Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2102
.pdf
Замыкание контактов G замыкает цепь от электрода Y, подающего ролика F, вывода 10, якоря E, выводов 11 и
12, контактов G, выводов 13 и 5 к заготовке W и главному выводу P. Замыкание контактов G также
поддерживает цепь через вывод 1, катушку магнитного выключателя B, вывод 2, контакты K1 и K2, выводы 15
и 12, контакты G и выводы 13 и 5 к заготовке W и главному выводу P.
Если длина обмотки имеет тенденцию изменяться, напряжение изменяется, и это напряжение подается на
якорь E, тем самым изменяя его скорость и, следовательно, скорость подачи электрода. Одновременно с этим
разность потенциалов между точкой 0 и ползунком D1 изменяет ток через поле E1 двигателя, что также
приводит к изменению скорости вращения двигателя. Благодаря этому изобретению достигается двойной
компенсационный эффект, что делает устройство чрезвычайно чувствительным, и, таким образом,
обеспечивается практически постоянная длина дуги.
— В случае отказа контактов G по какой-либо причине, если они разомкнутся, весь аппарат станет
неработоспособным до перезапуска, как описано ранее.
-При выполнении любых работ, требующих использования флюса, сварочный материал может быть нанесен
на электрод до его установки в сварочный аппарат, или же он может подаваться в сварной шов в жидком или
порошкообразном виде любым подходящим способом, например, через сопло электрода сварочного
аппарата.
Следует понимать, что представленная электрическая схема является лишь примером и не должна
рассматриваться как ограничивающая ту часть нашего изобретения, существенной особенностью которой
является двойной компенсирующий эффект, достигаемый за счет автоматического изменения тока как в
обмотке возбуждения, так и в якоре двигателя в соответствии с электрическим состоянием, существующим в
дуговом разряде.
Соответствует спецификации.
Усовершенствования в сварочном оборудовании.
Мы, Артур Эдвард Катлер, инженер, с острова Уолш, Ньюкасл, штат Новый Южный Уэльс, Содружество
Австралии, и Филипп Аллан Марсден, инженер, с острова Уолш, британский субъект, настоящим заявляем о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к аппарату для производства
электродуговых сварных швов различных типов; и целью изобретения является создание аппарата, который
за счет автоматического поддержания практически постоянной длины шва и автоматической регулировки
скорости перемещения приведет к экономии электроэнергии, значительному увеличению скорости,
превосходному качеству сварных швов с точки зрения прочности, плотности, пластичности и однородности,
снижению нагрузки на оператора и эффективному производству определенных типов сварных швов, которые
невозможно получить ручной сваркой. Еще одной целью изобретения является создание аппарата,
специально приспособленного для получения длинных прямых сварных швов, необходимых при изготовлении
сварных труб, при этом особенностью аппарата является то, что он приспособлен для сварки как внутри, так и
снаружи труб и тому подобного. Еще одной особенностью изобретения является то, что
высококвалифицированная рабочая сила не требуется.
Аппарат подходит для сварки переменным или постоянным током, и может использоваться электрод из
любого подходящего материала; обычная стальная проволока очень хорошо подходит для сварки
низкоуглеродистой стали.
В аппаратах для электродуговой сварки ранее предлагалось пропускать электрод между парой подающих
роликов, к одному из которых подавался сварочный ток, при этом подшипники одного из этих подающих
роликов могли регулироваться для размещения электродов разных размеров и изменения давления на
электроды, а сварочная головка могла совершать угловое перемещение для регулировки углового положения
электрода относительно заготовки, при этом вал передачи, соединенный с приводным двигателем, проходил
в указанную головку, вокруг которого регулировалась головка, и был соединен с подающими роликами
посредством редуктора. Также были предложены способы направления электрода между подающими
роликами, один из которых был установлен в скользящем блоке, работающем в наклонном пазу каретки и
прижимаемом к электроду пружиной. В ранее существовавших конструкциях приводной двигатель также был
соединен с подающими роликами посредством редуктора, а между подающими роликами была
предусмотрена зубчатая передача, обеспечивающая их синхронную работу.
Согласно настоящему изобретению, предусмотрены средства, позволяющие автоматически изменять
скорость вращения приводного электродвигателя в соответствии с любыми изменениями длины сварочной
дуги, так что поступательная скорость машины и скорость подачи электрода синхронизируются. Указанные
средства включают в себя соединение, посредством которого напряжение дуги подается на якорь двигателя,
и регулируемый шунт в сварочной цепи, посредством которого часть сварочного тока проходит через обмотку
возбуждения двигателя, причем напряженность последней изменяется пропорционально значению тока в
сварочной цепи. Станок включает в себя раму или корпус, установленный на колесах, которые регулируются
известным способом в соответствии с характером обрабатываемой детали, причем одно из этих колес
является ведущим колесом, с помощью которого станок перемещается вдоль детали по мере необходимости,
электродвигатель внутри корпуса, редуктор между двигателем и ведущим колесом, сварочную головку,
вращательно установленную на корпусе, пару подающих роликов, установленных в указанной головке для
захвата между ними проволочного электрода, проходящего через головку, редуктор между указанными
подающими роликами и двигателем, и электрические соединения, благодаря которым напряжение сварочной
дуги между электродом и деталью подается на двигатель для изменения его скорости и, следовательно,
скорости подачи электрода и скорости перемещения станка непосредственно в зависимости от изменения
напряжения сварочной дуги.
Между двигателем и ведущим колесом расположен редуктор с регулируемой скоростью, позволяющий
изменять скорость вращения машины относительно скорости двигателя. Вал трансмиссии соединен с валом
двигателя, и по нему скользит коническая шестерня, которая предназначена для зацепления с одним из
нескольких концентрических колец зубьев на корончатом колесе, при этом предусмотрены средства,
позволяющие зацеплять шестерню с любым из указанных колец зубьев, в то время как зубчатая передача
расположена между корончатым колесом и ведущим колесом машины. Для придания сварочной головке
углового колебательного бокового перемещения используется регулируемый эксцентриковый редуктор,
соединенный с двигателем и служащий для управления сварочной головкой. Для ручной регулировки
бокового положения точки электрода относительно линии свариваемого соединения предусмотрен механизм
касательного винта. Проволочный электрод проходит через направляющее сопло, закрепленное на сварочной
головке, и предусмотрены средства для колебания сопла в плоскости, параллельной свариваемому шву.
Было установлено, что при сварке определенных типов металла дуга отклоняется от своего правильного
положения, и электрод имеет тенденцию прилипать к заготовке. Для коррекции этого явления в машину
встраивается соответствующий магнит, обеспечивающий правильное формирование электрической дуги.
Полюса магнита предпочтительно располагаются по обе стороны от электрода.
Магнит установлен на сварочной головке, и предусмотрены средства для регулировки положения его
полюсных наконечников, при этом магнит размещен в сварочном контуре. Электрооборудование машины
также включает в себя средства, благодаря которым при обрыве или выходе из строя весь ток, подаваемый
на машину, автоматически прерывается.
Для того чтобы изобретение было понятным, мы теперь обратимся к прилагаемым чертежам, на которых: фиг.
1 представляет собой перспективный вид машины.
На рис. 2 представлен продольный разрез, а на рис. 3 — детальный разрез сопла, закрепленного на головке
машины.
На рис. 4 показан детальный вид способа крепления двигателя к станку.
На рис. 5 представлен поперечный разрез станка, а на рис. 6 — детальный вид винта натяжения подающего
ролика.
На рис. 7 представлен продольный центральный разрез (в увеличенном масштабе) сварочной головки и части
основного корпуса.
Рис. 8 — поперечный разрез по линии 8.8 на рис. 7, и рис. 9 — частичный поперечный разрез по линии 9 на
рис. 8.
Рис. 10 представляет собой фрагмент разреза по линии 10 на рис. 7.
Рис. 11 представляет собой вид сбоку по линии 11 на рис. 10.
На рис. 12 представлен разрез, детально демонстрирующий механизм колебания сопла, а на рис. 13 —
поперечное сечение по линии 13 на рис. 12.
На рисунках 14, 15 и 16 представлены схематические изображения, иллюстрирующие влияние зоны сварки.
На рисунках 17 и 18 показано влияние магнитного сопротивления на процесс сварки.
На рис. 19 показан вид с торца головной части станка.
Рис. 20 — детальный разрез кривошипного пальца, приводящего в движение головку механизма, и рис. 21 —
детальный вид регулируемого кривошипного пальца.
На рисунках 22 и 23 представлены схематические изображения, иллюстрирующие применение аппарата для
сварки труб снаружи и внутри соответственно, а на рисунке 24 — аналогичное изображение на плоских
поверхностях.
На рис. 25 представлена схематическая схема электрических цепей, встроенных в машину, а на рис. 26 —
схематическая схема всей электрической схемы аппарата.
Основной корпус 30 имеет перфорированную крышку 31 и установлен на регулируемых колесах 32. Кроме
того, имеется ведущее колесо 33, приводимое в движение червячным колесом 34 и червяком 35, последний
установлен на валу 36, на котором зубчатое колесо 37 зацепляется с зубчатым колесом 38, которое
зацепляется с шестерней 39 на валу 40. Этот вал 40 получает движение через конические шестерни 41 и 42,
последняя из которых закреплена на соединительном валу 43 в подшипниковом кронштейне 44. Верхний
конец этого вертикального вала 43 поддерживает диск 45, на котором расположено множество
концентрических зубчатых корончатых колес 46 (см. рис. 8), к любому из которых может быть приведена в
зацепление скользящая шестерня 47, причем указанная шестерня 47 перемещается в выбранное зацепление
с помощью вилки 48 на конце рычага переключения скорости 49, причем указанный рычаг установлен в точке
50 на кронштейне 51. Внешний конец этого рычага выступает в пылезащитный кожух 52, и к нему внутри этого
кожуха 52 присоединен стержень 53, имеющий подшипник 54 в пылезащитном кожухе 52 и фрезерованную
головку.
55 (см. рис. 1) и запирающее устройство 56.
Скорость перемещения машины регулируется движением стержня 53. Шестерня 47 установлена на валу 57,
который скользит, но не вращается, и вращается зубчатой передачей 58, размещенной в редукторе 59, и
приводится в движение электродвигателем 60, установленным внутри корпуса 30, закрепленного в зубчатых
рейках 61 и зафиксированного установочными винтами 62. Этот двигатель 60 дополнительно удерживается в
правильном продольном положении с помощью пружины 63, прикрепленной к перфорированной крышке 64,
закрепленной на корпусе 30. Внутри корпуса двигателя 60 находится вентилятор 65 (показан пунктирными
линиями на рис. 2), соединенный с валом якоря, а корпус имеет отверстия 66, так что двигатель охлаждается
потоком воздуха, втягиваемым вентилятором 65 через перфорированную крышку 64 и отверстие 67 в нижней
части корпуса 30, который выходит через отверстия 66 в корпус 30, а оттуда через перфорированную крышку
31. Поток воздуха направляется через корпус двигателя с помощью диафрагмы 68. К корпусу 30 жестко
прикреплен фланцевый цилиндрический подшипниковый кронштейн 70, но изолирован от него диафрагмой
71, которая также служит пылезащитой.
Этот кронштейн 70 содержит подшипник 72 для удлинительного вала 73, расположенный соосно с валом 57 и
соединенный с ним, но изолированный от него изолированной муфтой 74. Кронштейн 70 также образует
подшипник для вращающейся цилиндрической втулки 75 с фланцем, которая неплотно закреплена на
кронштейне 70 с помощью фланцевого кольца 76. На этой втулке 75 имеется утопленное кольцевое кольцо
77, которое регулируемо крепится к указанной втулке 75 с помощью зажимного винта 78. Кольцо 77 содержит
подшипники 79 для тангенциального винта 80, проходящего через резьбовой блок 81, свободно
удерживаемый между щеками 82, интегрированными с ремешком 83, который входит в углубление кольца 77,
причем указанный ремешок разрезан в точке 84 и снабжен зажимным винтом 85, все это для целей,
изложенных ниже.
К ремню 83 прикреплен, но изолирован от него изоляцией 86, кронштейн 87 с канавками, содержащий
подшипниковый блок 88 с пазами (см. рис. 20), в котором скользит регулируемый кривошипный штифт 89.
Этот шатунный палец 89 является неотъемлемой частью резьбового диска 90 (см. рис. 7), ввинченного в
полую головку 91, являющуюся неотъемлемой частью вала 40. Углубление в головке 91 выполнено
эксцентрично с последней, а шатунный палец 89 эксцентрично установлен на диске 90, так что указанный
шатунный палец может быть установлен концентрично с валом 40 или с любым требуемым «вылетом» (см.
рис. 21) и зафиксирован пружинным штифтом 92.
К втулке 75 жестко прикреплена колеблющаяся сварочная головка 93.
На конце вала 73 находится червячная передача 94 с червячным колесом 95 на поперечном валу 96, который
имеет подшипники в качающейся головке 93 и несет зубчатое колесо 97, соединенное с зубчатым колесом 98
на поперечном валу 99, на котором расположен рифленый и зубчатый подающий ролик 100 и дополнительное
зубчатое колесо 101, зацепляющееся с шестерней 102 на неподвижном валу 103. Шестерня 102 входит в
зацепление с зубчатым колесом 104, свободно установленным на валу 105. К валу 105 прикреплен натяжной
рычаг 106, проходящий через отверстие 107 в верхней части головки 93 и имеющий на своем верхнем конце
отверстие 108 (см. рис. 6), через которое проходит шпиндель натяжного винта 109.
Шпиндель натяжного винта закреплен на кронштейне 110 и несет на себе сменную втулку 112 натяжной
пружины 111, сегментный подшипниковый блок 113 и натяжную гайку 114. Сменная втулка 112 имеет
подшипник в пылезащитном кожухе 115, предназначенном для защиты натяжного устройства.
К шпинделю 105 прикреплен радиальный рычаг 116 (см. рис. 10 и 11) с внешней стороны головки 93,
расположенный рядом с натяжным рычагом 106. Радиальный рычаг 116 и натяжной рычаг 106 обеспечивают
подшипники для вала 117, один конец которого проходит через дугообразный паз 118 в головке 93. На этом
валу 117 установлен второй зубчатый ролик 119, а также зубчатое колесо 120, соединенное с зубчатым
колесом 104.
К корпусу 30 прикреплены кронштейны 121, поддерживающие барабан 122, по которому проходит проволока
123, образующая электрод.
Последний подается из барабана через отверстие 124 пылезащитного кожуха 115 и через отверстие 107 вниз
между подающими роликами 100 и 119, затем вниз по направляющей трубке 125 и находится в контакте с ней.
Эта направляющая трубка 125 имеет вблизи своего нижнего конца сферическое уплотнение 126 внутри сопла
127, так что трубка 125 может выровняться с электродом 123. Гайка 128 на конце направляющей трубки 125
предотвращает ее подъем.
- Верхний конец 129 трубки 125 расширен для облегчения введения электрода 123 и имеет клемму 130. Сопло
127 закреплено на поворотных штифтах 131 (см. рис. 3) и проходит через отверстие 132 в колеблющейся
головке 93. На указанном сопле установлен дефлектор 133, и когда последнее не колеблется (как будет
объяснено ниже), к колеблющейся головке 93 жестко прикреплен конический пылезащитный кожух 134. К
гайке чашки 128 привинчен мундштук сопла 135. Если необходимо обеспечить колебательное движение сопла
в направлении сварки, следует снять пылезащитный кожух 134 и закрепить на нем колебательное устройство.
Указанное колебательное устройство (см. рис. 12 и 13) включает в себя регулируемый воротник 136,
закрепленный на сопле и имеющий резьбовые штифты 137, снабженные затягивающими гайками 138, причем
эти штифты проходят через пазы 139 U-образного рычага 140, который соединен шарнирным соединением
141 с рычагом 142, расположенным внутри головки 93 и выступающим через отверстие 143, причем этот
рычаг установлен на штифте 144 на кронштейне 145, закрепленном в головке 93.
Рычаг 142 соединен с рычагом 146 ремня 147, расположенного вокруг эксцентрикового шкива 148. Этот шкив
свободно установлен на шпинделе 96 (упомянутом ранее), а к эксцентриковому шкиву 148 прикреплено
зубчатое колесо 149, также свободно установленное на шпинделе 96, и зубчатая передача с зубчатым
колесом 150, свободно установленным на неподвижном шпинделе 151, закрепленном на головке 93.
К зубчатому колесу 150 прикреплено еще одно зубчатое колесо 152, соединенное с зубчатым колесом 97,
закрепленным шпонкой на валу 96. Эксцентриковый шкив 148 придает необходимое колебание соплу 127 и
электроду 123 внутри него, причем величина колебания определяется положением кольца 136 на сопле и
пазами 139 рычага 140 на штифтах 137.
К головке 93 прикреплены боковые пылезащитные кожухи 1521 и 153, последний закрывает упомянутый
ранее радиальный рычаг 116 и концы валов 99 и 105.
Для обеспечения хорошего электрического контакта с подающим роликом 100, вал 99 имеет на своем конце
выступ или удлинитель 1S, который входит в зацепление с пружинным контактным блоком 155, размещенным
в кронштейне 156, прикрепленном к крышке 153, но изолированном от нее, и снабженном клеммой 157 (см.
рис. 9), к которой подключен провод 235 (см. рис. 26). На контактном блоке 155 закреплен клеммный штырь
1551, проходящий через паз в кронштейне 156 и электрически соединенный с кронштейном проводом 1561.
Головка 93 имеет торцевую крышку 159, закрепленную на шарнире 16 и зафиксированную болтами 161.
К этой крышке 159 прикреплен кронштейн 162, на котором установлен электромагнит 163, имеющий полюсные
наконечники 164: с удлинительными полюсными наконечниками 165, регулируемо соединенными с
полюсными наконечниками 164 с помощью демпфирующего винтового болта 166.
Электромагнит et 163 имеет клеммы 167 и 168.
На крышке 31 корпуса 30, изолированной от нее, расположены многочисленные металлические резистивные
полосы 170, поверх которых находится перфорированная крышка 171, причем указанные полосы 170
соединены последовательно с основной электрической сварочной цепью с помощью винтовых болтов 172 и
клемм 173 и 174 (см. рис. 2).
Воздушный поток, создаваемый моторным вентилятором-65 и выходящий через перфорированную крышку 31
корпуса 30, проходит между резистивными полосами 170 и вокруг них, обеспечивая их охлаждение, и,
наконец, выходит через перфорированную крышку 171.
На крышке 171 предусмотрено место для крепления кронштейна 175 для направляющего колеса 32 (см. рис.).
Я и 23J.
На корпусе 39 и изолированы от него клеммы 176, 178 и 179 (см. рис. 5), а также коммутационная коробка 180
с кнопкой I81 (см. рис. 1). На вращающейся головке 93 расположен разъем 182 для подключения вилки к
электрическому кабелю, указанному ниже.
В процессе сварки машина приводится в движение вдоль свариваемого шва ведущим колесом 33,
приводимым в движение червячной передачей 34, 35, зубчатыми колесами 37, 38 и 39, коническими
шестернями 41 и 42 и выбранным концентрическим корончатым колесом 46 (в зависимости от требуемой
скорости), зацепляющимся с шестерней 47 на валу 57, который получает свое движение через набор
шестерен 58, приводимых в движение двигателем 60. По мере продвижения машины и для обеспечения
равномерной ширины выжженного кратера и сварочного шва, кривошипный палец 89, получающий движение
от конических шестерен 41 и 42, приводит в движение сварочную головку 93 с ее соплом 127 и электродом
123 посредством ленты 83.
Электрод 123 и сопло 127 также могут колебаться в направлении движения (предварительно сняв
пылезащитный кожух 134) с помощью стержня 140, коромысла 142, рычага 146 и зубчатого колеса 148,
которое приводится в движение зубчатыми колесами 97, 152, 15G и 149, валом 96 (см. рис.).
2
и 7) червячная передача 94-95, приводные валы 73-57 и шестерня 58 от двигателя 60; это удлиняет кратер
184 (см. рис.
15.
При обычной сварке железа или стали (см. рис. 14, 16, 17 и 18), несмотря на то, что сварные швы могут быть
довольно близкими, магнитное сопротивление в месте соединения значительно выше, чем в соседнем
материале.
Это повышенное сопротивление в месте соединения приводит к тому, что силовые линии 185 магнетизма в
материале, представляющем собой более или менее конические иглы, окружающие кратер 184, изгибаются в
дугообразной форме в месте соединения непосредственно рядом с электродом 12S в направлении движения.
Эти силовые линии направлены таким образом, что вызывают отклонение траектории в противоположную
сторону от линий движения (см. рис.). 1G (пунктирными линиями). В результате металл не выгорает
достаточно глубоко за пределами электрода 123 (см. рис. 14), и последний может соприкоснуться с краем
кратера 184, что приведет к его замерзанию и, следовательно, к остановке процесса. Для преодоления этой
трудности в данном изобретении установлен электромагнит 163 с регулируемыми полюсными наконечниками
165, способный создавать поле, противоположное по направлению искаженным магнитным линиям,
упомянутым выше, и такой силы, чтобы нейтрализовать их: путем регулировки указанных полюсных
наконечников 165 можно более чем нейтрализовать возмущающее поле и создать поле в таком направлении,
чтобы вызвать небольшое отклонение линии в направлении движения (см. рис. 16).
При использовании сильного сварочного тока глубина образующегося кратера такова, что иногда электрод
123 находится на одном уровне или даже ниже поверхности свариваемого материала, и, как указывалось
выше, из-за действующих магнитных воздействий электрод соприкасается с продвигающимся краем кратера,
вызывая тем самым остановку сварки. Благодаря использованию упомянутого выше устройства эта
тенденция полностью преодолена.
Теперь обратимся к рис. 22 и 23, на которых показано, как станок приспособлен для использования при сварке
продольных нахлесточных соединений труб или других цилиндрических объектов. На фиг. 22 сварочная
головка 93 наклонена таким образом, что осевая линия сопла и электрода практически делит пополам угол
между краем одной пластины и поверхностью другой, а одно или несколько колес 32 направляются указанным
краем, так что машина поддерживается параллельно ему.
Для поддержания угла наклона колеса (или колес) 32° машина устанавливается немного вне перпендикуляра,
наклоняясь в сторону шарнира, как показано на рисунке. Для угловой установки сварочной головки зажимной
винт 78 ослабляется, головка поворачивается приблизительно на требуемый угол, затем зажимной винт
закручивается до упора, и точная регулировка производится путем манипулирования тангенциальным
винтовым механизмом 80 по мере необходимости.
На рис. 23 показано, как предварительно сваривается трубное соединение. В данном случае машина имеет
направляющую 32, установленную на кронштейне 175, прикрепленном к крышке 171, таким образом, чтобы
она прилегала к трубе, при этом в этом случае также ведущее колесо 33 направляется внутренним
защелкивающимся краем пластины. Труба расположена таким образом, чтобы вывести машину из-под
перикулярной плоскости и тем самым обеспечить удержание ведущего колеса 33 в канавке во время
движения.
На рис. 24 показано применение аппарата для сварки соприкасающихся пластин, при этом используется
направляющая рейка 187, а также направляющее колесо с канавками 32.
Электрод 123 проходит по направляющей трубке 125, и эта трубка соединена гибким медным проводником
188 с головкой d 93 (см. рис. 7) и собирает ток от электрода, главным образом, в нижнем конце трубки. Таким
образом, сварочный ток не проходит через значительную часть электрода внутри головки, и, следовательно,
падение сопротивления на значительном участке нагретого электрода не включается в цепь якоря; таким
образом, напряжение, подаваемое на якорь, практически не изменяется.
Цепь якоря проходит через электрод 123 от направляющей трубки 125 к подающим роликам 00 и 119, а
электрод 123 от нижнего конца направляющей трубки 125 к роликам пропускает лишь очень малый ток,
необходимый для привода машины.
Защитный экран 189 свободно подвешен к корпусу 30, чтобы защитить части аппарата, расположенные за
электродом, от тепла и любых мелких частиц, которые выделяются в зоне сварки.
Обращаясь к рис. 26, на котором показано электрооборудование, необходимое для работы с машиной, на
панели, обозначенной пунктирными линиями 190, размещены вольтметр 192, амперметр 193, регулируемый
резистор 194, контактор 195, реле медленного действия 196, два предохранителя 197 и 198 (5 ампер и 11
ампер соответственно) и ограничитель тока 129. Кроме того, имеются реактивная катушка 200, реостат 201 и
главный выключатель 202.
После того, как станок был настроен для выполнения конкретной задачи и произведена регулировка шунта
170 (резистивных полос), изготовленных в соответствии с требуемой силой сварочного тока, с правильным
диаметром подающих роликов 100 и 119 и скоростью перемещения (которая определяется положением
рычага переключения скорости 49), установленной для конкретной задачи, электрод 123 правильно
расположен, то есть его острием установлено примерно на одну восьмую дюйма от заготовки 203, и
положительный главный провод 204 вместе с малым проводом 205 подключены к заготовке 203, операция
выполняется следующим образом: главный выключатель 202 замкнут, а реостат 201 отрегулирован для
обеспечения требуемого сварочного тока, плотно поместите ударный стержень 206 между электродом 123 и
заготовкой 203, затем нажмите кнопку 181 так, чтобы... Он замыкается с контактом 207 и остается в таком
положении в течение короткого промежутка времени, скажем, 3 секунд, так что цепь замыкается от
отрицательного вывода 208, через переключатель 242, контакт 209, провод 210, клемму 211, предохранитель
5 А 197, провод 212, клемму 213, провод 214, клемму 176, провод 215, контакт 207, кнопку 181, клемму 177,
провод 216, клемму 217, провод. 218, катушка 219 ограничителя тока 199, провода 220 и 221, резистор 222
ограничителя тока 199, провод 223, предохранитель 15 А 198, провод 224, клемма 225, провод 205, рабочий
провод 203 и положительный вывод 204.
В результате происходит замыкание контактов 227 ограничителя тока I99, тем самым замыкая следующую
цепь от отрицательного вывода: 208 переключатель 202 контакт 209, провод 210, клемма 211,
предохранитель 5 А 197, провод 212, клемма 213, провод 214, клемма 176, провод 215, контакт 207, кнопка
181, клемма 77, провод 216, клемма 217, провода 218 и 228, контакты 227, провод 229, катушка реле
медленного действия 196, провод 230, клемма 231, провод 232, клемма 179, провод 233, предохранитель 25 А
234, провод 235, контакт. 157, к подающим роликам 100 и 119, электрод 123, ударный стержень 206,
вставленный между электродом и заготовкой 203, к положительному проводу 204.
Это активирует реле медленного действия 196, в результате чего якорь 236 замыкается на контактной точке
237, замыкая тем самым другую цепь следующим образом: от отрицательного провода 208 к предохранителю
197 на 5 ампер (см. выше), далее по проводу 238, резистору 194, проводу 239, катушке контактора 195,
проводу 240, контакту 237 и якорю 236, проводу 241, предохранителю 198 на 15 ампер, проводу 224, клемме
225, проводу 205, к рабочей точке 203 и положительному проводу 204.
Эта цепь подает энергию на контакты 195 и приводит к замыканию якорей 242 с контактной точкой 243, что
замыкает основную сварочную цепь через реостат 201, реактивную катушку 200, провод 244, клемму 245,
провод 246, катушку 247 ограничителя тока 199, амперметр 1: ?, провод 248, якорь 242, контактную точку 43,
провод 249, клемму 250, провод 251, клемму 252, клемму 174 шунта (резистивных полосок) 170, клемму 173,
провод 253, через магнитную катушку 163 (если используется), головку штекера 93 (обозначена точкой),
провод 188 к клемме 130 на направляющей трубке 125, электрод 123, ударный стержень 206, к рабочему
проводу 203 и к положительному выводу. 204.
Кнопка 181 отпускается, замыкая контакты 254 и 255, и одновременно ударный стержень отводится, создавая
дугу между электродом 123 и заготовкой 203. Отпускание кнопки обесточивает катушку 219 ограничителя тока
199 из-за обрыва цепи в точке контакта 207; однако контакты 227 остаются замкнутыми благодаря тому, что
катушка 247 находится в основной сварочной цепи.
Двигатель 60 теперь будет вращаться и поддерживать практически постоянное напряжение a, rc, при этом
обмотка возбуждения двигателя 1701 возбуждается от главного токового шунта 170, а на якорь подается
напряжение; цепь якоря замыкается следующим образом: от электрода 123 к подающим роликам 100 и 119
провод 235 (подключается к клемме 157), предохранитель 234 на 25 ампер, якорь двигателя 60, провод 256,
контакт 255, кнопка 181, контакт 254, клемма 178, провод 257, клемма 258, провод 221, ограничитель тока 199,
контакт 259, провода 260 и 223, предохранитель 198 на 15 ампер, провод 224, клемма 225, провод 205 к
рабочему контакту 203 и положительный вывод 204.
Реле медленного действия 196 продолжает удерживать свой якорь 236 в контакте с контактом 237, поскольку
на его обмотку подается дуговое напряжение. Схема цепи выглядит следующим образом: электрод 123,
подающие ролики 100 и 119, предохранитель 234 (25 А), провод 233, клемма 179, провод 232, обмотка. 231,
провод 230, катушка реле 196, провод 229, верхние контакты 227 ограничителя тока 199, провода 228 и 218,
клемма 217, провод 216, клемма 177, кнопка 181, контакт 254, клемма 178, провод 257, клемма 258, провод
221, ограничитель тока 199, контакт 259, провода 260 и 223, предохранитель 15 А 198, провод 224, клемма
225, провод 205, рабочий провод 203 и положительный провод 204.
Хотя на рисунке показано реле 196 медленного действия, можно использовать и обычное реле с
демпфирующим потенциометром. Для задержки разрыва контакта якоря 236 с контактной точкой 237 и,
следовательно, обесточивания контакторного реле 195 в течение короткого промежутка времени, пока цепь
катушки реле прерывается при отпускании кнопки 181 из пускового положения в нормальное, необходимо
реле медленного действия.
Двигатель будет поддерживать постоянную длину дуги в узких пределах, поскольку якорь соединен
параллельно с обмоткой возбуждения, а обмотка возбуждения — параллельно с основным токовым шунтом.
При таком способе подключения двигателя, если длина проводов увеличивается, в этой точке возрастает
напряжение, что приводит к уменьшению сварочного тока. Повышенное напряжение, подаваемое на якорь, в
сочетании с ослабленным полем, вызванным уменьшением сварочного тока, приводит к ускорению двигателя,
тогда как обратный процесс происходит при укорочении дуги. Если скорость плавления электродной
проволоки увеличится, скорость вращения двигателя также увеличится, что приведет к более высокой
скорости подачи электрода, а это, в свою очередь, увеличит скорость перемещения станка вдоль заготовки и,
таким образом, обеспечит сварной шов с равномерным количеством наплавленного металла по всей длине
шва.
Обратное утверждение справедливо в том случае, если скорость плавления электродной проволоки
снижается.
В случае возникновения каких-либо нештатных ситуаций, приводящих к разрыву электрода или его
«заклиниванию» на обрабатываемой детали, блок управления автоматически отключит весь ток в машине.
Например: в случае обрыва цепи ограничитель тока 199 будет обесточен, а его контакты 227 и 259
разомкнуты, что приведет к обесточиванию катушки медленнодействующего реле 196, которая, в свою
очередь, вызовет отсоединение контакта 237 от якоря 236 и обесточивание катушки контактора 195, что
позволит контакту 243 отсоединиться от якоря 242. В случае повторного включения («зависания») катушка
реле 196 обесточится из-за потери напряжения, что снова приведет к размыканию основной цепи тока
контактором 195.
Переменное сопротивление, включенное последовательно с катушкой контактора, позволяет использовать
устройство в цепях со значительно различающимися напряжениями.
Ограничитель тока предназначен для защиты якоря двигателя от сильных скачков тока, которые могут
возникнуть при подаче сетевого напряжения на клемму якоря, например, в случае его обрыва.
Если необходимо остановить машину, это можно сделать двумя способами: во-первых, переведя кнопку 181 в
положение «включено», так что она не задевает ничего и, таким образом, размыкает цепь якоря, что
обесточит реле 196 и 195, в результате чего их якоря 236 и 242 разорвут контакт с контактными точками 237 и
243 соответственно; или, во-вторых, вставив ударный стержень 206 между электродом 123 и заготовкой 203,
что уничтожит дуговое напряжение и, таким образом, обесточит реле.
Для отключения электромагнита 163 провод 254 извлекается из отверстия 182 вилки, а провод 253
отсоединяется от клеммы 167 и вставляется в отверстие 182.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, это: 1. В электродуговом сварочном аппарате, сконструированном для автоматического
перемещения вдоль свариваемого шва и включающем электродвигатель, соединенный с ведущим колесом,
пару подающих роликов, также соединенных с указанным двигателем, и электрод, проходящий между
указанными подающими роликами, предусмотрены средства, позволяющие автоматически изменять скорость
вращения двигателя в соответствии с любым изменением длины дуги, так что скорость вращения аппарата и
скорость подачи электрода синхронизированы. Эти средства включают соединение, посредством которого
напряжение дуги подается на якорь двигателя, и регулируемый шунт в сварочной цепи, через обмотку
возбуждения двигателя проходит часть сварочного тока, при этом напряженность последней изменяется
пропорционально значению тока в сварочной цепи.
2. Электродуговой сварочный аппарат, сконструированный для автоматического перемещения вдоль
свариваемого шва и включающий в себя, в комбинации, корпус, установленный на колесах, по меньшей мере
одно из которых является ведущим колесом, электродвигатель внутри указанного корпуса, редуктор между
указанным двигателем и ведущим колесом, сварочную головку, вращающуюся на указанном корпусе, пару
подающих роликов, установленных в указанной головке для захвата между ними проволочного электрода,
проходящего через указанную головку, редуктор между указанными подающими роликами и указанным
двигателем, и электрические соединения, благодаря которым напряжение сварочной дуги между указанным
электродом и заготовкой подается на указанный двигатель для изменения его скорости и, следовательно,
скорости подачи электрода и скорости перемещения аппарата непосредственно в зависимости от изменения
напряжения дуги.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_209181.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=209181&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB209181A
[]
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. Усовершенствования в электросварочных аппаратах.
Мы, Артур Э. Уэбд Катлер, инженер с острова Уолш, Ньюкасл, штат Новый Южный Уэльс, Содружество
Австралии, и Филипп Аллан Мабсерн, инженер с острова Уолш, вышеупомянутые, настоящим заявляем, что
сущность данного изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к аппарату для
производства электросварки, и его целью является поддержание дуги практически постоянной длины путем
автоматического увеличения или уменьшения скорости подачи электрода по мере увеличения или
уменьшения длины дуги, а также, помимо этого, изменение скорости подачи для фактического осуществления
возвратного движения электрода, если это станет необходимым из-за того, что дуга станет слишком короткой
для эффективной работы с подаваемым током.
Аппарат включает в себя механическую часть, которая захватывает и подает электрод, и пару
электродвигателей, относительная скорость которых определяет движение электрода либо к заготовке,
между которой и электродом возникает дуга, либо от нее.
Механическая часть вместе с двигателями может быть установлена на колесах и приводиться в движение
посредством зубчатой передачи от двигателей, которые в этом случае установлены на одной и той же раме
или корпусе, либо механическая часть может быть отделена от двигателей, а соединение с ними может
осуществляться посредством гибких валов и электрических кабелей.
Однако механическую часть можно адаптировать для ручного управления, предусмотрев на ней узел, который
оператор может держать в руке, или ремни, с помощью которых она может быть прикреплена к предплечью
оператора.
В данном случае механическая часть представляет собой скорее инструмент, а двигатели, очевидно,
расположены далеко от него, соединение осуществляется посредством гибких валов и электрических
кабелей.
Может быть использовано любое из упомянутых решений или любое другое, подходящее для конкретных
обстоятельств, поскольку изобретение не ограничивается ни фиксированным, ни подвижным
взаимодействием между двигателями и механической частью.
Сначала опишем природу механической части; она включает в себя корпус, из нижней части которого
выступает трубчатое сопло, внутри которого находится направляющая трубка для приема электрода,
представляющего собой стержень или проволоку из подходящего металла или металлического соединения и
проходящего через корпус, зажимаемого внутри него парой подающих роликов, установленных на
параллельных валах, соединенных зубчатой передачей и имеющих подшипник в указанном корпусе.
На одном из указанных валов установлен дифференциальный редуктор, включающий два независимых
комплекта червячных или других подходящих редукторов, приводимых в движение гибкими или иными
валами, которые соответственно соединены с валами якоря пары электродвигателей, входящих в состав
описанного ниже электрического оборудования.
Дифференциал включает в себя пару свободно установленных червячных колес (или прямозубых колес),
соединенных с парой конических колес, и одну или пару конических шестерен, зацепляющихся с обоими
указанными коническими колесами и шарнирно установленных на радиальных направляющих, выступающих
из выступа, закрепленного на валу.
Указанный дифференциальный механизм сконструирован таким образом, что если два червячных колеса
вращаются с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях, то подающим роликам движение не
передается; и что в любом случае скорость вращения указанных роликов и, следовательно, скорость подачи
находятся в прямой зависимости от разницы скоростей двигателей.
Соседние файлы в папке патенты