RU187159U1

RU187159U1 - MOBILE WELDING UNIT

Info

Publication number: RU187159U1
Application number: RU2018131506U
Authority: RU
Inventors: Михаил Сергеевич Минаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Торговая компания "Аэросани"
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Мобильный сварочный агрегат относится к электросварочному оборудованию и может быть использован для автономной от внешней электросети эксплуатации, преимущественно при ремонтных работах, когда необходима ручная электродуговая сварка в полевых условиях, а также в производственных условиях с небольшим объемом сварочных работ. Упрощается конструкция и обеспечивается более рациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания с применением серийно изготавливаемых автомобильных генераторов и аккумуляторных батарей. Имеется аккумуляторная батарея из двух блоков, изготовленных на номинальное напряжение бортовой сети транспортного средства 12 вольт, двигатель внутреннего сгорания, кинематически связанный с помощью раздаточного узла с двумя генератороами автомобильного назначения, изготовленных для бортовой сети на номинальное напряжение по отдельности в 12 и 24 вольта со средством формирования соответствующего зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи, выполненным индивидуально для каждого их них. Имеется переключатель способный производить параллельную или последовательную коммутацию блоков аккумуляторной батареи с одновременным приведением в действие одного из автомобильных генераторов на напряжение 12 или 24 вольта, соответственно, и подключением его выходных контактов к аккумуляторной батарее. Имеется система вывода электрической энергии для образования сварочной дуги, представляющая собой подключение сварочных кабелей к выходным контактам аккумуляторной батареи посредством переключателя, двигатель внутреннего сгорания имеет индивидуальные электрическую сеть зажигания и аккумулятор. Мобильный сварочный агрегат выполнен отдельно от транспортного средства. 1 ил.A mobile welding unit belongs to electric welding equipment and can be used for operation autonomous from an external electric network, mainly during repair work, when manual electric arc welding is required in the field, as well as in production conditions with a small amount of welding work. The design is simplified and a more rational use of the power of the internal combustion engine with the use of mass-produced automobile generators and batteries is ensured. There is a rechargeable battery of two blocks made for a vehicle’s on-board voltage rating of 12 volts, an internal combustion engine kinematically connected using a distribution unit with two automotive generators made for the on-board voltage of 12 and 24 volts separately with a means the formation of the corresponding charging DC for the battery, made individually for each of them. There is a switch capable of parallel or serial switching of the battery packs with the simultaneous actuation of one of the automobile generators at a voltage of 12 or 24 volts, respectively, and the connection of its output contacts to the battery. There is a system of output of electric energy for the formation of a welding arc, which is the connection of welding cables to the output contacts of the battery by means of a switch, the internal combustion engine has an individual electric ignition network and battery. The mobile welding unit is separate from the vehicle. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электросварочному оборудованию и может быть использована для автономной от внешней электросети эксплуатации, преимущественно при ремонтных работах, когда необходима ручная электродуговая сварка в полевых условиях, а также в производственных условиях с небольшим объемом сварочных работ.The proposed utility model relates to electric welding equipment and can be used for operation autonomous from an external power supply network, mainly during repair work, when manual electric arc welding is required in the field, as well as in production conditions with a small amount of welding work.

Известен преобразователь универсальный мобильный сварочный, содержащий аккумуляторную батарею, источник энергии вращательного движения в виде двигателя внутреннего сгорания, кинематически связанный с устройством для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую в виде генератора, имеющего блок формирования зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи. Имеется модуль регулирования тока сварки, выполненный в виде двух регуляторов с общим задатчиком и переключателем выбора способа регулирования тока сварки, один из которых - регулятор тока по частоте, а другой - регулятор тока по возбуждению генератора, причем регулятор тока по частоте дополнительно снабжен блоком для задания и поддержания величины сварочного тока путем воздействия на регулирующий орган частоты вращения двигателя внутреннего сгорания посредством исполнительного электрического привода, (пат. РФ на полезную модель №48489, МПК В23К 9/10, опубл. 27.10.2005, Бюл. №30)A well-known universal mobile welding converter containing a storage battery, a rotational motion energy source in the form of an internal combustion engine kinematically connected with a device for converting rotational mechanical mechanical energy into electrical energy in the form of a generator having a charging constant current generating unit for a storage battery. There is a welding current control module, made in the form of two controllers with a common setpoint and a switch for choosing a welding current control method, one of which is a current regulator in frequency, and the other is a current regulator for excitation of the generator, and the current regulator in frequency is additionally equipped with a unit for setting and maintaining the magnitude of the welding current by affecting the regulator of the rotational speed of the internal combustion engine by means of an executive electric drive, (US Pat. RF utility model No. 48489, IPC V23K 9/10, published on October 27, 2005, Bull. No. 30)

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и нерациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания при регулировании сварочного тока по частоте его вращения, так как соотношение мощности и расхода топлива двигателей внутреннего сгорания зависит от частоты вращения их коленчатого вала. Сложность конструкции вызвана наличием электрических регуляторов тока сварки, необходимостью применения специального генератора большой мощности.The disadvantage of this device is the design complexity and irrational use of the power of the internal combustion engine when regulating the welding current by its rotation frequency, since the ratio of power and fuel consumption of internal combustion engines depends on the speed of their crankshaft. The complexity of the design is caused by the presence of electric regulators of welding current, the need to use a special generator of high power.

Наиболее близким по конструкции и достигаемому техническому результату является автомобильный сварочный агрегат, в котором задействованы узлы штатной комплектации автомобиля: автомобильная аккумуляторная батарея, источник энергии вращательного движения в виде двигателя внутреннего Сгорания, кинематически связанный с устройством автомобильного типа для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую в виде автомобильного генератора, имеющего блок формирования зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи. Также имеется электрический блок управления автоматической энергоотдачи в необходимой пропорции мощности генератора и аккумуляторной батареи в процессе сварочных работ, а также обеспечивающий подзаряд аккумуляторной батареи в их паузах и работоспособность системы зажигания двигателя внутреннего сгорания. Для дистанционного управления напряжением поджига дуги и величины сварочного тока на электрододержателе сварочного аппарата имеется рычаг гибкой связи с приводом дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания (пат. РФ на изобретение №2042484, МПК В23К 9/10, опубл. 27.08.1995).The closest in design and technical result to be achieved is an automobile welding unit, in which the components of a car’s standard equipment are involved: a car battery, a rotational energy source in the form of an internal combustion engine, kinematically connected to an automobile type device for converting rotational mechanical energy into electrical energy in the form of an automobile generator having a unit for forming a charging direct current for batteries polar battery. There is also an electric control unit for automatic energy transfer in the required proportion of the power of the generator and the battery during welding, as well as providing recharge of the battery in their pauses and the operability of the ignition system of the internal combustion engine. For remote control of the arc ignition voltage and the magnitude of the welding current, the electrode holder of the welding machine has a flexible communication lever with a throttle actuator of an internal combustion engine (Pat. RF invention No. 2042484, IPC VK 9/10, publ. 08/27/1995).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и нерациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания при регулировании сварочного тока по частоте его вращения, так как соотношение мощности и расхода топлива двигателей внутреннего сгорания зависит от частоты вращения их коленчатого вала. Сложность конструкции вызвана наличием электрических регуляторов, обеспечивающих необходимую величину тока сварки при совместной энергоотдаче генератора и аккумуляторной батареи с обеспечением работоспособности системы зажигания двигателя внутреннего сгорания.The disadvantage of this device is the design complexity and irrational use of the power of the internal combustion engine when regulating the welding current by its rotation frequency, since the ratio of power and fuel consumption of internal combustion engines depends on the speed of their crankshaft. The complexity of the design is caused by the presence of electrical controllers that provide the necessary value of the welding current when the generator and the battery pack together, ensuring the operability of the ignition system of the internal combustion engine.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и обеспечение более рационального использования мощности двигателя внутреннего сгорания с применением серийно изготавливаемых автомобильных генераторов и аккумуляторных батарей.The objective of the proposed utility model is to simplify the design and ensure a more rational use of the power of the internal combustion engine using mass-produced automobile generators and batteries.

Для достижения указанного технического результата в мобильном сварочном агрегате, содержащем аккумуляторную батарею, источник энергии вращательного движения в виде двигателя внутреннего сгорания, кинематически связанный с устройством автомобильного назначения для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую, оснащенным средством формирования зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи и системой вывода электрической энергии, совместно с аккумуляторной батареей, для образования сварочной дуги, применены следующие новые признаки.To achieve the specified technical result in a mobile welding unit containing a storage battery, a rotational energy source in the form of an internal combustion engine kinematically connected to an automobile destination for converting rotational mechanical energy into electrical energy, equipped with a means for generating a charging direct current for the battery and a system output of electric energy, together with a battery, for the formation of welding arc, the following new features are applied.

Мобильный сварочный агрегат выполнен отдельно от транспортного средства. Устройство для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую выполнено в виде двух генераторов автомобильного назначения, изготовленных для бортовой сети на номинальное напряжение по отдельности в 12 и 24 вольта со средством формирования соответствующего зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи, выполненным индивидуально для каждого их них. Кинематическая связь двигателя внутреннего сгорания с генераторами осуществлена с помощью раздаточного узла. Аккумуляторная батарея выполнена из двух блоков, изготовленных на номинальное напряжение бортовой сети транспортного средства 12 вольт. Имеется переключатель способный производить параллельную или последовательную коммутацию блоков аккумуляторной батареи с одновременным приведением в действие одного из автомобильных генераторов на напряжение 12 или 24 вольта, соответственно, и подключением его выходных контактов к аккумуляторной батарее. Система вывода электрической энергии для образования сварочной дуги представляет собой подключение сварочных кабелей к выходным контактам аккумуляторной батареи посредством переключателя. Двигатель внутреннего сгорания имеет индивидуальные электрическую сеть зажигания и аккумулятор.The mobile welding unit is separate from the vehicle. A device for converting mechanical energy of rotational motion into electrical energy is made in the form of two automotive generators made for the on-board network individually with a nominal voltage of 12 and 24 volts with the means for generating the corresponding charging DC current for the battery, made individually for each of them. The kinematic connection of the internal combustion engine with the generators is carried out using the dispensing unit. The battery is made of two blocks made for a nominal voltage of the vehicle's electrical system of 12 volts. There is a switch capable of parallel or serial switching of the battery packs with the simultaneous actuation of one of the automobile generators at a voltage of 12 or 24 volts, respectively, and the connection of its output contacts to the battery. The electric energy output system for the formation of a welding arc is the connection of welding cables to the output contacts of the battery by means of a switch. The internal combustion engine has an individual electric ignition network and battery.

Существенность признаков полезной модели объясняется использованием серийно изготавливаемых автомобильных генераторов и аккумуляторных батарей на стандартное напряжение бортовой сети транспортных средств, а также отсутствием необходимости изменять частоту вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, а значит возможность настройки ее значения, при котором происходит рациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания.The significance of the features of the utility model is explained by the use of mass-produced automobile generators and batteries for the standard voltage of the on-board network of vehicles, as well as by the absence of the need to change the crankshaft rotation speed of the internal combustion engine, which means the possibility of setting its value at which rational use of the internal combustion engine power .

На чертеже изображена блок-схема мобильного сварочного агрегата.The drawing shows a block diagram of a mobile welding unit.

Мобильный сварочный агрегат выполнен отдельно от транспортного средства и содержит аккумуляторную батарею, выполненную из двух блоков 1 и 2, изготовленных на номинальное напряжение бортовой сети транспортного средства 12 вольт. В качестве блоков 1 и 2 наиболее рационально применение автомобильных аккумуляторов, приспособленных для стартерного запуска двигателя внутреннего сгорания. Имеется источник энергии вращательного движения в виде двигателя внутреннего сгорания 3, кинематически связанного с устройством автомобильного назначения для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую в виде двух генераторов 4 и 5 автомобильного назначения, выполненных для бортовой сети на номинальное напряжение по отдельности в 12 и 24 вольта. Генераторы 4 и 5 индивидуально оснащены средством формирования зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи, изготовленным для работы в составе бортовой сети транспортного средства.The mobile welding unit is made separately from the vehicle and contains a battery made of two blocks 1 and 2, made for a nominal voltage of the vehicle’s on-board network of 12 volts. As blocks 1 and 2, it is most rational to use automobile batteries adapted for the starting start of an internal combustion engine. There is a source of energy of rotational motion in the form of an internal combustion engine 3 kinematically connected with a device for automotive use for converting mechanical energy of rotational motion into electrical energy in the form of two generators 4 and 5 for automobile use, made for the on-board network for a nominal voltage of 12 and 24 volts individually . Generators 4 and 5 are individually equipped with a means of forming a charging constant current for the battery, made to work in the on-board network of the vehicle.

Кинематическая связь двигателя внутреннего сгорания 3 с генераторами 4 и 5 осуществлена с помощью раздаточного узла 6, например выполненного в виде ременной передачи. Раздаточный узел 6 имеет такое передаточное отношение, при котором обеспечивается номинальная частота вращения якорей генераторов при оптимальной с точки зрения расхода топлива частоте вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания 3.The kinematic connection of the internal combustion engine 3 with the generators 4 and 5 is carried out using the dispensing unit 6, for example, made in the form of a belt drive. The dispensing unit 6 has such a gear ratio that the nominal rotation speed of the generators of the generators is ensured at the optimum rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine 3 from the point of view of fuel consumption.

Имеется переключатель 7, способный производить параллельную или последовательную коммутацию блоков 1 и 2 аккумуляторной батареи с одновременным приведением в действие одного из автомобильных генераторов 4 и 5 на 12 или 24 вольта, соответственно, и подключением выходных клейм одного из них к аккумуляторной батарее.There is a switch 7, capable of parallel or sequential switching of blocks 1 and 2 of the battery with simultaneous actuation of one of the automobile generators 4 and 5 by 12 or 24 volts, respectively, and by connecting the output brands of one of them to the battery.

Система вывода электрической энергии для образования сварочной дуги представляет собой подключение сварочных кабелей 8 и 9 к выходным клеммам аккумуляторной батареи посредством переключателя 7. Двигатель внутреннего сгорания 3 имеет индивидуальные электрическую сеть зажигания и аккумулятор (на чертеже не показаны).The electric energy output system for the formation of a welding arc is the connection of welding cables 8 and 9 to the output terminals of the battery by means of switch 7. The internal combustion engine 3 has an individual electric ignition network and battery (not shown).

Пользуются мобильным сварочным агрегатом следующим образом.Use a mobile welding unit as follows.

Перед началом сварочных работ производят запуск двигателя внутреннего сгорания 3 с помощью индивидуальных электрической сети и аккумулятора. Двигатель внутреннего сгорания 3 посредством раздаточного узла 3 приводит во вращение генераторы 4 и 5. Переключателем 7 подключают блоки 1 и 2 аккумуляторной батареи параллельно или последовательно, при этом одновременно приводится в действие один из автомобильных генераторов 4 и 5 на напряжение 12 или 24 вольта, соответственно, и происходит подключение его выходных контактов к аккумуляторной батарее, благодаря чему осуществляется подзарядка ее блоков 1 и 2 в паузах сварочных работ. Параллельное или последовательное подключение блоков 1 и 2 обеспечивает ступенчатое регулирование напряжения аккумуляторной батареи и, соответственно, регулирование сварочного тока. Так как с помощью переключателя 7 произведено подключение сварочных кабелей 8 и 9 к выходным клеммам аккумуляторной батареи, при сварочных работах образование сварочного тока происходит преимущественно с использованием электроэнергии блоков 1 и 2 аккумуляторной батареи, подзарядка которых происходит в промежутках времени простоев, связанных с паузами сварочных работ, согласно их технологии, либо при необходимости более глубокой зарядки после продолжительного использования.Before starting welding work, the internal combustion engine 3 is started using an individual electric network and a battery. The internal combustion engine 3 by means of the dispensing unit 3 drives the generators 4 and 5. The switch 7 connects the battery packs 1 and 2 in parallel or in series, while simultaneously driving one of the automobile generators 4 and 5 for a voltage of 12 or 24 volts, respectively , and its output contacts are connected to the battery, due to which its blocks 1 and 2 are recharged during welding pauses. Parallel or serial connection of blocks 1 and 2 provides step-by-step regulation of the battery voltage and, accordingly, regulation of the welding current. Since the welding cables 8 and 9 are connected to the output terminals of the battery using switch 7, the welding current is generated during welding by using electric power from the battery packs 1 and 2, which are recharged during downtimes associated with welding pauses , according to their technology, or, if necessary, a deeper charge after prolonged use.

Вследствие использования серийно изготавливаемых автомобильных генераторов и аккумуляторных батарей, имеющихся в широком ассортименте, происходит упрощение конструкции мобильного сварочного агрегата, так как не требуется применение специальных и дорогостоящих мощных генераторов и громоздкой электронной системой регулирования сварочного тока. Мощности автомобильных генераторов 4 и 5 достаточно для подзарядки блоков 1 и 2 аккумуляторной батареи, обеспечивающей необходимый электрический ток для ручной дуговой сварки. При этом обеспечивается более рациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания 3, так как не требуется регулирование сварочного тока изменением частоты вращения его коленчатого вала, а значение его установленной мощности может быть меньше, из-за того, что он не предназначен для транспортного средства.Due to the use of mass-produced automobile generators and batteries, available in a wide range, the design of the mobile welding unit is simplified, since the use of special and expensive powerful generators and a cumbersome electronic control system for welding current are not required. The power of automobile generators 4 and 5 is sufficient to recharge blocks 1 and 2 of the battery, which provides the necessary electric current for manual arc welding. This ensures a more rational use of the power of the internal combustion engine 3, since it does not require regulation of the welding current by changing the frequency of rotation of its crankshaft, and the value of its installed power may be less, due to the fact that it is not intended for a vehicle.

Claims

A mobile welding unit for manual arc welding, containing a storage battery, an energy source in the form of an internal combustion engine kinematically connected to an automobile generator made with means for generating a charging constant current for a storage battery, and electric power supply cables to the storage battery for forming a welding arc characterized in that it is equipped with a second generator for automotive purposes with means for forming a corresponding charging station a constant current for the battery, while both generators are made for the on-board network for a nominal voltage of 12 and 24 volts each, and the internal combustion engine is kinematically connected to the generators by means of a dispensing unit, the battery being made of two units made for the rated voltage of the vehicle’s onboard network means 12 volts, and is equipped with a switch through which welding cables for supplying electrical energy are connected to the battery, while switching atel adapted to serial or parallel switching of the battery blocks with simultaneous actuation of one of the generators of motor voltage 12, and 24 volts, respectively, and its output terminals connected to the battery.