Электрододержатель для подводной электрокислородной резки Советский патент 1980 года по МПК B23K9/28 

1

Изобретение относится к подводной сварочной технике и может быть использовано для подводной электрокислородной резки и электродуговой сварки штучными электродами при выполнении 5 аварийно-спасательных, судоподъемных и судоремонтных работ, а также при строительстве гидротехнических сооружений.

Известен электрододержатель для 10 подводной электрокислородной резки металлов, имеющий кислородный клапан рычажного типа, токоподводящую головку и искрогасительную камеру 1 , Искрогасительная камера выполнена за-15 одно целое с токоподводящей головкой, в виде полого цилиндра с боковыми отверстиями для подачи кислорода,

Основными недостатками этого элект- 20 рододержателя,особенно проявившимися, в связи с увеличением объёма сварочных работ и достижением водолазами существенно больших рабочих глубин, являются быстрое выгорание искрогаси- 25 тельной камеры, особенно когда дуга возбуждается без подачи кислорода, и быстрая утомляемость водолаза, вследствие постоянного нажатия им рычага кислородного клапана,30

Известен также электрододержатель для подводной резки и сварки, который, кроме указанных выше деталей, имеет противогидроударное устройство, улучшенную изоляцию токоведущих частей, и цанговое устройство для зажима электродов 2, Цанговое устройство, снабженное двумя типоразмерами кулачков, обеспечивает возможность зажатия электродов, предназначенных как для резки, так и для сварки, Противогидроударное устройство, представляющее собой шариковый клапан, предотвращает проникновение воды в кислородный канал при падении внутреннего давления и загрязнение канала. Одновременно, приостанавливая движение ост точного кислорода вовнутрь токоподводящей головки в начальной фазе, указанное устройство уменьшает возможность накопления в ней брызг расплавленного металла, чем устраняет в известной мере один из ранее отмеченных недостатков.

Известен электрододержатель для электрокислородной резки, содержащий корпус с каналом для подачи режущего кислорода и кислородным клапаном, а также смонтированную в корпусе токоподводящую головку с ловушкой улавливания брызг расплавленного металла и зажимом для трубчатого электрода зТ В нем рычажный кислородный клапан заменен на электромагнитный, а защита от брызг расплавленного металла обеспечивается ферромагнитной ловушкой, размещаемой в токоподводящеЯ го ловке, Общими недостатками прототипа и известных аналогов являются низкая техническая надежность, малый технический ресурс и небольшая продолжительность непрерывной работы электрододержателя в сложных условиях эксплу атации, обусловленные преждевременным выходом из строя токоподводящей голов ки, вследствие накопления брызг расплавленного металла (в существующих электрододержателях вопрос защиты от брызг металла решается некомплексно, в одном случае с помощью искрогасительной камеры или ферромагнитной ло вушки, в другом - с помощью шарикового клапана, кроме того, не ставится вопрос применения, жаростойкого материала) ; быстрое засорение кислородного канала осадочными включениями, вследствие попадания в него воды при извлечении электрододержателя на поверхность (это происходит, когда умен шающееся внешнее давление воды становится равным внутреннему давлению кис лорода и свободно перемещающийся шарик открывает доступ воды в кислородный канал); невозможность замены под .водой (непосредственно у места работы электрода, предназначенного для подводной резки, электродом, применяемым для подводной сварки, и наоборот(это происходит из-за разных диаметров электродов и соответствующих им разных типоразмеров кулачков цангового зажима, такая смена электродов оказывается возможной лишь на поверхности возможность потери во время работы под водой зажимного патрона, вследствие его полного свинчивания с голов ки электрододержателя; относительно большие масса и габариты отечественных электрододержателей относительно слабая их электроизоляционная защита Для увеличения технической надежности и электробезопасности электрододержателя, его унификации относительно подводной резки и сварки (с обеспечением смены электродов водолазом непосредственном у места работы) увеличения продолжительности непрерывной работы электрододержателя под водой и его технического ресурса, улучшения большего удобства его эксплуатации (в том числе в условиях уве личивающего объема и глубины работы) ловушка выполнена в виде набора сменных крупнопористых тарелок, общая площадь пор в каждой из которых больше площади поперечного сечения внутреннего канала корпуса электрододержателя в 1,2-1,25 раза, а поры соседних тарелок смещены относительно одни других на одинаковый угол. На фиг, 1 изображен предлагаемый электрододержатель, общий вид; на фиг. 2 - кислородный клапан в увеличенном масштабе. Электрододержатель состоит из корпуса 1, изготавливаемого из электроизоляционного материала, электромагнитного кислородного клапана 2, токоподводящей головки 3 и цангового зажима 4 электродов. Внутри корпуса электрододержателя между кислородным клапаном и токоподводящей головкой имеется изоляционная вставка 5, через которую проходит кислородный канал б. В Состав электромагнитного кислородного клапана входит катушка 7, находящаяся в орпусе электрододержателя. и включаемая в разрыв токопровода, идущего к токоподводящей головке. Кислородный тракт токоподводящей головки снабжен подпрунсиненным шариковым клапаном 8 и ловушкой 9 для улавливания бырзг, состоящим из набора сменных, жаростойких, крупнопористых тарелок 10. Общая площадь пор в каждой из т-арелок больше площади поперечного сечения внутреннего канала корпуса электрододержателя в 1,25-1,2 раза, а поры соседних тарелок смещены одни относительно других на одинаковый угол. Шариковый клапан 8 и ловушка 9 удерживаются в токоподводящей головке с помощью резьбовой щайбы 11. Уплотнение кислородного тракта в месте соединения электрода с головкой осуществляется с помощью жаростойкой прокладки 12. Цанговый зажим состоит из электроизоляционного зажимного патрона 13,впрессованной в него токопроводящей втулки 14 с конусообразным профилем и внутренней резьбой для навинчивания на токоподводящую головку электрододержателя, и токопроводящих кулачков 15. Для уплотнения верхней части цангового зажима он имеет уплотнительное кольцо 16. Буртик 17 на зажимном патроне в крайнем нижнем положении упирается в ограничитель 18, размещенный на корпусе электрододержателя, и предотвращает полное свинчивание патрона с токоподводящей головки. Работает электрододержатель следующим образом. . Зажимной патрон 13 цангового зажима 4 отворачивается и электрод очищенным от гидроэлектроизоляции концом вставляется между кулачков 15. Прикосновением к опоре электрод досылается в токоподводящую головку 3 до соприкосновения с прокладкой 12 и завинчиванием патрона 13 зажимается кулачками 15. Электрододержатель готов к работе При включении его в цепь источника питания, которое происходит вследствие замыкания электрода на разрезаемое (свариваемое) издалие,электьический токпроходит через катушку 7, кислородного клапана 2, токоподводящую головку 3, токопроводящие втулки 14 И кулачки 15 цангового зажима 4 и попадает на электрод. Срабатывает электромагнитный клапан 2, и кислород поступает в зону дуги, проходя по каналу б корпуса электрододержателя 1 через шариковый клапан 8 и ловушку 9 (см. фиг. 2) токоподводящей головки 3 и далее по полому электроду. Во время сварки изделия кислород к электромагнитному клапану и, следовательно, в зону дуги не подается, в остальномэлектрододержатель работает, как описано выше. При отрыве электрода от изделия цепь размыкается, срабатывает электромагнитный клапан 2 и прекращает подачу кислорода в зону дуги.-Снижение давления в кислородном тракте (по сравнению с наружным давлением у рабочего конца электрода) вызывает срабатывание шарикового клапана и перекрытие кислородного тракта, вследствие чего вода не попадает в кислородный канал б, затрудняется поступление брызг расплавленного металла в ловушку 9 токоподводящей головки. Для смены электрода зажимной патрон 13 отворачивается, остаток электрода вь2нимается.

Использование предлагаемого электрододержателя существенно повышает его надежность при выполнении большого объема сварочных работ на больших глубинах, улучшает условия его эксплуатации, облегчает труд водолаза

Формула . изобретения Электрододержатель для подводной электрокислородной резки, содержащий корпус с каналом для подачи режущего кислорода и кислородным клапаном, а также смонтированную в корпусе токоподводяа ую головку с ловушкой для улавливания брызг расплавленного металла и зажимом для трубчатого электрода, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности при эксплуатации путем обеспечения равенства давлений режущего кислорода в канале и на выходе из трубчатого электрода, ловушка выполнена в виде набора сменных круп5нопористых тарелок, общая площадь пор в каждой из которых больше площади поперечного сечения внутреннего какала корпуса электрододержателя в 1,21,25 раза, а поры соседних тарелок

0 смещены одни относительно других на одинаковый угол.

Источники информации, .принятые ,во внимание при экспертизе

5

1.Мадатов Н. М. Подводная сварка и резка металлов. Судостроение, 1967j р. 531.

0

2.Патент США № 3751625, кл. 219130, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 552158, кл. В 23 К 9/28, 1970 (прототип).