Устройство для приварки стержней к элементам сортового профиля под слоем флюса

 

ОПЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2ИИ6

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21h, 30/17

Заявлено 25.1.1968 (№ 1212982/25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26Х11!.1969. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 2.II.1970

МПК В 23k

УДК 621.791.037 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Я. Бродский, В. И. Игнатьев, Н. В. Толмачева, Т. Г. Скобелев, В. М. Ухватов, А. В. Степановский и О. Я. Мосиашвили

Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВАРКИ СТЕРЖНЕЙ К ЭЛЕМЕНТАМ

СОРТОВОГО ПРОФИЛЯ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА

Изобретение относится к области заводской сварки в строительстве, на пример:сварки закладных деталей для железнодорожных конст,рукций.

Известны устройства для приварки стержней к элементам сортовото профиля под слоем флюса, содержащие бункер с флюсодозатором, зажимы для крепления стержня и профиля, хр аповой механизм;ступенчатой,подачи, приспособление для настройки и фиксации величины .погружения торца стержня в ванну расплавленного металла и механизм охлаждения.

Однако с,помощью этих устройств трудно обеспечить равнопрочность при испытании на отрыв тавровых соединений целым стержням, диаметр которых больше 16 лм, а также невозможно получить равнопрочные соединения деталей при отношении толщины .плоского элемента б к диаметру привариваемого стержня d) 06. При сварке таких соединений,плоский элемент, перегревается, и соединение при испытаниях,на отрыв обычно разрушается со сквозным вырывом металла из плоского элемента при пониженных нагрузках.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что храповой механизм подачи стержня содержит два электромагнита с подвиж|ными взаимно перпендикулярными сердечниками, храповик, блок шестерен и рейку, когорая укреплена на подвижной части стержнедержателя и сварка посредством блока шестерен и храповика через стопорные и подающие собачки с подвижными сердечниками

Б электромагнитов, первый из .которых связан с подающей собачкой хра повика, а второй— со стопорной и подающей собачками. При этом приспособление для настройки и фиксации величины, погружения выполнено в виде

10 двухкамерного пневматического цилиндра с подпружиненным штоком, на обоих KoHLIQx которого установлены регулировочные гайки.

Механизм охлаждения содержит медное кольцо с токоподводящими штырями, в центре ко15 торого расположена охлаждаемая медная подкладка, установленная на приводном штоке. Это,повышает производительность труда и улучшает качество сварных изделий.

На фиг. 1 изображено описываемое устрой20 ство, общий вид; на фиг. 2 — механизм ступенчатой подачи; на фиг. 3 — то же, разрез по А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — механизм осадки; на фиг. 5 — механизм охлаждения.

Плоский элемент 1 проката укладывается

2> на токоподвод 2 и прижимается к нему посредством рычага 3, приводимого в действие пневматическим цилиндром 4. Арматурный стержень 5 закрепляется в губках 6 стержнедержателя соосно с токопод водом 2 при помо30 щи:пневматического цилиндра 7, от которого

25111t3 при помощи тяг и рычагов 8 срабатывает дозатор 9 флюсового бункера 10, расположенный в верхней части сварочной головки 11. К основанию стержня арматуры ссыпается доза флюса. При отрыве стержня от плоского элемента проката включается сварочный ток, и возбу>кдается дута. В течение определенного периода горит дуга, и производится ступенчатая подача стержня в зависимости от напряжения на дуге. Это перемещение осуществляется механизмом

12 ступенчатой, подачи стержня. После завершения этого периода при помощи механизма 18 осуществляется быстрое погружение стержня в ванну расплавленного металла (осадка) на определенную глубину и фиксация его в этом, положении до окончания кристаллизации ванны расплавленного металла. Одновременно с началом погружения стержня в ванну расплавленного металла включается механизм 14 искусственного охлаждения плоского элемента проката, смонтированный вместе с токоподводом 2.

Стабильность режима горения дути достигается подачей стержня в зависимости от ее напряжения. Механизм ступенчатой подачи состоит из корпуса 15, в котором размещены два электромагнита lб и 17, соединенные при помощи тяг и рычагов 18 — 28 с собачками

24 и 25, которые взаимодействуют с храповым колесом 2б. На одной осп с храповым колесом сидит жестко соединенная с ним шестерня, которая .входит в зацепление с шестерней блока 27, сидящего на параллельной оси.

Вторая шестерня блока входит в зацепление с рейкой 28, которая жестко соединена со стержнедержателем.

Работа механизма ступенчатой подачи стержня происходит следующим образом. Перед началом сварки электромагнит 17 включается и посредством тяг и,рычагов 20 — 28 выводит собачки 24 и 25 из зацепления с храповым колесом 2б. В результате стержнедер>катель занимает исходное поло>кение и может подняться на величину первоначального зазора е при отрыве торца стержня от поверхности плоского элемента. В начальный момент возбуждения дуги электромагнит 17 выключается, и собачки 24 и 25 входят,в зацепление с храповым .колесом 2б. Стержнедержатель получает свободу перемещения только вниз. Перемещение вниз стержня со стержнедержателем в зависимости от напря>кения на дуге осуществляется ступенчато при включении электромагнита lб, который воздействует посредством тяги 18, рычага 19, собачки

24, храпового колеса 2б, блока 27 шестерен и рейки 28 на стержнедержатель. При отключении электромагнита lб система стопорится собачкой 25. Таким образом, возвратно-поступательное движение подвижного сердечника электромагнита lб вызывает ступенчатое опускание стержнедержателя со стержнем в зависимости от напряжения,на дуге.

При включении механизма фиксированного погружения стержня в ванну расплавленного металла стержнедержатель со стержнем быстро перемещаются вниз,,при этом под действием рейки 28 блок шестерен и х раповое колесо 2б свободно проворачиваются, не препятствуя опусканию стержнедержателя. Фиксированное погружение стержня осуществляется при помощи механизма таким образом, чтобы между оплавленным торцом .стерженя и дном ванны, плоского элемента был зафиксирован определенный зазор. При этом обеспечивается постоянство величины зазора. Это позволяет получать равнопрочные сварные соединения при испытаниях на отрыв пластин со стержнями диам етр ом больше 16 мм.

Механизм фиксированного погружения стержня в ванну расплавленного металла состоит из пневматического цилиндра 29, внутри которого расположен поршень 80 со штоком 81. Концы штока выходят за пределы цилиндра. С нижней стороны к штоку прикреплены маховик 82,для установки величины начального дугового промежутка при отрыве стержня и стержнедержатель 88. В верхней части шток имеет хвостовик меньшего диаметра, на котором укреплена поджатая пружина 84, нижний .конец которой упирается через шайбу 85 одновременно в заплечики штока и удлинитель верхней крышки 8б цилиндра, а верхний конец пружины 84 упирается в дно пустотелой цилиндрической обоймы 87, укрепленной на конце хвостовика (усилие предварительного, поджатия пружины должно превосходить суммарный вес штока с поршнем, стержнедержателем и привариваемым стержнем) . На удлинителе верхней крышки цилиндра 8á укреплен подвижной маховик 88,;при помощи которого производится настройка величины .погружения осадки оос.

Работа механизма фиксированного погружения стержня осуществляется следующим образом.

При возбуждении дуги сжатый воздух поступает в нижнюю полость цилиндра 29, В результате .происходит подъем стержнедержателя со стержнем на величину в, устанавливаемую маховиком 82. При подаче стержня в зону горения дуги по мере его оплавления из нижней камеры цилиндра 29 выпускается воздух, и,происходит опускание штока 81 со стер>кнедер>кателем 88 под действием веса стержнедержателя на величину е. При дальнейшей подаче стержня .происходит опускание штока, заплечики его выходят из соприкосновения с упорной шайбой 85. Происходит дополнительное,сжатие предварительно,поджатой пружины 84 — величина Н„начинает выбираться. По окончании процесса горения дуги сжатый воздух поступает в верхнюю камеру цилиндра 29 и,происходит быстрое перемещение штока 81 со стержнедержателем

88 до упора цилиндрической обоймы 87 в маховик 88 — величина Н,, полностью выбира251116 ется. Величина H„ предварительно настраивается маховиком 88 таким образом, чтобы

Оплавленный торец стержня располагался в ванне расплавленного металла с определенным зазором относительно дна ее или ооращенной к нему поверхности плоского элемента проката.

После окончания процесса кристаллизации ванны расплавленного металла сваренная деталь освобождается из зажимов, выпускается сжатый воздух из верхней камеры цилиндра

29, и шток 81 со стержнедержателем 88 под действием .пружины 84 поднимается до упора шайбы 85 в заплечики штока и выравнивания их с торцом удлинителя верхней крышки 86 цилиндра. Между торцом обоймы 87 и торцом маховика 88 устанавливается ранее настроенная величина Н„. При последующих повторениях такого же цикла сварки стержнедержатель,со стержнем опускаются на величину

Н„, и оплавленный торец стержня фиксируется в ванне расплавленного металла в одинаковых положениях.

В процессе кристаллизации ванны расплавленного металла осуществляется искусственное охлаждение плоского элемента при помощи механизма охлаждения. Механизм искусственного охлаждения состоит из корпуса 89, в верхней части которого расположено медное кольцо 40 с тремя медными штырями 41, а в нижней части — накидная гайка 42. Внутри корпуса 89 расположен пневматический цилиндр 48 с поршнем 44, свободно опирающийся нижней частью на накидную гайку 42.

Шток поршня имеет внутри два канала и снабжен .в верхней части полым медным колпачком 45.

Работа механизма охлаждения происходит следующим образом. Плоский элемент:проката в процессе сварки опирается на медные штыри 41, через которые осуществляется подвод к нему сварочного тока. В процессе кристаллизации сварочной ванны воздух подается в нижнюю камеру цилиндра 48, и поршень

44 со штоком и медным колпачком 45 подается вверх до упора торца колпачка 45 в плоскость,пластины. Через каналы штока в .полость колпака 45 нодается и затем отводится из полости охлаждающая жидкость.

Таким образом, в процессе кристаллизации сварочной ванны осуществляется искусственто ное охлаждение плоского элеме1гга и, благодаря этому, упрочненпе его, что позволяет в сочетании с фиксированной осадкой стержня получать равнопрочные прп испытаниях на отрыв тавровые соединения стержней с пластинамп при отношении o:новных размеров свариваемых элементов 6 d) 0,6.

Между aoлпачком 45» 1 .o Ibttoit 40, а также между цилиндром 48 и корпусом 89 имеются зазоры для свободного пропускания просыпающихся сверху частиц флюса. При некоторой непараллельности поверхности пластины с охлаждающей поверхностью колпачка при срабатывании механизма охлаждения последний за счет указанных зазоров плотно прижимается к поверхности пластины.

Пред..1ет изобретения го

Устройство для приварки стержней к элементам сортового профиля под слоем флюса, содержащес Оункер с (Pittoco„to32Topobt, зажимы для крепления стержня и профиля, «раг5 повой механизм ступенчатой подачи, приспособление для настройки и фиксации величины погружения торца стержня в ванну расплавленного металла и механизм охлаждения, от.1ичп1ощееся тем, что, с целью повышеЗО ния производительности труда и улучшения качества сварных соединений, храповой механизм подачи с гержня содержит два электромагнита с подвижпымп взаимно перпендикулярными сcpде 1Hиками, хpаповпк. 0,1ок ше35 стерен и рейку, которая укреплена па подвижной части стержнедержателя и связана IIOсредством блока шестерен и храповиI a 1ерез стопорные и подающие собачки с подвижными сердечниками электромагнитов, первый из

40 которых связан с подающей собачкой храповика, а второй — со стопорной и подающей собачками, прп этом приспособление для настройки и фиксации величины погружения выполнено в виде двухкамерного .пневматпческо45 го цилиндра с подпружиненным штоком, на обеих концах которого установлены регулировочные гайки, а механизм охлаждения содержит медное кольцо с токоподводящимп штырями, в центре которого расположена охлаж50 даемая медная подкладка, установленная на приводном штоке.

Редактор Л. Панус

Составитель М. Волк

Техред Т. П. Курилко

Корректор Л. В. Юшина

Заказ 3791/19 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2