Машина для инерционной сваркитрением

оюз СоветскиоциапистическиРеспублик ОБРЕТЕН ИЯ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Допол льное к авт. свид-ву 51) М. Кл.з(22) Заявлено 18,07,77 (21) 2с присоединением заявки-В 23 К 20/12 Гасударственные комите СССР по делам изобретений(72) Авторы изобретени едев, С. К. Продан,И. А. Черненко 7 ) Заявител на Ленина и ордена Трудового Красного Знамени инстит электросварки им. Е. О. Патона ИНА ДЛЯ ИНЕРЦИОННОЙ СВАРКИ ТРЕНИЕМ электромагнитную муфту, шпиндель машины подключается к маховику и начинает вращаться вместе с ним, Таким образом, свариваемые детали приводятся в относительное вращение, а при их поджатии торцами в стыке начинается тепловыделение.Тормозной путь зависит от величины запасенной энергии и от момента трения, а время торможения (и весь процесс тепловыделения) задается всего лишь двумя параметрами: начальной скоростью вращения то маховика и усилием сжатия деталей присварке.Время нагрева при инерционной сваркезначительно меньше, чем при обычной сварке трением. Осевое усилие для ускорения тепловыделения выгодно в таких машинах принимать сравнительно высоким. Осевое усилие в машинах для сварки трением осуществляется с помощью пневматического, пневмогидравлического и гидравлического приводов.Пневмопривомалой мощностимер, при усилибольшим диаметПоэтому для бо сварке ционно ЭК е ) - момент энерг(о - угловая ско вика. и дЬстижении з димой для св льное устройс ии махов рость вра ения маходанной величины Экерак рки данных деталеи, во подает команду на Прнеобхоспециа Изобретение относится к ,аи но к устройствам для инер йсвр трением.Инерционная сварка представляет собой разновидность сварки трением и отличается от обычной схемы этого процесса тем, что механическая энергия, необходимая для сварки, преобразуется из электрической не непосредственно в зоне сварки, а предварительно аккумулируется в маховике машины.Процесс инерционной сварки закрепленных деталей начинается с того, что маховику машины с помощью электродвигателя сообщается наростаюшая скорость вращения, В маховике образуется запас кинетической энергии Эк, величина которого определяется из уравнения д применяется в машинах (до 5 тс). Причем, наприи 5 тс нужен цилиндр сром поршня около 400 мм. льших усилий приходитсяформула изобретения применять гидравлические приводы, которые сложны, ненадежны в эксплуатации, громоздки (насосная станция с баком и др).Применение всех названных выше приводов в машинах для сварки трением существенно их усложняет, требует больших затрат на обслуживание, снижает надежность в работе. Необходимость в повышенном осевом усилии при инерционной сварке осложняет работу упорных подшипников машины, ограничивает применение машин большой мощности.Известна машина для инерционной сварки трением, включающая станину, переднюю и заднюю бабки, электродвигатель. Передняя бабка состоит из левой фрикционной муфты, соединенной через клиновременную передачу с электродвигателем, маховика, установленного на подшипниковых опорах, правой фрикционной муфты, смонтированной между валом маховика и шпинделем передней бабки, патрона, закрепленного на правом конце шпинделя. Задняя бабка, передвигающаяся вдоль станины, состоит из неповоротного патрона, смонтированного на корпусе ползуна и двух параллельных гидро- цилиндров, осуществляющих продольное перемещение ползуна 11.Недостатками таких машин является прежде всего их сложность, громоздкость, что определяется наличием отдельного гидропривода осевого давления и сложного узла восприятия этого давления.Проблема надежности и долговечности упорных подшипников является одной из главных причин, ограничивающих применение машин средних и особенно больших мощностей, а также использование повышенных скоростей вращения,Цель изобретения - повышение надежности и долговечности конструкции.Указанная цель достигается тем, что устройство для создания осевого давления выполнено в виде установленной на станине электромагнитной катушки с отверстием,расположенным соосно с валом, а маховик установлен относительно катушки с зазором обеспечивающим магнитное взаимодействие и равным или большим величиныукорочения свариваемых деталей при сварке. Применение электромагнита тарельчатого типа и связанного с ним электромагнитным полем маховика позволяет исключить отдельный привод осевого давления, а также узел восприятия этого давления, так как упорные подшипники исключены и применяются только радиальные, не несущие осевой нагрузки. При этом осевое усилие замыкается через зазор на жестко связанную со станиной заднюю бабку и магнитопровод электромагнита тарельчатого типа.Применение предлагаемой схемы машины позволяет расширить пределы регулиро 5 1 о 15 2 о т зо зя 40 45 о вания основных параметров процесса, в частности скорость вращения и осевое усилие,что существенно расширяет диапазон свариваемых сечений и свариваемых материалов.На чертеже изображена схема машиныдля инерционной сварки трением.На станине 1 установлен электродвигатель 2 привода вала машины. На валу между подшипниковыми опорами 3 и 4 жесткозакреплен маховик 5, являющийся одновременно элементом электромагнитного привода осевого усилия, Установленный на станине электромагнит для создания осевогодавления на свариваемые детали 6 и 7 состоит из катушки 8 и кольцевого магнитопровода 9, отверстие которого соосно с валом 10 машины и имеет диаметр, позволяющий свободное прохождение этого вала.Рабочий торец кольцевого электромагнитаобращен в сторону маховика. Уежду маховиком и электромагнитом имеется регулируемый воздушный зазор (равный или больший величины укорочения свариваемых деталей при сварке). На правом конце валамашины установлен зажимной патрон 11для закрепления вращающейся свариваемой детали 6. Левый конец вала соединенс приводным двигателем 2 через муфту 12,обеспечивающую возможность перемещениявала машины в осевом направлении. Назадней бабке 13 установлен зажимной патрон 14 для закрепления неподвижной свариваемой детали 7.Принцип действия машины заключаетсяв следующем.После закрепления в зажимных патронах 11 и 14 свариваемых деталей 6 и 7включается электродвигатель 2, разгоняющий через муфту 12 маховик 5, В моментдостижения маховиком заданной скоростивращения двигатель 2 отключается и одновременно подается питание на катушку кольцевого электромагнита. В результате магнитного взаимодействия между электромагнитом тарельчатого типа и маховиком, жестко закрепленным на валу, к свариваемымдеталям прикладывается осевое давление,определяемое величиной подаваемого накатушку 8 тока и воздушного зазора междуэлектромагнитом и маховиком,За счет, применения предложенной конструкции машины снижается ее стоимость,габариты, вес, увеличивается долговечностьи надежность в работе, упрощается обслуживание, существенно повышается культурапроизводства.Предлагаемая машина обладает высокими технико-экономическими результатамипри сварке однородных и разнородных материалов,Машина для инерционной сварки трением, содержащая станину, привод вращения,795821 Составитель В. Влодавская Редактор А. Алякина Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши Заказ 9460/15 Тираж 1159 Подннсное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП сПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4связанный посредством вала с маховиком со шпинделем, и устройство для создания осевого давления, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции машины, повышения ее надежности и долговечности, устройство для создания осевого давления выполнено в виде установленной на станине электромагнитной катушки с отверстием, расположенным соосно с валом, а маховик установлен относительно катушки с зазором, обеспечивающим магнитное взаимодействие и равным или большим величины укорочения свариваемых деталей при сварке.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США3235162, кл, 29-470.3,1966.