RU2618284C1

RU2618284C1 - Device for cooling electrode-cap of contact point welding (cpw)

Info

Publication number: RU2618284C1
Application number: RU2015152794A
Authority: RU
Original assignee: Кожокин Тимофей Иванович
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2017-05-03

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: holder is made with a conical lateral surface in the front part and has transverse windows in its rear part. In the axial cavity of the holder, a tube is installed for supplying refrigerant. The electrode-cap attached to the holder has a cavity with a cylindrical and conical surfaces. The conical surface of the cap is located on the conical surface of the holder. In the cavity formed in the front part of the holder, a sleeve is installed that has an end portion and a shank connected to the holder by a threaded connection. In the end part of the bushing, the transverse windows are formed, which are open to the annular cavity formed by the lateral surface of the sleeve and the cylindrical surface of the electrode-cap cavity, passing into its axial cavity. The front end of the refrigerant supply tube is integrally connected to the end portion of the sleeve, and the lateral clearance of the said tube is sealed at its rear end.

EFFECT: reducing the length of the holder, has high reliability and durability.

1 dwg

Description

Устройство для охлаждения электрода-колпачка контактной точечной сварки (КТС).A device for cooling the electrode-cap of contact spot welding (CTS).

Изобретение относится к сварочному производству и пригодно в держателях с электродами, применяемыми для сварки между собой листовых заготовок, деталей и т.д.The invention relates to welding production and is suitable in holders with electrodes used for welding sheet blanks, parts, etc.

Известно устройство для охлаждения электрода КТС, имеющего полый и конический снаружи хвостовик, размещенный в передней в передней внутренней конической полости держателя, где с зазором установлена трубка, соединенная задним концом с малой полостью колпака, куда открыто его поперечное окно под хладагент, а второе окно - в большую полость, выполненную с его переднего торца, в которой с зазором размещена задней частью трубка; при этом сам колпак присоединен к задней части держателя или может отсутствовать, и задняя часть трубки соединена с задней частью полости держателя, а передняя часть трубки размещена с зазорами в полости хвостовика (см. патент RU 2420378 С2 от 10.06.2011).A device is known for cooling a CTS electrode having a hollow and conical outside shank, located in the front in the front internal conical cavity of the holder, where a tube is installed with a gap connected by the rear end to the small cavity of the cap, where its transverse window for refrigerant is open, and the second window is in a large cavity made from its front end, in which the back of the tube is placed with a gap; while the cap itself is attached to the back of the holder or may be absent, and the back of the tube is connected to the back of the holder cavity, and the front of the tube is placed with gaps in the shank cavity (see patent RU 2420378 C2 of 06/10/2011).

Его недостатки: значительная длина электрода из-за хвостовика и неэффективность внутреннего охлаждения вследствие малого диаметра полости, ограниченного размерами хвостовика.Its disadvantages: a significant length of the electrode due to the shank and the inefficiency of internal cooling due to the small diameter of the cavity, limited by the size of the shank.

Известно устройство для охлаждения электрода-колпачка КТС, содержащее держатель с осевой полостью, этот электрод с цилиндрическо-конической полостью, размещенной поверхностью последней на конической поверхности передней части держателя с образованием соединенных между собой осевого зазор между дном полости электрода и передним торцом держателя и кольцевого зазора между боковой поверхностью его передней части и цилиндрической поверхностью полости электрода, открытого через поперечные окна держателя в боковой зазор между поверхностью его полости и расположенной в ней трубкой под хладагент с этим загерметизированным зазором и открытым торцом ее в вышеуказанный осевой зазор (см. заявку 2014121175/02).A device is known for cooling the KTS electrode cap containing a holder with an axial cavity, this electrode with a cylindrical-conical cavity placed by the surface of the latter on the conical surface of the front part of the holder with the formation of interconnected axial clearance between the bottom of the electrode cavity and the front end of the holder and the annular gap between the lateral surface of its front part and the cylindrical surface of the cavity of the electrode open through the transverse windows of the holder into the lateral gap between the surface Strongly its cavities disposed therein and a refrigerant tube with the sealed gap and its open end in said axial gap (cm. 2014121175/02 application).

Его недостатки: сложность герметизации имеющегося бокового зазора; удлиненная коническая поверхность передней части держателя из-за ее поперечных окон и образования ею кольцевого зазора с поверхностью полости электрода; недостаточная прочность этой части держателя, контактирующей с конической поверхностью полости электрода, чем нарушается герметичность их соединения и ненадежность его. Задачей предлагаемого решения является устранение этих недостатков.Its disadvantages: the difficulty of sealing the existing lateral clearance; elongated conical surface of the front of the holder due to its transverse windows and the formation of an annular gap with the surface of the electrode cavity; insufficient strength of this part of the holder in contact with the conical surface of the electrode cavity, thereby violating the tightness of their connection and its unreliability. The objective of the proposed solution is to eliminate these shortcomings.

Технический результат: повышение прочности передней части держателя; надежность и стойкость соединения последнего с электродом с уменьшением длины и массы держателя; отказ от уплотнительного элемента в передней части устройства с гарантией герметичности соединения трубка-держатель в его передней части.Effect: increase the strength of the front of the holder; reliability and durability of the connection of the latter with the electrode with a decrease in the length and weight of the holder; rejection of the sealing element in the front of the device with a guarantee of tightness of the tube-holder connection in its front.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для охлаждения электрода-колпачка контактной точечной сварки (КТС), содержащем держатель с осевой полостью и передней конической наружной поверхностью, электрод-колпачок с коническо-цилиндрической полостью, размещенной конической поверхностью ее на последней держателя с образованием между ними осевого зазора и кольцевого, соединенного поперечными окнами последнего с его полостью, в которой размещена под хладагент трубка с боковым зазором, загерметизированным у ее переднего торца, новым в предлагаемом является то, что осевой и кольцевой зазоры образованы торцевой и боковой поверхностями втулки, упертой задним торцом в торец держателя и соединенной своим хвостовиком с поверхностью его передней дополнительной полостью, причем поперечные окна втулки открыты в ее полость, переходящую в полость хвостовика, а передний торец трубки, размещенной с боковыми зазорами в этих полостях, соединен неразъемно с передним торцом втулки. Заменой передней части держателя с поперечными окнами и внутренней канавкой под уплотнительный элемент втулкой с поперечными окнами и присоединенным к ней полым хвостовиком, соединенным с поверхностью его полости, укорачивается держатель и его коническая поверхность с одновременной герметизацией зазора между ним и трубкой у его переднего торца; соединением переднего торца трубки с передним торцом втулки, упертой в передний торец держателя, герметизируется выше указанный зазор.The problem is solved in that in a device for cooling an electrode-cap of contact spot welding (CTS), containing a holder with an axial cavity and a front conical outer surface, an electrode-cap with a conical-cylindrical cavity placed by its conical surface on the last holder with the formation between they axial gap and annular, connected by the transverse windows of the latter with its cavity, in which the tube is placed under the refrigerant with a side gap sealed at its front end, but The proposed one is that the axial and annular gaps are formed by the end and side surfaces of the sleeve, the rear end resting on the end face of the holder and connected by its shank to the surface of its front additional cavity, and the transverse windows of the sleeve are open in its cavity, which passes into the cavity of the shank, and the front end of the tube, placed with lateral gaps in these cavities, is inseparably connected with the front end of the sleeve. By replacing the front part of the holder with transverse windows and an inner groove for the sealing element, a sleeve with transverse windows and a hollow shank attached to it connected to the surface of its cavity, shortens the holder and its conical surface while sealing the gap between it and the tube at its front end; by connecting the front end of the tube with the front end of the sleeve, abutted in the front end of the holder, the above gap is sealed.

Размещением втулки с зазорами в полости электрода создаются их соответствующими поверхностями осевой и кольцевой зазоры, соединенные между собой, для охлаждения дна и боковой поверхности полости электрода. Упрочнением хвостовиком втулки, соединенным с поверхностью полости держателя, уменьшается радиальная деформация стенок его конической поверхности от усилия сварки со стороны электрода и гарантируется герметичность и надежность их соединения между собой. Сравнительный анализ предлагаемого с известными в настоящее время решениями свидетельствует, что оно ново, имеет существенные отличия, промышленно пригодно и поэтому соответствует критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ. Решение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено его продольное сечение.By placing the sleeve with gaps in the electrode cavity, axial and annular gaps are connected by their respective surfaces to each other to cool the bottom and side surface of the electrode cavity. By hardening the sleeve shank connected to the surface of the holder cavity, the radial deformation of the walls of its conical surface from the welding force from the electrode side is reduced and the tightness and reliability of their connection to each other is guaranteed. A comparative analysis of the proposed solution with currently known solutions indicates that it is new, has significant differences, is industrially suitable and therefore meets the criterion of the INVENTION. The solution is illustrated in the drawing, where figure 1 shows its longitudinal section.

Устройство содержит электрод 1 с задней коническо-цилиндрической полостью 2. Ее коническая поверхность расположена на конической поверхности передней части держателя 3 с осевой полостью 4, в которой с боковым зазором размещена трубка 5, загерметизированная уплотнительным элементом 6 на ее конце, упертым в дно его полости 4.The device comprises an electrode 1 with a rear conical-cylindrical cavity 2. Its conical surface is located on the conical surface of the front of the holder 3 with an axial cavity 4, in which a tube 5 is sealed with a lateral gap, sealed by a sealing element 6 at its end, abutted to the bottom of its cavity four.

Передняя часть трубки 5 концом соединена неразъемно с передним торцом 7 втулки 8, упертой задним торцом в передний торец держателя 3 и отстоящей торцом 8 с осевым зазором от дна полости 2 электрода 1 и с кольцевым зазором от ее боковой поверхности.The front part of the tube 5 is connected end-to-end with the front end 7 of the sleeve 8, which is abutted by the rear end into the front end of the holder 3 and spaced end 8 with an axial clearance from the bottom of the cavity 2 of the electrode 1 and with an annular gap from its side surface.

Полый хвостовик 9 втулки соединен, например, резьбой с поверхностью полости 10, образованной с переднего торца держателя 3. Между поверхностями полости хвостовика 9 и втулки образован свой боковой зазор 11, открытый в боковой зазор полости 4 и трубки 5 и в поперечные окна 12 втулки 8.The hollow shank 9 of the sleeve is connected, for example, by threading to the surface of the cavity 10 formed from the front end of the holder 3. Between the surfaces of the cavity of the shank 9 and the sleeve, a lateral gap 11 is formed, open in the lateral gap of the cavity 4 and tube 5 and into the transverse windows 12 of the sleeve 8 .

В задней части держателя 3 выполнены поперечные окна 13 и 14 под хладагент, открытые соответственно в полость трубки 5 и в боковые зазоры между поверхностями полостей держателя 3, хвостовика 9, втулки 8 и трубки 5.In the rear part of the holder 3 there are transverse windows 13 and 14 for refrigerant, respectively open in the cavity of the tube 5 and in the side gaps between the surfaces of the cavities of the holder 3, the shank 9, the sleeve 8 and the tube 5.

Электрод 1 охлаждается так: хладагент через окно 14 поступает в боковой зазор между поверхностями полости 4 держателя 3 и трубкой 5 и устремляется к его передней части по боковому зазору между трубкой и поверхностями полостей хвостовика 9 и втулки 8 к поперечным окнам 12 последней.The electrode 1 is cooled as follows: the refrigerant through the window 14 enters the lateral gap between the surfaces of the cavity 4 of the holder 3 and the tube 5 and rushes to its front through the lateral gap between the tube and the surfaces of the cavities of the shank 9 and the sleeve 8 to the transverse windows 12 of the latter.

Из них хладагент поступает в кольцевой зазор между боковыми поверхностями полости 2 электрода 1 и втулки 8, омывая цилиндрический участок полости с охлаждением через его стенки наружную боковую поверхность электрода 1 и прилегающие к нему зоны.Of these, the refrigerant enters the annular gap between the side surfaces of the cavity 2 of the electrode 1 and the sleeve 8, washing the cylindrical portion of the cavity with cooling through its walls, the outer side surface of the electrode 1 and the adjacent zones.

Затем хладагент устремляется в осевой зазор между дном полости 2 и передним торцом втулки 8, охлаждая это дно и через его стенки передний торец электрода 1, нагреваемого теплом сварки, устремляющимся в осевом и радиальном направлениях к его заднему торцу.Then the refrigerant rushes into the axial clearance between the bottom of the cavity 2 and the front end of the sleeve 8, cooling this bottom and through its walls the front end of the electrode 1, heated by the heat of welding, rushing in the axial and radial directions to its rear end.

Нагретый также и теплом дна полости 2 хладагент через передний торец трубки 5 устремляется в ее полость, из которой через поперечное окно 13 за пределы держателя 3.Heated also by the heat of the bottom of the cavity 2, the refrigerant through the front end of the tube 5 rushes into its cavity, from which through the transverse window 13 outside the holder 3.

Хладагент может циркулировать и по противоположной, но менее эффективной схеме.Refrigerant can also circulate in the opposite, but less efficient way.

Эффект охлаждения электрода 1 зависит от расхода и скорости циркуляции хладагента и с увеличением этих параметров он возрастает, увеличивая стойкость его.The cooling effect of the electrode 1 depends on the flow rate and the rate of circulation of the refrigerant and with an increase in these parameters, it increases, increasing its resistance.

Дно полости 2 должно охлаждаться максимально и обеспечивается величиной осевого зазора между ним и передним торцом втулки 8. Герметичность зоны отвода хладагента обеспечивается уплотнительным элементом 6, соединенным с концом трубки 5 и контактирующим с поверхностью полости 4 в ее задней части, чем повышается надежность держателя, а в передней части его она достигается соприкасающимися торцами его и втулки и резьбовым соединением стального хвостовика с поверхностью полости 10, чем повышается надежность всего устройства в целом.The bottom of the cavity 2 should be cooled as much as possible and ensured by the value of the axial clearance between it and the front end of the sleeve 8. The tightness of the refrigerant removal zone is ensured by a sealing element 6 connected to the end of the tube 5 and in contact with the surface of the cavity 4 in its rear part, which increases the reliability of the holder, and in the front of it, it is achieved by the touching ends of it and the sleeve and a threaded connection of the steel shank with the surface of the cavity 10, which increases the reliability of the entire device as a whole.

Последним соединением также упрочняется передняя коническая часть держателя 3, чем уменьшаются радиальные деформации этой части его и, следовательно, обеспечивается герметичность конического соединения держатель-электрод.The last conical part also strengthens the front conical part of the holder 3, which reduces the radial deformation of this part of it and, therefore, ensures the tightness of the conical holder-electrode connection.

Уменьшением длинны конической части держателя, размещенной в цилиндрической части полости электрода, укорачивается его длина и масса исходной заготовки, чем улучшаются показатели такого устройства. Таким образом, предлагаемым решением повышаются надежность и срок службы держателя и электрода-колпачка без уплотнительного элемента для герметизации бокового зазора у переднего торца трубки и держателя.By reducing the length of the conical part of the holder located in the cylindrical part of the electrode cavity, its length and the mass of the initial workpiece are shortened, which improves the performance of such a device. Thus, the proposed solution increases the reliability and service life of the holder and the electrode cap without a sealing element for sealing the lateral gap at the front end of the tube and holder.

Claims

A device for contact spot welding, comprising a holder with a conical side surface in its front part, having transverse windows in its rear part and made with an axial cavity in which a pipe for supplying refrigerant is installed with a lateral gap relative to its wall, and the electrode fixed to the holder a cap with a cavity, characterized in that the cavity of the electrode-cap is made with a cylindrical surface and a conical surface, while the conical surface of the cap is located on a conical surface the holder, and the device is equipped with a sleeve installed in a cavity formed in the front of the holder, which has an end part and a shank connected to the holder by a threaded connection, and in the end part of the sleeve there are transverse windows open into an annular cavity formed by the side surface of the sleeve and the cylindrical surface of the cavity of the electrode-cap, which passes into its axial cavity, while the front end of the tube for supplying refrigerant is inseparably connected to the end part of the sleeve, and the lateral gap said tube is sealed at its rear end.