Конструкции узлов

В конструкции каждой специальной установки можно как правило, выделить основные функциональные узлы. Ниже определены требования к этим узлам и даны примеры конструктивных решений некоторых из них.

Сборочно-зажимное приспособление. Сборочно-зажим-ное приспособление должно выполнять следующие операции: собрать изделие под сварку, обеспечив строго определенное взаимное положение его составных частей;

зажать изделие, исключив при этом возможность каких-либо перемещений его составных частей относительно Друг друга; обеспечить надежный подвод сварочного тока к изделию; в установках II типа обеспечить плавное и равномерное перемещение изделия во время сварки; после окончания сварки освободить сваренное изделие и в случае необходимости вывести сто за пределы установки, затем вернуться в исходное положение.

При поступлении к установке предварительно собранного на прихватках изделия за сборочно-зажимным приспособлением остается выполнение всех тех же операций, за исключением сборки.

Очень важным обстоятельством для нормальной работы сборочно-зажимиого приспособления является отсутствие или, в крайнем случае, сведение до минимума люфтов во всех звеньях приспособления. При наличии люфтов во время перемещения изделия, т. е. во время сварки, из-за смещения центра тяжести нарушается равномерность движения, появляются рывки, которые отрицательно сказываются на качестве шва. Отсутствие люфтов достигается качественным изготовлением узлов, применением безлюфтовых передач, соответствующими допусками и посадками в сопрягаемых деталях и "иногда применением тормозных устройств.

Сборочно-зажимное приспособление установки для сварки кольцевых швов в изделии, состоящем из двух деталей, может представлять собой две бабки заднюю и переднюю. В патрон каждой из бабок закладывается соответствующая деталь.

На рис. 3.1 показан пример конструкции передней бабки. В сварном корпусе 7 помещается червячно-цилин-дрический редуктор, состоящий из червяка <3, червячного колеса / и цилиндрических зубчатых колес 2 и 5. Через полый вал 6 зубчатого колеса 5 проходит шток 8 цилиндра 4. На свободный конец штока 8 посажен патрон 9, Шток 8 имеет возможность перемещаться поступательно при подаче воздуха в цилиндр 4. Это необходимо для зажатия свариваемого изделия. Кроме того, шток 8 вращается вместе с зубчатым колесом 5 в процессе сварки, что обеспечивает получение кольцевого шва. На валу 6 закреплено медное кольцо 10, соединенное токопроводом 14 с патроном 9. Ток к медному кольцу 10 поступает через щетку 11, расположенную в щеткодержателе 12, К корпусу редуктора 7 прикреплен приводной электродвигатель 13 постоянного тока.

Конструкции сборочио-зажпмных приспособлений из всех основных функциональных узлов в наибольшей степени определяются конфигурацией свариваемого изделия и поэтому труднее всего поддаются унификации. Однако отдельные элементы этих приспособлений могут быть унифицированы для швов сходной формы.

Сварочная головка.В сварочную головку для сварки плавящимся электродом в общем случае входят: горелка, механизм подачи проволоки, механизм перемещения головки, механизм колебаний электродов, механизм слежения за стыком, суппорты для корректировки положения горелки (электрода), газовая или флюсовая аппаратура, кассета с электродной проволокой

В зависимости от назначения оборудования в сварочной головке могут отсутствовать некоторые из перечисленных узлов или могут быть добавлены другие необходимые узлы.

В специальном оборудовании используются такие же механизмы подачи проволоки, газовая аппаратура, кассеты с электродной проволокой, как и в оборудовании общего применения для дуговой сварки (полуавтоматы типов ПДГ-305, ПДГ-502 и др.). Основным исполнительным органом в сварочной головке является горелка. Горелки для сварки в защитных газах могут иметь центральный (концентричный) и боковой подвод газа. В первом случае газовое сопло представляет собой часть горелки, а во втором отдельный патрубок, располагаемый сбоку от горелки.

Горелки с центральным подводом газа в целом аналогичны горелкам для пол у автоматы ческой сварки, но отличаются от них формой корпуса и иногда несколько большими размерами. Они применяются обычно для сварки швов во всех пространственных положениях, в том числе в труднодоступных местах Недостатком таких горелок является сильное забрызгивание сопловой части, что требует частой чистки сопла.

Горелки с боковой подачей защитного газа используются преимущественно для сварки прямолинейных протяженных швов, не ограниченных в пространстве. Возможна также сзарка кольцевых швов. При боковой подаче защитного газа забрызгивание сопла минимальное.

Обычно горелки для автоматической сварки током свыше 250 А имеют водяное охлаждение рабочей части. Это значительно уменьшает налипание брызг металла на рабочую часть горелки, что сокращает простои, связанные с очисткой и заменой элементов горелки;

На рис. 3.2 показана горелка для сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. Горелка с центральной подачей газа, без водяного охлаждения. В корпус 5 ввернуты свеча 8 и трубка 3 для подвода защитного газа. Изоляционная шайба 6 и изоляционная втулка 7 служа! для изоляции цанги 2 и сопла /, В изоляционной втулке 7 имеются отверстия для прохода защитного газа. Наконечник 9 вворачивается в свечу S. Втулка 4 служит для крепления горелки.

На рис. 3.3 показана другая конструкция горелки для сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. Горелка имеет боковую подачу защитного газа и воДяное охлаждение и состоит из паяного медного корпуса 3, изоляционной втулки 2 для крепления горелки, газопод-вода и наконечника 4. Газоподвод / имеет возможность установочных перемещений относительно наконечника 4.

Очень часто для обеспечения необходимой технологии сварки изделия требуется колебать электрод Существует множество конструкций механизма колебаний электрода. На рис. 3.4 показана одна из таких конструкций. На приводном валу 6 закреплен кулачок 8 необходимого профиля, который имеет возможность перемещаться вдоль оси вала 6. К кулачку 8 пружиной 3 постоянно прижат ролик 7. Ролик 7 жестко закреплен на оси 4, на которой через рычаг 2 крепится горелка /. При вращении вала 6 ось 4 совершает колебательные движения, соответственно колеблется горелка /. Амплитуда колебаний определяется относительным положением кулачка 8 и ролика 7 и регулируется винтом 5, который перемещает кулачок 8 вдоль вала 6.

Однако приведенная конструкция позволяет регулировать амплитуду колебаний только вручную, что крайне неудобно при автоматической многопроходной сварке, где при переходе от прохода к проходу необходимо изменять амплитуду колебаний. Кроме того, в этой конструкции электрод после прекращения колебаний может остановиться в любой произвольной точке своей траектории, что во многих случаях, например в сварочных роботах и некоторых специальных установках, совершенно неприемлемо.

На рис. 3.5 показан механизм колебаний электрода, который позволяет автоматически изменять амплитуду колебаний по заданной программе в процессе сварки, а после прекращения колебаний автоматически устанавливает электрод строго по продольной оси шва. Механизм состоит из основания 3, с помощью которого производится крепление механизма. На основании 3 закреплены пневмо-цилиндр 10, обеспечивающий автоматическое изменение амплитуды колебаний и фиксацию оси сварочной горелки 22 в среднем положении, и проушина 2, относительно которой совершает поперечные колебания держатель 21 со сварочной горелкой 22.

В расточке подвижного кронштейна 13 закреплены электродвигатель 6 и планетарный редуктор 12, на оси которого закреплен эксцентрик 15 с установочным участком в виде кольца, соосного с осью редуктора. Подвижный кронштейн связан со штоком пневмоцилиндра 10 ч может перемещаться вдоль направляющей 9, закрепленной на его корпусе. К эксцентрику 15 постоянно прижат ролик 17, закрепленный на тяге 19, жестко связанной с держателем 21 сварочной горелки 22. Поджатие ролика 17 осуществляется пружинами кручения /, закрепленными на оси качания держателя.

Ппевмоцилиндр 10 состоит из призматического корпуса 5, в который ввернута диафрагма 7, взаимодействующая с регулируемым упором 4 бесштокового поршня //. Поршень //, в свою очередь, взаимодействует с аналогичным упором 8 шюкового поршня 20 через накидную гайку 14. Центрирование штокового поршня 20 осуществляется втулкой 18, крепящейся к корпусу 5 пневмо-цилиндра 10. Пружина 16 обеспечивает возврат подвижной системы поршней 11 и 20 ппевмоцилиндра 10 в исходное положение после отключения каналов пневмоуирав-ления.

Механизм колебаний работает следующим образом. В исходном положении сжатый воздух в ппевмоцилиндр 10 не поступает и электродвигатель 6 выключен. Пружина 16 пневмоцилиндра 10 через кронштейн 13 перемещает эксцентрик 15 (вместе с электродвигателем 6 и редуктором 12) таким образом, что ролик 17 оказывается на установочном участке эксцентрика 15. Вследствие этого ось сварочной горелки 22 (ось электрода) совпадает с продольной осью шва. После включения электродвигателя 6 сжатый воздух подается либо в верхнюю полость пневмоцилиндра 10, либо в нижнюю, либо в обе полости сразу. Соответственно эксцентрик 15 перемещается относительно ролика 17 либо на величину хода поршня 11, либо на величину хода поршня 20, либо на величину суммы ходов поршней // и 20. Величины этих ходов заранее устанавливаются упорами 4 и 8.

Каждому из перечисленных положений соответствует свой эксцентриситет е. Вращение эксцентрика 15 через ролик 17 и тягу 19 заставляет колебаться вокруг оси XX держатель 21 и сварочную горелку 22. Амплитуда колебаний а прямо пропорциональна эксцентриситету е, который, как уже было указано, определяется взаимным положением ролика 17 и эксцентрика 15.

В некоторых случаях сварочная головка может быть закреплена на стандартной колонне. Кроме сборочно-зажимного приспособления и сварочной головки, в специальной установке можно выделить еще такие основные функциональные узлы, как источник

питания и электрическое устройство. Источники питания сварочной дуги выбираются, как правило, из серийно изготовляемых промышленностью. Тип источника питания определяется необходимыми параметрами сварки. Электрическое устройство установки обеспечивает необходимые электрические параметры сварочного процесса и работу механизмов в автоматическом и наладочном режимах.

Источник: https://www.aspar.com.ua

Обсудить на форуме