ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

Полезная модель относится к оборудованию для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа со встроенной подачей сварочной проволоки и может найти применение в стесненных условиях работы и на высоте при монтаже сварных конструкций, где невозможно применение стационарных устройств данного типа.
Устройства подачи сварочной проволоки могут быть изготовлены в нескольких вариантах, каждый из которых оптимизирован для конкретного применения. Распространенные классификации механизмов подачи проволоки включают роботизированные механизмы подачи проволоки, переносные механизмы подачи проволоки, тянущие механизмы подачи проволоки и волочильные механизмы подачи проволоки. Переносные устройства применяются в местах выполнения сварочной операции с постоянным перемещением, и находятся в стесненных условиях, в ограниченных пространствах, на высоте и т.д. Переносные устройства обеспечивают подачу соответствующей сварочной проволоки для сварочной операции в значительной степени аналогично тому, как это делает обычный стационарный механизм подачи проволоки. Это часто является более трудным в случае переносного механизма подачи проволоки, поскольку он с большей вероятностью будет подвергаться неоднократному перемещению и использованию в широком диапазоне условий эксплуатации, многие из которых могут быть неблагоприятными. Напротив, обычные стационарные механизмы подачи проволоки часто используются в контролируемых и неизменяющихся средах, таких как цех или производственный участок. Помимо функционирования, подобно стационарному устройству, переносное устройство подачи проволоки должно быть компактным и легким, для создания возможности его более простого перемещения и использования в ограниченных рабочих зонах. Другими желательными признаками переносных механизмов подачи проволоки являются прочность, герметичность и удобство использования.
Известны переносные устройства подачи проволоки [US 6225596, В23K 9/133 (20060101)] и [US 6705563 В23K 9/133 (20060101)]. Недостатками известных устройств со встроенной автоматической подачей сварочной проволоки является вес, и достаточно большие габариты устройств, которые не позволяют вести работы продолжительное время, а так же в стесненных условиях, в различных пространственных положениях, а это горизонтальные, вертикальные, потолочные, орбитальные швы, где вынос руки находится ниже, на уровне, или выше уровня тела сварщика, устройства невозможно разместить на теле сварщика. Важными и существенными недостатками известного оборудования для удаленной подачи сварочной проволоки является их цена, вес, габариты, сложность оборудования.
Известно компактное устройство подачи проволоки [US 4665300, В23K 9/133 (20060101)], взятое в качестве ближайшего аналога. Устройство, включающее переносной корпус, имеет основание, боковую часть и съемную крышку. Механизм подачи проволоки расположен внутри корпуса рядом с одной из сторон корпуса, так что при снятии съемной части крышки оператор может легко получить доступ к механизму подачи проволоки. Также имеется регулятор скорости подачи проволоки, тумблер и регулятор продолжительности подачи присадочной проволоки, тумблер включения, разъем для установки и крепления горелки. На корпусе устройства расположены проушины для крепления плечевого поддерживающего ремня, который позволяет оператору поддерживать устройство и иметь обе руки свободными для использования во время сварочных операций, а также включает в себя амортизирующую часть, в виде накладки на корпус, приспособленную для прилегания к бедру оператора.
Недостатками известного устройства являются большой вес устройства и габариты из-за наличия в внутри корпуса проволокоподающего устройства, таких элементов как: Газовая линия, Разъемы подключения газовой линии, Соленоид / клапан подачи газов, Печатные платы, Блок предохранителей, Линии заземления свариваемого изделия и их разъемы подключения. Нет подсветки внутреннего пространства проволокоподающего устройства. Для удобного перемещения и ношения устройства, не предусмотрены крепления устройства к поясному ремню сварщика. Применение устройства на длинном наплечном ремне создает нагрузку на плече, мешает передвижению, опираясь на бедро сварщика, свисая, может зацепляться за различные предметы и выступающие части оборудования и конструкций, где производятся сварочные работы. Невозможность универсального использования для подачи присадочной проволоки при аргонодуговой сварке (далее - TIG), плазменной, лазерной, газопламенной и других видов сварки, где необходима автоматическая, равномерная подачи присадочной проволоки. Для универсального использования известного устройства для TIG и других видов сварки, где необходима автоматическая, равномерная подача сварочной проволоки необходимо осуществить существенную модернизацию известного устройства и установить в него дополнительные специальные платы, узлы управления, дорогостоящие приспособления и аксессуары.
2
Полезная модель направлена на усовершенствование внешнего переносного проволокоподающего устройства для автоматической подачи сварочной проволоки, в составе оборудования для полуавтоматической ручной дуговой сварки плавящимся, неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа, например аргона, СО (углекислый газ), смеси углекислого газа и аргона, а так же для подачи присадочной проволоки при плазменной, лазерной, газопламенной сварке и пайке черных и цветных металлов.
Заявителем не обнаружены известные отечественные компактные переносные устройства подачи проволоки, поэтому цель полезной модели направлена на импортозамещение, разработку и дальнейшее производство отечественного оборудования, не уступающего импортным аналогам.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является уменьшение массогабаритных размеров в составе комплекта оборудования для полуавтоматической, аргонодуговой, плазменной, лазерной сварки путем уменьшения веса, габаритов отдельно стоящего блока подачи сварочной проволоки и создания компактного универсального проволокоподающего устройства со встроенной регулировкой скорости подачи проволоки, регулировки задержки подачи проволоки при аргонодуговой сварке, использовании и регулировки импульсного режима подачи присадочной проволоки, с возможностью размещения проволокоподающего устройства на поясе сварщика, с помощью поясного ремня, или быстросъемного крепления, также располагающемся на поясе сварщика, или крепления устройства с помощью различных магнитных и механических приспособлений непосредственно на месте ведения сварочных работ, таких как сварочный стол, плоскость трубы, емкости, элементов металлоконструкций, там, где есть возможность закрепить или подвесить устройство, при этом устройство должно обладать компактными размерами, малым весом и предпочтительно изолированным и герметичным корпусом. Важным фактором является возможность использования заявляемого устройства со всем известным оборудованием для TIG и MIG/MAG сварки, а также других видов сварки где необходима автоматическая, равномерная подача сварочной проволоки, независимо от конструкции производителя и страны происхождения.
Техническим результатом предлагаемого решения, является уменьшение габаритов устройства для повышение мобильности сварщика при проведении работ, с целью расширения возможностей маневра при проведении сварочных работ по месту ведения монтажа технологического оборудования, в стесненных условиях рабочего пространства и на высоте, при соблюдении технических требований к точности и качеству соединительного шва для конкретных конструкций, а также для повышения удобства и безопасности использования устройства в составе сварочного оборудования.
Указанный технический результат по заявляемому объекту - полезная модель достигается тем, что переносное устройство для подачи сварочной проволоки, содержащее корпус, имеющий основание и открывающуюся крышку, компактный механизм подачи проволоки, расположенный внутри корпуса рядом с одной из сторон корпуса, так что при открывании крышки оператор может легко получить доступ к механизму подачи проволоки, катушка на штоке для сварочной проволоки, регулятор скорости подачи проволоки, тумблер включения/выключения, разъем для установки и крепления горелки, на корпусе устройства расположены проушины для крепления поддерживающего ремня, механизм подачи проволоки скомпонован в единый узел, в котором ведущий и прижимной ролики протяжки проволоки расположены соосно с валом электродвигателя, при этом вал электродвигателя расположены перпендикулярно штоку катушки. Указанное расположение роликов, электродвигателя в корпусе позволило максимально компактно разместить данные узлы в корпусе, максимально использовать внутреннее пространство корпуса. Поскольку работа устройства не требует вентиляции, а в процессе работы проволокоподающего устройства, из-за наличия в нем постоянного электрического тока напряжением 3-24 вольт не допускается попадание влаги, пыли, мусора, посторонних предметов, корпус устройства выполнен герметичным, для чего корпус и крышка выполнены цельными из ударопрочного пластика, а в примыкании крышки к корпусу выполнен паз, в котором расположен резиновый, износостойкий уплотнитель, что в целом позволяет безопасно использовать устройство в работе в неблагоприятных условиях. В целях повышения удобства смены катушки со сварочной проволокой, например, при работе в темное время суток, в слабоосвещенном помещении, пространстве, внутри корпуса выполнена подсветка внутреннего пространства. Для удобства ношения и работы с устройством две проушины для закрепления ремней, выполнены на противоположной стороне корпуса от расположения разъема для установки и крепления горелки. Указанное расположение проушин позволяет подвешивать устройство на поясной ремень сварщика, при этом рукав горелки будет выходить с нижней стороны подвешенного корпуса, при этом рукав будет меньше перегибаться под своим весом, не мешать сварщику при ведении сварки. Также указанное расположение позволяет крепить устройство на пояс сварщика с левой, правой стороны, сзади и спереди, то есть в любом положении, при котором достигается наибольшее удобство ведения сварочных работ, левой или правой рукой. Подвешивание устройства стационарно, например, на сварочный стол, плоскость трубы, емкости, элементов металлоконструкций, производится в таком же положении. Возможность совместного использования с любым, известным в мире сварочным оборудованием для TIG, MIG/MAG сварки, и других видов сварки, где необходима автоматическая, равномерная подача сварочной проволоки, независимо от конструкции производителя.
Полезная модель поясняется иллюстрационными материалами, где на фиг. 1 представлен детализированный чертеж устройства, на фиг. 2 - представлен чертеж устройства со стороны разъемов подключения кабелей коммутации, расположения разъем для установки и крепления горелки и приспособлений автоматической подачи присадочной проволоки, на фиг. 3 показана фотография опытного образца устройства с использованием специального кронштейна с наконечником подачи присадочной проволоки, закрепленного на сварочной головке стандартной сварочной горелки для TIG сварки, с кнопкой включения/выключения на корпусе горелки, с открытой крышкой, на Фиг. 4 - фотография устройства расположенного на поясе сварщика.
Устройство включает в себя:
1. Корпус устройства.
2. Электродвигатель.
3. Редуктор.
4. Ведущий ролик для протяжки проволоки.
5. Прижимной ролик протяжки проволоки.
6. Разъем подключения провода коммутации, от внешнего блока питания/управления.
7. Разъем для установки и крепления горелки в виде соединительной муфты механизма подачи и штуцера соединения со сварочной горелкой и дополнительными устройствами подачи присадочной проволоки.
8. Разъем подключения провода управления кнопки ПУСК/СТОП, которая расположена на ручке подачи присадочной проволоки, стандартной сварочной горелки для TIG и MIG сварки, или педали включения/отключения режима подачи присадочной проволоки.
9. Присадочная/Сварочная проволока.
10. Катушка Присадочной/Сварочной проволоки диаметром 0,6-1,2 мм.
11. Прижимной винт для катушки присадочной/сварочной проволоки.
12. Проушины для крепления устройства к поясному ремню.
13. Потенциометр регулировки скорости подачи Присадочной/Сварочной проволоки.
14. Рукав подачи сварочной проволоки, в которой расположены направляющий канал и провод управления кнопки ПУСК/СТОП.
15. Провод управления кнопки ПУСК/СТОП.
16. Ручное устройство - «Ручка-подаватель», для автоматической подачи присадочной проволоки в сварочную ванну.
17. Кнопка ПУСК/СТОП подачи присадочной проволоки в сварочную ванну.
18. Наконечник подачи присадочной проволоки.
19. Кабель коммутации с блоком питания/управления (Фиг. 2).
20. Кнопка ВКЛ/ВЫКЛ режима импульсной подачи присадочной проволоки.
21. Продублированный трех позиционный мини тумблер включения режимов импульсной подачи присадочной проволоки. (Импульс - короткий, средний, длинный).
22. Потенциометр регулировки времени задержки подачи присадочной проволоки от 0 до 10 секунд.
23. Встроенная в корпус подсветка.
24. Крышка.
25. Защелки фиксации крышки.
26. Уплотнитель расположенный в пазу крышки (Фиг. 3).
27. Ремни крепления, закрепленные к проушинам для подвешивания устройства на поясной ремень сварщика (Фиг. 4).
Работа устройства описана на примере выполнения сварочных работ аргонодуговой сваркой с использованием специального устройства «Ручка-подаватель». Работа устройства осуществляется следующим образом.
Устройство через разъем 6 подключается к блоку управления/питания (не показано) с помощью кабеля коммутации 19. К устройству подключается рукав подачи присадочной проволоки 14. При помощи ремней крепления 27 устройство подвешивается на поясной ремень сварщика, в любом удобном для работы положении. Крышка 23 откидывается вниз, вставляется катушка 10 с проволокой 9, крышка герметично закрывается защелками 23. В зависимости от вида сварочных работ, марки и толщины свариваемого материала потенциометром 22 устанавливается необходимая задержка подачи присадочной проволоки, в пределах от 0 до 10 сек. Так же в случае необходимости кнопкой 20 включается режим импульсной подачи присадочной проволоки, а тумблером 21 устанавливается необходимый вид импульса подачи присадочной проволоки. В зависимости от выбранного сварочного тока и положения шва ручкой потенциометра 13 выставляется скорость подачи присадочной проволоки. Предварительно подключается провод управления включения (сварочного тока, используется для некоторых видов подачи сварочной или присадочной проволоки), подачи присадочной проволоки с помощью разъема 8. Устройство подготовлено к работе. Сварочный процесс начинается с нажатия кнопки Пуск/Стоп на сварочной горелке для TIG сварки в положение «Пуск», и в процессе всего текущего цикла сварки кнопка удерживается в этом фиксированном положении. Между неплавящимся электродом сварочной горелки для TIG сварки и свариваемым металлом происходит бесконтактное возбуждение дуги с одновременной или предварительной подачей аргона по внутренней магистрали, через сопло (не показано). Далее наконечник 18 подавателя 16 подноситься к сварочной ванне и после достаточного расплавления основного металла и готовности сварочной ванны к сварке нажимается кнопка 17, начинается подача присадочной проволоки с заранее установленными режимами скорости подачи присадочной проволоки, а при необходимости устанавливается необходимый вид импульса подачи присадочной проволоки. Режим задержки подачи присадочной проволоки, с использованием устройства «Ручка-подаватель» проволоки не используется, так как сварщик сам контролирует время Включения подачи присадочной проволоки. В положении кнопки 17 «Пуск» происходит подача напряжения питания на электродвигатель 2 электропривода, вращательное движение которого передается на ось ведущего ролика 4. Направление вращения ролика 4 происходит по часовой стрелке, а прижимного ролика 5 - против часовой, что по совокупности обеспечивает тянущее с катушки 10 и толкающее в рукав 14 движение с плавной подачей присадочной проволоки 9 в зону сварки через наконечник 18. В процессе работы по мере необходимости, например, при переходе на тонкостенную деталь свариваемого изделия или сварке корня шва, потенциометром 13 (фиг. 2) регулируется скорость вращения электродвигателя, и, как следствие ведущего ролика 4 и прижимного 5, тем самым плавно меняем скорость подачи присадочной проволоки. Так же при необходимости, можем включить, выключить, переключить различные режимы импульсной подачи присадочной проволоки. По окончанию цикла сварки кнопка на сварочной горелке для TIG сварки отпускается, так же отпускается и кнопка 17 сварщиком в положение «Выключено», при этом выключается питание электропривода, и подача проволоки прекращается. Одновременно на ниспадающем сварочном токе проводится заварка кратера в финишной точке шва, после чего сварочный ток и подача аргона прекращается. После проведения сварочных работ устройство снимается с пояса сварщика. При использовании специального устройства для подачи присадочной проволоки в виде кронштейна с наконечником, закрепленном на головке стандартной сварочной горелки для TIG сварки, может использоваться функция задержки подачи присадочной проволоки от 0 до 10 секунд, а в функции кнопки включения процесса сварки, расположенной на корпусе стандартной сварочной горелки для TIG сварки, предусмотрено совмещение с режимом включения подачи присадочной проволоки, с помощью дополнительно предусмотренных для этих целей способов коммутации, что значительно облегчает работу сварщика и позволяет использовать в работе сварщиков, с более низкой квалификацией. Скорость подачи присадочной проволоки и использование режима импульсной подачи, включается и устанавливается как и с использованием устройства «Ручка-подаватель». Так же для Включения/Выключения режима подачи присадочной проволоки, возможно использование с заявляемым устройством ножной педали.
Переносное устройство для подачи сварочной проволоки имеет малый вес и компактные размеры, позволяет сварщику с легкостью перемещается по объекту, участку, выполнять все виды сварочных работ, в стесненных условиях, на высоте, в течение всей рабочей смены. При сохранении мобильности сварщик не испытывает дополнительную нагрузку на руки, плечи.