Кондуктор для высокочастотной сварки

Кондуктор для высокочастотной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 946855

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.09.80 (21) 298! 910 25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Kq 3

В 23 К !3/00

Государственный комитет

Опубликовано 30.07.82. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 05.08.82 (53) УДК 621.791..77 (088.8) ло делом изобретений н аткрмтий (72) Авторы изобретения

B И. Червинский, И. B Лунин, Г. A. Громов н В. А. Лавров

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им. В. П. Вологдина (7!) Заявитель (54) КОНДУКТОР ДЛЯ ВБ!СОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к производству труб и профилей -методом высокочастотной сварки с контактным подводом тока. К устройствам для подвода тока к свариваемым изделиям предъявляется ряд требований.

Наиболее существенным является необходимость поддержания постоянного давления контактных наконечников на кромках движущегося сва риваемого изделия. С этой целью, как правило, кондуктор снабжают неподвижными шинами, подсоединяемыми к выводам сварочного трансформатора, и подвижными шинами, к которым крепятся контактные наконечники, устанавливаемые на свариваемые кромки. Подвижные и неподвижные шины соединены между собой электрически. Под действием пружин либо других упругих элементов, входящих в конструкцию кондуктора, подвижные токоподводы поворачиваются и прижимаются к кромкам трубы. Колебания кромок и износ контактов компенсируется усилием пружины.

Подвижное электрическое соединение неподвижной и подвижной шины может осуществляться различными способами.

Известен кондуктор, содержа щий подвижные и неподвижные шины, соединенные между собой шарниром. Шарнирное соединение выполнено в виде двух кольцсвых контактов, размещенных соответственно на подвижной и неподвижной шинах, механически сжатых друг с другом боковыми поверхностями (1) .

Шарнирное соединение обладает большим недостатком, связанным с тем, что к шарниру предъявляются взаимоисключающие требования. С одной стороны, для обеспечения надежного электрического контакта обе половины шарнира должны быть максимально сжаты, а с другой стороны, шарнир должен обеспечивать беспрепятственное вращение неподвижной шины относительно подвижной, для чего усилие сжатия снижают, а для уменьшения трения в шарнир подают специальную токопроводящую смазку. Однако на частоте 440 кГц уже при токах более 2000 А работа шарнира становится ненадежной, рабочие поверхности шарнира подгорают, перемещение подвижной шины относительно неподвижной затрудняется, в результате чего под кон946855 тактным наконечником возникает электрическая дуга и он выходит из строя.

Наиболее близким к предлагаемому является кондуктор для высокочастотной сварки, содержащий гибкие подвижные токоподводы, контакты и прижимное устройство.

Гибкие шины выполнены из двух медных колодок, соединенных между собой литцендратовыми жгутиками, которые пропущены через штуцеры, припаянные к колодкам и заключенные B гибкие шланги.

Колодки и литцендратовые жгутики охлаждаются водой. Подвижные токоподводы закреплены на текстолитовой планке.

К нижней части токоподвода крепятся сменные контакты (2).

Известная конструкция также обладает рядом недостатков. Во-первых, велико падение напряжения на гибких шинах. Литцендратовые жгутики находятся на большом расстоянии друг от друга, индуктивность их значительно больше индуктивности сплошных шин и приближается к индуктивности одиночных жгутиков, соединенных параллельно; во-вторых, токовые нагрузки на крайние жгутики на 30- — 40 /0 выше, чем на средние, что приводит к их перегреву и выходу из строя. К недостаткам относится

25 и большая трудоемкость изготовления литцендратовых жгутиков.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности работы кондуктора.

Поставленная цель достигается тем, что в кондукторе для высокочастотной сварки, содержащем гибкие подвижные токоподводы, контакты и прижимное устройство, подви жные токоподводы выполнены в виде коаксиальных цилиндров, поверхность которых снабжена поперечными гофрами.

При этом коаксиальные цилиндры выполнены в виде металлической сетки.

Hàëè÷èå гофров обеспечивает возможность сжатия и разжатия цилиндров независимо друг от друга. Геометрические раз- 4о меры и число гофров выбираются в зависимости от необходимой величины рабочего хода контактных пластин, вызванного истиранием контактов и колебаниями кромок свариваемого изделия.

На чертеже 1 — 3 схематично показано устройство кондуктора.

Он содержит сварочный трансформатор 1, коаксиальные гофрированные цилиндры 2 и 3; охлаждающие устройства 4 и 5: изоляционный цилиндр 6; прижимное устройство 7, нетокопроводящий шарнир 8, контактные пластины 9, свариваемое изделие 10.

Сварочный ток от вторичной обмотки трансформатора 1 подается на внешний гофрированный цилиндр 2, зятем по контактной пластине 9 он попадает на кромку сваривае- 55 мого изделия 10, проходит через точку схождения (не показана) на противоположную кромку, попадает на другую контактную пластину 9, затем по внутреннему гофрированному цилиндру 3 возвращается на вторичную обмотку трансформатора 1. Охлаждение внешнего и внутреннего цилиндра осуществляется поливом водой с помощью охлаждающих устройств 4 и 5.

Между цилиндрами 2 и 3 помещается изоляционный цилиндр 6. Прижим контактных пластин 9 к кромкам свариваемого изделия 10 осуществляется прижимным устройством 7 и нетокопроводящим шарниром 8.

Положение шарнира 8 относительно контактных пластин 9 выбрано таким образом, что при сжатии или разжатии одного или обоих цилиндров, вызванного истиранием контактов или колебаниями кромок, воздушный зазор между цилиндрами остается постоянным, в отличие от кондуктора с шинами, выполненными из литцендратовых жгутиков, расстояние между которыми в процессе работы может значительно изменяться, что приводит к нестабильности электрических параметров.

При установке контактов на кромки свариваемого изделия цилиндры 2 и 3 предварительно сжимаются на некоторую величину, чем обеспечивается возможность их дальнейшего расжатия lo мере исти рания контактов.

Кондуктор с коаксиальным гофрированным шинопроводом обладает по сравнению с кондуктором, шины которого выполнены из нескольких одиночных литцендратовых жгутиков, очень небольшим падением напряжения, так как при минимальном рассеянии магнитного поля индуктивность на единицу длины такой системы в несколько раз меньше, чем индуктивность одиночных шин.

Например, индуктивность шин, выполненных из семи водоохлаждаемых литцендратовых жгутиков диаметром 6 мм, расположенных с шагом 15 мм, равна 0,084 мкГн/м, а индуктивность коаксиального гофрированного шинопровода с внутренним диаметром наружного цилиндра 200 мм и наружным диаметром внутреннего цилиндра 190 мм составляет 0,01 мкГн/м.

Уменьшение падения напряжения приводит к снижению тока и напряжения на колебательном контуре и, следовательно, к увеличению КПД. В отличие от шинопровода из жгутиков, крайние элементы которых перегружены по току, коаксиальный шинопровод загружен током по сечению равномерно.

Большие активные сечения коаксиальных шин обусловливают низкие плотности тока, что позволяет применить спреернос охлажде ние шин. Такая система охлаждения не снижает гибкости гофрированного шинопро- . вода и упрощает конструкцию.

Г редлагаемый кондуктор обеспечивает такие преимушества перед известными, как повышение КПД сварочного устройства на

946855

7 — 10% за счет снижения падения напряжения; повышение надежности работы за счет исключения из токовой цепи токопроводящего шарнира, равномерной загрузки током по всему сечению шин, более интенсивного водяного охлаждения и, следовательно, повышение качества сварки за счет повышения стабильности электрических параметров. формула изобретения

l. Кондуктор для высокочастотной сварки, содержащий гибкие подвижные токоподводы, контакты и прижимное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения

КПД и надежности работы, подвижные токоподводы выполнены в виде коаксиальных цилиндров, поверхность которых снабжена. поперечными гофрами.

2. Кондуктор по п. 1, отличающийся тем, что коаксиальные цилиндры выполнены в виде металлической сетки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шамов А. Н. и др. Высокочастотная сварка металлов. Л., «Машиностроение», 1977, с. 95 — 97.

2. Иванов В. Н. и др. Устройство с контактным подводом тока для высокочастотной сварки труб.— Труды ВНИИТВЧ, вып. 12, 1972, с. 135 — 141 (прототип).

946855 г осTавитсль T- Сорокина

Тскред Л. Войкас Корректор Е

Редактор Л. Фролова

11;3 Г1одписное 9з Тираж 1

Заказ 54221 комитета СССР

ВНИИПИ Государственного ко по делам из бре ений H тир — 35, Раушская наб., д.

П 4

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул, р