Патент ссср 369995

 

369995

ОnИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок)з Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от гвт. свидетельства ¹

Заявлено 03. т/.1971 (№ 1665809/25-27) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 26.IV.1973

М. Кл. В 23k 31/06

В 23k 37/02

G O5g 19/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете тлинистров

СССР

УДК 621.791.75.037.462 (088.8) Авторы изобретения

В. А. Тимченко, Е. Ф. Маличенко, Н. И. Усик, Б. С. Касаткин, IO К. Василенко, Г. Н. Кораб, В. Д. Иваненко, В. А. Царьков, В. В. Симоненко и Г. А. Алексеев

Институт электросварки им. Е. О. Патона

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ МНОГОПРОХОДНОЙ

СВАРКИ КОЛЪЦЕВЫХ ШВОВ

Изобретение относится к оборудованию для электродуговой сварки металлов, а точнее к устройствам для автоматического перемещения сварочного мундштука в ряд последовательных положений, требуемых для выполнения многопроходной сварки.

Известное устройство для автоматической многопроходной сварки кольцевых швов с глубокой разделкой кромок, содержащее сварочную головку с мундштуком, приводы поворота и вертикального перемещения мундштука, устройство, программирующее положение мундштука в разделке, и электрическую схему управления, Сигнал о достижении мундштуком заданного положения подается в схему управления при расположении осветителя и фотоэлемента против паза копира или его боковой кромки.

Для управления положением мундштука на всей длине вертикального хода аппарата предусмотрено специальное устройство, связывающее подъем по вертикали мундштука с перемещением копира.

Однако последовательное включение и отключение ламп накаливания осветителей при выполнении каждого перемещения мундштука поперек разделки приводят к выходу ламп из строя, к сбою в работе устройства. Наличие большого количества трущихся поверхностей в механизме, связывающем подъем мундштука по вертикали с перемещением копира требует хорошей смазки и тщательного ухода за механизмом.

Цель изобретения — улучшить качество шва

5 и повысить производительность устройства.

Для этого программирующее устройство выполнено в виде поворотного кулачкового сектора, смонтированного в корпусе привода поворота мундштука и снабженного хвостови10 ком, взаимодействующим с выключателями, установленными с возможностью фиксированного перемещения в пазу корпуса. Мундштук кинематически связан с сектором круговой зубчатой рейкой, жестко закрепленной на нем.

15 На фиг. 1 представлено устройство (теплоизолирующие приспособления на чертеже условно не показаны), общий вид; на фиг. 2— разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — упрощенная

20 блок-схема электрической системы управления аппаратом.

Изделие 1 с разделками (на фиг. 1 представлена для упрощения одна разделка) установлено во вращателе 2, шпиндель 8 которо25 го связан поводковым или кулачковым патроном с изделием 1. Одновременно шпиндель 3 кинематически связан с механизмом 4 отсчета оборота изделия. Направляющие 5 сварочного аппарата 6 установлены параллельно

30 оси изделия 1.

369995

Сварочный аппарат б содержит тележку 7 с приводом 8 продольного перемещения, штангу 9 с приводом 10 вертикального перемещения, механизм 11 подачи проволоки и механизм 12 поворота изогнутого мундштука 18.

В корпусе 14 механизма 12 поворота мундштука смонтирован редуктор 15, который связывает двигатель с шестерней 1б, жестко закрепленной на мундштуке 18. Круговая зубчатая рейка 17 также жестко соединена с мундштуком 18 и зацепляется с сектором 18, шарнирно закрепленными на оси 19.

На секторе 18 укреплен магнитопроводящий хвостовик 20, который располагается по середине пазов бесконтактных концевых выключателей 21, укрепленных на держателях

22, изготовленных из немагнитного материала.

Держатели 22 установлены в секторном пазу

28 корпуса 14 механизма 12 поворота мундштука. Таким образом, выключатели 21 могут перемещаться относительно корпуса 14 для регулирования положения электрода поперек разделок различной ширины, а на время сварки жестко соединяются с корпусом 14.

При многопроходной сварке мундштук должен последовательно занять ряд положений, определяемых режимами сварки или назначаемых после пробных сварок. Перемещение конца электрода поперек разделки осуществляется вращением мундштука 18 с изогнутым концом, подъем электрода — подъемом штанги 9, управление процессом сварки (ток и напряжение дуги, подача электродной проволоки, скорость сварки) — блоком 24.

Блок 25 содержит схему питания и выделения сигнала, поступающего от выключателей 21, выходные реле Р1 — Р8. Количество этих реле равно количеству требуемых для сварки положений мундштука поперек разделки. Для рассматриваемого случая (т. е. для трех положений мундштука) реле Pl связано с выключателем 21, соответствующим крайнему правому положению мундштука поперек разделки; реле Р2 — с выключателем 21, соответствующим среднему положению мундштука поперек разделки; реле Р8 — с выключателем 21, соответствующим крайнему левому положению мундштука поперек разделки.

Назначение промежуточных реле Р4 — Р10 видно из фиг. 4.

Механизм 4 отсчета оборота изделия электрически связан с реле Р11. Переключателем

В1 задается режим работы аппарата: ручной или автоматический, а кнопками Кн1 и Кн2— направление перемещения мундштука в начале сварки соответственно вправо или влево.

Кнопки КнЗ вЂ” Кнб служат для управления аппаратом в ручном режиме.

Блок 26 содержит схемы питания двигателя Л1 привода 10 вертикального перемещения и двигателя Д2 механизма 12 поворота мундштука.

Устройство работает следующим образом.

Управляя в ручном режиме приводами 8 и

10, совмещают вертикальную ось мундштука

1О

18 с серединой заполняемой разделки. На основании заданных положений электрода поперек разделки устанавливают выключатели 21 относительно паза 28 так, что магнитопроводящий хвостовик 20 вызывает срабатывание соответствующего выключателя 21 при требуемом положении электрода.

Электрод устанавливают в исходное положение, переключатель В1 — в положение «автомат». Кнопкой Кн1 илп Кн2 задают направление перемещения мундштука, включают вращение изделия, подачу флюса или защитного газа, а затем сварку. Одновременно с включением сварки включается механизм 4 отсчета оборота изделия.

После наплавки одного кольцевого валика с заданным технологическим перекрытием (нахлестом швов) механизм 4 отключается от шпинделя 8 и подает электрический сигнал на реле Pll, которое своими замыкающими контактами включит реле Рб или Р8 в зависимости от того, в каком направлении задано начальное перемещение (т. е. какая из кнопок

Кн1 или Кн2 нажата перед началом работы.

Длительность включения реле Pl l в пределах 1,5 — 2,5 сек обеспечивается работой механизма 4 отсчета оборота изделия. Реле Рб (или Р8) включает механизм 12 поворота мундштука вправо (или влево) .

Одновременно с поворотом мундштука 18 через передачи 17 и 18 перемещается хвостовик 20, который при расположении в пазу выключателя 21, соответствующего очередному положению мундштука 18 поперек разделки, вызывает срабатывание соответствующего реле (одного из Pl — РЗ), которое своими замыкающими контактами включает реле Р7. Размыкающие контакты реле Р7 отключают реле

Рб (или РВ), т. е. выключают механизм 12 поворота мундштука 18, и одновременно реле

Р7 дает команду на подключение механизма 4 к вращающемуся шпинделю 8. После наплавки очередного валика работа механизмов и схемы управления повторяется.

После наплавки каждого последнего валика в ряду работа схемы происходит следующим образом. Допустим, что сварка производится при крайнем левом положении мундштука, т. е. хвостовик 20 включил реле Р8.

Замыкающим контактом Р8 подготавливается включение реле Р4, т. е. перемещение в противоположном направлении («память» вправо), а размыкающим контактом Р8 отключается реле Р5, т. е. исключается перемещение в предыдущем направлении, снимается «память» влево.

В связи с этим оказывается подготовленной для включения цепь питания реле Р9 подъема мундштука. После окончания наплавки крайнего валика электрический сигнал, выдаваемый механизмом 4, включает реле Р11 на

1,5 —:2,5 сек, чте вызывает включение Р9, а значит и привода 10 вертикального перемещения мундштука. Величина подъема настраивается выдержкой времени включения замы369995 кающего контакта реле Р10 в цепи реле Р4 и

Р5. Для рассматриваемого случая замыкание этого контакта реле Р10 подключает реле Р4, что вызывает отключение реле Р9 и остановку привода 10. Одновременно происходит подключение механизма 4 к вращающемуся шпинделю 3.

После наложения очередного валика включение реле Pl обеспечивает включение реле

Рб, т. е. перемещение мундштука вправо до замыкания реле Р2, которое через реле Р7 отключает реле Рб. При наплавке крайнего правого валика в каждом ряду работа схемы происходит аналогично описанному. В такой последовательности сварка продолжается непрерывно до заполнения разделки. Скорости поворота мундштука 18 и подъема штанги 9 выбирают так, что точность остановки электрода в заданном положении соответствует требуемой.

При заполнении разделок с числом валиков в ряду более двух необходимо, чтобы при подходе хвостовика 20 к средним выключателям 21 с противоположных направлений сохранялась точность установки электрода в требуемое положение. Это достигается выбором передач 17 и 18, а также расстояния выключателей 21 от оси 19.

5 Предмет изобретения

Устройство для автоматической многопроходной сварки кольцевых швов с глубокой разделкой кромок, содержащее сварочную го10 ловку с мундштуком, приводы поворота и вертикального перемещения мундштука, устройство, программирующее положение мундштука в разделке, и электрическую схему управления, отличающееся тем, что, с целью улуч15 шения качества шва и повышения производительности, программирующее устройство выполнено в виде поворотного кулачкового сектора, смонтированного в корпусе привода поворота мундштука и снабженного хвостови20 ком, взаимодействующим с выключателями, установленными с возможностью фиксированного перемещения в пазу корпуса, а мундштук кппематически связан с сектором посредством круговой зубчатой рейки, жестко закреплен25 ной на нем.

369995

Редактор Л. Народная

Заказ 1013/7 Изд. № 253 Тпракк 388 Подписное

11НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии прп Совете Министров СССР

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Р с

+ o .«

Составитель Е. Валетов

Текред T. Курилко

% о

Ксрректоры: Л. Корогод и M. Коробова