Установка для сварки давлением Советский патент 1992 года по МПК B23K20/00 

Изобретение относится к оборудованию для сварки давлением и может быть использовано в машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности.

Известна установка для диффузионной сварки, содержащая вакуумную камеру, шток для сжатия свариваемых деталей, введенный в камеру через сил ьфонное уплотнение, и устройство для компенсации атмосферного давления в виде дополнительной подвижной1 траверсы с рычагами, связанной стяжками с основной подвижной траверсой.

Недостатком установки является сложность, большие габариты и недостаточная точность приложения сварочного давления.

Известна установка для сварки давлением, содержащая вакуумную камеру, шток с сильфонным вводом, опорную плиту, подвижную траверсу с силоизмерительным устройством, устройство для компенсации атмосферного давления в виде сильфона с крышкой, полость которого соединена с рабочей полостью вакуумной камеры, и двуплечего рычага, концы которого шарнирно закреплены на крышке сильфона и штока.

Недостатком установки является громоздкость конструкции компенсирующего устройства, наличие двух сильфонных вводов, что может нарушить герметизацию системы и ухудшить качество сварки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для сжатия, в котором ход

vj W 00 СЛ

сл

штока ограничивает пружина противодавления. .

Недостатком этой установки является переменная величина компенсирующего усилия, создаваемого пружиной. Здесь не учтено то обстоятельство, что с увеличением степени сжатия пружины противодавления усилие, передаваемое от пружины к штоку, будет увеличиваться, в то время как компенсироваться должна постоянная величина перепада давления.

Целью изобретения является повышение точности приложения сварочного давления и улучшение качества сварки.

Цель достигается тем, что установка снабжена приводом компенсатора в виде двигателя с редуктором, упорным подшипником, установленным соосно сильфону на верхней крышке камеры, полым валом, выполненным заодно с зубчатым колесом с резьбой на одном конце на наружной поверхности и установленным другим концом в упорном подшипнике, причем зубчатое колесо кинематически связано с приводом компенсатора, гайкой со сквозными отверстиями по контуру торцовой поверхности, установленной на полом валу, фиксирующими стержнями, один конец которых жестко закреплен на крышке камеры, а другой раз- мещен в отверстиях гайки, датчиком положения штока в виде микровыключателя, при этом блок управления связан цепями управления и контроля с приводом компенсатора и с датчиком положения, пружина компенсатора установлена между упорной шайбой и гайкой.

Установка содержит вакуумную камеру 1 с нагревателем 2, подвижной шток 3 для сжатия деталей 4 и неподвижный шток 5. Устройство для компенсации атмосферного давления крепится к вакуумной камере и состоит из тарированной пружины 6 противодавления, упорной шайбы 7, жестко соединенной с подвижным штоком 3, фланца 8, опорной гайки 9 с датчиками 10 положения штока 3. Опорная гайка 9 установлена на полом валу 11, выполненном заодно с зубчатым колесом и с резьбой на одном конце наружной поверхности, расположенном в упорном подшипнике 12. Фиксация опорной гайки в горизонтальной плоскости обеспечивается фиксирующими стержнями 13, жестко закрепленными на крышке вакуумной камеры. Зубчатое колесо полого вала кинематически связано с приводом компенсатора 14. Стакан 15 выполняет функции корпуса компенсирующего устройства. Фиксирующая гайка 16 ограничивает сверху ход штока и предохраняет сильфон 17 от повреждения. Управление установкой

осуществляют с помощью блока 18 управления.

Установка работает следующим образом.

5Свариваемые детали 4 помещают

между штоками 3 и 5, Рабочую камеру 1 вакуумируют, нагревают детали 4 до необходимой температуры и прикладывают нагрузку к штоку 3. При откачке вакуумной

0 камеры вследствие перепада давлений между вакуумной камерой 1 и атмосферой сильфонный вакуумный ввод и пружина 6 сжимаются. Реактивное усилие пружины 6 противодействует атмосферному давлению.

5 В процессе эксперимента, вследствие деформирования детали 4, шток 3 опускается и еще более сжимает пружину 6. При уменьшении предварительно определенного расстояния между фланцем 8 и опорной гайкой

0 9 (излишнее сжатие пружины) сигнал с датчика 10 поступает на блок 18 управления, а с него управляющий сигнал - на электродвигатель с редуктором, происходит вращение вала 11, опорная гайка 9 опускается и

5 пружина перестает создавать излишнее усилие на шток 3 и компенсирует только атмосферное давление, что позволяет в значительной степени повысить точность при латаемого давления для проведения

0 экспериментов по сварке и изучению деформационной способности материалов. При этом улучшается качество сварного соединения.

Технико-экономическая эффектив5 ность.

Использование предложенной установки для сварки давлением улучшает качество сварки за счет повышения точности приложения сварочного давления.

0 Предложенное компенсирующее устройство имеет простую конструкцию, предохраняет сильфонное уплотнение от деформирующих усилий и уменьшает габариты установки.

5 Простота конструкции и удобство эксплуатации позволяет использовать эту установку и в других отраслях промышленности. Предлагаемое устройство предполагается внедрить во Всесоюзном институте авиаци0 онных материалов. В результате внедрения предлагаемого изобретения будет получен экономический эффект за счет улучшения качества сварки и повышения выхода годного, а также экономии материальных ресур5 сов.

Расчет технико-экономического эффекта.

Применение предложенной установки для диффузионной сварки тонколистовых конструкций, например лопаток компрессоpa, позволит только за счет повышения точности приложения давления к свариваемым заготовкам повысить на 15% выход годных изделий по сравнению с установками, применяемыми в настоящее время.

Формула изобретения Установка для сварки давлением с подогревом, содержащая вакуумную камеру, в верхнюю крышку которой посредством сильфона введен шток для сжатия свариваемых деталей, компенсатор атмосферного давления, состоящий из упорной шайбы, жестко связанной со штоком, и пружины противодавления, а также блок управления, цепи управления и контроля, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества соединения путем стабилизации сварочного давления, она снабжена приводом компенсатора в виде двигателя с редук-

Редактор Г. Гербер

Составитель Т. Самсонова

Техред М.МоргенталКорректор Л. Бескид

тором, упорным подшипником, установленным соосно сильфону на верхней крышке камеры, а также полым валом с наружной резьбой, на котором заодно с ним выполнено зубчатое колесо, кинематически связанное с приводом компенсатора, конец которого установлен в упорном подшипни- ке,причем на полом валу установлена опорная гайка со сквозными отверстиями, выполненными по ее периметру, на крышке камеры одним концом жестко закреплены фиксирующие стержни, другие их концы размещены в отверстиях опорной гайки, на последней смонтирован датчик положения штока в виде миткровыключателя, при этом блок управления связан цепями управления и контроля с приводом компенсатора и с датчиком положения штока, а пружина противодавления установлена между упорной шайбой и опорной гайкой.

.Я

Использование: в машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: установка для сварки давлением содержит вакуумную камеру с нагревателем, шток для сжатия свариваемых деталей, введенный в камеру через сильфон, и устройство для компенсации атмосферного давления, имеющее упорную шайбу, подпружиненную пружиной компенсатора. Установка снабжена приводом компенсатора в виде двига- теля с редуктором, упорным подшипником, установленным соосно сильфону на верхней крышке камеры, полым валом, выполненным заодно с зубчатым колесом, с наружной резьбой на одном конце поверхности и установленным другим концом в упорном подшипнике. На полом валу установлена гайка, имеющая сквозные отверстия по контуру торцевой поверхности. Имеются фиксирующие стержни, один конец которых жестко закреплен на крышке камеры, а другой размещен в отверстиях гайки, а также датчик положения штока в виде микровыключателя. Применение установки позволяет стабилизировать сварочное давление и соответственно улучшить качество сварки. 1 ил. (Л с