Устройство для электронно-лучевой сварки Советский патент 1992 года по МПК B23K15/00 

Изобретение относится к установкам для электронно-лучевой сварки и может найти применение в машиностроении, судостроении и других отраслях народного хозяйства при необходимости изготовления сварных соединений с непротяженными продольными швами длинной до 500-700 мм как с локальной, так и с общей герметизацией зоны сварки,

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства при сварке швов различной конфигурации (прямолинейных, кольцевых, круговых и т.п.).

Указанная цель достигается тем, что устройство для злектронно-лучевой сварки с локальной герметизацией ее зоны, содержащее электронный излучатель, вакуумное уплотнение с эластичным немагнитным элементом, герметично соединенным с излучателем, с подвижной и неподвижной частями, с магнитной приставкой и полюсным наконечником, поверхность которого выполнена с канавками, расположенными в два ряда по замкнутому контуру с прямолинейными и криволинейными участками, снабжено электромагнитными насосами, соединенными с канавками полюсного наконечника, на криволинейных участках канавок размещены щетки из синтетического материала, эластичный элемент выполнен в виде отрезка ленты ограниченной длины и размещен в зазоре между полюсным наконечником и приставкой, а концы эластичного элемента закреплены на подвижной части уплотнения.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.З - разрез А-А на фйг.2; на фиг.4 - узел I на фиг.З; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.З.

устройство содержит вакуумное уплотнение в составе полюсного наконечника 1 и магнитной приставки 2 с установленными на ней направляющими 3, по котцрым перемещается каретка 4 с установленной на ней приводом 5 и электронно-лучевой пушкой 6. В зазоре, образованном полюсным наконечником и магнитной приставкой, установлен эластичный немагнитный элемент 7 ограниченной длины. Концы элемента крепятся с натягом на кронштейнах 8, установленных на каретке 4. Ход каретки ограничен конечными выклкэчателями 9, на которые воздействуют кулаки 10, установленные на ее боковых сторонах.

Полностью собранное магнитное уплотнение устанавливается на вакуумную камеру 11, имеющую паз, через который луч вводится в вакуум.

Полюсный наконечник 1 выполнен сварным и состоит из трех частей: средней части 12 из немагнитного материала и плиты 13 из магнитного материала.

5К боковым сторонам плиты 13 приварены немагнитные планки 14, на опорных площадках которых крепится полюсная Приставка 2 с помощью винтов 15. На поверхности плиты 13, обращенной к эластичной

10 ленте 7, выполнены два ряда зубчатых канавок, образующих внутренний и наружный замкнутые контуры, разделенные промежутком. На криволинейных участках зубчатых контуров в пазах установлены

5 фторопластовые щетки 16 и 17, ограничивающие вынос магнитнЪй жидкости 18 за пределы магнитного узла уплотнения.

Магнитная приставка 2 выполнена также сварной и состоит из немагнитной рамки

0 19 и магнитопррвода 20. Во впадине, образованной рамкой 19 и магнитопроводом 20, установлены постоянные магниты 21,, изолированные друг от друга в поперечном направлении немагнитной планкой 22. На

5 постоянные магниты 12 наложены магнит . ные пластины 23,-обеспечивающие равномерность магнитного потока по всей площади зубцовой зоны полюсного наконечника 1. Величина зазора между полюсным наконечником 1 и полюсной приставкой 2 регулируется с помощью компенсаторов 24.

Каретка 4 с электронным излучателем 6 снабжена роликами 25, с помощью которых

5 обеспечивается ее прямолинейное перемещение вдоль направляющих 3. Перемещение каретки 4 обеспечивается приводом 5, кинематическ1(1 связанным через приводную шестерню 26 с рейкой 27.

0 Проставка 28 обеспечивает герметичное соединение эластичного элемента 7 с кареткой 4. Распорная втулка 29 обеспечивает герметизацию эластичного элемента 7. Эта втулка при вращении гайки 30 деформи5 руёт кольцо 31 и уплотняет поверхности ленты 7. Для прохода электронного луча в вакуумную камеру 11 в полюсном накбнечнике 1 и полюсной приставке 2 выполнены пазы.

0 Устройство может работать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. При этом могут наблюдаться три фактора, отрицательно влияющие на процесс сварки. Возможно влияние магнитного

5 поля постоянных магнитов 21 на луч излучателя. При работе устройства, несмотря на наличие в конструкции синтетических щеток 16 и 17, может наблюдаться вынос магнитной жидкости за пределы магнитного узла устройства. При работе устройства в

вертикальном положении кроме выноса магнитной жидкости за пределы магнитного узла возможно сползание ее под действием силы тяжести вниз. При длительном отсутствии перепада давлений в магнитном узле вся жидкость может сконцентрироваться в нижней части его зубцовой зоны.

Возможное влияние магнитного поля постоянных магнитов 21 на луч излучателя устраняется его экранизацией, для чего проставка 28, распорная втулка 29 и другие элементы лучепровода выполнены, например, из электротехнической стали марки Э10-10880.

Для восполнения утраченной магнитной жидкости в магнитном узле устройства и равномерного распределения ее по всей поверхности зубцовой зоны в конструкции, устройства используются электромагнитные насосы 32. Конструкция насоса представляет собой линейный асинхронный двигатель (ЛАД), в рабочем зазоре которого) размещены трубки коллектора с магнитной жидкостью. Бегущее поле, создаваемое насосом, взаимодействуя с магнитной жидкостью, перемещает ее - по каналам, равномерно заполняя всю поверхность зубцовой зоны магнитного узла устройства. Каждый насос снабжен пятью изолированными друг от друга ёмкостями 33. Каждая емкость обслуживает свой ряд зубчатых канавок. Система питания магнитного узла жидкостью герметична, обеспечивает наблюдение за уровнем жидкости в каналах и возможность ее пополнения.,

Постоянные магниты 21 с пластинками 23, полюсный наконечник 1, магнитопровод 20 магнитной приставки 2 и магнитная жидкость 18 образует в зазоре магнитного узла замкнутую магнитную цепь L. Магнитная жидкость 18 удерживаег я в зазоре между поверхностью эластичного элемента 7 и вершиной зубца полюсного наконечника 1.

Наличие магнитной жидкости в зубцовой зоне герметизатора определяется после включения форвакуумных насосов. При наличии натекания в камеру необходимо включить электромагнитные насосы и приводом 5 перемещать каретку до полного прекращения натекания атмосферы в камеру 11, после чего выключить электромагнитные насосы 32 и выполнить сварочные работы.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в расширении технологических возможностей - обеспечении электронно-лучевой сварки кольцевых, круговых, спиральных и прямолинейных швов различных изделий за счет переналадки устройства. Экономический эффект при внедрении устройства может быть получен за счет повышения производительности труда.

Формула изобретения Устройство для электронно-лучевой сварки, содержащее электронный излучатель, герметично соединенное с ним вакуумное уплотнение с эластичным немагнитным элементом с подвижной и неподвижной частями, с магнитной приставкой и полюсным наконечником, поверхность которого выполнена с расположёнными в два ряда по замкнутому контуру канавками с прямолинейными и криволинейными участками, о тличающееся тем, что, с целью расширения номенклатуры свариваемых изделий и повышения надежности работы устройства, оно снабжено электромагнитными насосами, соединенными с канавками полюсного наконечника, на криволинейных участках канавок размещены щетки из синтетического материала, эластичный элемент выполнен в виде отрезка ленты ограниченной длины и размещен в зазоре между полюсным наконечником и приставкой, а концы эластичного элемента закреплены в подвижной части уплотнения.

АГ

1ч-.

фuгlf

Изобретение относится к установкам для электронно-лучевой сварки и может быть использовано для сварки швов длиной 500-700 мм с локальной герметизацией.Цель изобретения - расширение номенклатуры свариваемых изделий и пов.ышение надежности работы устройства. Устройство содержит полюсной наконечник 1, магнитную приставку 2, электронный излучатель 6, эластичный немагнитный элемент 7 ограниченной длины, а также электромагнитные насосы. Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия магнитной жидкости с полем полюсного наконечника 1 и полем постоянных магнитов, удерживает магнитную жидкость в зазоре между поверхностью эластичного элемента 7 и вершиной зубчатого полюсного наконечника 1. Этим обеспечивается герметизация зоны сварки. Устройство позволяет осуществлять сварку кольцевых, круговых, спиральных и прямолинейных швов при повышении производительности труда.6 ил.м юо ел>&Фиг.1

qjueS