RU82153U1

RU82153U1 - CONTACT Spot Welding Pliers

Info

Publication number: RU82153U1
Application number: RU2008139974/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Иванович Авдеев; Виктор Анатольевич Лисин; Владимир Гусманович Табрисов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2009-04-20

Abstract

Клещи для контактной точечной сварки, содержащие пневмопривод, на штоке которого закреплен подвижный электрододержатель, установленный на пневмоприводе корпус клещей, на наружной поверхности которого закреплен неподвижный электрододержатель, изолированный от корпуса клещей, электроды, размещенные на электрододержателях, и токоподводы к электрододержателям, отличающиеся тем, что пневмопривод выполнен в виде пневмокамеры, в штоковой полости которой размещен пружинный элемент, один конец которого жестко закреплен к шайбе, установленной на штоке, а другой - к корпусу пневмокамеры, корпус клещей изолирован от неподвижного электрододержателя с помощью прокладок и втулок и установлен соосно штоку пневмопривода, электроды выполнены в форме цилиндров и размещены в пазах электрододержателей с возможностью осевого перемещения для регулирования положения.Pincers for resistance spot welding, containing a pneumatic actuator, on the rod of which a movable electrode holder is mounted, a clamp housing mounted on a pneumatic actuator, on the outer surface of which a fixed electrode holder is insulated from the clamp housing, electrodes placed on the electrode holders, and current leads to the electrode holders, characterized in that the pneumatic actuator is made in the form of a pneumatic chamber, in the rod cavity of which a spring element is placed, one end of which is rigidly fixed to the washer, installed ohm on the rod, and the other to the pneumatic chamber body, the clamp body is isolated from the stationary electrode holder using gaskets and bushings and is installed coaxially to the pneumatic actuator rod, the electrodes are made in the form of cylinders and placed in the grooves of the electrode holders with the possibility of axial movement to adjust the position.

Description

Полезная модель относится к сварочной технике, в частности, к клещам для контактной точечной сварки каркасов тепловыделяющих сборок для энергетических атомных реакторов.The utility model relates to welding equipment, in particular, to tongs for contact spot welding of frames of fuel assemblies for nuclear power reactors.

Известно, что к качеству сварных соединений деталей каркаса тепловыделяющей сборки, работающей в условиях высоких температур, давления и радиационной нагрузки, предъявляются высокие требования, поскольку каркас является несущим элементом, в котором размещены тепловыделяющие элементыIt is known that the quality of the welded joints of the parts of the frame of the fuel assembly, operating at high temperatures, pressure and radiation load, are high requirements, since the frame is a bearing element in which the fuel elements are placed

Известны клещи для контактной точечной сварки, содержащие рычаги с электродами, шарнирно связанные между собой посредством соединительных элементов, и установленный между рычагами привод сжатия (см.а.с. СССР №844183, МКИ В23К 11/28, 1978).Knives for resistance spot welding are known, containing levers with electrodes pivotally connected to each other by means of connecting elements, and a compression drive installed between the levers (see USSR AS No. 844183, MKI V23K 11/28, 1978).

В известном авторском свидетельстве конструкция клещей имеет большие габариты, что является недостатком, так как сужает технологические возможности применения данных клещей и не позволяет использовать их в условиях ограниченного пространства зоны сварки.In the well-known copyright certificate, the design of the mites has large dimensions, which is a disadvantage, since it narrows the technological possibilities of using these mites and does not allow them to be used in a limited space of the welding zone.

Наиболее близкими по технической сути и достигаемому результату являются клещи для контактной точечной сварки, содержащие пневмопривод в виде пневмоцилиндра со штоком и поршнем, смонтированный на штоке подвижный электрододержатель, установленный на корпусе пневмоцилиндра поворотный электрододержатель, электроды, установленные на электрододержателях, и токоподводы к электрододержателям, причем поворотный электрододержатель жестко связан с корпусом пневмоцилиндра, который снабжен установленной в его полости диэлектрической втулкой, а шток пневмоцилиндра размещен в отверстии втулки (см. патент Российской Федерации №2011495, МПК В23К 11/28, опубл. 1994.04.30.) - прототип.The closest in technical essence and the achieved result are resistance spot welding tongs containing a pneumatic actuator in the form of a pneumatic cylinder with a rod and a piston, a movable electrode holder mounted on the rod, a rotary electrode holder mounted on the pneumatic cylinder body, electrodes mounted on the electrode holders, and current leads to the electrode holders, moreover the rotary electrode holder is rigidly connected to the housing of the pneumatic cylinder, which is equipped with a dielectric sleeve installed in its cavity th, and the air cylinder rod is placed in the sleeve bore (see the patent of the Russian Federation №2011495, IPC V23K 11/28, published on 1994.04.30...) - a prototype.

В решении по патенту-прототипу использование в качестве пневмопривода пневмоцилиндра, а также установка поворотного держателя на выносной соединительной скобе увеличивает габариты конструкции, что не позволяет производить сварку плоских деталей сборочных единиц, имеющих ограниченный доступ к зоне сварки, в частности, пластин дистанционирующих решеток с уголками жесткости в каркасе тепловыделяющей сборки.In the solution according to the prototype patent, the use of a pneumatic cylinder as a pneumatic actuator, as well as the installation of a rotary holder on an external connecting bracket, increases the dimensions of the structure, which does not allow welding of flat parts of assembly units with limited access to the welding zone, in particular, plates of spacer grids with corners stiffness in the frame of the fuel assembly.

Использование в качестве изолятора между подвижным и поворотным электрододержателями диэлектрической втулки, являющейся одновременно крышкой штоковой полости пневмоцилиндра, не позволяет обеспечить надежную изоляцию подвижного и поворотного электрододержателей по электрическому току друг от друга, поскольку при работе пневмоцилиндра, корпус и шток которого выполнены из металла, на поверхности трущихся пар со временем образуются мелкодисперсные частицы металла, попадающие на внутренний торец диэлектрической втулки и образующие токопроводящий слой. Образованию на внутреннем торце диэлектрической втулки токопроводящего слоя также способствует образование во внутренних полостях пневмоцилиндра водно-масляной эмульсии с примесью металлических частиц, что объясняется наличием в сжатом воздухе влаги и масла, присутствие которых хотя бы в минимальных количествах обусловлено процессом получения сжатого воздуха и которые проникают в штоковую полость через зазоры между поршнем и корпусом, особенно при их износе. Образование токопроводящего слоя между электродами напрямую влияет на качество сварки вследствие его влияния на стабильность величины сварочного тока.The use of a dielectric sleeve as an insulator between the movable and rotary electrode holders, which is also the cover of the rod cavity of the pneumatic cylinder, does not allow reliable isolation of the movable and rotary electrode holders by electric current from each other, since when the pneumatic cylinder, the body and rod of which is made of metal, is on the surface of friction pairs, fine metal particles are formed over time, which fall on the inner end of the dielectric sleeve and form t koprovodyaschy layer. The formation of a conductive layer on the inner end of the dielectric sleeve is also facilitated by the formation of a water-oil emulsion with an admixture of metal particles in the internal cavities of the pneumatic cylinder, which is explained by the presence of moisture and oil in compressed air, the presence of which is at least in minimal quantities due to the process of obtaining compressed air and which penetrate stock cavity through the gaps between the piston and the housing, especially when they are worn. The formation of a conductive layer between the electrodes directly affects the quality of welding due to its effect on the stability of the magnitude of the welding current.

Применение для изготовления поршня и направляющей для штока, в качестве которой используется диэлектрическая втулка, неметаллического материала, работающего в паре с металлическими деталями, вызывает повышенный износ в паре металл-неметалл. Появляющиеся в результате этого увеличенные зазоры приводят к нестабильности работы The use for the manufacture of a piston and a guide for the rod, which is used as a dielectric sleeve, of a non-metallic material working in tandem with metal parts causes increased wear in a metal-non-metal pair. The resulting increased gaps lead to instability.

пневмопривода, отклонению подвижного электрода от геометрической оси и, как результат, к снижению качества сварки.pneumatic drive, the deviation of the movable electrode from the geometric axis and, as a result, to reduce the quality of welding.

Большое расстояние от места крепления поворотного электрододержателя в соединительной скобе до места крепления электрода приводит к изгибу электрододержателя при сжатии электродов и, как результат, к уменьшению пятна контакта электрода со свариваемой деталью и снижению качества сварки.A large distance from the attachment point of the rotary electrode holder in the connecting bracket to the attachment point of the electrode leads to bending of the electrode holder during compression of the electrodes and, as a result, to a decrease in the contact spot of the electrode with the welded part and a decrease in the quality of welding.

Крепление электродов в элетрододержателях посредством конусной посадки не позволяет использовать второй торец электродов при износе первого, что снижает коэффициент использования электродов.The fastening of the electrodes in the electrode holders by means of a conical fit does not allow the second end of the electrodes to be used when the first is worn, which reduces the utilization of the electrodes.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является достижение возможности использования клещей для контактной точечной сварки в ограниченном пространстве зоны сварки, повышение качества сварки, повышение коэффициента использования электродов.The technical task of the proposed utility model is to achieve the possibility of using tongs for contact spot welding in a limited space of the welding zone, improving the quality of welding, increasing the utilization of electrodes.

Поставленная техническая задача решается тем, что клещи для контактной точечной сварки, содержащие пневмопривод, на штоке которого закреплен подвижный электрододержатель, установленный на пневмоприводе корпус клещей, на наружной поверхности которого закреплен неподвижный электрододержатель, изолированный от корпуса, электроды, размещенные на электрододержателях, и токоподводы к электрододержателям, согласно полезной модели, пневмопривод выполнен в виде пневмокамеры, в штоковой полости которой размещен пружинный элемент, один конец которого жестко закреплен к шайбе, установленной на штоке пневмопривода, а другой конец - к корпусу пневмокамеры, корпус клещей изолирован от неподвижного электрододержателя с помощью прокладок и втулок и установлен соосно штоку пневмопривода, электроды выполнены в форме цилиндров и размещены в пазах электрододержателей с возможностью осевого перемещения с целью регулирования их положения.The stated technical problem is solved by the fact that tongs for resistance spot welding, containing a pneumatic actuator, on the rod of which a movable electrode holder is mounted, a clamp housing mounted on a pneumatic actuator, on the outer surface of which is fixed a stationary electrode holder isolated from the housing, electrodes placed on the electrode holders, and current leads to electrode holders, according to the utility model, the pneumatic actuator is made in the form of a pneumatic chamber, in the rod cavity of which a spring element is placed, one horse which is rigidly fixed to the washer mounted on the pneumatic actuator rod, and the other end to the pneumatic chamber body, the clamp housing is isolated from the stationary electrode holder using gaskets and bushings and mounted coaxially to the pneumatic actuator rod, the electrodes are made in the form of cylinders and placed in the grooves of the electrode holders with the possibility of axial movement in order to regulate their situation.

Выполнение пневмопривода в виде пневмокамеры позволяет уменьшить осевые габариты пневмопривода, а размещение в полости пневмокамеры пружинного элемента - уменьшить радиальные габариты пневмопривода за счет создания дополнительного осевого усилия, развиваемого пружинным элементом в штоковой полости пневмокамеры при обеспечении достаточного для сварки усилия сжатия электродов, которое напрямую влияет на качество сварного шва.The implementation of the pneumatic actuator in the form of a pneumatic chamber allows to reduce the axial dimensions of the pneumatic actuator, and the placement of a spring element in the pneumatic chamber cavity to reduce the radial dimensions of the pneumatic actuator by creating an additional axial force developed by the spring element in the rod chamber of the pneumatic chamber while providing sufficient electrode compression force for welding, which directly affects weld quality.

Жесткое закрепление концов пружинного элемента к шайбе, установленной на штоке, и к корпусу пневмокамеры позволяет использовать его также в качестве стопорного элемента для предотвращения проворота штока с закрепленным на нем подвижным электрододержателем с электродом относительно корпуса с закрепленным на нем неподвижным электрододержателем с электродом и, таким образом, одновременно с обеспечением соосности электродов относительно общей оси, которое влияет на качество сварного шва, уменьшить общие габариты сварочных клещей.Rigid fastening of the ends of the spring element to the washer mounted on the rod and to the housing of the pneumatic chamber allows it to also be used as a stop element to prevent the rod from turning with the movable electrode holder attached to it with the electrode relative to the body with the fixed electrode holder attached to it with the electrode and, thus while ensuring the alignment of the electrodes relative to the common axis, which affects the quality of the weld, reduce the overall dimensions of the welding tongs.

Изоляция корпуса клещей, который имеет металлический контакт со штоком с установленным на нем подвижным электрододержателем, от неподвижного электрододержателя с помощью неподвижных изолирующих прокладок и втулок позволяет практически на все время службы клещей обеспечить отсутствие утечек сварочного тока между электродами и, как следствие, обеспечить стабильное качество сварного шва.Insulation of the clamp housing, which has metal contact with the rod with a movable electrode holder mounted on it, from the fixed electrode holder using fixed insulating gaskets and bushings allows for almost the entire duration of the operation of the clamp to ensure that there is no leakage of the welding current between the electrodes and, as a result, to ensure a stable quality of the welded seam.

Выполнение электродов в форме цилиндров и размещение их в пазах электрододержателей с возможностью осевого регулирования позволяет использовать пневмокамеру, имеющую небольшой ход штока и, соответственно, небольшие габариты, поскольку при износе электродов их перемещают на величину износа навстречу друг другу.The execution of the electrodes in the form of cylinders and their placement in the grooves of the electrode holders with the possibility of axial regulation allows the use of a pneumatic chamber having a small stroke of the rod and, accordingly, small dimensions, since when the electrodes wear, they are moved by the amount of wear towards each other.

Цилиндрическая форма электродов позволяет при недопустимой величине эрозионного износа одного торца электрода не изготавливать новый, а перевернуть его и использовать второй торец и таким образом повысить коэффициент использования электродов, которые изготавливаются из дорогостоящей бронзы.The cylindrical shape of the electrodes allows for an unacceptable amount of erosive wear on one end of the electrode not to make a new one, but to turn it over and use the second end and thus increase the utilization rate of electrodes that are made of expensive bronze.

Сущность полезной модели поясняется чертеж, на котором изображен продольный разрез клещей.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of ticks.

Клещи для контактной точечной сварки состоят из корпуса 1, пневмокамеры 2, диафрагмы 3 штока 4, шайб 5 и 6, пружинного элемента 7, штуцеров 8 и 9, подвижного электрододержателя 10, неподвижного электрододержателя 11, нижнего электрода 12, верхнего электрода 13, изолирующих прокладок 14 и 15, изолирующих втулок 16 и 17, токоподводов 18 и 19, кронштейна 20, ручки 21, электрической кнопки 22.Resistance spot welding pliers consist of a housing 1, a pneumatic chamber 2, a diaphragm 3 of a rod 4, washers 5 and 6, a spring element 7, fittings 8 and 9, a movable electrode holder 10, a stationary electrode holder 11, a lower electrode 12, an upper electrode 13, insulating gaskets 14 and 15, insulating sleeves 16 and 17, current leads 18 and 19, bracket 20, handle 21, electrical button 22.

Клещи для контактной точечной сварки работают следующим образом.Pincers for contact spot welding work as follows.

В исходном состоянии сжатый воздух подается через штуцер 8 в верхнюю полость пневмокамеры, нижняя полость пневмокамеры через штуцер 9 соединена с атмосферой. Диафрагма 3 прогибается и через шайбы 5 и 6 перемещает шток 4 с подвижным электрододержателем 10 вниз, сжимая пружинный элемент 7 в исходное для цикла сварки положение. Движение штока 4 прекращается, когда шайба 6 упрется во внутреннюю поверхность пневмокамеры 2, обеспечивая необходимое расстояние между верхним электродом 13 и нижним электродом 12 для сварки деталей. Пружинный элемент 7 исключает смещение верхнего электрода 13 и нижнего электрода 12 относительно общей оси.In the initial state, compressed air is supplied through the nozzle 8 to the upper cavity of the pneumatic chamber, the lower cavity of the pneumatic chamber through the nozzle 9 is connected to the atmosphere. The diaphragm 3 bends and moves the rod 4 with the movable electrode holder 10 down through the washers 5 and 6, compressing the spring element 7 to its original position for the welding cycle. The movement of the rod 4 stops when the washer 6 abuts against the inner surface of the pneumatic chamber 2, providing the necessary distance between the upper electrode 13 and the lower electrode 12 for welding parts. The spring element 7 eliminates the displacement of the upper electrode 13 and the lower electrode 12 relative to the common axis.

После установки сварочных клещей на позицию сварки и включения цикла сварки посредством нажатия на кнопку 22 верхняя полость пневмокамеры соединяется с атмосферой через штуцер 8, а в нижнюю полость пневмокамеры через штуцер 9 подается сжатый воздух. Диафрагма 3 прогибается и через шток 4 и электрододержатель 10 прижимает нижний электрод 12 к верхнему электроду 13, пружинный элемент 7 создает дополнительное усилие. После смыкания электродов система автоматического управления (не показана) выдает разрешение на подачу импульса сварочного тока. После окончания цикла сварки нижняя полость пневмокамеры через штуцер 9 соединяется с атмосферой, а сжатый воздух через штуцер 8 подается в верхнюю полость пневмокамеры, шток 4 с подвижным After setting the welding tongs to the welding position and activating the welding cycle by pressing the button 22, the upper cavity of the pneumatic chamber is connected to the atmosphere through the nozzle 8, and compressed air is supplied to the lower cavity of the pneumatic chamber through the nozzle 9. The diaphragm 3 bends and through the rod 4 and the electrode holder 10 presses the lower electrode 12 against the upper electrode 13, the spring element 7 creates additional force. After the electrodes are closed, an automatic control system (not shown) issues permission to supply a welding current pulse. After the welding cycle, the lower cavity of the pneumatic chamber through the nozzle 9 is connected to the atmosphere, and compressed air through the nozzle 8 is supplied to the upper cavity of the pneumatic chamber, the rod 4 with a movable

электрододержателем 10 и нижним электродом 12 перемещаются вниз в исходное положение, и клещи возвращаются в исходное состояние.the electrode holder 10 and the lower electrode 12 are moved down to its original position, and the ticks return to their original state.

Claims

Pincers for resistance spot welding, containing a pneumatic actuator, on the rod of which a movable electrode holder is mounted, a clamp housing mounted on a pneumatic actuator, on the outer surface of which a fixed electrode holder is insulated from the clamp housing, electrodes located on the electrode holders, and current leads to the electrode holders, characterized in that the pneumatic actuator is made in the form of a pneumatic chamber, in the rod cavity of which a spring element is placed, one end of which is rigidly fixed to the washer, installed ohm on the rod, and the other to the pneumatic chamber body, the clamp body is isolated from the stationary electrode holder using gaskets and bushings and is installed coaxially to the pneumatic actuator rod, the electrodes are made in the form of cylinders and placed in the grooves of the electrode holders with the possibility of axial movement to adjust the position.