Устройство для дуговой сварки с поперечными перемещениями электрода

( ) 732099 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет по левам изобретений и открытийОпубликовано 05,05,80,Бюллетень Ж 17 Дата опубликования описания 08.05.80(72) Авторы изобретения С, К, Павлюк, А. Г, Лупачев и В. М. Белоконь Могилевский машиностроительный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ С ПОПЕРЕЧНЫМИ ПЕРЕМЕШЕНИЯМИ ЭЛЕКТРОДА1Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для дуговой наплавки и сварки плоских и цилиндрических деталей во всех пространственных положениях.Известно устройство, обеспечивающее 5 перемещение электрода по сложной траектории, получаемой в результате сложения возвратно-поступательных движений в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Это устройство содержит горелку, жестко закрепленную на конце 1 дтанги, установленной с возможностью перемеще- ния вдоль своей оси и поворота относительно неподвижной в продольном направлении оси, коромысло, блок, задающий13 форму поперечных перемещений электрода, выполненный в виде сложной зубчатой передачи и двух эксцентриков, а также электрод ЦОднако указанное устройство не позволяет получать несимметричную траек орию перемещения электрода одновременно по оси шва, поперек шва и по глуби 2не разделки, а это не позволит получитьшвы с заданными геометрическими параметрами,Наиболее близким но технической сущМости и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является устройстводля дуговой сварки с поперечными перемещениями электрода, обеспечивающее перемещение электрода по сложной траектории, содержащее горелку, жестко закрепленную на конце штанги, установленной свозможностью перемещения вдоть своейоси и поворота относительно неподвижнойв продольном направлении оси, блок, задающий форму поперечных перемещений,имеющий кулачки, взаимодействующие ссоответствукхцими им толкателями, осикоторых взаимно перпендикулярны, коромысло, одним концом шарнирно связанноес концом штанги, противоположным концу, на котором закреплена гарелка, адругим - через один из толкателей с соответствующим кулачком блока, задающего Форму поперечнМх перемещений, а так3 7 320 50 же электрод. Блос, задающий форму поперечных перемещений электрода,выполнен в виде двух соосных, жестко связанных кулачков, установленных на выходном .валу электропривода 2Но известное устройство не позволяет получать перемещение электрода по траектории, соответствующей форме поперечного сечения сварного шва, а это не позволит получить требуемое высохое хачест во сварных соединений при сварке иэделий, детали которых выполнены иэ материалов с различными теплофизичесхими свойствами или с различной толщиной.Бель изобретения - павьшание качест ра сварных швов при сварке изделий, детали которых выполнены из материалов с различными теппофизическими свойствами или с Различной толщиной путем перемещения электрода по траектории, соответст вукщей форме поперечного сечения сварного шва.Для этого устройство для дугюой сварки с поперечными. пеРемещениями снабжено двумя дополнительными коромыслами, шарнирно связанными своими концами, второй конец одного иэ этих коромысел связан оо вторым толкателем, а второй конец другого юэромысла шарнирно связан со штангой, на выходном валу электропривода установлен редуктор с тремя выходными ва лами, на каждом из которых закреплен хулачок блока, задаккдего форму поперечных перемещений электрода, при этом де. полнительное коромысло, шарнирно соединенное со штангой, связано с третьим толхателем блоха,эадахецего форму поперечных перемещений электрода, на участхе между опорой этого коромысла и общим шарниром обоих дополнительных ко 40 ромысел, а штанга установлена с возможностью поворота относительно конца, противоположного хонцу, на котором закреплена горелка.На чертеже изображена кинематичес кая схема устройства для дуговой сварки с перемещениями электрода поперек и по глубине шва.Устройство для дуговой сварки с попоперечнымй перемещениями содержит электродвигатель 1, вал хоторого через муфту 2 и понижающий редуктор 3 соединен с коническим редуктором 4, имеющим три выходных вала. На валах редуктора 4 закреплены кулачки 5, 6 и 7, входящие в блок, задающий форму поперечных перемещений электрода. Профиль кулачка 8 контактирует с подпружиненным ролихо 99 4вым толкателем 8, а через опору 9 скольжения и узел 10 соединения подвижно соединен с одним концом коромысла 11, установленным на регулируемой шарнирной опоре 12, состоящей из втулки и подшипника качения и. крепящейся к основанию болтами так, что при необходимости (настройке амплитуды) может перемещаться вдоль коромысла 11 к шарнирам 13 или 10 изменяя этим самым длину плеч В и В, Другой конец коромысла 11 через шарнир 13 связан с хорс мыслом 14.Профиль кулачка 6 через подпружиненный роликовый толхатель 15, опору 16 схольжения и узел 17 соединения, состоящий иэ втулки, поэволяюшей перемешаться коромыслу 14, подшипника качения, внутреннее кольцо которого соединено с втулкой, а наружное - с толкателем 15, взаимодействует с коромыслом 14, котс рое установлено в регулируемом шарнире 18, а через узел 19 соединения, состоящий из втулки и шарового шарнира, связано с вертикальной штангой 20Профиль кулачка 7 через роликовый толкатель 21, опору 22 схольжения и узел 23 соединения взаимодействует с одним концом коромысла 24, установленным в регулируемой опоре 25, состоящей из втулки, подшипника качения и крепящейся к основанию болтами так, что при необходимостинастройки амплитуды вертикального перемещения может перемещаться вдоль коромысла 24 к шарнирам 26 или 23, изменяя тем самым длину плеч 1 и 1 б, Другой конец коромысла 24 через шарнир 26 соединен с подпружиненной тягой 27, которая, находясь в опоре скольжения 28, через шаровой шарнир 29 соединена с вертикальной штан- гой 20. На последней закреплена сварочная горелка 30 с электродом 31.Устройство работает следующим образом.Вращение электродвигателя 1 через соединительную муфту 2, понижающий редуктор 3 и конический редуктор 4 передается на кулачки 5,6,7. Кулачок 5 через подпружиненный роликовый толка- тель 8, коромысло 11 приводит в возвратно- поступательное движение коромысло.14, Кулачок 6 через подпружиненный роликовый толкатель 15 приводит в колебательное движение коромысло 14 с осью колебания, совпадакзцей с осью шарнира 18. Кулачок 7 через подпружиненный роликовый толкатель 31, коромысло 245 7 320приводит и возвратно-поступательное движение тягу 27, которая через шаРнир29 приводит в возвратно-поступательноедвижение вертикальную штангу 2 ОКолебательные и возвратно-поступательные5движения коромысла 14 и возвратно-поступательное движение вертикальнойштанги 20 дают одно сложное движениеконца электрода 31. Форма траекторииперемещения электрода определяется 10профилем кулачков 5, 6 и 7, Амплитудупоперечных колебаний регулируют за счетизменения соотношения длин плеч коромысла 11 (1,( и В ), амплитуду осевыхколебаний - за счет изменения соотношения длины плеч коромысла 14 (Р. и 1 ),амплитуду вертикальных колебаний - эасчет изменения соотношения длины плечкоромысла 24( 5 и Ва )еИспользование предлагаемого устройся-юва позволяет наплавлять и сваривать швызаданной геометрической формы, управлятьстепенью перемещения основного и наплавленного металла, управлять термическим циклом сварки, вести сварку во всех 25пространственных положениях за счет изменения траектории и амплитуды движения электрода,Описанное устройство позволяет упростить технологию сварки, т.е. отказатьсяот наплавки промежуточного слоя и двухмарок проволоки для плакирующего слоя.В сварном соединении двухслойнойстали участвуют разнородные металлы, отличающиеся не только по химическому составу, но и по физическими механическим свойствам, Поэтому присварке двухслойной стали учитываются .следующие основные особенности и условия: а) при сварке основного углеродис Отого слоя, сходного по составу с присадочным материалом, необходимо исключитьвозможность глубокого проплавления участков облицсвочного слоя. В противномслучае за счет легирования металла швахромом и никелем может снизиться,егопластичность и возникает опасность образсвания трещин. В описанном устройстве можно регулировать глубину проплавления металла за счет изменения скорос Оти перемещения дуги по центральной час.ти разделки и перемещения дуги по глубине разделки.б) для обеспечения необходимых пластических и антикорроэионных свойств облицовочный шов по составу должен соответствовать типу стали корроэионногослоя, При сварке за счет частичного. про 99 6ппавлвния угперодистого металла неизбежно разбавление им легиРованного шва. При этом снижается степень легирования облицовочного шва, что может понизить . его коррозионную стойкость и пластичность и создать условия образования горячих трещин, Предлагаемое устройство позволяет получить швы с минимальным йеремешиванием основного металла, прьчем возможность прогрева кромок вики рующего слоя эа счет уменьшения ско-. рости перемещения дуги, ее временной остановки или изменения длины дуги позволяет избавиться от несплавления по краям шва. Формула изобретения Устройство для дуговой сварки с поперечными перемещениями электрода, содержащее горелку, жестко закрепленную на конце штанги установленной с возМожностью перемещения вдоль своей оси, блок, задающий форму поперечных перемещений электрода, имеющий кулачки, взаимодействукицие с соответствующими им. толкателями, оси которых взаимно-перпеьдикулярны, коромысло, одним концом шарнирно связанное с концом штанги, противоположным концу, на котором закреплена горелка, а другим - через один из толкателей с соответствующим кулачком блока, задающего форму поперечных перемещений, а также электропривод, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварных швов при сварке изделий, детали которых выполнены иэ материалов с различными теплофизическими свойствами или с различной 1 толщиной путем перемещения электрода по траектории, соответствующей форме поперечного сечения сварного шва, устройство снабжено двумя дополнительными коромыслами, шарнирно связанными своими концами, второй конец одного иэ этих коромысел связан со вторым толкателем, а второй конец другого коромысла шарнирно связан со штангой, на выходном валу электропривода установлен редуктор с тремя вькодными валами, на каждом иэ которых закреплен кулачок блока, задающего форму поперечных перемещений электрода, при этом дополнительное коромысло шарнирно соединенное со штангой, связано с третьим тоцкателем блока, задающего форму поперечных перемещений электрода, на участке между опорой это го коромысла и общим шарниром обоих7320998 дополнительных коромысел, а штанга ус Пвтен 6 США3681564, тановлена с возможностью поворота оч- кл. 219-12 1972.носительно коюса, противоположного концу, на котором закреплена горелка, 2. Авторское свидетельство СССРИсточники информации, по заявке2362320, кл. В 23 К принятые во внимание при экспертизе 9/30, 1976 (прототип).Составитель Г, йвартРедактор С. Голавенко Телред О. АндрейкоЗаказ 1 Т оваКарре писное 621/9 ЦНИИПИ Гасу по делам 113035, Москвакраж 1160 Падрственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская набд. иал ППП фПатентф, г., Ужгород, ул, Проектная, 4