5-70 кгс/см. Сжатый воздух подают по питающему шлангу 21 во входной штуцер 22 клапана 15. Гибким шлангом 23 соединяют выходной штуцер 24 с газосжимающим наконечником (соплом) 16. Входящий в устройство (см. фиг.2) дополнительный клапан 15 состоит из корпуса 25, в котором вьтолнено конусное седло 26 и два отверстия 27, 28 со штуцерамирелки 2, на боковой стенке стакана выполнено отверстие 44.

В полости стакана 37 герметично н скользящей посадке смонтирован плун- 25 жер 45 с трубчатым хвостовиком 46, имеющим на торце канавки 47 (фиг.З). Хвостовик пропущен через отверстие гильзы 35 до упора в торец штока 30.

Устройство работает следующим образом.

30

35

40

При открытом электромагнитном клапане 11 дополнительный клапан 15 открыт и пропускает сжатый воздух под относительно высоким давлением от магистрали питания к газосжимающему сопловому наконечнику 16 сварочной головки. В это время регулирующий вен тиль 18 выводится рукояткой 19 в поло жение, при котором на индикаторе 29

реализуется потребное выходное давление. В таком режиме часть воздуха проходит через отверстие 31 и стравливается в окружающую атмосферу че- 22, 24. Отверстие 27 является входным .- рез шланг 10 и отверстие (не показа- и связано с дополнительным источником но) в корпусе сварочной горелки 2.

17 газа через шланг 21, а другое 28 - выходным и связано через индикатор 29 и шланг 23 с наконечником 16.

Исполнительный механизм дополнительного клапана 15 выполнен в виде штока 30 с центральным отверстием 31 (фиг.З) и запорньм конусом 32, соответствующим седлу 26 корпуса. Шток установлен в корпусе между эластичными в аксиальном направлении диафраг- менными манжетами 33 и 34, защемленными краями в корпусе. Манжета 33 выполнена сплошной и поджата через гильЗУ 35 и пружинистое стопорное кольцо 36 установленным на корпусе 25 стаканом 37. Манжета 34 вьтолнена перфори- рованной я поджата через фланец 38, расположенный противоположно стакану 37, пружинящим стопорным кольцом 39. В боковой стенке штока 30 (фиг.4) выполнено дросселирующее отверстие

40, соединяющее входное отверстие 27 с камерой 41, образованной сплошной диаЛрагменной манжетой 33 и гильзой 35. Торец штока 30 со стороны перфорированной диафрагмы подпружинен относительно фланца 38 пружиной 42 и снабжен регулировочным механизмом 43 (фиг.4) дросселирующего отверстия 40, Нл торце стакана 37 установлен штуцер 14, связанный через электромагнитрелки 2, на боковой стенке стакана выполнено отверстие 44.

В полости стакана 37 герметично на скользящей посадке смонтирован плун- жер 45 с трубчатым хвостовиком 46, имеющим на торце канавки 47 (фиг.З).. Хвостовик пропущен через отверстие гильзы 35 до упора в торец штока 30.

Устройство работает следующим образом.

При открытом электромагнитном клапане 11 дополнительный клапан 15 открыт и пропускает сжатый воздух под относительно высоким давлением от магистрали питания к газосжимающему сопловому наконечнику 16 сварочной головки. В это время регулирующий вентиль 18 выводится рукояткой 19 в положение, при котором на индикаторе 29

реализуется потребное выходное давление. В таком режиме часть воздуха проходит через отверстие 31 и стравливается в окружающую атмосферу че- рез шланг 10 и отверстие (не показа- но) в корпусе сварочной горелки 2.

0

5

Пря переводе электромагнитного клапана 1 1 в перекрытое положение камера 41 над диафрагменной манжетой 33 становится герметизированно замкнутой, причем перекрытый объем определяется в основном объемом шланга 10. В этом случае воздух, проходя через отверстие 31, относительно медленно повышает давление над диафрагменной манжетой 33, которая постепенно отжимается вниз в положение, при котором конус 32 щтока садится в седло 26, перекрьшая доступ воздутсу из питающей

стационарной магитрали к сопловому наконечнику 16 сварочной горелки. В свою очередь, когда дополнительный клапан 15 закрыт, а электромагнитный клапан 11 переводится в открытое состояние, происходит быстрое стравливание воздуха из объема над диафрагмен- ной манжетой 33, в результате чего пружина А2, разжимаясь, открывает клапан, давая возможность воздуху с большим давлением (от стационарной компрессорной системы) быстро заполнить объем под манжетой 33.

Замедленное перекрывание .дополни- тельного клапана, обеспечиваемое с помощью электромагнитного клапана, обеспечивает временную задержку в перекрьгоании доступа воздуха под боль большим давлением к наконечнику 16 и охлаждающую продувку наконечника сварочной горелки после отключения электропитания и прекращения сварки. Величина этой временной задержки зависит от диаметра отверстия 31, а также от объемных соотношений, определяемых, в частности, объемом шланга 10. Временная задержка, используемая для охлаждения, может быт различной для различных типов приме- няемых наконечников и соответственно различных видов обработки. Для подбора необходимой временной задержки применительно к используемому сварочному оборудованию и рабочим параметрам реализуемого процесса обработки отверстие 31 выполняют регулируемым по размеру. В нижней части штока 30 дополнительного клапана выполнено резьбовое отверстие (фиг.А), в которое входит регулировочный винт или жиклер 43, имеющий головку с гнездом под торцовой ключ для регулирования его продольного положения посредством вращения. При изменении продоль- ного положения жиклера изменяется сечение отверстия 31. Доступ к жиклеру A3 обеспечивается достаточно прос то за счет снятия на время пружинящего кольца 39 и пружины 42.

Для нормального функционирования

устройства проходное сечение дополнительного клапана должно превосходить проходное сечение электромагнитного клапана, так как электромагнитный клапан, входящий в комплект стандартного сварочного оборудования, не способен обеспечить пропускание доста-

0 5 О 0

г

5

точно больших объемов газа, необходимых для функционирования газосжи- мающего соплового наконечника. При этом очевидно, что максимальная эффективная площадь проходного сечения отверстия в штоке должна быть меньше площади проходного сечения электромагнитного клапана. Это необходимо для того, чтобы при открывании электромагнитного клапана обеспечить быстрое открьшание дополнительного клапана.

Для удобства монтажа и демонтажа дополнительного клапана вместе с арматурой его заключают в корпус, имеющий по крайней мере одну плоскую, стенку, имеющую адгезионное покрытие, запрещенное предохранительной пленкой.

Формула изобретения

щее входное отверстие с камерой, образованной сплошной диафрагменной манжетой и гильзой, установленной со стороны стакана, а торец штока, рас- положенный со стороны перфорированной диафрагменной манжеты, подпружинен и снабжен регулировочным механизмом дросселирующего отверстия, на торце стакана установлен штуцер, связанный через электромагнитный клапан с газовой магитралью горелки, на боковой стенке выполнено вьтускное отверстие, в полости стакана герметично на

15

50 31

Фиг.)

Редактор О.Спесивых

Составитель А.Гаврилов Техред М.Моргентал

Заказ 5271/58

Тираж 89А

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5

с

0

1 10

скользящей посадке смонтирован плунжер с трубчатым хвостовиком, имеющттм на торце канавки, при этом хвостовик пропущен через отверстие г шьзы до упора в торец штока.

/7 18

.2

Корректор Н.Борисова

Подписное