Устройство для приварки стержней в тавр к плоским элементам проката под слоем флюса Советский патент 1979 года по МПК B23K9/20 

1

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при приварке стержней к плоским элементам проката, например при изготовлении закладных деталей железобетонных конструкций.

Известно устройство для приварки стерл ней в тавр к плоским элементам проката под слоем флюса, содержащее основание, установленные на нем стержнедержатель, механизм зажатия плоского элемента с охлаждающим токоподводом, механизм регулирования подачи стержня, механизм отрыва и осадки стержня, выполненный в виде пневмоцилиндра с порщнем и щтоком, а также флюсопитатель I.

Недостатком его является ненадежность устройства в работе и низкое качество сварных соединений, так как механизм фиксированного погружения стержня в ванну расплавленного металла, выполненный в виде пневматического цилиндра с возвратной пружиной не обеспечивает достаточной точности начального положения стержнедержателя вследствие изменения первоначальных размеров пружины в процессе работы, что приводит к изменению величины отрыва стержня и к обрыву дуги.

Целью изобретения является повыщение надежности устройства в работе и повыщение качества сварных соединений. Указанная цель достигается тем, что механизм отрыва и осадки стержня снабжен дополнительным порщнем и двумя регулировочными гайками, установленными на концах щтока, и рейкой, закрепленной на одном конце щтока, а механизм регулирования подачи стержня выполнен в виде установленного в корпусе механизма тягового электромагнита с цилиндрическим якорем и закрепленных на якоре тормозной щайбы и щестерни, взаимодействующей с упомянутой рейкой.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - механизм регзлирования подачи стержня; на фиг. 3- механизм отрыва и осадки стержня.

Плоский элемент 1 проката помещают на токоподвод 2 и прижимают к нему с помощью рычага 3, приводимого в действие пневматическим цилиндром 4. Стержень 5 закрепляется в стержнедержателе б с помощью пневматического цилиндра 7. К основанию стержня ссыпается флюс из флюсопитателя 8. При помощи механизма 9 отрыва и осадки происходит отрыв стержня 5 от плоского элемента 1 с одновременным включением сварочного тока. Возбуждается сварочная дуга, которая горит в течение определенного времени и происходит оплавление стержня. По мере оплавления стержня производится его подача в зависимости от напряжения на дуге. Это перемещение осуществляется под действием веса стержнедержателя со стержнем и управляется механизмом 10 регулирования подачи стержня. По достижении заданной величины оплавления стержня производится его осадка в ванну расплавленного металла под действием веса стержнедержателя со стержнем на определенную глубину и фиксация стержня в этом положении до окончания кристаллизации ванны расплавленного металла. Механизм 10 регулирования подачи стержня содержит корпус 11, в котором размещены тяговый электромагнит 12 с цилиндрическим якорем 13. Якорь свободно вращается Б подшипниках 14 и 15 с возможностью осевого перемещения. Па якоре жестко закреплена тормозная щайба 16 и шестерня 17, которая входит в зацепление с рейкой 18, установленной на щтоке пневматического цилиндра механизма 9 отрыва и осадки стержня. Механизм 9 отрыва и осадки стержня состоит из пневматического цилиндра 19, внутри которого расположен поршень 20, жестко связанный со штоком 21, и поршень 22, который может свободно перемещаться по щтоку на величину, ограниченную упорным стаканом 23. Поршни делят цилиндр на три камеры 24, 25, 26, причем камера 26 является нерабочей и связана с атмосферой. Концы штока выходят за пределы цилиндра. С нижней стороны к штоку прикреплены стержнедержатель 7 и регулировочная гайка 27, которая служит для установки величины отрыва стержня. Па верхней части штока укреплены рейка 18, находящаяся в зацеплении с шестерней 17 механизма регулирования подачи стержня и регулировочная гайка 28, при помощи которой производится настройка величины осадки стержня. Работает устройство следующим образом. При подаче воздуха из сети в камеру 24 пневматического цилиндра механизма 9 отрыва и осадки стержня, последний подготавливается к работе. Для возбуждения дуги включается сварочный ток, одновременно сжатый воздух поступает в камеру 25. Происходит подъем стержнедержателя со стержнем на величину отрыва, установленную регулировочной гайкой 27. Поршень 20, жестко связанный со штоком 21, занимает крайнее верхнее положение, а поршень 22 уходит в крайнее нижнее положение, ограниченное упорпым стаканом 23. Возбуждается дуга, и происходит оплавление стержня. После чего включается механизм регулирования подачи стержня, а подача сжатого воздуха в пневматический цилиндр механизма отрыва и осадки прекращается. При включении механизма регулирования подачи стержня подается напряжение на катушку электромагнита 12, запитанную от сварочной дуги через электрическую схему управления. Якорь 13 втягивается, а тормозная шайба 16, жестко связанная с ним, прижимается к корпусу электромагнита. При этом якорь удерживается от вращения электромагнитной силой и силой трения между щайбой и корпусом. Шестерня 17, жестко закрепленная на якоре, находится в зацеплении с рейкой 18 и удерживает стержнедержатель со стержнем. Стержень остается неподвижным до тех пор, пока напряжение на дуге не достигнет верхнего заданного предела. По достижении верхнего предела напряжения электрическая схема управления отключает катушку электромагнита, а якорь получает возможность свободного вращения. Под действием собственного веса стержнедержатель со стержнем опускается на определенную величину, а напряжение на дуге уменьшается. По достижении напряжения на дуге нижнего заданного значения (нижнее и верхнее значения напряжений задаются электрической схемой управления) включается электромагнит, и подача стержня прекращается. Таким образом, осуществляется регулирование подачи стержня в зависимости от напряжения на дуге. Когда стержень оплавится на заданную величину оплавления, электрическая схема управления отключает механизм регулирования подачи, и стержнедержатель со стержнем быстро перемещается вниз под действием собственного веса. Величина осадки стержня - Ясс полностью выбирается. Величина Яоо предварительно настраивается регулировочной гайкой 28 таким образом, чтобы оплавленный торец стержня располагался в ванне расплавленного металла с определенным зазором относительно ее дна. После окончания процесса кристаллизации ваппы расплавленного металла сваренная деталь освобождается из стержнедержателя 7. Сжатый воздух поступает в камеру 24 пневматического цилиндра механизма отрыва и осадки, подготавливая последний к новому циклу. Па предлагаемое устройство разработаны рабочие чертежи, по которым выполнен опытный образец. Лабораторные испытания показали, что предлагаемое устройство просто в эксплуатации, надежно в работе и позволяет получить качественные сварные соединения.

Формула изобретения

Устройство для приварки стержней в тавр к нлоским элементам нроката нод слоем флюса, содержащее основание, установленные на нем стержнедержатель, механизм зажатия нлоского элемента с охлаждаемым токоподводом, механизм регулирования подачи стержня, механизм отрыва и осадки стержня, выполненный в виде пневмоцилиндра с поршнем и штоком, отличаюш, е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе и повышения качества сварных соединений, механизм

отрыва н осадки стержня снабжен дополнительным поршнем, двумя регулировочными гайками, установленными на концах штока, и рейкой, закренленной на одном конце штока, а механизм регулирования подачи стержня выполнен в виде установленного в корпусе механизма тягового электромагнита с цилиндрическим якорем и закрепленных на якоре тормозной шайбы и шестерни, взаимодействуюш,ей с упомянутой рейкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Л 251116, кл. В 23К 9/20, 1968.

n ,.

///ff7//

7J

n