Машина (аппарат) для контактной сварки: точечной, шовной и рельефной сварки (основные параметры, обозначение)

Контактные машины для сварки состоят из трех взаимосвязанных частей — механической, силовой, электрической и управления.

Механическая часть — это комплекс конструктивных элементов, создающих условия для сжатия свариваемых деталей и необходимого их перемещения во время сварки: корпус (станина), кронштейны, упоры, а также инструментальная оснастка, в которую входят консоли, электрододержатели, электроды.

Электрическая силовая часть машины обеспечивает протекание через свариваемые детали тока требуемой формы, амплитуды и длительности. Силовая часть машины состоит из трансформатора, выпрямителя, иногда батареи конденсаторов, токоведущих элементов вторичного сварочного контура для непосредственной передачи тока к свариваемому изделию (гибкие и жесткие токоведущие шины) и др.

В последнее время управление машины выделилось в отдельную часть вследствие специфики и усложнения электрической и электронной аппаратуры, включая микропроцессорное управление, пневматическую и гидравлическую аппаратуру для перемещения и механических устройств привода и создания силовых нагрузок.

Основными параметрами машины приняты:

- сила тока короткого замыкания;
- номинальная сила длительного вторичного тока;
- номинальная и(или) наибольшая сила сжатия;
- номинальные и(или) наименьший и наибольший вылет и раствор;
- наибольшая ковочная сила для машины с переменной силой сжатия;
- наибольшая длительность прохождения сварочного тока.

Эти параметры являются общими для сварочного оборудования этой группы.

Кроме того, к основным параметрам точечных и шовных машин относятся наибольшие вертикальные и взаимные смещения электродов и пределы линейной скорости роликовых электродов шовных машин. Для таких параметров, как сила сжатия, величина осадки, линейная скорость роликовых электродов, указываются условия, при которыхони достигаются.

Система обозначения контактных машин позволяет определить назначение оборудования и его характеристики. Машины любого типа имеют буквенное и цифровое обозначения: первая буква М — машина; вторая буква —вид сварки (Т — точечная, Р — рельефная, Ш — шовная); третья буква — тип источника тока (Н — низкочастотный, К — разрядом конденсатора, В — постоянного тока и др.) или конструктивное исполнение машины (Р —радиальная, П — подвесная, М — многоточечная или многоэлектродная); первая цифра — наибольшая сила вторичного тока, кА, или сила осадки, кН; вторая цифра — номер модификации; третья цифра — вид климатического исполнения (ГОСТ 15150—69); четвертая цифра — группа машин по нормируемым требованиям; затем следуют напряжение и частота питающей сети, слово "экспорт" при экспортном исполнении (ГОСТ 297—80 Е), обозначение технических условий на машину и ГОСТ 297-80 Е.

Так, условное обозначение машины для рельефной сварки на наибольшую силу вторичного тока 69 кА, с номером модификации 02, при климатическом исполнении Т4, группы А, на напряжение питающей сети 380 В, частоте 50 Гц следующее: МР-6902Т4, А, 380, 50 Гц, экспорт, ГОСТ 297-80 Е. В экспортном исполнении машины могут выпускаться на различное напряжение для сетей с частотой 50 и 60 Гц. Обозначение специальных машин может существенно отличаться от принятого для машин общего применения.

Специальные машины, разработанные в ИЭС им. Е. О. Патона, обозначают буквой К (контактные) и цифрой, указывающей порядковый номер модели.

Вторичный ток может регулироваться ступенчато — изменением коэффициента трансформации и плавно — фазовым регулированием или комбинацией этих способов (смешанное регулирование).

Для машин со ступенчатой регулировкой силы тока, кроме конденсаторных и подвесных со встроенным трансформатором, коэффициент трансформации при переходе со ступени на ступень не должен превышать 20% для машин группы А и группы Б без фазовой регулировки и 30% для машин группы Б со смешанным регулированием.

Сила тока короткого замыкания машин группы А не должна отклоняться от заданного значения более чем на ± 3% при установленном качестве электроэнергии и на ± 5% при изменении температуры нагревающихся токоподводящих частей машины в допустимых пределах (нормальные условия эксплуатации).

Фазовая регулировка силы тока всех машин должна обеспечить его изменение в пределах не менее 50... 100% номинального значения.

Отношение силы наибольшего вторичного тока к наименьшему допускается для машин группы А не менее 2, а для машин группы Б не менее 1,4 или 1,8 (при отсутствии фазового регулирования).

Переключатель ступеней сварочного трансформатора машин группы Б без фазового регулирования и с длительным первичным током силой не более 470 А и машин группы А должен обеспечивать переключение ступеней при выключенном токе без применения инструмента. Длительность протекания сварочного тока обеспечивается аппаратурой управления. Отклонение от заданного значения силы тока допускается в пределах ±2% для машин группы А и ± 10% для машин группы Б.

Машины с пневмоприводом рассчитаны на номинальное давление сжатого воздуха 0,63 МПа. Номинальная сила сжатия на этом оборудовании обеспечивается при колебании давления сжатого воздуха в сети (-15...+5)% при снижении давления сжатого воздуха до 60% номинального значения. Фактическая сила сжатия для машин с пневмо- или гидроприводом не должна отличаться от номинального значения более чем на ± 8%. Усилие сжатия в этих машинах должно регулироваться в соотношении 1:4. На машинах группы А с переменным усилием время его нарастания от сварочного до 0,8 ковочного не должно превышать 0,01 с.

В машинах для контактной сварки предусмотрено водяное охлаждение электродов, электрод одержател ей, консолей, сварочного трансформатора и других частей вторичного контура. Система охлаждения рассчитана на давление воды 0,15...0,30 МПа. Номинальный режим работы машины должен быть обеспечен при минимальном давлении воды, при этом предусматривается включение сигнализации или отключение машины при прекращении подачи воды.

Качество сварного соединения зависит от соосности положения электродов. Вертикальное смещение электродов связано с жесткостью станины и некоторых элементов вторичного контура. При безударной нагрузке эти смещения не должны превышать значений, приведенных в таблице:

Машина (аппарат) для контактной сварки	Номинальный вылет, мм
Машина (аппарат) для контактной сварки	Менее 500	500... 1200	Более 1200
Группа А, тип:
прессовый	1	1,5	2
радиальный	1,5	2	2,3
Группа Б, тип:
точечный прессовый	2	2,3	2,5
шовный прессовый	2,5	2,8	3

Взаимное смещение электродов точечных и шовных машин в горизонтальной плоскости при номинальном усилии определяется выражением

Δs ≤ к√F

где — номинальная сила сжатия, даН; к —коэффициент пропорциональности; для машин группы А к = 0,01; для машин группы Б к = 0,025.

Несовпадение центров рабочих поверхностей электродов при их контактировании в точечных и шовных машинах группы А должно быть не более 0,5 мм. У рельефных машин важна параллельность контактных поверхностей плит. При номинальном усилии сжатия допускаемое отклонение от параллельности не более 0,4 мм на 100 мм радиуса окружности с центром, расположенным на оси действия силы.

В машинах для шовной сварки привод вращения роликов должен обеспечить регулирование линейной скорости не менее 5:1. При ступенчатом регулировании отношение скоростей на любых двух следующих ступенях не должно превышать 1,25. Допустимое отношение скоростей не более ± 10%. Согласно ГОСТ 297—80 Е показатели надежности машин зависят от их типа. Согласно этим данным срок службы машин составляет 4—10 лет со средним ресурсом работы 14800-29600 ч. В технических условиях на конкретную машину должны быть указаны критерии отказа и предельного состояния для среднего и капитального ремонта, а также средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания и установленных видов ремонта.

Обсудить на форуме