Устройство для сварки давлением

Союз Соввтсини оцнапистичесиих РеспубликОЛЕСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лнительное к авт. свид-ву к" .64708 61) М. Кл. 3 В 23 К 20/00)Заявлено 26.02.80 (21) 2886432/25 с присоединением заявки М 1 ооударствеииый коните СССР ио делан изобретеиий и открытий23) П р нори тет бликовано 07. 02,82Бюллетень та опубликования описания 07. 5, (53) 621 791. .89 039 (088.8). П. Куликов, В,Г. Вербицкий Н. Кухаренко, Т.Б. Хайдуко 72) .Авторы изобретения ВыборН.П. Хр гилевский машиностроительный институт 1 71) Заявитель,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ ущеИзобретение относится к области сварки давлением и может найти применение в машиностроении, преим ственно электроном, для сварки осесимметричных деталей из разнородных и тугоплавких металлов и сплавов и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. 11 647084.В основном изобретении по авт.св 0 647084,описано устройство для сварки давлением, используемое преимущественно в электронном машиностроении, для сварки осесимметричных деталей из разнородных и тугоплавких металлов и сплавов. Это устройство представляет собой два керамических ролика, каждый из которых крепится в отдельном металлическом корпусе и имеет свободное вращение вокруг оси. В один ролик встроен термоэмиссионный датчик в виде медного дискового электрода. Разность потенциалов создается между обжимаемым изделием и дисковым электродом. В устройстве имеется система токосъема, сигнал с которой подается на вход измерительного прибора. С помощью электродвигателя, системы концевых переключателей и реле осуществляется подвод роликов в зону обжатия и их отвод, Обжимаемый стык нагревается, например,электронным лучом 13При работе такого устройства заданный режим нагрева выдерживается вручную по току термоэмиссии нагретого изделия, и обжимные ролики выполняют только поперечное движение.Целью дополнительного изобретения является .снижение трудоемкости изготовления изделий, имеющих более чем один сварной стык.Указанная цель достигается тем, что устройство для сварки давлением, преимущественно труб из разнородных тугоплавких металлов, по авт.св. У 647084.снабжено электронноопти3 903 ческой системой с управляющим электродом и связывающими его с термоэмиссионным датчиком усилителем, блоком автоматики и модулятором,а обжимные ролики связаны с блоком автоматики и имеют возможность про" дольного перемещения.Термоэмиссионный ток с датчика, встроенного в ролик, через систему токосъема подается на вход стандартного усилителя постоянного тока,нагрузкой которого является блок автоматики. Блок автоматики имеет два Функциональных назначения: выдает с помощью системы токовых реле и микровыключателей команды на электродвигатель, вращающий движок переменного сопротивления, расположенного в блоке модуляции, которое, увеличивая или уменьшая величину запирающего напряжения, соответственно меняет величину тока луча, Электронная пушка крепится на одном основании с роликами, что позволяет избежать наводки электронного луча на обжимаемцй стык, Кроме того, с помощью системы реле и микровцклю" чателей задается последовательность продольных и поперечных перемещений роликов.йа фиг. 1 схематически изображен предлагаемый обжимной инструмент, разрез, также блочная схема электрической части изобретения; на фиг. 2 - свариваемое иэделие с последовательностью сварки стыков; на фиг, 3 и 4 - электрические прин" ципиальные схемы блока автоматики контроля температуры.Устройство содержит обжимной инструмент, состоящий из двух обжимных роликов 1 и 2, причем ролик 1 выполнен разборным. 8 него встроен термоэмиссионный датчик 3, выполненный в виде медного диска, Датчик 3 соедине посредством тонкого изолированного проводника 4 с вращающимся медным квнтактом 5, который крепится на . изолирующей втулке 6, закрепленной в отверстии вала 7, Ролики фиксируются на валу с помощью контргаек 8,8 ал 7 имеет свободное вращение в подшипниках 9,закрепленных в корпусе 10 и фиксированных с помощью стопорных колец 11. Сигнал с контакта 5 снимается с помощью угольного электрода 12 и через контактную шайбу 13 подается нна вход усилителя 14 .термоэмиссионного тока. Вращение028 5 10 15 блоком автоматики 22, который по 20 30 35 40 45 50 55 угольного электрода прекращаетсяс помощью штифта 15, Надежностьконтакта между шайбой 5 и угольнымэлектродом достигается с помощьюпружины 16. Угольный электрод имеетсвободное перемещение в изолирующейвтулке 17, которая крепится с помощьюкронштейна 18 на корпусе обжимногоинструмента 10. Разность потенциалов создается стабилизированнымисточником 19 питания между обжимаемыми деталями 20 и 21 и термоэмиссионным датчиком 3. Выход усилителятермоэмиссионного тока 14 связан с дает сигнал в блок 23 модуляции,непосредственно связанный с управляющим электродом 24 электронно-оптической системы 25. Блок 26 питаниямодуляции является источником. питания блока 23 модуляции. Изготавливаемое иэделие (см.фиг.й) представляет собой собранные с небольшимнатягом коваровце стержни 27 и 28,коввровый колпачок 29 и вольфрамовый электрод 30.На фиг. 3, изображающей принципиальную электрическую схему перемещения обжимных роликов в блокеавтоматики обозначен электродвигатель 31, вцключатель 32 и микро"переключатели 33-35, действующиереле 36-46, кнопки 47-52, контакты53-83, обеспечивающие работу схемы.На фиг. 4 показана принципиальная электрическая схема контролятемпературы блока автоматики,содержащего электродвигатель 84,усилитель 85 тока, реле 89-86,сопоотивления 90 и 91,кнопки 92-95,контакты 96-101,Устройство работает следующимобразом.По достижении вакуума в рабочейкамере не менее 10мм рт.ст, производится подготовка работы установки к автоматическому режиму, которая заключается в прогреве катодаэлектронно-оптической системы, установки обжимаемого изделия, включенияблока 26 питания модуляции, блока23 модуляции (см.фиг.1). Включениеблока автоматики производится включением выключателя 32 (см,фиг,3).Положение обжимного инструментав этот момент, соответствует точкеА на фиг,2 диаграммы рабочего хода.Нажатием кнопки 47 (см.фиг,3) запитывается обмотка реле 37, которое5 90 в дальнейшем поддерживается во включенном состоянии с помощью контакта 53. Контакты 54 запитывают обмотку реле 6, которое в дальнейшем находится во включенном состоянии с помощью контакта 55.Контакт 56 подготавливает включение реле 39 Контакты 57,58,59 включают привод продольного перемещения. обжимного инструмента, В процессе перемещения обжимных роликов из точки Р. в точку В (см.фиг.2) происходит включение кнопок 92,93 и 94 (см. фиг.4). При этом кнопка 94 включает плечо моста Герца, соответствующее первому обжимаемому стыку, в случае разбалансировки, моста сигнал разбалансировки поступает на вход двухбалансного усилителя тока 85, нагрузкой которого является реле 86; которое своим контактом 96 запитывает электродвигатель 84, производящий регулировку величины тока луча электронно-оптической .системы с помощью переменного сопротивления 90 и сопротивления 91, закрепленного на его валу. В точке В (см,фиг,2) кнопки 92 и 94 размыкаются, кнопки 48 замыкаются. Обмотка реле 39. (см,фиг.3) запитывается и своим контактом 60 размыкает цепь питания двигателя продольного перемещения обжимного инструмента. Контакт 61 запитывает обмотку реле 40, которое своими контактами 58,62, 63 включает привод поперечного сведения роликов, при этом контакт (на схеме не указан, снимает запирающее напряжение с управляющего электрода 24 (см.фиг.1) электронно-оптической системы. Начинается предварительный прогрев свариваемого стыка, В точке В (см. фиг.2) замыкается кнопка 95 (см. фиг.4), подготавливающая включение токового реле 87, настроенного на максимальную величину термоэмиссион ного тока для первого свариваемого стыка. Быстрое сведение роликов происходит до некоторого положения, соответствующего точке Б на диаграмме рабочего хода (см.фиг.2), При этом обмотка реле 41 (см.фиг.3) обесточивается, контакт 64 включает цепь медленного сведения роликов.В момент касания обжимными роликами поверхности обжимаемого стыка термоэмиссионный датчик начинает фиксировать величину тока термоэмиссии. По достижении этой величиной неко 3028 6торого заданного значения срабатывает токовое реле 88, которое своимиконтактами 97 подготавливает включение токового реле 87. Контакт 98включает реле времени 89 Контакт99 подготавливает включение двигателя 84, регулирующего величину токаэлектронно-оптической системы. Релевремени, включаясь на небольшие 10 промежутки времени, производит постепенное увеличение температурыобжимаемого стыка. При превышениитемпературы заданного предела срабатывает токовое реле 87, которое 15 размыкает контакт 100 и замыкаетконтакт. 101, осуществляется реверсдвигателя 84. При уменьшении темпе"ратуры обжимаемого стыка реле 87 раз.мыкает контакт 101 и замыкает конго такт 100, таким образом, колебаниетемпературы происходит в районезаданного предела. Конец процессаобжатия осуществляется с помощью. микровыключателя 34. Контроль за 2 з величиной обжимающего усилия ведетсяс помощью микропереключатедя 34(см.фиг.3) . Контроль за величинойобжимающего усилия ведется с помощью кнопки 49, которая в случае зо превышения обжимного усилия обесточивает двигатель 31 поперечногосведения роликов. Иикропереключатель 34 обесточивает обмотку реле42, которое контактом 65 запитываетобмотку реле 43 и оно в дальнейшемподдерживается во включенном состоянии через контакт 66 и кнопку 50,которая замыкается в начале процесса быстрого сведения роликов иблокируется с кнопкой 48, поддерживающей реле 39 во включенном состоянии. Реле 43 контактом 67 и68 обесточивает электродвигательсведения роликов, контактом 69 обес- точивает реле 40 и контактом 70 включает реле 44. Реле 44 контактами71,72, 73, 74 включает цепь питания двигателя 31 в режиме быстрогоотвода роликов. Контакт 75 обесточивает обмотку реле 37, подготавливая устройство к обжатию следующего стыка. При этом контакт (на схеме,не указан) подает запирающее напряжение на управляющий электрод электронно-оптической системы.В конце быстрого отвода роликов кнопки 50 и 48 размыкаются, обмотки ре-ле 39 обесточиваются. В точке В замыкается кнопка 51, запитывая обмотку903028 7реле 37, в дальнейшем циклы обжатия повторяются. В точке Д фиг,2 срабатывает микропереключатель 35, запитывается обмотка реле 45, замыкаясь, контакт 76 запитывает обмотку реле 46 и оно в дальнейшем находится во включенном состоянии через контакт 77 и кнопку 52, которая замыкается в процессе быстрого продольного перемещения из точки А в точку 8. Контакт 78 обесточивает обмотку реле 38, а контакт 79 запитывает обмотку, реле 36, которое своими контактами 80, 81, 82, 83 включает реверс двигателя быстрого про- . дольного перемещения. В точке А (см.фиг,2) контакты кнопки 52 (см. Фиг 3) размыкаются, устройство ос-танавливается в исходной точке. После этого повторение цикла возможно .после смены изделия нажатием кнопки 47.Мсйользование изобретения позволя" ет избежать перегрева свариваемого изделия, что позволяет уменьшить процент брака и недогрева, который увеличивает длительность сварки, вследствие этого .в автоматическом режиме сварки отсутствует потеря непроизводительного времени, что в конечном итоге позволяет увеличитьпроизводительность устройства. формула изобретенияЮ 1. Устройство для сварки давлениемпреимущественно труб из разнородныхтугоплавких металлов по авт.св. о 1 г 647084, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления изделий, имеющихболее чем один сварной стык, устройство снабжено электронно-оптической 1 З системой с управляющим электродоми связывающим его с термоэмиссионным датчиком усилителем, блокомавтоматики и модулятором.2, Устройство по и.1, о т л ирв ч а ю щ е е с я тем, что обжимныеролики связаны с блоком автоматикии имеет возможность продольногоперемещения. у Источники информаци,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИф 647084, кл. В 23 К 20/00,1976903028 Заказ 1 Тираж 1150 Подлисно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква; Ж, Раушская наб д. 4/