Устройство для подачи электродной проволоки

Устройство для подачи электродной проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ, содержащее корпус и расположенные в нем подающие холостой и ведущий ролики и привод вращения ведущего ролика, состоящий из планетарного редуктора с неподвижным и подвижным зубчатыми колесами с внутренним зацеплением, блока сателлитов, насаженного на водило, серповидное перо, расположенное в полости между неподвижным зубчатым колесом и зубчатым венцом одного из сателлитов, связанной с центральным каналом, соединенным с системой сжатого воздуха и отводящей системой с щлангами , отличающееся тем, что, с целью повыщения мощности устройства, расщире-, НИН интервала регулирования скорости подачи электродной проволоки и обеспечения возможности ее реверсирования, оно снабжено закрепленными на корпусе противоположно одна к другой двумя резьбовыми герметичными коробками с установленными на каждой из них двумя регулирующими кранами и двумя реверсирующими кранами , при этом полости коробок соединены с центральным каналом, один из реверсирующих кранов соединен со шлангом системы сжатого воздуха и каждым из двух регулирующих кранов каждой коробки, а дру (Л гой реверсирующий кран соединен со шлангом отводящей системы и вторыми регулирующими кранами коробок.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5)) В 23 К 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

CQ

Cb

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3414586/25-27 (22) 26.03.82 (46) 30.07.83. Бюл. № 28 (72) Е. И. Егоров и А. Г. Меркулов (71) Новосибирский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (53) 621.791.039 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 221871, кл. В 23 К 9/12, 1967.

2. Информационное письмо Института электросварки им. Е. О. Патона № 70(1037), 1976 (прототип). (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ

ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ, содержащее корпус и расположенные в нем подающие холостой и ведущий ролики и привод вращения .ведущего ролика, состоящий из планетарного редуктора с неподвижным и подвижным зубчатыми колесами с внутренним зацеплением, блока сателлитов, насаженного на водило, серповидное перо, рас„„SU„„1031670 . А положенное в полости между неподвижным зубчатым колесом и зубчатым венцом одного из сателлитов, связанной с центральным каналом, соединенным с системой сжатого воздуха и отводящей системой с шлангами, отличающееся тем, что, с целью повышения мощности устройства, расширения интервала регулирования скорости подачи. электродной проволоки и обеспечения возможности ее реверсирования, оно снабжено закрепленными на корпусе противоположно одна к другой двумя резьбовыми герметичными коробками с установленными на каждой из них двумя регулирующими кранами и двумя реверсирующими кранами, при этом полости коробок соединены с центральным каналом, один из реверсирующих кранов соединен со шлангом системы сжатого воздуха и каждым из двух регулирующих кранов каждой коробки, а другой реверсирующий кран соединен со шлангом отводящей системы и вторыми регулнрующими кранами коробок.

1031670

Изобретение относится к устройствам, используемым при автоматической и полуавтоматической электродуговой сварке для подачи электродной или порошковой проволоки.

Известно устройство для подачи электродной проволоки, состоящее из подающих роликов и привода вращения, выполненного в виде планетарного редуктора с двумя внутренними зацеплениями, одно из которых является одновременно гидроприводом, а другое состоит из сателлита и ведомого колеса, жестко связанного с роликом, подающим электродную проволоку.

Структурно-кинематическая схема известного механизма подачи электродной проволоки позволяет уменьшить его массу и габариты, что очень желательно для сварочных -полуавтоматов тянущего и тяни-толкающего типов (1).

Устройство имеет ряд конструктивных недостатков, в том числе таких, как торцовой способ подвода и отвода сжатого воздуха, сложность системы каналов напорной и сливной магистрали, консольное расположение подающего ролика, и др., из-за чего увеличивается масса и габариты пневмопривода, снижается полезная мощность и усложняется технология его изготовления.

Это ограничивают область применения устройства и делают его малопригодным для использования при сварке тонкого металла горелками тянущего типа переносных и ранцевых сварочных полуавтоматов, предназначенных для работы в условиях монтажа.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для подачи электродной проволоки, содержащее корпус и расположенные в нем подающие холостой и ведущий ролики и привод вращения ведущего ролика, состоящий из планетарного редуктора с неподвижным и подвижным зубчатыми колесами с внутренним зацеплением. блока сателлитов, насаженного на водило, серповидное перо, расположенное в полости между неподвижным зубчатым колесом и зубчатым венцом одного из сателлитов, связанной с центральным каналом, соединенным с системой сжатого воздуха и отводящей системой с шлангами (2).

Недостатком указанного устройства для подачи проволоки является то, что при его работе в сливной межзубьевой рабочей зоне устанавливается высокое (избыточное по отношению к атмосферному) противодавление ввиду того, что отработанный воздух не успевает эвакуироваться через отводящую систему, пазы, отверстия и каналы которой представляют значительные гидравлические сопротивления. Между тем, чем больше давление воздуха в межзубьевой зоне, тем меньше выходная мощность и тя нущее усилие устройства.

Другой недостаток устройства связан с узким интервалом изменения скорости подачи электродной проволоки из-за того, что

55 во-первых, последняя ограничивается разностью давлений в напорной и сливной межзубьевых зонах Р, — Р и, во-вторых, конструктивная схема пневмопривода не позволяет регулировать эту величину. По этой причине для регулирования скорости подачи проволоки ввод сжатого воздуха в пневмодвигатель обычно осуществляется через регулятор давления воздуха, а на выходе устанавливается дросселирующее устройство. Следует заметить, что включение в воздушную магистраль этих регулировочных приборов создает дополнительные гидравлические сопротивления и потери мощности.

Кроме того, для реверсирования направления подачи электродной проволоки, необходимость которого в процессе сварки возникает постоянно, приходится менять на штуцерах местами напорной и сливной воздушные шланги, что очень неудобно, занимает длительное время и приводит к быстрому изнашиванию резьбы разъемных соединений.

Цель изобретения — повышение мощности устройства, расширение интервала регулирования скорости подачи электродной проволоки и обеспечение возможности ее реверсирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для подачи электродной проволоки, содержащее корпус и расположенные в нем подающие холостой и ведущий ролики и привод врашения ведущего ролика, состоявший из планетарного редуктора с неподвижным и подвижным зубчатыми колесами с внутренним зацеплением, блока сателлитов, насаженного на водило, серповидное перо, расположенное в полости между неподвижным зубчатым колесом и зубчатым венцом одного из сателлитов, связанной с центральным каналом, соединенным с системой сжатого воздуха и отводящей системой с шлангами, снабжено закрепленными на корпусе противоположно одна к другой резьбовыми герметичными коробками с установленными на каждой из них двумя регулирующими кранами и двумя реверсирующими кранами, при этом полости коробок соединены с центральным каналом, один из реверсирующих кранов соединен со шлангом системы сжатого воздуха и каждым из двух регулирующих кранов каждой коробки, а другой реверсирующий кран соединен со шлангом отводящей системы и вторыми регулирующими кранами коробок.

На фиг. 1 представлено устройство, разрез; на фиг. 2 — схема регулируюших и схема реверсируюших кранов; на фиг. 3— кинематическая схема привода; на фиг. 4— схема рабочего цикла привода.

Устройство (фиг. 1) имеет корпус 1 с неподвижным центральным зубчатым колесом 2, с которым внутренним зацеплением соединен сателлит 3 с зубчатым венцом 4.

В одном блоке с сателлитом 3 находится

1031670 еще один сателлит 5, который сцеплен с подвижным зубчатым колесом 6 с внутренними зубьями. запрессованным в выходной вал 7, на который насажен ведущий ролик 8, подающйй вместе с холостым роликом 9 электродную проволоку в сварочную дугу.

Водило 0 имеет шейки 11 и 12, концентричные оси привода и эксцентричную шейку 13 (величина эксцентриситета равна е) и соответственно опоры 14, 15 и 16. Кроме того, водило 10 имеет узкую щель 17 для подвода воздуха в напорную межзубьевую зону и серповидное перо 18, разделяющее межзубьевое пространство, образованное зацеплением колеса 2 и венцом сателлита

3 и воспринимающее давление сжатого воздуха, а также ряд отверстий 19 для отвода отработанного воздуха из сливной межзубьевой зоны. В местах впадин зубьев венца 4 сателлита 3 и его тела выполнены пазы 20.

На торцовые выступы корпуса 1 с помощью резьбовых соединений помещены цилиндрические коробки 21 и 22, имеющие трехходовые краны 23 — 26. Устройство снабжено шлангом 27 сжатого воздуха с реверсирующим краном 28 и шлангом 29 системы разрежения с реверсирующим краном 30.

Устройство работает следующим образом.

Если реверсирующий кран 28 установлен в правое рабочее положение, трехходовой кран 23 — в положение 27 — 21 (фиг. 2) а кран 24 закрыт, то сжатый воздух поступает в полость коробки 21 и по центральным каналам 3! и 32 в щель 77, напорное межзубьевое пространство и, оказывая давление на серповидное перо 18, начинает вращать водило 10. Вместе с водилом 10 (фиг. 3) переносное вращательное движение совершает блок сателлитовых шестерен 3 и 5. Ввиду того, что сателлит 3 находится в зацеплении с неподвижным колесом 2, блок сателлитов вращается относительно оси водила 10, а сателлит 5 вращает находящуюся с ним в зацеплении подвижную шестерню 6, а вместе с ней и подающий проволоку ролик 8. Вращающийся сателлит передает боковой поверхностью зубьев отработанный воздух в сливную межзубьевую зону и далее по пазам 20, отверстиям

19 и каналам 33 и 34 в полость коробки 22.

В зависимости от положения трехходового крана 26 при закрытом кране 25 полость коробки 22 может быть соединена с атмосферой при положении крана 26 (атм. в 22) либо с системой разрежения при положении крана 26 (22 — 29) и при левом рабочем положении реверсирующего крана 30. В первом случае в сливной межзубьевой зоне устанавливается давление Рг, несколько выше атмосферного Р, во втором случае давление Р, меньше, чем Р, примерно, на величину разрежения, создаваемого в полости коробки 22.

Скорость подачи электродной проволоки в том и в другом случае будет определяться разностью давлений P, — Р или P, — Рз и передаточным отношением механизма i водило ролик

Для изменения направления подачи электродной проволоки реверсирующий кран 28 устанавливается в левое рабочее положение и кран 30 — в правое, трехходовой кран 25 в положение 27 — 22, краны 26 и 23 закрываются, а кран 24 устанавливается в положение атм в 21 (при этом давление в сливной камере равно Рг) или в положение 21 — 29 (давление в сливной камере рава).

Работа пневмопривода происходит за20 счет расширения воздуха, изменения его кинетической энергии и количественно может быть определена уравнением

Р!V! 2 г J" + я + к (2Я где Р Ч, — Р V — гработа, затрачиваемая на преодоление сил инерции подвижных деталей

V! пневмодвигателя;

/ РсИ) — работа расширения воз30 г г духа

2Д вЂ” изменение кинетической энергии воздуха; — работа, затрачиваемая на преодоление внутренних сопротивлений.

Изменение кинетической энергии воздуха и работа по преодолению внутренних сопротивлений (последние два члена в выражении (1) для известного и предлагае40 мого устройства примерно одинаковы. Поэтому именно сумма первых трех членов выражения (1) и изменение ее величины может достаточно точно характеризовать эффективность работы устройства по сравнению с известным устройством, принятым за

45 базовый объект.

В координатах P, V (фиг. 4) величина

Р, V, равна площади прямоугольника aled, величина РгЧ равна площади прямоугольника В2ео и величина "f PdV равна площади 12ed. г

Таким образом, для известного устройства рассматриваемая сумма определяется величиной площади а/2в, в то время как для предлагаемого величиной площади а/Зс.

Следовательно, разность этих площадей, равная заштрихованной площади В23с, характеризует размер дополнительного энергетического эффекта.

1031670

Показатели устройства

Характеристики известного (P, атм) предлагаемого (Р, атм) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3

1,0 1,1

," . "а расшчрения

g,; >духа ктм

12,1 13,0 14,2

1,23 1,33 1,45

8,94 8,47

0,91 0,86

8,94 9,44

0 91 0,96

10,6 11,3

1,08 1,15

10,0

1,02 в Ъ к работе известного устройства при Р = 1 атм при P =1,1 атм

100 105,6 111,9 118,7 126,5 135,5 146,0 159,1

105,5 111,4 118,0 125,3 133,5 142,9 154,0 167,8

100 94,8

100,5 100

П р и м е ч а н и е. Давление воздуха на входе P = 5 атм, 4,9 10 Па

В таблице приведены данные о работе, совершаемой при расширении 1 кг воздуха в известном и предлагаемом устройствах, определенной при одних и тех же исходных данных по известной формуле политропического превращения (показатель политропы п=1,2).

Примечание. Давление воздуха на входе P = 5 атм, 4,9 10 Па).

Таким образом, мощность пневматического устройства по сравнению с известным может быть увеличена в 1,5 — 1,7 раза и так как увеличение массы устройства при этом невелико и составляет всего 15 — 16%, то удельная мощность привода на 1 кг его массы повышается на 30 — 50О О. При этом одновременно повышается тянущее усилие с 190 †2 до 350--400 Н.

Поэтому повышение удельной мощности устройства позволяет при конструировании планетарного редуктора изменять его передаточное отношение с сохранением его подающей способности с тем, чтобы сделать весь механизм более легким и портативным.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает также лучшими технологическими характеристиками. Увеличение тянущего усилия подающего механизма устраняет проскальзывание, петлеобразование и другие явления, нарушающие подачу проволоки, и повышает стабильность процесса сварки.

Возможность быстрого реверсирования направления подачи проволоки существенно сокращает потери времени при настройке режима и устранении неполадок в работе подающего механизма.

Большие технологические преимущества создает расширение интервала регулирования мощности, тянущего усилия и скорости подачи электродной проволоки,.утем изменения величины разрежения в сливной камере и давления сжатого воздуха в напорной камере пневмодвигателя. Так, например, расширение интервала регулирования ско20 рости подачи электродной проволоки в пределах 100 — 800 м/ч позволяет увеличить силу сварочного тока на 30 — 40О О и повысить производительность сварки на 30 — 60О О.

103l670

1031670 атм 621

Составитель В. Томбулатов

Редактор Н. Безродная Техред И. Верес Корректор И. Ватрушкина

Заказ 5281/13 Тираж 106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

27 EZ3 птм агпм Ю2

026

tgmAg

ЮГУ Tz атм ÞÃ1 Т34 271 EZ5

8Д7 6c" 28