Ручной резак для воздушно-дуговой строжки

1524 А СОЮ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСП"БЛИК 19) 9 2 1)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ РС КОМУ ЕТЕЛЬСТВч К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт автогенного машиностроения(56) Авторское свидетельство СССР М 517426, кл, В 23 К 9/28, 1976.,Авторское свидетельство СССР М 224726, кл. В 23 К 9/18, 1968.Авторское свидетельство СССР йг 1512733, кл. В 23 К 9/28, 1986.(54) РУЧНОЙ РЕЗАК ДПЯ ВОЗДУШНО-ДУГОВОЙ СТРОЖКИ(57) Изобретение относится к сварке и рез 2ке, в частности к устройствам, используемым для обработки металлов в различных отраслях машиностроения и на транспорте, Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности работы электродами различных диаметров и длин, а также манипулирования резаком в процессе рабо-. ты одной рукой, Резак содержит воздухоподвод 1, корпус 2, сменную втулку 3 с ложементом 4, сопловыми отверстиями 5 и ребрами 6 охлаждения, Указанные элементы размещены в изоляционных полуобкладках 7, где имэется полость 8 для подшипников, псворотного ролика 10, цилиндрической пружины 11, надеваемой на 3 ось 12 вращения, оычаг 13. На полуобкладке 7 закреплен защитный кожух 14 с отверстием 15 для размеа ения электрода, 3 ил.Изобретение относится к устройствам средней мощности, применяемым для ручной воздушно-дуговой поверхностной и разделительной резки черных и цветных металлов в различных отраслях машиностроения, преймущественно при ремонте железнодорожного подвижного состава, на судостроительных и машиностроительных предприятиях для разделки дефектов швов сварных конструкций и подготовки кромок под сварку.Известен воздушно-дуговой резак для строжки, содержащий ручку с головкой, в которой смонтирована цанга для зажима электрода, снабженная продольными каналами для подачи воздуха,Недостатками данной конструкции являются низкая эргономичность, проявляющаяся в необходимости проведения нескольких вращательных движений гайки привода цанги, э также закрытии воздушного вентиля на период смены и регулировки вылета электрода (во избежание уноса последнего воздушным потоком). Поскольку одной рудой резчик поддерживает резак, а другой призводит, закрепление электрода; быстрый износ резьбового закрепления электрода, тэк как выполнен из цветного металла и работает в условиях повышенных температур (свыше температуры рекристаллизации).Известно устройство для полуавтоматической сварки, в котором узел крепления электрода выполнен в виде эксцентрика, при этом на эксцентрике закреплен подпружиненный стопор,Недостатками узла крепления электрода данной конструкции являются невозможность закрепления электродов различных типоразмеров (при работе резаками средней мощности используют электроды диаметром 8-12 мм) вследствие малого угла поворота и малой кривизны дуги окружности эксцентрика, обусловленных конструктивными особенностями электрододержателя; ограничение возможности использования указанной конструкции применительно к воздушно-дуговому процессу из-за применения электродов малой длины (не более 100 мм), так как струя сжатого воздуха (с параметрами нэ входе в резак Р =0,6 МПа) имеют максимальную активность по удалению массы расплавленного металла на вылете до 100 мм, э сквозное крепление электрода (не торцовое) не предусмотрено; малый угол поворота эксцентрика (порядка 45 О) не позволяет реализовать явление самоторможения, что потребовало бы усложнения конструкции введением стопора, а последнее также отрицательно сказываетсяна эргономике процесса, так как приводит к нерациональному использованию рабочего времени,Известен воздушно-дуговой резак, предназначенный для работы на больших токах (до 2000 А), содержащий корпус с зевом и соплом, узел крепления электрода с прижимным элементом, выполненным в виде поворотного ролика с осью вращения,10 15 параллельной плоскости зева, и рабочей поверхностью, изготовленной по спирали Архимеда с шагом, равным 0,01 - 0,2 вертикального поперечного размера зева,Недостатками известной конструкции применительно к монтажно-ремонтным условиям работы являются невозможность манипулирования механизмом крепления электрода одной рукой во время операции по установке, сьему или регулировке вылета электрода на требуемое расстояние относительно соплового аппарата резака; невоз 20 можность закрепления электродов различного типоразмерного ряда (различного диаметра); невозможность закрепления элект 25 30 рода неограниченной дЛины; ограничения по строжке в различных пространственных направлениях,Цель изобретения - повышение надежности в работе и расширение технологических возможностей путем обеспечения воэможности работы электродами различного диаметра и,длины, а также манипулирования резаком в процессе работы одной узел крепления электрода, выполненный в виде втулки. имеющей поперечный паз для контакта электрода с прижимным роликом, расположенным в верхней части втулки, выше уровня газоподвода, при этом ось, на которой закреплен ролик, расположена перпендикулярно плоскости продольного сечения резака, установлена в подшипниках и подаружинена, а на ее консоли, вынесенной за пределы кожуха установлен рычаг привода прижимного ролика,На фиг.1 приведен резак (условно в положении прижимного ролика "зафиксирова 40 45 но" и пунктирными линиями - в положении "отторможено") с двумя типами электродов бз. б максимального и минимального диа 50 метров, общий вид в разрезе; на фиг.2 -разрез А-А нэ фиг,1 (в положении прижимного ролика "зафиксировано"); на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1,Резак содержит воздухотокоподвод 1, ккоторому присоединен корпус 2, внутри последнего установлена сменная втулка 3 с ложементом 4, сопловыми отверстиями 5.и рукой.35 Поставленная цель достигается тем, что в корпусе предлагаемого резака установлен25 та 4 сопловые отверстия 5 занимают 30 35 40 45 50 55 ребрами 6,охлаждения. Указанные элементы размещены в изоляционных, соединяемых между собой, полуобкладках 7, при этом в собранном виде в полуобкладках предусмотрена полость 8 для размещения подшипников 9, поворотного ролика 10 и цилиндрической пружины 11, надеваемой на ось 12 вращения и входящей в зацепление с одНим из подшипников 9 и роликом 10. На консольной части оси 12 вращения, выступающей за пределы изоляционной полуобкладки 7, установлен съемный рычаг 13,в нижней части резака, обращенной к обрабатываемому металлу, на полуобкладках 7 закреплен защитный кожух 14 с отверстием 15 для прохода и размещения электрода 16 (в комплект резака не входит), а также для свободного истечения воздушной струи. Вентильная группа и узел подсоединения кабель-шланга не показаны,Резак работает следующим образом.В корпус 2 ввинчивают втулку 3 с внутренним проходным отверстием, соответствующим внешнему диаметру д электрода,используемого для выбранного значения тока= 315 А при д 1 = 8 мм;= 400 А при д 2 = 10 мм;= 500 А при дз = 12 мм, при этом ложемент 4 располагают напротив поворотного ролика 10, В этом положении ложеменпозицию в плоскости продольной оси и поперечной оси резака. Далее закрепляют на изоляционных полуобкладках 7 защитный кожух 14. После этого путем нажатия "вниз" рычаг 13 переводят из положенияв положение И и вставляют электрод 16 таким образом, чтобы часть электрода расположить напротив прижимного ролика 10. Вслед за тем отпускают рычаг 13. ролик 10 под действием пружины 11 занимает позициюи зажимает электрод 16. На фиг,1 ролик 10 показан пунктирными линиями в положение "отторможено".Операция по удалению или регулировке вылета электрода 16 осуществляется аналогично - .нажатием на рычаг 13 до освобождения электрода из зацепления,При установке электрода 16 другого типоразмера (другого диаметра) для удобства работы, т.е, в пределах достигаемости большого пальца руки, удерживающей резак, рычаг 13 переставляют на консоли оси 12 на угол 30 или 60 в зависимости от диаметра электрода и удобства в работе. Производят также смену втулки 3 согласно размеру электрода.Предлагаемый резак позволяет обеспечить максимальное контактное давление между ложементом втулки и электродом беэ его. углового перекоса при минимальном усилии высвобождения, кроме того, дает 5 10 15 20 воэможность, удерживая одной рукой, большим пальцем этой же руки (с усилием 0,2- 0,4 кг в отличие от резаков рычажной конструкции, где усилие на рычаге, например на РВДм, достигает 6 кг) производить операцию по отжатию ролика с целью установки, регулировки вылета или съема огарка электрода свободной от работы рукой, Зажатие (фиксация) электрода неогра-, ниченной длины на любом вылете от соплового аппарата резака осуществляется снятием усилия с рычага с последующим поворотом ролика под действием пружины.Время проведения каждой из операций по фиксации или отжатию электрода занимает не более 2-3 с, что значительно быстрее по сравнению с известными резаками, где это время составляет 10-15 с. Тем са, мым из-за быстродействия механизма крепления электрода и минимума физических усилий со стороны резчика экономится подготовительное время с соответствующим в 3 - 5 раз повышением производительности и эргономичности процесса.Рациональное размещение сопловых отверстий в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, используя эффект Коанда - прилипания с соответствующим равномерным растеканием струи воздуха по периметру электрода, начиная с двух калибров, позволяет ограничиться наличием четырех отверстий даже при использовании электрода максимально возможного диаметра (д = 12 мм) в сравнении с приводимыми в известном устройстве 12 отверстиями, что позволяет сократить расход сжатого воздуха с 30 до 20 м /ч при равнойпроизводительнозсти и вместе стем сохранить маневренность резака, т.е, строжку в различных направлениях плоскости обрабатываемого металла.Выбор шага 5 спирали равным 3 мм обусловлен тактика-техническими характеристиками резака, предназначенного для работы на токах 315 - 500 А; соответственно заданным значениям тока известны размеры используемых электродов в диапазоне диаметров 8 - 12 мм. При переходе с максимального к минимальному диаметру электрода (или в обратном порядке) расстояние от его образующей в направлении прижимного ролика изменяется на величинудз д 1.Г = -- =-2 мм, так как ось каждого2 2типа электрода не меняет своего местоположения (дз - максимальный установочный диаметр электрода; д 1 - минимальный установочный диаметр электрода).С учетом отклонений допусков на изготовление электрода, прижимного ролика, атакже на возможный люфт, принимаем величину шага ролика Я - 3 мм,Применение втулки с выборкой под ложемент, устанавливаемый диаметрально противоположно прижимному ролику, обеспечивает равномерное прижатие электрода по образующей по всей длине как ложемента, так и втулки без углового перекоса, Это обстоятельство означает повышение тепло- отдачи в охлаждаемую втулку, температура нагрева которой и узла крепления в целом не превышает 110 С при максимальном значении тока 1 = 500 А, с использованием омедненного электрода 412 мм согласно ГОСТ 10720-75.Снижению температуры нагрева узла крепления способствует также использование втулки с укороченными по высоте ребрами охлаждения, составляющими с внутренним диаметром корпуса резака зазор д, равный 1/3 от высоты ребра, Это явление обьясняется раздвоением потока проходящего воздуха и возникновением турбулентности в потоке, омывающем стенку втулки, прилежащую к электроду, в сравнении с устройствами аналогичного назначения, где поток идет в обьеме, ограниченном винтовыми поверхностями, и носит ламинарный характер,По сравнению с известным предлагаемый резак"для воздушно-дуговой строжки позволяет удерживать, производить закрепление и оттормаживание электрода, пользуясь одной рукой, производить закрепление электродов различного диаметра, и неогра ниченной длины, выполнять строжку в различных направлениях без изменения способа удерживания резака.)Формула изобретения10 Ручной резак для воздушно-дуговойстрожки, содержащий корпус с воэдухоподводом и системой охлаждения, узел крепления электрода с прижимным роликом изащитный кожух, о т л и ч а ю щ и й с я тем,15 что, с целью повышения надежности в работе и расширения его технологических возможностей за счет обеспечения воэможности работы электродами различногодиаметра и длины, а также манипулирова 20 ния резаком в процессе работы одной рукой, узел крепления электрода выполнен ввиде втулки, имеющей поперечный паз дляконтакта электрода с прижимным роликом,расположенным в верхней части втулки, вы 25 ше уровня гаэоподвода, при этом ось, накоторой закреплен ролик, расположена перпендикулярно плоскости продольного сечения резака, установлена в подшипниках иподпружинена, а на ее консоли, вынесенной30 за пределы кожуха, установлен рычаг привода прижимного ролика,1731524 Тупиц орректор А,Осауленк Реда кто изводствен ноЗаказ 1543 ВНИИПИ Го Составитель В.СемочкТехред М,Моргентал Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5 ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101