Устройство для ориентации сварочной горелки

(505 В 23 К 9/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНЙЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ2 (21) 4804307/08.:.;:."(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ (22) 19.01.90. :.;,:,. .:. - СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ - (46) 23.08;92. Бюл, В 31:,.".,;, 57) Использование: в устройствах слежения (71) Всесоюзный научно-исследователь-; .: за стыком при дуговой сварке и может найти ский, проектно-конструкторский.и техйоло- - применение при сварке ответственных конгический институт электросварочного . струкций. Сущность изобретения: сопло го: оборудования.,:, . " . ":,.:репки 1 с электродом 2 выполнено с двумя 72) В,Б,Кисельйиков, О.А,Черпухин и:. кольцевыми щелевыми каналами 3 и 4 соос- А,ЛМакаровский.:".. но с электродом, которые соединены между (56) Авторское свидетельсттво СССР , .:; собой и Формируют йэбцточное давлениеЬ 277148,. кл. В 23 К 9/10, 1969. ". таза между соплом и свариваемйм йзделиАвторскоесвидетельство СССР .,.: ем через канал 9. Причем ширина 7 щелево- Ь 371041; кл. В 23 К 9/10, 1971; . го канала 3 меньше в 2-3 раза шириныщелиАвторское свидетельство СССР : ":; 8 канала 4. Сопло 1 имеет, по крайней мере, Ь 751540, И 23 К 9/10, 1980. :одно приемное отверстие 6 пневмоканаладатчика 5, расположенного между щелевы-.ми каналами 3 и 4. 1 ил,3 Изобретейие относится к устройствам:, же необходимость йриСтраивания датчиков слежения за стыком. при дуговой сварке и.к горелке; чтоприводит к" невысокой точно- может найти примейение при сварке ответ-: : сти слеженйя и невысокому качеству сварственнцх конструкций. :; . .:ки.Известны устройства дуговой автомати-,;: Наибоме близким по технической сущческой сварки со слежением за разделкой ности и достигаемому результагу к предлашва по изменениюдавления газа 111, 2. В гаемому является" устройство для йзвестнцх устройствахиспользуется днев-:,; ориентации сварочнойторелки по пневма-матйческий датчик; который жестко связан : . тическим или газовым сигналам, содержасо сварочйой горелкой и расположен впере- - щее горелку с соплом и электродом:и, по . ди нее вдоль разделки стыка, т.к, над раз-крайнеймере, один пневмодатчик;уйравляделкой сопротивления воздушной струи - . ющий исполнительным механизмом 3), значительйоменьше,чем наддеталью,поэ-. В качестве пневмодатчика используют тому происходит изменение выходного дав-:сопло со щелевым концентрическим кана- лений, которое управляет привОдом .ломдля создания защигы и давленияв зоне йеремещения горелки. В этих случаях сва- " сварки,иприемныевходныеканалц,выполрочная горелка реагирует на смещейие От .: . ненные в сопле, причем отверстия каналов разделки шва в егоплоскости по месту рас- расположены на внутренней поверхности положения датчиков,а не самой горелки. сопла между электродом и щелевым кана- Недостатком таких устройств является так- лом.10 15 30 7 и 8 40 кой шва равен 0,1 мм 50 ства сварки Недостатком такого уСтройства является незначительная точность слежения заразделкой стыка, вызванная пропорциональным изменением пневматического сигнала при смещении горелки относительноразделки стыка,Целью изобретения является повышение качества сварки путем увеличения точности слежения за пОложЕнием стыка подавлению защитного или,плазмообразующего газа.Это достигается тем, что устройство дляориентации сварочной горелки по пневмо- .сигналу, содержащее горелку с электродоми соплом, на внутренней поверхности которого выполнен кольцевой щелевой каналсоосно с электродом для формированиядавления и один пневмокэнал-датчик, соединенный с исполнительным мехайизмом,согласно изобретению в корйусе сопла выполнен второй кольцевой щелевой каналвнутри первого, ширина второго канала в2-3 раза больше ширины первого канала;входное отверстие пневмоканала-датчикарасположено между щелевыми каналами,при этом щелевые каналы соединены междусобой.Нэ чертежеприведено устройСтво; продольный разрез. В устройство входит горелка с соплом 1 и электродом 2, Сопло 1выполнено с двумяконцентрическими щелевыми каналами 3 и 4, которые формируютизбыточное давление газа и соединенымежду собойКроме того, в сопле 1 выполнен,по крайней мере, одйн приемный канал5, выполняющий роль датчика, Входное отверстие 6 канала 5 расположено нэ внутренней поверхности сопла 1 между щелевымиотверстиями 7 и 8 каналов 3 и 4, которыесоединены с каналом 9 для подачи защитного газа. Ширина щели 8 больше шириныщели 7 в 2 - 3 раза,На чертеже показано распределениепотока воздуха при истечении из двух концентрических каналов 7,8 над. поверхностью детали 11 и над кромкой 10 разделки; шва,Устройство работает следующим образом.Слеженйе устройства осуществляетсяпо кромке 10 разделки стыка свариваемогоизделия 11, Величина давления в канале 4зависит от расположения границы разделкишва относительно горелки, а именно от расположения границы разделки 10 детали 11относительно вытекающей струи защитногогаза из формирующей щели 8, Взаимодействие струй формирующих щель 7 и 8 над деталью 10 и над границей разделки шва 11 позволяет получить положительное или от-,рицательное давление. Над деталью давле.- ние в канале 5 зйачительно больше нуля, а над границей разделки - меньше нуля, То есть такое расположение формирующих щелей 7 и 8 и отверстия 6 выходного канала позволяет получить релейную харэктеристику с сигналом на схему управления Р = 1или Р =-1. На чертеже слева показано, кэк происходит взаимодействие двух потоков над поверхностью детали, поэтому в этом случае в приемном канале 5 возникает положительнбе давление Р =+1,Как только щель 8 ориентируется надкромкой 10 разделки шва, происходит срыв более мощного потока щели 8 в разделку шва (" проваливание" потока) и при этом увлекается за собой более слабый поток щели 7 и в канале 5 возникает отрицательное дав ление Р=-1,Ширина щели 8 должна быть в 2-3 разабольше ширины щели 7. В этом случае устройство имеет дискретную характеристику сигнала давления в приемном канале, рас 25 положенном между двух концентрических щелей 7 и 8 при переходе через кромку 10 разделки сварйваемого шва. Это соотношение" является оптимальным, обеспечивающим незначительный расход газа при четкой работе устройства Расположение входного (приемного) отверстия канала 5 относительно щелей 7 и 8 значительно влияет на абсолютное значение изменения давления Р. Обязательным условием следует считать расположение входного отверстия канала 5 между щелями Сигнал Р через преобразователь поступает на испОлнительный механизм, позволяя дуговой головке сканировать относительно разделки шва с высокой точностью Дифференциал срабатывания при сканировании дуговой головки над раздел 45 Таким образом, по сравнению с известным предлагаемая конструкция позволяет осуществлять дискретное позиционирование при слежении за разделкой свариваемого стыка в зоне сварки с вь 1 сокой точностью, что приводит к повышению качеф о р м у л а,и 3 о б р е т е н и яУстройство для ориентации сварочной горелки по пневмосигналам, содержащее горелку с электродом и соплом, на внутрен-, ней пОверхности которого выполнен кольцевой щелевой канал соосно с электродом для формирования давления и один пневмоканал-датчик, соединенный с исполнительныммеханизмом, отл ича ющеесятем.1756058 7 Состэвитель О.Черепухиндактор Е,Полионова Техред М,Моргентал Корректор Н.Тупиц Заказ 3047 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/5 мбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гага изводственно-издательск что, с целью повышения качества сваркипутем повышения точности слежейия за по- -ложением стыка по давлению защитного газа, в корпусе сопла выполнен второйкольцевой щелевой канал внутри первого, 5 ширина второго канала в 2 - 3 раза больше ширины первого канала, входное отверстие пневмоканала-датчика расположено между щелевыми каналами; при этом щелевые каналы соединены между собой.