Устройство для контактной стыковой сварки Советский патент 1993 года по МПК B23K11/04 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при разработке оборудования для контактной стыковой сварки.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства для контактной стыковой сварки путем реализации в нем двух способов сварки - оплавлением и сопротивлением.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез плоскостью, проходящей через ось гидропривода оплавления и осадки и ось следящего золотника.

На неподвижной плите 1 закреплен корпус 2 гидропривода оплавления и осадки, на поршне 3 гидропривода установлен корпус 4 следящего золотника. Соосно и жестко с поршнем 3 закреплен контршток 5. несущий

регулируемые упоры 6 и 7, взаимодействующие с подвижной плитой 8, и гайки 9 ограничения ее перемещения, которое посредством тяг 10 передается плите 11. На последней расположен один из зажимов заготовок (подвижный в процессе сварки), другой зажим (неподвижный) крепится на плите 1 (на чертеже зажимы не показаны). На плите 1 жестко закреплена штанга

12.на которой шарнирно подвешен рычаг

13,свободный конец которого упирается в шток 14 следящего золотника под действием пружины 15. установленной между рычагом 13 и плитой 1 с возможностью регулирования усилия. Ролик 16 размещен на конце штанги 12 свободно с возможностью взаимодействия с кулачком 17, установленным на ролике 8 с возможностью

00

го

го V ю

возвратно-поступательного перемещения посредством направляющих 18 и пружин 19 и -фиксирования посредством штыря 20. Своей поверхностью Г кулачок 17 можеттак- же взаимодействовать с регулируемым упором 21, ввинченным в шток 14 следящего золотника.

На чертеже изображено исходное по- .ложение деталей и механизмов устройства перед сваркой, Между опорными поверхностями гайки 9 и крышки корпуса 2 установлен заданный по технологии размер А, равный припуску на сварку.

Рассмотрим работу устройства при сварке сопротивлением. В исходном положении плита 8 и кулачок 17 соединены штырем 20, между упором б и плитой 8 установлен технологический зазор К (практически в пределах 0,2-0,6 мм в зависимости от материала и сечения свариваемых изделий). Шток 14 посредством регулируемого упора 21 установлен с зазором Н и С относительно соответствующих рабочих кромок нагнетательной и сливной полостей следящего золотника.

Магистрали подвода и слива в исходном положении перекрыты гидравлическим распределителем (на чертеже не показан). Шток. 14, пружиной 15 через рычаг 13 постоянно прижат к рабочей поверхности Г торцового кулачка 17. Зазоры Н и С практически исчисляются десятыми долями миллиметра и зависят от размеров штока, вязкости рабочей жидкости и заданных технологических режимов. Свариваемые изделия зажимают зажимами, располагаемыми на плитах 1,11. Переключением распределителя сообщают полость 1 со сливной магистралью. Под действием пружины 15 рычаг 13 через шток 1 и упор 21, нажимая на кулачок 17, перемещает плиту 8, а последняя через тяги 10 перемещает подвижную плиту 11 со свариваемым изделием. Плита 8, контактируя с контрштоком 5 через упор

7,движется совместно с поршнем 3. жестко соединенным с контрштоком 5. Давление рабочей жидкости в гидросистеме выбирается с таким расчетом, чтобы оно было достаточным лишь для преодоления сил трения при перемещении поршня 3. В этом случае поршень 3 как бы следует за плитой

8,сохраняя зазор К между упором 6 и плитой 8. Таким образом, изделия при сварке сопротивлением будут сжаты практически только усилием пружины 15, что гарантирует стабильность качества сварки. Такое положение будет сохраняться на всем пути нагрева при сварке сопротивлением, поскольку корпус 4 следящего золотника закреплен на поршне 3, перемещается

совместно с последними и относительное положение деталей при нагреве будет постоянно сохраняться. Рабочая жидкость под заданным давлением, необходимым лишь

для преодоления сил трения, через следящий золотник одновременно подается и в полость II гидропривода, исключая образование о ней вакуума. Стабильность качества сварки предлагаемого пружинного привода

по сравнению, например, с гидроприводом, скорость перемещения которого регулируется дросселем и в значительной степени зависит от вязкости рабочей жидкости и температуры ее нагрева, очевидна. Разуме5 ется, и в данном устройстве возможны различные величины потерь на трение, а также различная степень вязкости масла. В таком случае давление рабочей жидкости может быть выбрано с некоторым запозданием,

0 т.к. при его минимальных значениях и недостаточном усилии, развиваемом поршнем 3 гидропривода под давлением рабочей жидкости в полости II, усилие пружины 15 может нерационально расходоваться на преодоле5 ние потерь на трение. При некотором же избыточном давлении поршень 3 начнет догонять плиту 8, выбирая зазор К. Однако в этом случае будут автоматически перекрываться зазоры С и Н и движение поршня 3

0- будет притормаживаться за счет возникающего сопротивления рабочей жидкости на сливе. Такие дискретные замедления на практике сливаются в непрерывное перемещение; регулируя давление жидкости и ве5 личину зазоров С, Н, К, добиваются, перемещения плиты 8 с таким расчетом, чтобы зазор К не достигал нулевого значения, т.е. подвижная плита при сварке сопротивлением всегда перемещалась бы лишь под

0 действием усилия силовой пружины 15.

Для сварки непрерывным оплавлением необходимо устранить штырь 20, разъединив плиту 8 и кулачок 17 от взаимной фиксации. Исходное положение других деталей

5 устройства идентично положению при сварке сопротивлением за исключением упора 6, который подводится к плите 8. Однако, при включении распределителя характер перемещения подвижной плиты будет уже эада0 ваться профилем кулачка 17 в зоне его контакта с упором 21 штока 14 следящего золотника. Кулачок 17 под воздействием пружин 19 перемещается, базируясь на направляющих 18, в направлении, перпенди5 кулярном ходу плиты 8. Пружина 15 обеспечивает постоянный контакт упора 21 с кулачком 17. Сварка оплавлением производится с управлением от следящего гидропривода, зазор К выбран и упор 6 контрштока 5 контактирует с плитой 8 (плита 8 жестко зафиксирована относительно контрштока 5). Сварка оплавлением производится на других рабочих давлениях, чем сварка сопротивлением, может осуществляться при других начальных зазорах С и Н, пружина 15 не определяет при сварке оплавлением характера перемещения подвижной плиты и усилия сжатия деталей при нагреве. После требуемого нагрева стыка при сварке как сопротивлением, так и оплавлением, по заданной программе включается осадка, например, подачей рабочей жидкости в полость II от гидроаккумулятора. При этом перемещение подвижной плиты 11 будет происходить до упора гайки 9 в крышку корпуса 2.

Возврат деталей в исходное положение происходит после соответствующего переключения гидрораспределителя (подача рабочей жидкости в полость I и слив из полости II), при этом после сварки оплавлением возврат кулачка 17 в исходное положение (по вертикали) происходит при набегании его дополнительной наклонной поверхности на ролик 17 штанги 12. Приме- некие предлагаемого устройства позволяет осуществлять нагрев (как при сварке сопротивлением, так и оплавлением, вплоть до форсировки скорости оплавления передач осадкой) на оптимальных энергетических режимах, в осадку осуществлять в заданный момент с требуемым усилием, скоростью и величиной деформации.

Устройством предлагаемого типа относительно несложно дооснастить су- ществующие универсальные или специализированные машины для контактной стыковой сварки, расширив их технологические возможности. Устройство успешно опробочаио на лабораторной машине с усилием осадки 60 кН, при сварке сопротивлением проволоки диаметром 4 мм из сталей 12Х18Н10Т и сварке оплавлением арматуры из стали 35ГС периодического профиля диаметром 35-40 мм.

Формуле изобретения

1.Устройство для контактной стыковой сварки, содержащее неподвижную и подвижную плиты, гидропривод оплавления и осадки, следящий золотник управления гидроприводом со штоком, отличающее- с я тем, что. с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено штангой, жестко закрепленной на неподвижной плите, рычагом, шарнирно закрепленным одним концом на штанге и установленным с возможностью взаимодействия со штоком следящего золотника другим концом, пружиной, установленной между рычагом и неподвижной плитой, установленным на подвижной плите с возможностью возвратно-поступательного перемещения и подпружиненным относительно нее кулачком, роликом, свободно размещенным на штанге с возможностью взаимодействия с кулачком элементом фиксации кулачка относительно подвижной плиты.

2.Устройство поп,1.отличающее- с я тем, что элемент фиксации кулачка выполнен в виде штыря, установленного в отверстиях кулачка и подвижной плиты для их взаимного фиксирования,

Ъ

Использование: при конструкции оборудования для контактной стыковой сварки. Сущность изобретения: устройство содержит неподвижную и подвижную плиты. На неподвижной плите закреплена штанга, на которой шарнирно установлен рычаг, взаимодействующий со штоком следящего золотника. На подвижной плите установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения кулачок. В отверстиях кулачка и подвижной плиты установлен элемент фиксации, выполненный в виде штыря. Данное конструктивное решение позволяет использовать устройства в установках для сварки как оплавлением, так и сопротивлением, что расширяет технологические возможности оборудования. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.