Резак для воздушно-дуговой резки и строжки металла

тц 941069 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.07,82 1) М.Кч з В 23 К 9 Гасударственный комите СССР а делам изабретеиишенский, А, М. П В, Е. Янченко и дорожный институт 1краины Заявител ЕЗАК ДЛЯ ВОЗДУШНО-ДУГОВОИ РЕ И СТРОЖКИ МЕТАЛЛА2 выпускается два о-дуговой резки ектродами с враарьковский автомобильим. Комсомола Изобретение относится к области электродуговой резки с использованием сжатого воздуха. Резак предназначен для воздушно-дуговой резки и строжкп металлов и их сплавов, соответственно током дуги в несколько тысяч ампер, и может быть использован в литейном производстве (для отрезки прибылей и удаления различных дефектов отливок), машиностроении (при обработке поверхностей элементов метал лическпх конструкций),В настоящее время применяется несколько десятков различных типов резаков для воздушно-дуговой и электро-контактно-дуговой резки металлов. 15Большинство резаков рычажно-пружинного типа. Из них централизованно выпускается резак РВДА-бб конструкции ВНИИ Автогенмаша 1.Этот резак рассчитан на небольшие токи. 20 Конструкции резаков с пневматическим зажимом электрода рассчитаны на токи дуги, не превышающие 500 А. Они пригодны лишь для резки тонких металлических элементов и для неглубокой поверхностной 25 строжки, а поэтому имеют ограниченное применение 2.В США фирмой Агса 1 гтипа резаков для воздушнкруглыми графитовыми эл30 иченко, С. Ф. СтепаНовИ. Алексеева щающимися губкамп, для работы электродами малого диаметра в монтажных условиях и с фиксированным углом крепления электрода для работы также круглыми электродами, но большего диаметра и при выплавке металла на повышенных токовых режимах 3.Однако эти электрододержатели имеют слишком сложную конструкцию.Известен также резак большей мощности, рассчитанный на токи до 1000 А, Однако он весьма громоздкий и тяжелый 4.Известен резак, в котором используется принцип пневматического зажима электрода, рассчитан на токи до 1300 А и предназначен для электроконтактной резки, которая осуществляется при более низких напряжениях, чем напряжения дуги. Следовательно данный резак также не рассчитан на большую мощность 5.Известна также конструкция воздушно- дугового резака с цанговым зажимом электрода. Составной частью пзвестноп конструкции является также головка, с помощью которой осуществляется подача сжатого воздуха непосредственно к месту резки. В цанге, монтируемой внутри головки, имеются сквозные продольные каналы для подачи воздуха, Инжектирование воздуха из атмосферы с целью улучшения охлаждения65 цанги достигается с помощью головки, выполненной с отверстиями, размещенными на ее рабочем торце 6.Цанга имеет возможность поворота относительно осп электрода.Недостатком рассмотренной конструк.ции резака является ее малая мощность и невысокая надежность цангового зажима который быстро перегревается и часто выходит из строя,В резаке В. Н. Ломако устранены некоторые недостатки отмеченных конструкций.Однако электрод зажимается подвижной медной губкой, что приводит к ее чрезмерному нагреву и ограничению возможностей повышения тока дуги, который не превышает 1000 А (7.На Ульяновском заводе тяжелых и уникальных станков разработан резак РВД-3 рычажно-пружинного типа, обеспечивающей его работу при токе дуги, достигающем 1300 А. Дальнейшее повышение тока дуги приводит к недопустимому перегреву резака 8.Известен также резак для воздушно-дуговои резки и строжкпеталла, содержащий корпус с головкой, в которой выполнены каналы для подачи воздуха в токовоздухопровод 9.Этот резак является наиболее близким к предложенному по технической сущности н достигаемому эффекту.Однако этот резак также имеет недостатки.Проходящий по шлангу воздух охла;- дает размещенный в нем оголенный медный провод, который заполняет пространство канала п сам нагревается. Охлаждение рукоятки резака уже подогретым внутри шланга воздухом малоэффективно. Сущест венно уменьшается напор воздуха, поступающего на технологическое дутье. Из-за возможного окисления проводов и резьбо. вых соединений нецелесообразно использование сырого воздуха.Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения допустимой силы тока. Это достигается за Счет того, что в резаке для воздушно-дуго. вой резки и строжки металла, содержащем корпус с головкой, в которой выполнены каналы для подачи воздуха, и токовоздухо. провод, головка резака выполнена из двух щек, соединенных двумя фнкснрлоцим планками, а в.одной нз щек смонтирована воздухообводная втулка, в которой установлен винт крепления электрода, при этом продольная ось выходных каналов для по дачи воздуха размещена параллельно про дольной оси резака. На фиг, 1 изображен общий вид резака для воздушно-дуговой резки и строжки ме. талла; на фиг. 2 - головка, разрез; на фиг.3 - головка с установленным в ней электро 10520 25 30 35 40 45 50 55 60 дом, а также планкой и се крепежом дляфиксации щек от расклипваппя.Резак (фиг, 1) состоит из головки 1,трубы 2, рукоятки 3, токовоздухопровода 4с клеммой, штуцерной гайки 5.Головка 1 (фиг. 2) имеет переднюю изаднюю части. Передняя часть выполнена ввиде двух щек 6, между которыми располо.жен прямоугольный паз 7 для установк впем электрода. Поверхность паза обеспечп.вает электрический контакт между резакоми электродом. Дно паза плоское. В нем спротивоположных открытых сторон имеются две наклонные канавки .1 ля удаленияогарков электродов с помощью инструментатипа отвертки.Внутри головки выполнены каналы 8 дляподачи сжатого воздуха к месту расплавлс.ния металла, В задней (конической) частиголовки на глубине, определенной пеобхо.димой площадью электрического контакта,диаметр отверстия соответствует диаметрутрубы. Торец трубы упирается в уступ перемычки с отверстием, диаметр которого не:, енсе диаметра отверстия трубы. Отверстиеперемычки с другой стороны сопрягается сосредней частью поперечного канала 8, расположенного также в задней част:головки.Края поперечного канала 8 сопрягаото сдвумя продольными каналами 8 одинакового диаметра, распо:ожснпып в средней. асти щек 6.В одной щеке в направлении, перпсн;иулярном к боковой контактной поверхности паза, имеется гнездо под воздухообводпуо втулку 9, предназначсппую для в.по ",псня В не Возд хообводной ;апави ирезьбовсго отверстия под винт крсп енияэлектрода 10. При выполнении гнезда продольный воздушньй канал 8 разрываетсяна две части. Часть канала, формирующаявоздушную струю на выходе ее нз щеки 6,имеет длину, обеспечивающу;о подачу продольного воздушного ооа а д тье,Воздухоооводная канавка втулки 9 сопрягается с обеими частями разорванногопродольного канала 8, располагаясь симметрично его осп. Проходное сечение канавки выполняется не меньшим половины площади проходного сечения продольного воздушного канала 8,При выполнении остальных воздушныхотверстий соолюдается следующее условие,Отверстие трубки имеет наибольший проход; поперечный канал 8 головки имеет неменее прохода одного продольного канала 8.Резьбовое отверстие во втулке 9 выполнястся после ее монтажа методоМ пайки.При этом сверление и нарезание резьбыосуществляется насквозь через втулку 9 иперемычку щеки 6 в месте гнезда для втулки.Головка (фиг. 3) имеет две планки 11,соединяющие между собой щеки 6 с помощью винтов 12. Планки 11 предназначе5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ны для фиксации электрода от боковых перемещений, предотвращения расклинивания щек при зажиме электрола винтом.Планки монтируются в углублениях, выполненных в передней части боковых граней щек б, и находятся с ними в одной плоскости (заподлицо).Детали 1, 2, 4, 5, 9, 10, 11 и 12 являютсч металлическими; деталь 3 изготовляется из теплоэлектроизоляционного материала,Размеры деталей выбираются в зависимости от мощности дуги, расхода воздуха, . а также удобства эксплуатации инструмента,Детали 1, 2, 4, 5, 10 соединяются в местах сопряжения пайкой. При монтаже резака его детали после пайки покрываются тепловой и электрической изоляцией.Резак соединяется с источником питания электрической дуги с помощью изолированного электрического провода, При этом один конец провода соединяется с клеммой источника питания, другой - с клеммой резака. Второй вывод источника питания сое. диняется с обрабатываемым изделием. Подключение резака к магистрали сжатого воздуха осуществляется с помощью резинотканевого рукава, соединенного через штуцер со штуцерной гайкой. Воздушный вентиль для подачи сжатого воздуха в резак вынесен за его пределы,Графитовый электрод устанавливается в паз головки и закрепляется с помощью винта 10 (см. фпг. 3), Открывается воздушный вентиль, сжатый воздух поступает в резак, охлаждает его элементы, затем выходит пз него на дутье через каналы 8 вдоль электрода. Оператор подводит электрол к месту резки, возбуждает лугу, оплавляет и одновременно выдувает расплавленный металл из места резки.Все детали, обеспечивающие подвод электрического тока к электроду, выполнены из меди или хромистой бронзы. Места сопряжения этих и других деталей резака соединялись между собой высокотемпературной пайкой или сваркой. Требуемое сечение электрического провода выбиралось по нормам допустимой плотности тока. Сечение токовоздухопроводящей трубы составляло не менее 2(3 расчетного сечения провода. Электропроводные сечения или электроконтактные поверхности каждого пз остальных элементов резака имели площади не меньше поперечного сечения электрического провода, подключаемого к клемме резака. Крепление электрода осуществлялось путем плотной посадки его конца в паз головки, Электроды изготовлялись из графитированных материалов. Резак, подготовленный к работе таким путем, обеспечивал устойчивые и эффективные возможности ведения процесса током дуги в несколько тысяч ампер (испытывался при токах дуги до 4000 А) без перегрева его частей. В предлагаемой конструкции резака для предотвращения расклиниьания щек применены стягивающие планки, а для использования электродов со свободной посадкой нх концов в паз головки предусмотрен зажимной винт,Таким образом, предлагаемая конструкция резака предусматривает возможность использования электродов с плотной и свободной посадкой их концов в паз головки, При плотной посадке дополнительное закрепление электрода винтом можно не производить.С помощью разработанного резака осуществляется проведение процесса воздушно-дуговой отрезки от чугунных отливок прибылей диаметров до 400 мм, а также устранение с поверхности отливок ряда определенных дефектов. Отрезка прибылей осуществлялась при токе дуги 2500 - 4000 А, давлении сжатого воздуха 4 - 7 кгс/см. Установлено, что минимальная толщина срезаемого за один проход слоя составляет 1 - 2 мммакснмальная толщина срезаемых элементов достигла 400 мм и не является предельной так же, как и ток в 4000 А не является предельно возможным для данной конструкции резака,Резак этой конструкции обеспечивает высокую устойчивость и эффективность процесса при использовании как сухого, так и сырого воздуха, Последнее обстоятельство имеет важное значение для оздоровления условий труда.Производительность труда возросла в 13 - 14 раз при одновременном снижении капитальных затрат примерно в 18,5 раз, а также расхода электроэнергии. Формула изобретения Резак для воздушно-луговой резки ц строжки металла, содержащий корпус с Го. ловкой, в которой выполнены каналы для подачи воздуха, и токовоздухопровол, о тлпчающийся тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения допустимой силы тока прп обработке, головка резака выполнена пз двух щек, соединенных двумя фиксирующими планками а в одной из щек смонтирована воздухообводная втулка, в которой установлен винт крепления электрода, при этом продольная ось выходных каналов для подачи воздуха размещена параллельно продольной оси резака. Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:1, Иванов Б. И, и др. Сварка и резка чугуна. М., Машиностроение, 1977, с. 155,2. Маслов Ю. А. Воздушно-электродуговая резка металлов. М., Машгиз, б 2, с. 37.3. Иванов Б, Г. и др. Сварка и резка чугуна. М., Машиностроение, 77, с. 155.941069 р-, - 1 Риг Р Составитель В. ХолодковаФилиппова Техред И. Пенчко Корректор С. Фай Редакт Тираж 115 тСР по делам изобретен инская наб., д. 4/5 Подписноеи открытий п. Харьк, фил. пред, Патент 4. Иванов Б, Г, и др, Сварка и резкачугуна. М Машиностроение, 77, с. 155.5. Иванов Б. Г, и др. Сварка и резка чугуна. М Машиностроение, 77, с, 155.6. Авторское свидетельство СССР М 517426, кл. В 23 К 3/28, 24,03.75.7, Б. Г. Иванов и др. Сварка и резка чугуна, Машиностроение, 77, с. 155. Заказ 682/531 Изд. М 174НПО Поиск Государственного комитета113035, Москва, Ж,8. Карманов А. И. и Солоденко П. Н,.Применение воздушно-дуговой резки на Ульяновском заводе тяжелых и уникальных.ставков, Сварочное производство, 1976 5 о19, Авторское св идетель ство СССРЛЪ 470373, кл. В 23 К 9/28, 27.06.73 (прототип).