SU1724444A1 - Привод зажати и корректировки положени свариваемых заготовок машин дл контактной стыковой сварки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  контактной стыковой сварки оплавлением и может найти применение в машинах, где требуетс  точное совмещение рабочих поверхностей заго

Description

32 Л

S.

1C

33

3

,-

тонок, например плоскостей катани  -. свариваемых рельсов. Цель изобрете- ни  - расширение технологических возможностей и упрощение конструкции машины дл  контактной стыковой свар ки, а также повышение производительности труда и качества сварного соединени . При вод содержит зажимные элементы с приводными цилиндрами 1 и 2 и электрогидравлическое след щее устройство (ЭСУ) 6. Полости управлени  ЭСУ 6 сообщены со штоковыми полост ми приводных цилиндров (ПЦ) t и 2. Привод содержит датчики 32 и 33 перемещени , которые электрически св заны с ЭСУ 6 и взаимодействуют с заготовками 3 и 35, и гидрораспределитель 17 реверса , выходы которого подключены к полост м приводных цилиндров 1 и 2. Кроме того,привод, может включать сумматор потока или регул торы 30 и 31 потока с-обратными клапанами 2

5

jn 15 20

-и4

и 25. Дл  сведени  ПЦ 1 и 2 гидро- . распределитель 17 реверса занимает левую позицию, а распределитель 28 правую. После зажати  заготовки 3 распределитель 28 устанавливают в среднее положение. При этом сигналы от датчиков 32 и 33 подаютс  на элем рическое устройство, где они сравниваютс . Усиленный сигнал рассогласовани  поступает на ЭСУ 6. В зависимости от величины сигнала и его зна ка ЭСУ 6 перераспредел ет давление жидкости в штоковых ПЦ 2 и 1 до совмещени  рабочих поверхностей соедин емых заготовок. Использование высокого давлени  дл  создани  зажимных усилий, контроль и управление положением соедин емых заготовок по положению совмещаемых поверхностей повышают производительность труда, качество сварных соединений. 2 з.п,- ф-лы, 2 ил.

Изобретение относитс  к оборудованию дл  контактной стыковой сварки оплавлением и может найти применение в машинах, где требуетс  точное совмещение рабочих поверхностей соедин емых заготовок, например, плоскостей катани  свариваемых рельсов.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей, упрощение конструкции привода, повышение производительности труда и качества сварного соединени .

На фиг.1 изображена схема-привода зажати  и корректировки положени . свариваемых заготовок машины дл  контактной стыковой сварки; на фиг.2 - схема привода с заменой одного из элементов схемы.

Привод зажати  и корректировки положени  свариваемых заготовок машин дл  контактной стыковой сварки имеет зажимные устройства с приводны ми цилиндрами 1-3 и неподвижным упором +, к корпусам которых прикреплены токоподвод щие зажимные губки 5« Штоки приводных цилиндров 1-3 смонтированы на подвижной и неподвижной Korv. лоннах сварочной машины. Привод имеет электрогидравлическое след щее устройство 6, входы которого соответст .

30

35

40

45

50

55

венно сообщены с напорной магист-. ралью низкого давлени  и линией слива , а полости управлени  по гидролини м 7 и 8 подключены к штоковым полост м встречно направленных приводных цилиндров 1 и 2. Поршневые полости цилиндров 1 и 2 по. гидролини м 9 и 10 через управл емые золотником 11 по линии 12 обратные клапаны 13 и ,Tt и далее по гидролини м 15 и 16 подключены к одному из выходов гидрораспределител  реверса 17, входы которого соответственно соединены со сливной магистралью 18 и через обратный клапан 19 с напорной магистралью 20. Привод зажати  имеет .мультипликатор 21, полость низкого давлени  которого подключена к его золотнику 22 управлени , промежуточна  полость сообщена с атмосферой, а полость высокого давлени  подключена между входом гидрораспределител  реверса 17 и обратным клапаном 19. Второй выход гидрораспределител  реверса 17 по гидролинии 23 через обратные клапаны 2k и 25 и далее по лини м 26 и 27 через распределитель 28. подключен лини ми 7 и 8 к штоковым полост м приводных цилиндров 1 чи 2.

Между вторым выходом 23 гидро- .распределитёл  реверса 17 и входами

5

26 и 27 распределител  2В установлен сумматор 29 потока (фиг.2) или регул торы 30 и 31 потока (фиг.1).

Привод корректировки снабжен датчиками 32 и 33 перемещени , имеющими электрическую св зь с электрогидрав- лимеским след щим устройством 6 и предназначенными дл  взаимодействи  со свариваемыми заготовками 3k и 35.

Привод работает следующим обра- зом.

В исходном положении привода все его распределительные элементы зани

мают позиции, изображенные на чертеже. полости высокого давлени  мультипликатора 21 рабоча  жидкость под высоким давлением, перекрыва  клап ном 19 магистраль 20 низкого давле по описанному выше пути поступает поршневые полости цилиндров 1 и 2. При этом силы, действующие на заго товку 3 от приводных цилиндров 1 2, взаимно уравновешены.

25

Зажимные устройства готовы к прин тию свариваемых заготовок. Заготовка 35 при подаче высокого давлени  в приводной цилиндр 3 прижимаетс  к опоре k,20

После введени  в зону зажати  заготовки 3 гидрораспределитель реверса 17 занимает левую позицию, а распределитель 28 - правую. При этом рабоча  жидкость из напорной магистрали 20 через обратный клапан 19 и гидрораспределитель реверса 17 по гидролини м 15 и 16, через управл емые обратные клапаны 13 и Ik, и далее по лини м 9 и 10 поступает в поршневые полости приводных цилиндров 1 и 2 зажати . Корпуса цилиндров 1 и 2 с закрепленными на них зажимными губками 5 выдвигаютс  относительно неподвижно закрепленных штоков в сторону . 35 жимных губок 5 и различных допусков

30

пликатора 21 рабоча  жидкость под высоким давлением, перекрыва  клапаном 19 магистраль 20 низкого давлени по описанному выше пути поступает в поршневые полости цилиндров 1 и 2. При этом силы, действующие на заготовку 3 от приводных цилиндров 1 и 2, взаимно уравновешены.

В св зи с тем, что токоподвод щие зажимные губки 5 цилиндров 1-3 и упора k выполненные из меди и токопро вод щих сплавов и работают в услови х больших нагрузок и высоких темпер тур, что вызывает их интенсивный износ, предварительное центрирование только за счет обеспечени  посто нных скоростей перемещени  цилиндров не Обеспечивает высокой точности вви ду посто нно измен ющихс  толщин зазаготовки 3k, а масло из их штоковых полостей вытесн етс  по гидролини м 7 и 8 через распределитель 28, гидролиний 26 и 27 и сумматора ,29 потока или регул торы 30 и 31 потока-и далее по гидролинии 23 через гидрораспределитель реверса 17 в сливную магистраль 18. Выдвижение цилиндров 1 и 2 происходит до упора их зажимных губок 5 в зажимаемую деталь.

При этом перетекание жидкости через сумматор 29 потока- или регул торы 30 и 31 потока обеспечивает заданные посто нные скорости перемещени  цилиндрам 1 и 2, предварительно с определенной точностью центриру  заготовку 3k относительно заготовки 35. Необходимо отметить, что привод работоспособен и при непосредственном подключении выхода гидрораспределите л  реверса к входам распределител . Однако в этом случае ввиду вли ни  различных факторов, в том числе и

,

(S

различных сил трени  в контактирующих парах зажимных цилиндров, тги цилиндры могут перемещатьс - с различны-; ми скорост ми и потому до включени  ; в работу след щего устройства дл  окончательного центрировани  заготовка может быть значительно удалена от ее оптимального положени  во врем  сварки.

Окончательное зажатие заготовки З осуществл ют высоким мультиплицированным давлением, дл  чего золотник 22 переключают в левую позицию. Из

полости высокого давлени  мульти

жимных губок 5 и различных допусков

пликатора 21 рабоча  жидкость под высоким давлением, перекрыва  клапаном 19 магистраль 20 низкого давлени , по описанному выше пути поступает в поршневые полости цилиндров 1 и 2. При этом силы, действующие на заготовку 3 от приводных цилиндров 1 и 2, взаимно уравновешены.

В св зи с тем, что токоподвод щие зажимные губки 5 цилиндров 1-3 и упора k выполненные из меди и токопро- вод щих сплавов и работают в услови х больших нагрузок и высоких температур , что вызывает их интенсивный износ, предварительное центрирование только за счет обеспечени  посто нных скоростей перемещени  цилиндров не Обеспечивает высокой точности ввиду посто нно измен ющихс  толщин за

на изготовление свариваемых заготовок . Окончательное центрирование производ т по положению базовых совмещаемых плоскостей, которыми в случае центрировани  заготовок, например, в виде рельсов могут служить их рабочие поверхности катани , с КОТОРЫМИ и взаимодействуют датчики 32 и 33

5 .пеРемеш.ени  .

При окончательном центрировании гидрораспределитель реверса 17 и золотник 22 продолжают занимать левые позиции, распределитель 28 устанавливают в среднюю позицию, а золотник 11 - в левую. При этих переключени х штоковые полости приводных цилиндров 1 и 2 распределителем 28 разобщаютс  со сливной магистралью 18, а золотником 11 по линии 12 управлени  подаетс  давление в полости управлени  управл емых обратных клапанов 13 и 1 , принудительно открыва  их.

50

5

Сигналы от датчиков 32 и 33 перемещени  подаютс  на электрическое устройство (не показано), где они сравниваютс , и усиленный сигнал рассогласовани  поступает на электрогидрав- лическое след щее устройство 6. В зависимости от величины сигнала paccoi- ласовани  и его знака след щее устройтовок 3 и 35. Дл  уменьшени  вли ни  эффекта сжимаемости масла клапаны 13 и 1Ц целесообразно устанавливать в непосредственной близости цилиндров 1 и 2,

Описанный привод способен продолжать поддерживать заданное положение заготовки 3 в процессе сварки след ство 6 соответствующим образом по лк- JQ щим устройством 6, не использу  управни м 7 и 8 перераспредел ет давление рабочей жидкости в штоковых несиловых полост х приводных цилиндров 1 и 2. Например, если после предварительного центрировани  заготовок рабоча  пб- верхность рельса 3 окажетс  смещенной выше рабочей поверхности рельса 35, след щее устройство займет такое положение, что давление в штоковой полости цилиндра 1 будет ниже, чем давление в штоковой полости цилиндра 2. При этом усилие, развиваемое - цилиндром 1 в направлении заготовки, станет больше, чем усилие цилиндра 2, и верхний цилиндр 1 через заготовку 3 пересилит и переместит вниз цилиндр 2. Во врем  этого перемещени  в штоковую полость цилиндра 2 по линии 8 масло поступает из линии запит- ки след щего устройства 6, а штокова  полость цилиндра 1 по линии 7 сообщаетс  со сливной линией след щего устройства 6. Из поршневой полости цилиндра 2 рабоча  жидкость по гидролини м 10, 16, 15 и 9 через принудительно открытые клапаны 13 и 1 поступает в поршневую полость цилиндра 1 с подпиткой от мультипликатора 21.

Как только в процессе этого перемещени  сигнал рассогласовани  положени  совмещаемых поверхностей заготовок будет отработан и станет равным нулю, след щее устройство автоматически будет продолжать удерживать это положение. Когда это положение примет установившийс  характер, золотник 11 перемещаетс  в правую позицию , изображенную на чертеже, и вслед за ним в правую позицию переключаетс  распределитель 28. При этом полости управлени  управл емых обратных . клапанов 13 и k по гидролини м 12 и 18 через золотник 11 сообщаютс  со сливом, а сами клапаны закрываютс , надежно удержива  приводные цилиндры 1 и 2 в положении, обеспечивающем совмещение рабочих поверхностей заго15

20

25

30

35

40

45

50

55

л емые обратные клапаны 13 и 1. Дл  этого в процессе сварки распределитель 28 должен занимать среднюю позицию , разобща  штоковые полости цилиндров 1 и 2 со сливной магистралью,, а след щее устройство 6 по сигналу рассогласовани  от датчиков 32 и 33 должно вести посто нную корректировку положени  заготовки 3. При этом при зажатии в штоковых полост х цилиндров 1 и 2 будет низкое давление от след щего устройства 6, которое незначительно уменьшает усилие зажати  заготовки 3.

Кроме того, описанный привод может осуществл ть сварку виброоплавлением , если на основной сигнал рассогласовани  от датчиков 32 и 33, подводимый к след ющему устройству 6, накладывать синусоидальный сигнал, который обеспечит плоскопараллельное перемещение свариваемой заготов-- ки 3 относительно заготовки 35 в . процессе оплавлени , что повысит качество сварного соединени .

При необходимости корректировки положени  заготовок по нескольким . плоскост м аналогичный привод может быть установлен в другой плоскости.

После взаимного совмещени  заготовок производ т известный цикл сварки.

Соединенные сваркой заготовки 3 и 35 освобождают из зажимных устройств . Дл  этого золотник 22 и гидрораспределитель реверса 17 переключают в правые позиции, а золотник 11 - в левую. При этом снимаетс  мультиплицированное давление и масло из напорной магистрали 20 через обратный клапан 19, гидрораспределитель реверса 17, линию 23, обратные клапаны 2 и 25, линии 26 и 27 и распределитель 28 поступает в штоковые полости цилиндров 1 и 2, развод  их корпуса с зажимными губками. Из поршневых полостей цилиндров 1 и 2 масло гто гидролини м 9 и 10, Wepes принудительно открытые клапаны 13 и 1, линии

товок 3 и 35. Дл  уменьшени  вли ни  эффекта сжимаемости масла клапаны 13 и 1Ц целесообразно устанавливать в непосредственной близости цилиндров 1 и 2,

Описанный привод способен продолжать поддерживать заданное положение заготовки 3 в процессе сварки след щим устройством 6, не использу  управ

0

5

0

5

0

5

0

5

л емые обратные клапаны 13 и 1. Дл  этого в процессе сварки распределитель 28 должен занимать среднюю позицию , разобща  штоковые полости цилиндров 1 и 2 со сливной магистралью,, а след щее устройство 6 по сигналу рассогласовани  от датчиков 32 и 33 должно вести посто нную корректировку положени  заготовки 3. При этом при зажатии в штоковых полост х цилиндров 1 и 2 будет низкое давление от след щего устройства 6, которое незначительно уменьшает усилие зажати  заготовки 3.

Кроме того, описанный привод может осуществл ть сварку виброоплавлением , если на основной сигнал рассогласовани  от датчиков 32 и 33, подводимый к след ющему устройству 6, накладывать синусоидальный сигнал, который обеспечит плоскопараллельное перемещение свариваемой заготов-- ки 3 относительно заготовки 35 в . процессе оплавлени , что повысит качество сварного соединени .

При необходимости корректировки положени  заготовок по нескольким . плоскост м аналогичный привод может быть установлен в другой плоскости.

После взаимного совмещени  заготовок производ т известный цикл сварки.

Соединенные сваркой заготовки 3 и 35 освобождают из зажимных устройств . Дл  этого золотник 22 и гидрораспределитель реверса 17 переключают в правые позиции, а золотник 11 - в левую. При этом снимаетс  мультиплицированное давление и масло из напорной магистрали 20 через обратный клапан 19, гидрораспределитель реверса 17, линию 23, обратные клапаны 2 и 25, линии 26 и 27 и распределитель 28 поступает в штоковые полости цилиндров 1 и 2, развод  их корпуса с зажимными губками. Из поршневых полостей цилиндров 1 и 2 масло гто гидролини м 9 и 10, Wepes принудительно открытые клапаны 13 и 1, линии

9 12khkk

5 и Тб и гидрораспределитель реверса 7 вытесн етс  в сливную магистраль 8. Второй конец издели  освобождатс  приводным цилиндром 3«

н н д с ц л с н од ми д т  пр ме де и ус ст а вс ще го

-Подключение след щего устройства к несиловым полост м цилиндров зажати  позвол ет примен ть высокое давление дл  создани  больших усилий, что расшир ет технологические возможности привода. Контроль и управление положением соедин емых заготовок по положению совмещаемых поверхностей повышает качество соединений и пройзво- дительность труда за счет уменьшени  припусков на механическую обработку заготовок после сварки.

Использование одного след щего устройства дл  управлени  одновременно несколькими приводными цилиндрами упрощает конструкцию привода.

Claims (3)

1. Привод зажати  и корректировки положени  свариваемых заготовок машин дл  контактной стыковой сварки, со- 30 держащий приводные цилиндры с закрепленными на их корпусах зажимными элементами, след щее устройство, источник питани , нагнетательные и сливные магистрали, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  техК )

10

0

5

0

нологических возможностей, упроще- , ни  конструкции, повышени  производительности труда и качества сварного соединени  путем повышени  томности центрировани , он снабжен распределителем , гидрораспределитёлем реверса , входы которого сообщены с источником питани  и сливной магистралью, один из выходов соединен с поршневыми полост ми приводных цилиндров, а другой подключен к штоковым полост м приводных цилиндров через распределитель , а также датчиками перемещени , предназначенными дл  взаимодействи  со свариваемыми заготовками и электрически св занными со след щим устройством, при этом след щее устройство выполнено электрогидравлическим а приводные цилиндры установлены встречно и их штоковые полости сообщены с полост ми управлени  след щего устройства , .

2.Привод по п. 1, о т л и ч a torn , и и с   тем, что. он снабжен сумматором потока с обратными клапанами, установленным между выходом гидрораспределител  реверса и распредели- . телем.

3.Привод по п. I, о т л и ч а ю-1

щ и и с   тем, что он снабжен двум  регул торами потока с обратными клапанами , установленными между выходом гидрораспределител  реверса и распределителем .