МАШИНЫ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

§ 5.1. Общая характеристика машин

Машины контактной сварки состоят из двух взаимосвя­занных частей — механической и электрической.

Механическая часть — это комплекс конструктивных элементов, создающих жесткость и прочность машины, воспринимающих уси­лия (корпус или станина, плиты, кронштейны, домкрат, упоры, консоли, электрододержатели, электроды), и механизмов, пред­назначенных для закрепления, сжатия и перемещения свариваемых деталей. Некоторые конструктивные элементы и узлы механизмов проводят сварочный ток.

Электрическая часть (см. гл. 6) обычно состоит из источника питания, преобразующего энергию сети промышленной частоты для получения сварочного тока (сварочного трансформатора, вы­прямителей, иногда батареи конденсаторов и др.), и вторичного (сварочного) контура для непосредственной передачи тока к деталям (гибких и жестких токоведущих шин, консолей, электрододержателей, электродов, роликов, губок).

Управление и регулирование основных механических (усилие сжатия деталей, скорость вращения роликов, перемещение деталей и т. д.) и электрических (сварочный ток, вторичное напряжение, мощность) параметров машины осуществляются аппаратурой управ­ления через соответствующие блоки (см. гл. 8).

Кроме жесткости, прочности и эксплуатационной надежности к механической и электрической частям предъявляют следующие требования: быстрота срабатывания и малая инерционность элемен­тов машин, необходимые из-за малой продолжительности сварочного цикла; интенсивное охлаждение нагревающихся элементов; безопас­ность работы; маневренность элементов сварочного контура, позво­ляющая использовать машину для сварки изделий различной формы без сложной переналадки; надежная защита трущихся и контактных поверхностей от попадания воды, брызг расплавленного металла, пыли.

§ 5.2. Классификация машин контактной сварки

Несмотря на большое многообразие типов, конструктив­ного оформления, мощности и назначения, машины контактной сварки классифицируют по разным признакам: виду сварки (точечные, рельефные, шовные, стыковые); назначению (универсальные* или общего назначения и специальные); способу установки (стационарные, передвижные или подвесные); роду питания, преобразова­ния или аккумулирования энергии (однофазные переменного тока, трехфазные низкочастотные, с выпрямлением тока во вторичном контуре, конденсаторные); виду привода в механизмах давления (с ручным, грузовым, пружинным, электродвигательным, пневмати­ческим, гидравлическим, электромагнитным и реже с другими ти­пами приводов); степени автоматизации. Классификацию можно продолжить и внутри каждого типа машин для различных видов сварки.

Универсальные машины применяют для сварки различных ме­таллов и деталей разнообразной формы, сечения и размеров. В таких машинах стараются расширить диапазоны свариваемых толщин более глубоким регулированием усилия сжатия, сварочного тока, совершенствованием динамических характеристик механизма сжа­тия, стабилизацией параметров режима. Универсальные машины должны соответствовать ГОСТ 297—80, в котором предусмотрены параметрические ряды машин по наибольшим значениям тока корот­кого замыкания, продолжительным номинальным длительным вто­ричным токам, номинальным усилиям сжатия и осадки, вылетам, растворам и т. д. Среди универсальных машин точечной, рельефной и шовной сварки более 90 % составляют машины прессового типа с двусторонним подводом тока, в которых электроды перемещаются прямолинейно, чаще вертикально.

Машина точечной сварки (рис. 5.1) имеет корпус 1, внутри кото­рого или рядом расположен сварочный трансформатор 2. Колодки вторичного витка 14 соединены с консолями 7 и 10, электрододержателями 8 и электродами 9 гибким 3, 12 и жесткими 4, 11, 13 ши­нами. Один из электродов (как правило, верхний) перемещается вместе с ползуном 15 механизмом сжатия 16 и сжимает детали. Для разгрузки и повышения жесткости нижней консоли служит кронштейн 5, который может перемещаться вверх и вниз домкра­том 6.

Машины рельефной сварки во многом аналогичны точечным. Однако они имеют массивные контактные плиты для крепления оснастки, более жесткий корпус и кронштейны, а также минималь­ное поперечное смещение ползуна в направляющих. Усиленный привод механизма сжатия имеет также и улучшенные динамические характеристики. Машины нередко имеют два сварочных трансфор­матора, расположенных по сторонам корпуса и включенных парал­лельно. Такие машины рассчитаны на возможность одновременной сварки нескольких точек с плавным нарастанием или пульсирующим включением тока.

В корпусе 1 машины шовной сварки (рис. 5.2) размещены сва­рочный трансформатор 3 и механизм вращения роликов с электро­приводом 2. Электроды в виде вращающихся роликов 7 вместе с системами токоподвода образуют верхнюю 8 и нижнюю 6 роликовые головки. Верхний ролик перемещается вместе с ползуном 9 от

Рис. 5.1. Машина точечной сварки

механизма сжатия с пневмоприводом 10. Иначе, чем в машинах точеч­ной сварки, выполнены токоведущие и силовые элементы сварочного контура (консоли, кронштейн 5 и др.). При сварке с наружным охлаждением используют корыто 4 для слива воды. В современных машинах шовной сварки обычно предусмотрена несложная перена­ладка верхней и нижней роликовых головок для сварки попереч­ных и продольных швов обечаек. Однако выпускаются машины только для поперечных или продольных швов.

Машина стыковой сварки имеет следующие основные узлы и элементы (рис. 5.3). На станине 1 установлены неподвижная 4 и подвижная 8 плиты с размещенными на них устройствами 6 и 7 для зажатия свариваемых деталей. Подвижная плита перемещается по направляющим 10 с помощью механизма подачи 9. Вторичный виток сварочного трансформатора 2 через токоподводы 3 и губки 5 зажимных устройств подключен к свариваемым деталям.

Машины контактной сварки средней и большой мощности обла­дают значительной массой (1—16 т), поэтому их устанавливают стационарно, а детали в процессе сварки перемещают. При сварке громоздких и тяжелых деталей, а также тонкостенных деталей

Рис. 5.2. Универсальная машина шовной сварки МШ-3201

Рис. 5.3. Машина стыковой сварки

сложной формы перемещают машину, применяют различные клещи, пистолеты. На рис. 5.4, а показана компоновка подвесной машины с отдельным трансформатором. В такой машине трансформатор рас­полагают стационарно на расстоянии 1,5—3 м от деталей. Его соеди­няют с клещами (рис. 5.4, б) длинным гибким кабелем. Это облег­чает клещи и повышает их маневренность. С помощью пистолета с отдельным трансформатором (рис. 5.4, в) можно соединять тонкие детали (0,05—0,15 мм) со сравнительно толстыми. Усилие сжатия создается вручную. Ток включается микровыключателем при сжа­тии пружины. Один из концов гибкого кабеля соединен с деталями. Пистолет может быть переделан в роликовый сменой инструмента и подключением прерывателя для шовной сварки.

Нередко компактный трансфор­матор встраивают в сами клещи, пистолет L (рис. 5.5, а, б). Это уменьшает сопротивление вторич­ного контура и потребляемую из сети мощность. Увеличенную мас­су клещей уравновешивают гру­зом.

Г Л А В А 6

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ МАШИН КОНТАКТНОЙ СВАРКИ