Устройство для сварки с колебаниями электрода Советский патент 1981 года по МПК B23K9/30 

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ С КОЛЕБАШ ЯМИ

I

Изобретение относится к сварочной lexifiiке, в частности к оборудованию для меха.Шзйрованной злектродуговой шш злектрошлаковой сварки, применяемому в энергетическом, химическом, тяжёлом мацшностроеню . и в судостроении.

Известен меха1шзм колебаний элект|)ода, обеспечивающий маятниковые колеба1шя конца электрода в двух нерпендикулярных направлениях. Колебания вдоль шва осуществляются с помощью овального кулачка, действующего через ролик на мундштук, имеющш ось качания. Кулачок установлен на вь ходном валу привода механизма 1 .

Основным недостатком этого устройства является сложность кинематической схемы, выражающаяся в нал1ГЧ1ги отдельного привода механизма колебаний, либо общего привода, связанного через С15стему передач с приводом механизма подачи присадочной проволоки, что усложняет ее конструктивное вьшолиение.

Наиболее близким по тех1шческой сущности и достигаемому результату к предаагаемому является устройство для сварки с колебарияЭЛЕКТТОДА

МИ электрода, содержащее корпус, мундштук, установленный с возможностью поворота относитслыго оси, и подачи проволоки с подаюииши ролужами, установленнылш на осях. Устройство имеет мехашгзм поперечных колебаш1Й с кзлачко.м, то)жателем с роликом и шатуном, связанным со сварочной горелкой. В устройство входит К1 ивошипно-шатунный мехаш зм, кривоилш которого жестко связан с вед}щей шестерней рещктора, а шату11 шарнирно закреплен на сварочной горелке (мундштуке) . Механизм попереч1{ых колебаний снабжен пространственнъьм вод}шом жестко соединен1{ым с толкателем и шаршфно связанным с валом ведущей шестергш редуктора и шатуном блока попереша х колебаний. Кулачок выполнен в виде звездочки и вместе с ведущим 1ЮЛИКОМ мехаш1зма поддчи проволоки установлен на валу ведомой шестерни редуктора, а шатун блока поперечных колебаний связан со сварочной горелкой (мундштуком) шарнирно 2.

Недостатком известного устройства яв.пшется система связи механизма поддчи провелоки с мундштуком. Сложность этой системы состоит в том, что для осуществления колебаний использован кривоишпио-шатунимй механизм, толкатель, пространственное вопило и кулачок в виде звездочки, а также дополнительные связи между этими элементами и механизмом подачи проволоки. Цель изобретения - упрощение конструкции тройства путем исключения сложной шарнирно-рычажной системы. Поставленная цель достигается тем, что устройство для сварки с колебаниями электрода, содержашее корпус, мундшт к, установленный. с возможностью поворота относительно оси, и механизм подачи проволоки с подающими роликами, установленными на осях, снабжено скобой, ощт конец которой подпружинен относительно корпуса, а другой - жестко связан с му1здштуком, при этом ондн из роликов вьшолнен с регулируемым эксцегприситетом, а его ось закреплена на скобе. В устройстве второй ролик выполнен с регулируемым эксце триситетом. Ролики вьшолнеш с соотношением их диаметров, равным 1-6. Если эксцентриадо установленным ротглом является поджимаюиуй ролик, то механизм обеспечит маятниковые колебания электрода, Если же ролик выполнен с эксдсптри ситетом, то механизм обеспечит колебания эле трода, а также подачу электрода с перел еш ой пульсир люшей скоростью. Когда обя подающих электрод ролика при равных диамстрлл выпол нены с эксцентриситетом и с возможлюсп.ю из менения угла между векторами эксцентриситета, то механизм обеспечпт колебания электрода с одновременной пульсш-шей скорости его, причем изменение амплитуды колебаглш и сдвиг фаз между амшштгдаьт пульсаций скорости подзчи и колебатш электрода дост ггается лзменегшем угла межщ векторяг.ки эксцен трнситетов. Если подаюцтие электрод эксцентричные роллки выполнены разного диамегра и отаошение их целое число, то мexaэиз 5 обе печит сложные колеба}П1я эп.етстрода, складывающиеся из движений обоих роликов. Одновременно в азответствии с числом оборотов ведущего ролика изменяется скорость подачи электрода. Для раздельного регулирования амшгатуд колебаний и пупьснр}то.ц9й скоросте подачи элект1х да привод осуществляется от эксцентрично укреттенной m валу шестерни ш пару пр1шодных роликов, ошга из которых вьтолнен ступенчаттлм. При использовании механизма для колебаний злека-рода ось ведомого ролика закреплена на мундштуке, а для получения пульсирующей скороста йодачи эпект-рода - не связана с мудашгуком. На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фнг.2 - то же, обеспешвающего колебания электрода и пульсацию скорости его подачи; га - то же, с двумя эксцентртно установленными роликами при одинаковом направлении эка,ентриситетов; на фиг.4 - то же, с двумя эксцентрично установленными роликами при противоположном направлении эксцентриситетов; на фиг.5 характер колебаний конца электрода устройства при соошошении диаметров роликов 4 и противоположном нанравлешш эксценdiтриситетов, где dj - диаметр поджимающего ролика, а dj - диаметр подаюпхего ролика; на фиг.6 - разделение регулировки амплитуды колебаний и скорости; на фиг. 7 - осуществлеiffle пульсирующей подачи электрода. Устройство содержит 1, 2, установлегшый с )озможностью поворота относительно оси 3, и рлехз11изм цодзги проволоки с подлющими ролик лтн 4 и 5, один из которых - 4 является: ведущим а другой - 5 ведомым (поджимаюшз м), скобу б, ко1гцом 1та;шружинеш ую пружиной 7 относительно корпуса 1, а другим - жеспсо связанную с мундштуком 2. Ролик 5 поджимается к ролику 4 пружиной 7 через плавяшийся электрод 8, Ролики и 5 находятся в зубчатом зацеплении для продоп ращеняя. проскальзьшания. Электрод 8 после роликов 4 и 5 проходат в гибкий - пшалн 9. Колебягшя электрода S относительно кромок изде-пия 10 проксходят следующим, образом. При враще{ши ведущего рол1Т са 4 вращается ведомый 5, при этом межосевое расстояш е рояиков изменяется, что заставляет Myittiu.iTjK 2 совершать копебательнь е движешш относительпо оси 3. Обратное движение муищитукэ. 2 осуществляется пружиной 7. Схема (фнг.2) обеспсшвает не то.тъко колебанля, ко и пупъс лрутщую подачу электрода 8. Переметшая скорость подазд его обеспечивается эксце511рйЧ го установленным ведущим ролшсол 4, т.е. при постоянной угловой скорости вращения ролик.а лижйная скорость перемещения точек окру)5шост1г в месте зацепления с ведомым роликом 5 изменяется. Изменение скоросли подачи: электрода синхрошто с его колебзюями позволяет дозироваП; тепловложения и количество подаваемого в ванну электродного металла в крайних точках траектории колебаг-зш электрода. Это используется, например, при сварке вертик;шьш,-гх. швов с несямметр1«нь ми V-образными разделками. Схема устройспза (флг.3.4) также обеспе«юает колебя-Ния электрода н пульсирующую

noflaw его. В 3Toff схеме эксцентрично устанавливают оба ролика и ведущий 4 и ведомый 5. Изменяя ориентацию эксцентриситетов роликов, имеющих равные диаметры можно регулировать величину амплитуды, минимальную при одинаковом их направлении {фиг,3) и максимальную при противополож1юм (фиг.4), а также сдвигать фазы амплитуд колебаний и пульсации электрода.

Угол между векторами эксцентриситетов изменяется следующим образом.

Ролик 5, имеющий подвижную ось, отжимается от ролика 4, расположенного на валу привода, вращением устанавливается в необходимое положение и вводится в зацепление с роликом 4. Регулировка амплитуды для всех схем осуществляется путем применения сменных роликов с различной величиной эксцентриситета, либо установкой ролика на оси с возможностью его перемещения по прорези. При неравенсгее диаметров роликов, установленных эксцентрично, устройство обеспечивает слолапле колебания электрода(фиг.5), складывающиеся как бы из даух движений: колебательного движен}М, обеспечиваемого вращегмем болынего из роликов (da), и накладтьшающегося на него колебательного движения, обеспечиваемого вращением меньщего из роликов (di), причем над кривой колебаш{й зависит от кратноста диамецзов ролика, а закон измене1шя скорости подачи электрода еще и от того, каким будет по велитане ведущий pojnu 4. Если он больще, го за один дакл колебаний произойдет один цикл изменения скорости подавд электрода. Если же ведущий ролик 4 меньЩ1Ш из нары, то количество циклов изменения скороста подачи электрода за один цикл его колебаний равен кратности отнощения диаметров роликов, С целью воспроизведения . траектории колебаний электрода в каждом цикле отнощение Д1гаметров должно быть целым числом. Законы колебаний и изменение скорости подачи электрода взаимосвязаны и любому положению :лектрода соответствует определенная скорость его поддчи.

Оптимальное соотнощение диаметров роликов равно 1-6. Пределы этого соотнощения связаны с габаритами устройства и с обеспечением нормальной работоспособности пары циливдрических роликов, так как при соотнощении, большем 6 затруднена подача электрода (проволоки) из-за малой площадки его контакта с меньщим роликом.

С целью разделе1шя регулировки га аткту-. ды колебаний и скорости подачи электрода привод на подающие ролики (фиг.6) осуществляется через промежуточную щестерню 11, уста1ювленную эксцентрично, причем ведущий

54640«

. ролик 4 вьшолняется ступенчатым, а прижим ведомого ролика 5 осуществляется с помощью дополнительной пружины 12..При необходимости осуществлегам только пульсирующей , подачи электрода ведущий ролик 4 (рис.7) усташвливается экодектрично, а ось ведомого ролика 5 не связана с мундштуком 2, и при вращетш ведомого ролика 5 мз ндцпук 2 не соверщает колебательного движения. )0 . Устройство обеспечивает в зависимости от ориентации роликов все колебаний электрода, применяемые в сварочном оборудовании вглубь разделки, поперек ее, вдоль от шва. Оно значительно расщиряет технологи)5 ческие возможности сварочного оборудования Имея комплект легкосменяемьгх деталей перестраивают установку на ту или иную схему в зависимости от технологии сварки и конструкщи изделия. Устройство отличается про2Q стотой конструкщги. Слож7 ьте колебательные движения электрода совместно с пульс1фую1НСЙ скоростью подаш его обеспечивают получение более плотного щва, вввду интенсивного перемешивания сварочной ванны, в резрть5 тате -которого сщгжается склонность к парообразовашно. Кроме того, это позволяет тфавлягь тепловложением в основной металл по определенному закону относительно разделки кромок.

30

Формула изобретения

1.Устройство для сварки с колебаниями электрода, содержащее корпус, мунд1нтук, устанопленный с возможностью поворота относительно оси, и подачи проволоки

с подающими роликами, установленными на осях, отличающееся тем, что,

0 с целью упроще1шя конструкции устройства путем исключеш1я сложной шарнирно-рьгчаж-v пой системы, устройство снабжено скобой, один конец которой подпр окинен относительно корпуса, а жестко связан с мунд5 тятуком, при этом один из роликов вьшолнен с регулируемым эксцентриситетом, а его ось закреплена m скобе.

2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ в а с я тем, что второй ролик также вьтолнен

0 9 регулируемым эксцентриаггетом.

3.Устройство по ПП.1 и 2, отличающее с я тем, что ролики вьщолнены с соопющением их диаметров, равным 1-6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторасое свидете;п ство СССР № 538853, кл. В 23 К 9/30, 28.01.75.2.Авторское свидетельство СССР №671951, Ю1. В 23 К 9/30, 05.03.76.

т