Ручной резак для воздушно-дуговой строжки

 

СОЮ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСП"БЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВч (21) 4179372/63 (22) 13.01,87 (46) 07.05.92, Бюл. № 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта и

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт автогенного машиностроения (72) К,В.Васильев, Г.И.Герасименко, Л,Г,Откидач и А.Е.Евдокимов (53) 621,791.945.5.03(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 517426, кл, В 23 К 9/28, 1976., Авторское свидетельство СССР

¹ 224726, кл. В 23 К 9/28, 1968.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1512733, кл. В 23 К 9/28, 1986. (54) РУЧНОЙ РЕЗАК ДПЯ ВОЗДУШНО-ДУГОВОЙ СТРОЖКИ (57) Изобретение относится к сварке и рез„„5U 1731524 А1 ке, в частности к устройствам, используемым для обработки металлов в различных отраслях машиностроения и на транспорте.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности работы электродами различных диаметров и длин, а также манипулирования резаком в процессе рабо-. ты одной рукой, Резак содержит воздухоподвод 1, корпус 2, сменную втулку 3 с ложементом 4, сопловыми отверстиями 5 и ребрами 6 охлаждения. Указанные элементы размещены в изоляционных полуобкладках 7, где имеется полость 8 для подшипников, псворотного ролика 10, цилиндрической пружины 11, надеваемой на ось 12 вращения, оычаг 13. На полуобкладке

7 закреплен защитный кожух 14 с отверстием 15 для размеа ения электрода. 3 ил.

1731524

Изобретение относится к устройствам средней мощности, применяемым для ручной воздушно-дуговой поверхностной и разделительной резки черных и цветных металлов в различных отраслях машиностроения, преймущественно при ремонте железнодорожного подвижного состава, на судостроительных и машиностроительных предприятиях для разделки дефектов швов сварных конструкций и подготовки кромок под сварку.

Известен воздушно-дуговой резак для строжки, содержащий ручку с головкой, в которой смонтирована цанга для зажима электрода, снабженная продольными каналами для подачи воздуха, Недостатками данной конструкции являются низкая эргономичность, проявляющаяся в необходимости проведения нескольких вращательных движений гайки привода цанги, а также закрытии воздушного вентиля на период смены и регулировки вылета электрода (во избежание уноса последнего воздушным потоком). Поскольку одной рудой резчик поддерживает резак, а другой призводит, закрепление электрода; быстрый износ резьбового закрепления электрода, тэк как выполнен из цветного металла и работает в условиях повышенных температур (свыше температуры рекристаллизации).

Известно устройство для полуавтоматической сварки, в котором узел крепления электрода выполнен в виде эксцентрика, при этом на эксцентрике закреплен подпружиненный стопор.

Недостатками узла крепления электрода данной конструкции являются невозможность закрепления электродов различных типоразмеров (при работе резаками средней мощности используют электроды диаметром 8-12 мм) вследствие малого угла поворота и малой кривизны дуги окружности эксцентрика, обусловленных конструктивными особенностями электрододержателя; ограничение возможности использования указанной конструкции применительно к воздушно-дуговому процессу из-за применения электродов малой длины (не более 100 мм), так как струя сжатого воздуха (с параметрами нэ входе в резак P =0,6 МПа) имеют максимальную активность llo удалению массы расплавленного металла на вылете до 100 мм, э сквозное крепление электрода (не торцовое) не предусмотрено; малый угол поворота эксцентрика (порядка

45О) не позволяет реализовать явление самоторможения, что потребовало бы усложнения конструкции введением стопора, а последнее также отрицательно сказывается на эргономике процесса, так как приводит к нерациональному использованию рабочего времени, Известен воздушно-дуговой резак, предназначенный для работы на больших токах (до 2000 А), содержащий корпус с зевом и соплом, узел крепления электрода с прижимным элементом, выполненным в виде поворотного ролика с осью вращения, 10

15 параллельной плоскости зева, и рабочей поверхностью, изготовленной по спирали Архимеда с шагом, равным 0,01 — 0,2 вертикального поперечного размера зева, Недостатками известной конструкции применительно к монтажно-ремонтным условиям работы являются невозможность манипулирования механизмом крепления электрода одной рукой во время операции по установке, сьему или регулировке вылета электрода на требуемое расстояние относительно соплового аппарата резака; невоз20 можность закрепления электродов различного типоразмерного ряда (различного диаметра); невозможность закрепления элект25

30 рода неограниченной дЛины; ограничения по строжке в различных пространственных направлениях.

Цель изобретения — повышение надежности в работе и расширение технологических возможностей путем обеспечения воэможности работы электродами различного диаметра и.длины, а также манипулирования резаком в процессе работы одной узел крепления электрода, выполненный в виде втулки. имеющей поперечный паз для контакта электрода с прижимным роликом, расположенным в верхней части втулки, выше уровня газоподвода, при этом ось, на которой закреплен ролик, расположена перпендикулярно плоскости продольного сечения резака, установлена в подшипниках и подаружинена, а на ее консоли, вынесенной за пределы кожуха установлен рычаг привода прижимного ролика, На фиг.1 приведен резак (условно в положении прижимного ролика "зафиксирова40

50 но" и пунктирными линиями — в положении

"отторможено") с двумя типами электродов бз. d> максимального и минимального диаметров, общий вид в разрезе; на фиг.2— разрез А-А нэ фиг,1 (в положении прижимного ролика "зафиксировано"); на фиг.3— разрез Б-Б на фиг.1, Резак содержит воздухотокоподвод 1, к которому присоединен корпус 2, внутри последнего установлена сменная втулка 3 с ложементом 4, сопловыми отверстиями 5.и рукой.

35 Поставленная цель достигается тем, что в корпусе предлагаемого резака установлен

1731524

25 та 4 сопловые отверстия 5 занимают 30

40

55 ребрами 6,охлаждения. Указанные элементы размещены в изоляционных, соединяемых между собой, полуобкладках 7, при этом в собранном виде в полуобкладках предусмотрена полость 8 для размещения подшипников 9, поворотного ролика 10 и цилиндрической пружины 11, надеваемой на ось 12 вращения и входящей в зацепление с одним из подшипников 9 и роликом

10. На консольной части оси 12 вращения, выступающей за пределы изоляционной полуобкладки 7, установлен съемный рычаг 13, в нижней части резака, обращенной к обрабатываемому металлу, на полуобкладках 7 закреплен защитный кожух 14 с отверстием

15 для прохода и размещения электрода 16 (в комплект резака не входит). а также для свободного истечения воздушной струи.

Вентильная группа и узел подсоединения кабель-шланга не показаны.

Резак работает следующим образом.

В корпус 2 ввинчивают втулку 3 с внутренним проходным отверстием. соответствующим внешнему диаметру d электрода, используемого для выбранного значения тока 1 = 315 А при dl = 8 мм;! =. 400 А при d2

= 10 мм; = 500 А при дз = 12 мм, при этом ложемент 4 располагают напротив поворотного ролика 10, B этом положении ложеменпозицию в плоскости продольной оси и поперечной оси резака. Далее закрепляют на изоляционных полуобкладках 7 защитный кожух 14. После этого путем нажатия "вниз" рычаг 13 переводят из положения I в положение ll и вставляют электрод 16 таким образом, чтобы часть электрода расположить напротив прижимного ролика 10. Вслед за тем отпускают рычаг 13. ролик 10 под действием пружины 11 занимает позицию l u зажимает электрод 16. На фиг,1 ролик 10 показан пунктирными линиями в положение "отторможено".

Операция по удалению или регулировке вылета электрода 16 осуществляется аналогично —.нажатием на рычаг 13 до освобож- дения электрода из зацепления, При установке электрода 16 другого типоразмера (другого диаметра) для удобства работы, т.е. в пределах достигаемости большого пальца руки, удерживающей резак, рычаг 13 переставляют на консоли оси 12 на угол 30 или 60 в зависимости от диаметра электрода и удобства в работе. Производят также смену втулки 3 согласно размеру электрода.

Предлагаемый резак позволяет обеспечить максимальное контактное давление между ложементом втулки и электродом беэ его. углового перекоса при минимальном усилии высвобождения, кроме того, дает

20 воэможность, удерживая одной рукой, большим пальцем этой же руки (с усилием 0,20,4 кг в отличие от резаков рычажной конструкции, где усилие на рычаге, например на РВДм-315, достигает 6 кг) производить операцию по отжатию ролика с целью установки, регулировки вылета или съема огарка электрода свободной от работы рукой. Зажатие (фиксация) электрода неогра-. ниченной длины на любом вылете от соплового аппарата резака осуществляется снятием усилия с рычага с последующим поворотом ролика под действием пружины.

Время проведения каждой из операций по фиксации или отжатию электрода занимает не более 2-3 с, что значительно быстрее по сравнению с известными резаками, где это время составляет 10-15 с. Гем са, мым из-за быстродействия механизма крепления электрода и минимума физических усилий со стороны резчика экономится подготовительное время с соответствующим в

3 — 5 раз повышением производительности и эргономичности процесса.

Рациональное размещение сопловых отверстий в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, используя эффект Коанда— прилипания с соответствующим равномерным растеканием струи воздуха по периметру электрода, начиная с двух калибров, позволяет ограничиться наличием четырех отверстий даже при использовании электрода максимально возможного диаметра (d

= 12 мм) в сравнении с приводимыми в известном устройстве 12 отверстиями, что позволяет сократить расход сжатого воздуха с

30 до 20 м /ч при равной производительноз сти и вместе стем сохранить маневренность резака, т.е. строжку в различных направлениях плоскости обрабатываемого металла.

Выбор шага $ спирали равным 3 мм обусловлен тактико-техническими характеристиками резака, предназначенного для работы на токах 315 — 500А; соответственно заданным значениям тока известны размеры используемых электродов в диапазоне диаметров 8 — 12 мм. При переходе с максимального к минимальному диаметру электрода (или в обратном порядке) расстояние от его образующей в направлении прижимного ролика изменяется на величину

da д1 . — — =-2 мм, так как ось каждого

2 2 типа электрода не меняет своего местоположения (дз — максимальный установочный диаметр электрода; d> — минимальный установочный диаметр электрода).

C учетом отклонений допусков на изготовление электрода, прижимного ролика, а

1731524 также на возможный люфт, принимаем величину шага ролика $ - 3 мм, Применение втулки с выборкой под ложемент, устанавливаемый диаметрально противоположно прижимному ролику, обеспечивает равномерное прижатие электрода по образующей по всей длине как ложемента, так и втулки без углового перекоса, Это обстоятельство означает повышение теплоотдачи в охлаждаемую втулку, температура нагрева которой и узла крепления в целом не превышает 110 С при максимальном значении тока I = 500 А, с использованием омедненного электрода412 мм согласно

ГОСТ 10720-75.

Снижению температуры нагрева узла крепления способствует также использование втулки с укороченными по высоте ребрами охлаждения, составляющими с внутренним диаметром корпуса резака зазор д, равный 1/3 от высоты ребра, Это явление объясняется раздвоением потока проходящего воздуха и возникновением турбулентности в потоке, омывающем стенку втулки, прилежащую к электроду, в сравнении с устройствами аналогичного назначения, где поток идет в объеме, ограниченном винтовыми поверхностями, и носит ламинарный характер.

По сравнению с известным предлагаемый резак для воздушно-дуговой строжки позволяет удерживать, производить закрепление и оттормаживание электрода, пользуясь одной рукой, производить закрепление электродов различного диаметра, и неогра5 ниченной длины, выполнять строжку в различных направлениях без изменения способа удерживания резака.

Формула изобретения

10 Ручной резак для воздушно-дуговой строжки. содержащий корпус с воэдухоподводом и системой охлаждения, узел крепления электрода с прижимным роликом и защитный кожух, отличающийся тем, 15 что, с целью повышения надежности в работе и расширения его технологических возможностей за счет обеспечения воэможности работы электродами различного диаметра и длины, а также манипулирова20 ния резаком в процессе работы одной рукой, узел крепления электрода выполнен в виде втулки, имеющей поперечный паз для контакта электрода с прижимным роликом, расположенным в верхней части втулки, вы25 ше уровня гаэоподвода, при этом ось, на которой закреплен ролик, расположена перпендикулярно плоскости продольного сечения резака, установлена в подшипниках и подпружинена, а на ее консоли, вынесенной

30 за пределы кожуха, установлен рычаг привода прижимного ролика, 1731524

Составитель В.Семочкин

Техред М,Моргентал Корректор А,Осауленко

Редактор Н.Тупица

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1543 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5