Устройство для регулирования длины дуги Советский патент 1978 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится к области сварочной техники и препназначено для автоматизации процессов при сварке но- плавлящимся электродом. Известно устройство для регул1фова- ния длинь дуги при сварке неплавящимся электроцом, содержащее блок сравнения напряжения на дуге с эталонным напряжением, сигнал рассогласования с которого подается на якорь приводного двига теля. Последний через редуктор перемещает сварочную головку до отработки ра 1. согласования Недостатком такого регулятора является сложность и громоздкость конструкции- и э- за наличия редуктора, пониженное быстродействие системы, которое определяется массивностью подвижной части двигателя и отсутствием точного и быстрого торможения двигателя. Известно также устройство для регулирования длины дуги, в котором сигнал рассогласования с блока сравнения подается на исполнительный .механизм. выполненный в виде высокоскоростного двигателя с червячным редуктором (21. Однако недостатки его определяются наличием коллектора, щеток, множества механических передач, плохо работающих при значительных и частых динамических нагрузках, и относительно малым быстродействием, которое ограничивается массивностью подвижной части двигателя и отсутствием точного и быстрого торможения. Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и быстродействия исполнительного меха- низма. Цель достигается тем, что исполнительный механизм выполнен в виде линейноразвернутого двигателя постоянЛго тока, в центре цилиндрического статора кото- рого укреплен неподвижный ферромагнит ный стержень с несколькими радиальными отверстиями, расположенными по его длине. На стержне с возможностью поступательного перемещения установлен подвижиый каркас, вьтолненный в виде стакана, к торцу которого подвешена сварочная головка, а на цилинцрической части расположена разнесенная по высоте пара роторных обмоток. При этом в от- тверстиях неподвижного стержня установлены поапружнненные штоки из ферромагнитного материала, на концах которых ; укреплены тормозные колодки. Такое выполнение устройства значительно проще известнь х и обеспечивает повышенное быстродействие за счет малой инерционности поцвижньтс частей и встроенного тормоза, работа которого синхронизирована с перемещением сварочной горелки. На чертеже схематично изображено предложенное устройство. Устройство Состоит из элемента срав нения 1, усилителя 2 и исполнительного механизма в виде электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения в линейном исполнении, состоящим из статора 3, сераечника с полюсными наконечниками 4, катушки обмотки возбуждения 5, неподвижного ферромагнитного стержня 6, катушки обмотки якоря 7 на подвижном каркасе 8, тормозных штоков 9 с пружинами 10 и тормозными колодками 11. К торцу подвижного каркаса крепится сварочная горелка 12. Описанное устройство работает следующим обрезом. Напряжение на дуге непрерывно сравнивается с заданньМ в элементе сравнения 1. Появившееся расс гласование усиливается в усилителе 2 и подключает к источнику постоянного напряжения обмотку возбуждения 5 и включенную последовательно с ней, ci. ответственно со знаком рассогласования верхнюю или нижнюю части обмотки якоря 7, Взаимодействие магнитного поля обмотки Возбуждения 5 с магнитным полем соответствующей части обмотки яко ря 7 создает тяговое усилие на подвижном каркасе 8 соответствующего направ ления. Одновременно на тормозньге шток 9, сделанные из магнитного материала, также действует магнитное поле обмот ки возбуищения 5, и, при определенном его значении, втягивает их к неподвижному стержню 6, освобождая подвижный каркас 8 с горелкой 12. После отработк рассогласования соответствующим изме.нением длины дуги, обмотка возбуждения и соответствующая часть обмотки якоря 7 обесточиваются. Одновременно под ействием пружин 10 тормозные штоки с тормозными колодками 11 симметрично поджимают подвижную часть, удержиая ее на весу в требуемом положеии. Система отработки астатическая. ормозные штоки короткоходовь-е, работа х синхронна с появлением усилия на подижной части. Система может работать , ак в непрерывист, так и в релейном режиме. Выполнение исполнительного устройства виде линейно-развернутого двигателя остоянного тока со встроенньы тормоом позволило одноврек енно с упрощеием устройства повысить его быстроействие и, тем самым, повысить точность егулирования сшины дуги при сварке еплавяшимся электродом. Формула изобретения Устройство для регулирования длины дуги при сварке неплавяшимся электродам, содержащее элемен сравнения, усилитель и исполнительный механизм, на подвижной части которого креплена сварочная головка, отличающееся тем, что, с целью упрощ&ния конструкции и повышения быстродействия исполнительного механизма, последний выполнен в виде линейноразвернутого двигателя постоянного тока, в центре цилиндрического статора которого укреплен неподвижный фе ромаг нитный стержень с несколькими радиальными отверстиями, расположенными по его длине, на котором с возможностью поступательного перемещения установлен подвижный каркас, выполненный в виде стакана, сварочная головка подвешена к торцу стакана, а на цилиндрической части расположена разнесенная по высоте пара роторных обмоток, при этом в огверстнях неподвижного стержня установлены подпружиненные штоки из ферромагнитного материала, на концах которых укреплены тормозные колодки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Б. Е. Патон и В. Е. Лебедев. Электрооборудование для дуговой и шлаковой сварки, М., MaumHOCTpaeHHe, 1966 г. с. 83. 2.Патент Японии № 1822, кл. 12 В 112.4, 1971.