Полуавтомат для сварки в среде защитного газа Советский патент 1993 года по МПК B23K9/00 

Изобретение относится к устройствам для полуавтоматической сварки в среде защитного газа и может быть использовано для выполнения сварочных работ как на производстве, так и в бытовых условиях для соединения, в частности, тонколистовой стали.

Целью изобретения является повышение качества сварных соединений.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема полуавтомата.

Полуавтомат для сварки в среде защитного газа содержит силовой трансформатор 1, выполненный на Ш-образном железе, собранном из подков витого железа. На среднем корне набраны первичная и вторичная обмотки. Регулировка силы сварочного тока производится по первичной обмотке методом добавления количества витков. Вторичная обмотка трансформатора 1 двойная: основная силовая 2 и дополнительная 3. Силовая обмотка 2 подключена к силовому выпрямителю 4, образующему с силовым трансформатором 1 силовую цепь. Силовой выпрямитель 4 собран для удобства монтажа на разнополярных вентилях, диоды рассчитаны на 200 А, например, типа ВЛ 200, ВК200. Силовой выпрямитель 4 подключен к Г-образному фильтру, образованному из включенного параллельно силовой цепи конденсатора 5 и из дросселя 6, включенного последовательно в силовую цепь. В качестве емкостного фильтра 5 использованы конденсаторы, например, К-50-47. В качестве индуктивного фильтра 6 использован дроссель, который изготовлен на 0-образ- ном разъемном сердечынике из витого железа. Между подковами железа вложена прокладка для обеспечения зазора, а обмотки намотаны на обоих кернах.

Для исключения в момент прикосновения проволоки к изделию разряда емкостного фильтра 5 последовательно ему установлен контактор 7, откльючающий его в момент прекращения сварки. Данная ситуация может возникнуть как до начала работы, так и в конце процесса соарки при случайном контакте держателя электродной проволоки со свариваемым изделием.

Дополнительная омботка 3 силового трансформатора 1 совместно с силовой обмоткой 2 подключена к дополнительному

со

С

00

Ј

О О

ы

выпрямителю 8, к которому подключена вторичная цепь. Вторичная цепь состоит из электромеханизма 9 подачи электродной проволоки, содержащего электродвигатель 10, в качестве которого использован двигатель постоянного тока с оборотами якоря порядка 14000, мощностью 35 Вт. Для исключения инерционности электромеханизма подачи проволоки в момент остановки двигателя 10 используется электромагнитный тормоз 11с фрикционными дисками, расположенный на хвостовике якоря двигателя 10. Для снижения оборотов двигателя 10 использован трехконтурный планетарный редуктор.

Величину скорости подачи электродной проволоки изменяют регулятором 12 оборотов путем уменьшения мощности двигателя 10. В качестве регулятора 12 оборотов использован электронный регулятор тока, который изготовлен на многоэмиттерном транзисторе типа КТ 825. Элементами вторичной цепи также являются обмотка 13 контактора отключения конденсатора 5 и клапан 14 отсечки защитного газа.

Силовой трансформатор 1 снабжен пусковым блоком. Пусковой блок содержит понижающий дежурный трансформатор 15 (малогабаритный маломощный порядка 25 Вт), который своей вторичной обмоткой подключен к дежурному выпрямителю 16 через кнопку 17, установленную в держателе электродной проволоки (на чертеже не показан). Выпрямитель 16 подключен к обмотке реле 18, которая своими контактами 19 подключает первичную цепь силового трансформатора 1 к переменному источнику питания и включает в работу весь электросварочный полуавтомат, с чем сигнализирует светоди- од 20. Первичная обмотка дежурного трансформатора 15 подключена к входным клеммам через тумблер 21. Смещение в цепи коллектор-база транзистора 12 осуществляется резистором 22, а регулировка тока электродвигателя 10 производится смещением в цепи база-эмиттер при помощи потенциометра 23. I Подбор числа витков вV первичной обмотке силового трансформатора 1 производится переключателем 24.

Полуавтомат для сварки в среде защитного газа работает следующим образом.

Напряжение сети поступает на первичную обмотку дежурного трансформатора 15. При нажатии кнопки 17 на держателе электродной проволоки замыкается цепь питания выпрямителя 16 с обмоткой реле 1Ь. Реле 18 своими контактами 19 замыкает цепь первичной обмотки силового трансформатора 1, который своей дополнительной вторичной обмоткой 3 совместно с

силовой обмоткой 2 подает напряжение на выпрямитель 8, который подает питание в три адреса.

Первым адресом является клапан 14 от- сечки газа, который попадает защитный газ из емкости (на чертеже не показана) в сепа- равтор держателя электродной проволоки.

Вторым адресом является обмотка 13 контактора отключения конденсатора 5 кон- тактами.

Третьим адресом является регулятор 12 оборотов механизма 9 подачи электродной проволоки, который обеспечивает подачу

тока, плавно регулируемого в зависимости от количества подаваемого электрода. Срабатывает электромагнитный тормоз 11, освобождая якорь на вращение через планетарный редуктор и подающие ролики

механизма 9 подачи электродной проволоки, которая подается в держатель. От вторичной силовой обмотки 2 силового трансформатора 1, которая является питанием силового выпрямителя 4, ток, проходя

Г-образный фильтр, поступает в сварочную цепь.

Помимо достижения стабильности возбуждения горения дуги за счет использования индуктивно-емкостного Г-образного

фильтра в заявляемом полуавтомате обеспечивается дополнительная стабилизация подачи проволоки, которая достигается за счет индуктивно-гальванических связей. Си- левая обмотка 2 обеспечивает 2/3 питания

электродвигателя 10, а дополнительная обмотка 3-1 /3 его питания. Изменение силы тока в обмотке 2, которое происходит за счет кратковременного прерывания дуги в местах неоднородности металла, коррозии

или других включений или покрытий, приводит к увеличению или к уменьшению напряжения питания электродвигателя 10. В дополнительной обмотке 3 эти изменения несколько ниже, но суммарное изменение в

силовой обмотке 2 и дополнительной обмотке 3 обеспечивает оптимальный выбор оборотов двигателя. Значит, в момент кратковременного прерывания дуги имеет место некоторое увеличение подачи электродной проволоки, т.е. возникает ситуация, когда электродная проволока ищет металл. Во время восстановления дуги обороты электродвигателя 10 падают за счет уменьшения суммарного напряжения и количзство подаваемой электродной проволоки в дугу восстанавливается до уровня, выбранного электронным регулятором 12. За счет описанных свойств происходит стабильный процесс сварки. Диаметр используемой электродной проволоки 0,6...1,2 мм.

По сравнению с базовым обьектом-про- тотипом заявляемый полуавтомат является малогабаритным: его размеры 400x430x130, вес 24 кг, поэтому его легко транспортировать. Заявляемый полуавтомат работает при токах сварки 25...120 А, напряжение на дуге 13...28 В. Средняя потребляемая мощность полуавтомата 1500-3000 Вт, что свидетельствует о его уровне энергоемкости. Одно из основных преимуществ полуавто- мата то, что он может работать на однофазном токе 220 В, 50 Гц. В качестве защитного газа использован газ СОз, С02/аргон.

Формула изобретения Полуавтомат для сварки в среде защитно/-о газа, содержащий силовой трансформатор, силовой выпрямитель, две входные клеммы, две выходные клеммы, переключатель, электродвигатель и потенциометр, причем первичная обмотка силового трансформатора выполнена с отводами,которые вместе с концом первичной обмотки соединены с неподвижными клеммами переключателя, при этом начало и конец основной вторичной обмотки силового трансформатора соединены с двумя входными выводами силового выпрямителя, первый выходной вывод которого соединен с первой выходной клеммой, а подвижный вывод потенци- ометра соединен с первым выводом электродвигателя, причем начало первичной обмотки силового трансформатора связано с первой входной клеммой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, он снабжен дежурным трансформатором, реле, конденсатором, контактором, дросселем, дополни- тельиым и дежурным выпрямителями, клапаном отсечки защитного газа, траизи-

стором, резистором, тумблером, кнопкой и светодиодом, при этом электродвигатель выполнен с электромагнитным тормозом, а силовой трансформатор-с дополнительной вторичной обмоткой, начало которой соединено с концом основной вторичной обмотки, а конец - с первым входным выводом дополнительного выпрямителя, второй входной вывод которого соединен с началом основной вторичной обмотки, причем первый выходной вывод дополнительного выпрямителя соединен с первыми выводами клапана отсечки защитного газа, обмотки контактора и резистора, а также с коллектором транзистора, а второй выходной вывод дополнительного выпрямителя соединен с вторыми выводами клапана отсечки защитного газа, обмотки контактора и электродвигателя, первый вывод которого связан с эмиттером транзистора, база которого соединена с вторым выводом резистора и с неподвижным выводом потенциометра, при этом второй выходной вывод силового выпрямителя через дроссель связан с второй выходной клеммой, а через нормально разомкнутые контакты контактора - с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с первой выходной клеммой, причем первичная обмотка дежурного трансформатора через тумблер соединена с входными клеммами, а вторичная обмотка дежурного трансформатора через кнопку-с входными выводами дежурного выпрямителя, параллельно выходным выводам которого подключен светодиод и обмотка реле, а нормально разомкнутый контакт последнего первым выводом соединен с подвижной клеммой переключателя, а вторым выводом - с второй входной клеммой.

Использование: сварка в среде защитного газа как на производстве, так и в бытовых условиях для соединения, в частности, тонколистовой стали. Сущность изобретения: в полуавтомате, содержащем силовой трансформатор и силовой выпрямитель, использован Г-образный фильтр, образованный емкостным и индуктивным фильтрами. К силовому трансформатору через его дополнительную обмотку подключена вторичная цепь, содержащая выпрямитель, подключенный к клапану отсечки газа, контактор отключения емкостного фильтра, механизм подачи электродной проволоки и регулятор оборотов его электродвигателя. Силовой трансформатор снабжен пусковым блоком. 1 ил. .