SU1034862A1 - Устройство дл сварки плав щимс электродом магнитоуправл емой дугой - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПЛАВЯЬЧИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМОЙ ДУГОЙ, содержащее мундштук с токоподвод щим наконечником и корпусом иэ ферромагнитного материала , на котором расположена обмотка электромагнита, отличающ е е с -  тем, что, с целью повышени  надежности и удобства в эксплуатации , обмотка выполнена из нескольких изолированных ленточных катушек со спиральными каналами дл  охлаждакмцей среды, образованными ленточными витками, и с уменьшающимс  в направлении к токоподвод щему наконечнику числом витков , при этом смежные катушки имеют противоположное направление на (П вивки, а в корпусе мундштука выполнены канал дл  охлаждаквдей среды и соединенные с ним череэ дросселирующие отверсти  расширительные камеры, .кажда  из которых соединена с одним из спиральных каналов катушек , при этом диаметры дросселирующих отверстий пропорциональны. длинам спиральных каналов. С 00 О5 ю

Description

Изобретение относитс  к сварке и может быть использовано преимущественно при сварке под флюсом плав щимс  электродом в аксиальном магнитном поле.

Известны мундштуки дл  сварки плав щимс  электродом, предназначенные дл  направлени  электрода в сварочную ванну и дл  подвода к не му тока и содержащие корпус с каналом дл  направлени  проволоки и разные по конструктивному выполнению токоподводы, которые дл  улучшени , качества металла шва, дополнительно снабжены устройствами соз Дани  и ВВОД& в зону сварки управлющих аксиальных магнитных полей.

Токоподвод и электромагнит ввод пол  представл ют собой два независимых уз а. Сердечник электромагнита выполнен из трансформаторной стали, что в некоторой мере снижает его нагрев вследствие вихревых токов 1, и 2.

Однако эти устройства в значительной мере разогреваютс  от телладуги , а электромагнит, кроме того , - током, протекающим по обмотке . Охлаждение предусматриваетс  лишь естественное, что делает невозможным использование указанного мундштука в течение длительного времени. Кроме того, габариты устг ройства настолько велики, что значительно снижают его маневренность .

Известен охлаждаемый сварочный пистолей с дополнительным каналом дл  подачи воздуха. Этот канал образован наружной поверхностью кЬрпуса и внутренней поверхностью кожуха. Таким образом, воздух, про ход щий по этой полости, охлаждает как поверхность корпуса, так .и поверхность кожуха 31.

Однако эффект охлаждени  здесь недостаточен, так как такое решение позвол ет лишь активно разгородить и уменьшить теплопередачу от корпуса к кожуху либо достаточно охладить кожух. Внутренние же части инструмента при длительной рботу будут гор чими,

Наиболее близким по технический С1Ш1Ности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  устройство дл  сварки плав щимс  электродом магнитоуправл емой дугой, содержащее мундштук с токоподвод щим наконечником и корпусом из ферромагг нитного маФериаЛа, на которой расположена обмотка электромагнита. Корпус выполнен с водоохлаждающей ру.башкой. В верхней части предусморено место дл  креплени  к головке сварочного аппарата. Электродна  -проволока в зону сварки проходит fepe3 канал, выполненный вдоль

оси мундштука. Применение в качестве охлаждающей -среды - жидкости позвол ет активно охлаждать корпус мундштука .4 .

Однако применение жидкости в качестве охлаждающей среды опасно как с точки зрени  технологии, так и в отношении безопасности работы , так как в случае прорыва подвод щих магистралей либо нарушени  герметичности соединений происходит заливание места сварки жидкостью, что приводит к дефектам в сварном соединении и может быть причиной ожогов оператрра-сварщика.

5 Кроме того, эффективное охлаждение корпуса мундштука не  вл етс  достаточным условием Дл  охлаждени  обмотки электромагнита, так как эффективно охлаждаютс  лишь

Q те слои обмотки, которые наход тс  в нёпосредстззенном соприкосновении с корпусом, остальные же витки охлаждаютс  за счет теплопередачи от более нагретых к менее нагретым сло м. Это не позвол ет примен ть достаточное количество слоев обмотки и поэтому такие электромагниты имеют значительную Длину, что . также отрицательно сказываетс  на коэффициенте полезного дейст0 ВИЯ такого устройстваi

Цель изобретени  - повышение надежности и удобства в эксплуатации устройства.

Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  сварки плав щимс  электродом магнитоуправл емой дугой., . содержащем мундштук с токоподвод щим наконечником и корпусом из ферромагнитного материала, на Q котором расположена обмотка электромагнита , обмотка выполнена из нескольких изолированных ленточных катушек со спиральными каналами дл  охлажданицей среды, образованными ленточными витками, и с уменьщающиМс  в направлении к токоподвод щему наконечнику числом витков , при этом смежные катушки имеют противоположное направление на вивки, а в корпусе мундштука вы

0 полнёны канал дл  охлаждающей среды и соединенные с ним через дросселирующие отверсти  .расширительные камеры, кажда  из которых соединена , с одним из .спиральных каналов катушек, при этом диаметры дросселирующих отверстий пропорциональны длинам спиральных каналов .

.. Противоположное направление наd вивки смежншс катушек позвол ет конструктивно расположить их концы то Внутри, то снаружи катушки, что позвол ет короткими перемычками соединить все катушки. Это обеспечивает достаточную компактность

рбмотки электромагнита, устран ет перекрещивание соединительных элементов, что сохран ет заданное направление протекани  тока, упрот щает систему охлаждени  каждого. . витка.

Применение воздушной системы охлаждени  взамен вод ной упрощает его эксплуатацию за счет исключени  второго (сливного) шланга , что, кроме ;гого, улучшает маневренность мундштука, причем исключаетс  веро тность .заливани  места сварки водой. Принудитель-на  система охлаждени  корпуса и каждого витка катушек делает

:штук способным работать длительное врем , исклк)чаетс  возможность перегрева отдельной части обмотки или ее отдельных витков, что значительно повышает надеисность самого устройства. .

Уменьшающеес  число витков катушек в направлении -к токоподвод щему наконечнику позвол ет улучшить обзор зс ны сварки, а также Обеспечивает применимость мундштука в труднодоступных местах, таких как угловые швы, толстолистовые конструкции с глубокой разделкой и т.п. Меньшему количеству витков катушки соответствует меньшее сопротивление прохождению по ней потока

воздуха. Поэтому против катущки с меньшим сопротивлением воздуху выполнено меньшее /1росселирукицее отверстие, что позвол ет уравнивать потоки воздуха, а .также степень охлаждени  каждого витка.

На фиг. 1 показан мундштук, осевое сечение, на фиг. 2 - .разрез А-А .на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-В на фиг. 1.

Мундштук состоит из корпуса 1, выполненного из ферромагнитного материала , на Котором размещенытокоподвод щий наконечник 2 с токо-подводом 3, обмотка электромагнита, собранна  из катушек 4, и уплотнительных резиновых прокладок 5 и кронштейна 6. Крошитейн б служит дл  укреплени  сварочного мундштука на сварочной головке, кроме того, в tiero ввинчены винты 7, KOTOi%ie сжимают весь набор катушек 4 и прокладок, обеспечива  тем;самым герметичность их соединени . В корпусе 1 вы1Г10лнен канал 8 дл  направлени  сварочной проволоки с предупреждающей его иэоос

сменной втулкой 9 и канал 10 дл  . подведени  охлаждакнцей среды (сжатого fasa) . На нижнем конце канала 8 дл  направлени  сварочной проволоки выполнена резьба 11, куда

ввинчен токоподвод щий наконечник 2, прижимающий токоподвод 3, выполненный с отверстием дл  пОдсоединени  сварочного кабел  12. Дросселирующие отверсти  13, выполненные в корпусе 1, соедин ют канал 0 дл  подвода сжатого воздуха с расширительными камерами 14. Кажда  из расширительных камер 14 соединена со спиральным каналом одной из катушек 4.

Витки катушек 4, выполненные из медной полосы, одним краем защемлены в каркасе кату1лки и наход тс 

10 на определенной дистанции друг от друга. Этим обеспечиваетс .изол ци  витков-и в то же врем  между витками образуетс  спиральный канал, ; который предназначен дл  пропуска5 ни  воздуха из расширительной камеры 14 в атмосферу. Витки выполнены из тонкого листа, что значительно увеличивает поверхность теплообмена по сравнению с витками круг0 лого сечени  такой же проводимости . Направление навивки смежных катушек противоположное. Таким образом , перемычки 15 и 16 соедин ют конец одной катушки 4с началом

5 другой катушки 4 по кратчайшему пути . Расширительные камеры 14 от .делены одна от другой резиновыми прокладками и основанием катушек 4, что позвол ет направл ть воздух из каждой камеры 14 строго по

0 определенному каналу катушки 4. Длина канала каждой катушки 4 определ ет сопротивление его прохождению воздуха. Дл  улучшени  маневренности , увеличени  возможного

5 угла наклона мундштука либо применени  его при сварке в разделку а также увеличени  угла обзора катушки.4 имеют различное количество витков, а следовательно, сопротив0 ление каждой катушки 4 прохождению воздуха различно. Дросселирование воздуха, определ емое разницей давлений до и после дросселирующего отверсти , поэтому тоже

5 может быть разным. Дл  управлени  потоком воздуха во всех катушках . диаметры дросселирующих отверстий 13, выполненных в корпусе, различной величины. Против катушки 4 с :меньшей длиной спирального кана0 ла выполнено отверстие с меньшим диаметре и наоборот. Штуцер 17 служит дл  закреплени  воздухоподвод щей трубы, токоподвод щие шины 18 и 19 - дл  питани  электро5 магнита.

В процессе работы сжатый воздух по штуцеру 17 поступает в канал 8 и оттуда через дроссе.лиру60 кхцие от&ерсти  13 в расширительные камеры 14. При этом происходит ади: абатическое расширение сжатого воз; духа и он охлаждаетс  Охлаждае-х ;.мый таким образом воздух омывает 65 корпус мундштука и устремл етс  в

спиральный канал катушки 4 электромагнита И через него выходит в атмосферу . При этом происходит активный отбор тепла от корпуса 1 мундштука и витков электромагнита, причем каждый виток обдуваетс  потоком воздуха с двух сторон, что позвол ет значительно снизить температуру нагрева витков катушек 4 электромагнита.

При подаче напр жени  на токоподвод 3 и включени  механизма подачи проволоки происходит возбуждение сварочной дуги между проволокой и изделием. При перемещении мундштука вдоль линии стыка образуетс  сваркой шов в результате кристаллизации объемов расплавленного металла . При питании обмотки электромагнита от специального источника

питани  магнитное поле, сконцентрированное под ферромагнитным корпусом мундштука, вводитс  в зону сварки и его взаимодействие с током расплава сварочной ванны приводит к перемешиванию ее в процессе кристаллизации .

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позвол ет повысить индукцию магнитного пол  на

0 40% и значительно повысить срок службы.

Применение воздушного охлаждени  позвол ет избавитьс  от питани  сварочного поста очищенной водой и позвол ет примен ть практически в неограниченных услови х: цехоч вых, монтажных,- полевых. Кроме того устранена веро тность заливани  места сварки водой. ;

/7

гг.;

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМОЙ ДУГОЙ, содержащее мундштук с токоподводящим наконечником и корпусом из ферромагнитного материала, на котором расположена обмотка электромагнита, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и удобства в эксплуатации, обмотка выполнена из нескольких изолированных ленточных катушек со спиральными каналами для охлаждающей среды, образованными ленточными витками, и с уменьшающимся в направлении к токопод водящему наконечнику числом витков, при этом смежные катушки имеют противоположное направление навивки, а в корпусе мундштука выполнены канал для охлаждающей среды и соединенные с ним через дросселирующие отверстия расширительные камеры, каждая из которых соединена с одним из спиральных каналов катушек, при этом диаметры дросселирующих отверстий пропорциональны. длинам спиральных каналов.

   >

   • 1