РОЛИКОВАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Роликовая головка для контактной сварки
Полезная модель относится к сварочному производству, а именно к сварочным роликовым головкам, иснользуемым в машинах при сварке трубчатых проволочных каркасов металлопластовых труб, сетчатых фильтров и т.д.
Известно устройство роликовой головки для сварки, включающее статор, с вращающимся на нем ротором в виде сварочного кольца, и систему охлаждения, включающую канал для охлаждающей среды, выполненный в статоре (см. Головка сварочная, 1983г., разработка Уральского завода пластмасс и полимерных материалов).
Недостатком известной конструкции роликовой сварочной головки при вращении сварочного кольца по статору является сильный нагрев, износ и высокая степень электроэрозии контактных поверхностей и, как следствие, изменение формы сварочного кольца, нарущение контакта между токопередающими поверхностями статора и сварочного кольца, снижение качества сварки. Необходима частая замена сварочного кольца и дополнительная зачистка токонередающих поверхностей статора.
Известно устройство роликовой головки для контактной сварки, содержащее статор, ротор с жестко установленным на нем сменным сварочным кольцом, узел передачи тока, включающий гибкий токопередающий диск и контактные поверхности статора и ротора, пружинное устройство для поджатия токопередающих контактных поверхностей, расположенное внутри роликовой головки, и каналы для охлаждающей среды, выполненные в статоре.
B23K 11/06
роторе и токопередающем диске (см. патент РФ №2038936, «Роликовая головка машины для шовной сварки, МПК 6 В 23 К 11/06, заявл. 04.03.92, опубл. 09.07.95).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что в известной конструкции токопередаюшие поверхности не изолированы от охлаждаюшей среды и  подвержены высокой электроэрозии, что говорит о недолговечности и ненадежности этой конструкции. Кроме того, отсутствует регулирование поджатия токопередаюших поверхностей.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности суш:ественных признаков является устройство роликовой головки для сварки, содержашее роликовый электрод, выполненный в виде ротора с жестко закрепленным на нем сменным сварочным кольцом, установленный с возможностью врап1;ения на статоре, узел передачи тока, включаюший токопроводяпщй диск и кольцевые контактные поверхности статора или ротора, пружинное устройство, установленное внутри роликовой головки для поджатия токопроводяших поверхностей статора и ротора, систему охлаждения, включаюшую выполненные в статоре, роторе и токопроводяшем диске каналы для охлаждающей среды (см. патент РФ № 2051447, «Роликовая головка машины для контактной сварки, МПК 6 Н 01 R 39/00, В 23 К 11/06, заявл.07.03.91, опубл.27.12.95).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата в известной конструкции роликовой головки, принятой за прототип, относится то, что все токопередающие контактные поверхности деталей роликовой головки находятся в контакте с охлаждающей средой. При сварке и передаче тока детали нагреваются, а при их охлаждении нагнетаемой в систему охлаждаюшей средой, на контактных поверхностях создаются условия для электроэрозии, поверхности контакта разр тпаются, нарушается
/ -7
токопередача, снижается долговечность и надежность роликовой головки в целом. Пружинное устройство для поджатия контактных поверхностей находится внутри роликовой головки и недоступно для регулирования. Сменное сварочное кольцо можно заменить только при полной разборке головки, а статор и ротор выполнены составными, что усложняет сборку и разборку, снижает ремонтопригодность роликовой головки.
Заявляемое техническое решение направлено на повышение надежности и долговечности работы роликовой головки, уменьшение электроэрозии контактных токоцередаюш,их поверхностей, зшрошение конструкции и повышение ремонтопригодности устройства, а также повышение качества выпускаемой продукции.
Указанный технический результат достигается тем, что в роликовой головке дляконтактной сварки, содержаш;ей роликовый электрод,
выполненный в виде ротора с жестко закрепленным на нем сварочным кольцом, установленный с возможностью вращения на статоре, выполненном из токопроводяш;его материала, узел передачи тока, включающий кольцевые контактные поверхности статора и ротора, пружинное устройство и систему охлаждения, включающую каналы д.11я охлаждающей среды, выполненные в статоре и роторе, согласно изобретению статор и ротор выполнены в виде дисков, контактируюш;их по кольцевым токопередающим поверхностям, причем сварочное кольцо установлено на наружной образующей диска ротора, на торце диска ротора выполнены кольцевые проточки, а на торце диска статора выполнены кольцевые ребра, образующее с проточками диска ротора кольцевые каналы, пружинное устройство установлено снаружи роликовой головки на оси, жестко закрепленной в статоре, с возможностью аксиального перемещения совместно с ротором относительно статора, система охлаждения выполнена незамкнутой, с выводом охлаждающей среды в атмосферу, а для охлаждения применяется газообразная среда.
Выполнение статора и ротора в виде дисков, образзтощих соответствующими проточками и ребрами кольцевые каналы системы охлаждения, выполнение системы охлаждения незамкнутой с возможностью направленного вывода охлаждающей среды в зону сварки обеспечивает отвод тепла от узла передачи тока и диска ротора, что повышает надежность и долговечность работы головки. Интенсивный обдув проволоки охлаждающей средой в зоне сварки обеспечивает удаление металлических частиц, образующихся и налипающих на проволоку в процессе протяжки, что улучшает процесс сварки и повышает качество выпускаемой продзтсции в целом.
Выполнение пружинного устройства снаружи роликовой головки на оси статора не только обеспечивает контакт токопередаюших поверхностей статора и ротора, но и возможность регулирования оптимального усилия поджатия в зоне контакта поверхностей без разборки конструкции, а установка сварочного кольца на наружной образующей диска ротора также позволяет производить замену или ремонт сварочного кольца без разборки роликовой головки, что повышает ремонтопригодность устройства в целом.
Исключение попадания охлаждающей среды из каналов в узел передачи тока на токопередающие контактные поверхности статора и ротора, а также на сварочное кольцо, снижает факторы, способствующие электроэрозии и нарушению контакта на токопередающих поверхностях, чем улучшаются условия эксплуатации, повышается долговечность и надежность работы головки.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого устройства, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна.
Роликовая головка для контактной сварки представлена на фиг.1 - Общий вид роликовой головки в разрезе.
Роликовая головка установлена на подводящей планшайбе 1 и содержит статор 2 и ротор 3. Ротор 3, в свою очередь состоит из диска 4 и сварочного кольца 5, закрепленного на наружной образующей диска 4 прижимными гайками 6. Диск 4 установлен на статоре 2 на подщипнике 7, гильзе 8 и изоляторе 9. На торце диска 4 выполнены кольцевые проточки 10, а на торце статора 2 выполнены кольцевые ребра 11, образующие с кольцевыми проточками 10 диска 4 кольцевые каналы 12 для вывода охлаждающей среды. Пружинное устройство 13, например, в виде тарельчатой пружины 14, расположено снаружи роликовой головки на упорном подшипнике 15, установленном на оси 16, обеспечивающее возможность установления оптимального поджатия контактных поверхностей статора 2 и диска 4 ротора 3 с помощью регулировочной гайки 17.
Роликовая головка для контактной сварки при производстве проволочных каркасов металлопластовых труб работает следующим образом.
Роликовую головку, установленную на планшайбе 1, подводят к месту сварки и включают сварочный ток. Ток по токопроводящим поверхностям статора 2 и диска 4 ротора 3 подается к месту сварки на сварочное кольцо 5, исполняющее роль электрода. При контакте сварочного кольца 5 с проволокой происходит контактная сварка, в процессе которой формируется трубчатый каркас. При движении каркаса диск 4 с установленным на нем сварочным кольцом 5, начинает вращаться на подшипнике 7, установленном в статоре 2. Контактирующие токопередаюпще поверхности статора 2 и диска 4 ротора 3 приходят в относительное вращение.
При этом возникающая в зоне сварки высокая температура нагревает сварочное кольцо 5 и всю сварочную головку. Па вращающихся контактирующих поверхностях статора 2 и диска 4 ротора 3, а также в месте контакта сварочного кольца 5 и диска 4 проявляющаяся электроэрозия ухудшает условия эксплуатации роликовой головки. Для охлаждения сварочной
головки по кольцевым каналам 12, образованным соответствующими проточками 10 и ребрами 11 дисков ротора 3 и статора 2, подается охлаждающая среда, например воздух, который, отбирая тепло от дисков, выводит его к зоне сварки проволоки. При этом происходит интенсивный обдув проволоки, удаление металлических частиц с проволоки, налипающих на нее в процессе протяжки.
При электроэрозионном износе сварочного кольца 5 и контактных с ним поверхностей на диске 4 производят замену или ремонт кольца 5 и зачистку контактных поверхностей диска 4.
При износе кольцевых контактных поверхностей статора 2 и ротора 3 для установления их оптимального контакта при передаче тока цроизводят зачистку или замену этих поверхностей, затем выполняется регулировка поджатия тарельчатой пружины 14 в аксиальном направлении с помощью регулировочной гайки 17.
Таким образом, предлагаемое техническое рещение обеспечивает снижение электроэрозионных процессов на контактных поверхностях деталей роликовой головки за счет исключения попадания охлаждающей среды в зону токопередающих поверхностей ротора, статора и сварочного кольца. При выводе охлаждающей среды через кольцевые каналы в атмосферу происходит отвод тепла от роликовой головки в процессе ее работы, чем достигается повыщение долговечности и надежности работы роликовой головки при сварке. Упрощение конструкции головки, в целом, улучщает ремонтопригодность устройства. Интенсивный обдув проволоки в зоне сварки повыщает качество выпускаемой продукции.