Устройство для электронно-лучевой сварки Советский патент 1993 года по МПК B23K15/06 

фиг. У

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 протяженными прямолинейным швами длиной до 3 м и выше, как с локальной, так и с общей герметизацией зоны сварки.

Целью изобретения является повышение надежности герметизации стыка при сварке швов большой протяженности, длиной до 3 м и более.

Указанная цель достигается тем, что устройство для электронно-лучевой сварки с локальной герметизацией ее зоны содержит электронный излучатель, полюсный наконечник с магнитной приставкой и эластичный элемент, причем на поверхности полюсного наконечника выполнены зубчатые канавки, заполненные магнитной жидкостью,

Устройство снабжено подвижным полюсным наконечником-челноком герметично, соединенными излучателем, эластичной магнитной приставкой, прилегающей к криволинейной поверхности полюсного наконечника, а пространство между нижней кромкой эластичной приставки и корпусом неподвижного полюсного наконечника герметизируется, например, синтетическим чехлом,

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 - вид в плане; на фиг, 3 - разрез по А-А; на фиг. 4 - узел I; на фиг.5 - разрез по Б-Б; на фиг, 6 - разрез В-В; на фиг. 7 - разрез по Г-Г (показана схема подпитки зубцовой зоны устройства магнитной жидкостью); на фиг. 8 - узел II; на фиг, 9 - разрез по Д-Д. «

В комплекс устройства для электроннолучевой сварки прямолинейных швов большой протяженности входят герметизатор 1, каретка 2 с излучателем 3. камера вакуумная 4 с откачной системой 5, привод 6 и система подачи магнитной жидкости 7. В состав герметизатора 1 входят неподвижный полюсный наконечник 8, подвижный полюсный наконечник 9, имеющий форму челнока, магнитная приставка 10 и эластичная магнитная приставка 11, охватывающая криволинейную поверхность полюсного наконечника-челнока 9. Полюсный наконечник 8 выполнен сварным, состоит из двух частей; основания 12с вертикальными стенками 13 и 14, изготовленных из немагнитного материала и приваренной к стенке 13 сварной полосы, состоящей из трех частей: средней 15 немагнитной и двух магнитных частей 16 и 17. С одной стороны полосы 16

и 17 имеют зубчатые канавки, с другой к ним прилегают постоянные магниты 18, которые фиксируются магнитной приставкой 10. Подвижный полюсный наконечник-челнок 9 состоит также из трех частей: средней 19 немагнитной и двух боковых 20 и 21, выполненных из магнитного материала. Одна сторона челнока плоская, другая криволинейная, имеет зубчатую поверхность.

Челнок 9 герметично крепится на луче(про- воде 22 излучателя 3. Герметичность достигается за счет вакуумных колец 23 вдавленных с помощью шайб 24 и 25 и гайки °26 в конические расточки челнока 9, Эла5 стичность магнитной приставки 11 обеспечивается ее конструкцией, состоящей из магнитной пружинной ленты 27 и приваренными к ней, по всей ее длине точечной сваркой, магнитных брусков 28. Зазоры 0,2 мм

0 между вершинами зубцов полюсного наконечника 8 и плоскостью полюсного наконечника 9, а также между криволинейной зубчатой поверхностью полюсного наконечника 9 и поверхностью эластичной магнит5 ной приставки 11 обеспечивается установленными по сторонам полюсного наконечника 9 пластинами 29, изготовленными из антифрикционного материала, например бронзы, или фторопласта.

0 Эластичная магнитная приставка 11 прижимается к поверхностям пластин 29 с помощью амортизаторов 30, воздействующих на пружины 31, шарнирно закрепленные на стойках 32,

5Концы эластичной магнитной приставки 11 крепятся на неподвижном полюсном наконечнике 8 с помощью накладок 33 и болтов 34 и уплотняется герметиком. Открытая полость, образованная нижней кромкой

0 пружинной ленты 27 и вертикальной стенкой 14, полюсного наконечника 8, герметизируется синтетическим чехлом 35 с помощью клея.

Собранный герметизатор 1 устанавли5 вается на камеру вакуумную 4 и уплотняется резиновым шнуром 36. Вакуумная камера служит основанием для крепления на ней откачной системы 5 и нижней прижимной крышки 37 с изделием 38. На боковых ее

0 стенках имеются иллюминаторы, которые обеспечивают наблюдение за процессом сварки и освещение внутренней полости с помощью прожекторов 39 и отражателей 40. По обе стороны вакуумного уплотнения, на

5 поверхности камеры вакуумной 4 устанавливаются подставки 41, в V-образных пазах которых крепятся полые направляющие скалки 42, по которым на роликах 43 и 44 перемещается каретка 2. с установленным на ней излучателем 3.

Перемещение каретки 2 вдоль стыка обеспечивается приводом 6. Связь привода 6 с кареткой 2 осуществляется двумя тросами, которые охватывая приводные шкивы 46 привода 6 и шкивы &1, установленные с про- тивоположной стороны уплотнения, создают достаточное усилие для преодоления сопротивления, которое будет испытывать челнок 9 при движении.

Устройство может устанавливаться как в горизонтальном, так и вертикальном положениях. Для равномерного распределения магнитной жидкости 48 по всей поверхности зубцовых зон полюсного наконечника 8 и челнока 9 в конструкции устройства ис- пользуются электромагнитные насосы 49. Герметизатор 1 обслуживают две пары насосов. Одна пара нагнетает магнитную жидкость 48 в зубцовую зону герметизатора, другая возвращает ее в емкости 50, откуда она снова поступает в насосы.

Конструкция насоса представляет собой линейный асинхронный двигатель (ЛАД), в рабочем зазоре которого размещены трубки коллектора с магнитной жидко- стью. 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 магистралями. Каждая емкость обслуживает свой ряд зубчатых канавок. Система питания магнитного узла жидкостью герметична, обеспечивает наблюдение за уров- нем жидкости в каналах и возможность ее пополнения .

Полюсный наконечник 8, постоянные магниты 18, магнитная приставка 10, полюсный наконечник-челнок 9 с эластичной магнитной приставкой 14 и магнитной жидкостью 48 образуют в зазоре магнитного узла замкнутую магнитную цепь L, Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия магнитной жидкости 48. .расположенной на вершинах зубчатых канавок полюсных наконечников 8 и 9 и полем постоянных магнитов 18, удерживают магнитную жидкость 48 в зазоре, и тем самым обеспечивают герметизацию стыка. Равномерное распределение магнитной жидкости в зубцовой зоне герметизатора определяется отсутствием натекания. При наличии натекания в камеру необходимо включить электромагнитные насосы 48 и приводом 6 перемещать каретку 2 до полного прекращения натекания атмосферы.

Технико-экономический эффект заключается в снижении трудоемкости изготовления оборудования, металлоемкости по нержавеющей стали 12Х13Н9Т, а также снижении сроков его проектирования и внедрения.

Формула изобретения Устройство для электронно-лучевой сварки, содержащее электронный излучатель, неподвижный полюсный наконечник с зубчатой поверхностью, образующей канавки для заполнения магнитной жидкостью, магнитную приставку и эластичный элемент, от л и ч а ю щеес я тем, что, с целью повышения надежности герметизации при сварке стыков большой протяженности, оно снабжено герметизирующим чехлом, полюсным наконечником-челноком, одна из сторон которого выполнена с криволинейной поверхностью, а другая - с плоской поверхностью, эластичный элемент выполнен в виде эластичной магнитной приставки, сопряженной с криволинейной поверхностью полюсного наконечника-челнока и концами закрепленной на неподвижном полюсном наконечнике, герметизирующий эластичный чехол закреплен между кромкой эластичной приставки и стенками неподвижного полюсного наконечника, при этом полюсный наконечник-челнок герметично связан с излучателем.

36 25 26

фиа 4

Использование: сварка прямолинейных сварных швов длиной до 3 м с локальной или общей герметизации зоны сварки. Сущность изобретения: устройство содержит неподвижный полюсный наконечник 8 и подвижный полюсный наконечник-челнок 9. Наконечни к-челнок 9 выполнен с одной стороны с криволинейной поверхностью, а с другой стороны -с полоской поверхностью. С криволинейной поверхностью сопряжена магнитная эластичная приставка 11, концы которой закреплены на неподвижном полюсном наконечнике. Пространство между кромкой приставки 11 и полюсным наконечником 8 герметизировано эластичным чехлом. 9 ил.