ТОКОПОДВОДЯЩИЙ МУНДШТУК ДЛЯ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

Заявляемый в качестве полезной модели токоподводящий мундштук для сварки плавящимся электродом относится к оборудованию для сварочного производства и может быть использовано при дуговой сварке и наплавке плавящимся электродом.
Известен токоподводящий мундштук к сварочным головкам и горелкам, содержащий токоподводящую свечу, гайку и сменный наконечник, в котором, с целью многократного использования наконечника и экономии металла, мундштук снабжен надетой на токоподводящую свечу шайбой, в нижней части которой выполнен сегментный паз, предназначенный для крепления сменного токоподводящего наконечника, установленного в сквозном прямоугольном отверстии, расположенном в нижней части токоподводящей свечи и выполненного в виде диска со сквозным цилиндрическим отверстием, ось которого совмещена с диаметром диска и соответствует диаметру присадочной проволоки, причем радиус сегментного паза в нижней части токоподводящей свечи равен радиусу диска (Описание к авторскому свидетельству СССР 490597, кл. B23K 9/173,1975.).
За счет кривизны сварочной проволоки она случайным образом, то есть без системы фиксированного прижатия, касается одной из сторон отверстия токоподводящего наконечника. В процессе работы, при подаче плавящегося электрода, из-за износа контактной поверхности за счет электроэрозии и трения, отверстие увеличивается, колебания параметров сварки тоже увеличиваются, что приводит к необходимости остановки процесса сварки и замены токоподводящего наконечника. Основным недостатком токоподводящего мундштука является короткий срок службы токоподводящих наконечников и соответственно необходимость их частой замены.
Кроме того, недостатком токоподводящего мундштука является необходимость манипуляций с гайкой и шайбой на токоподводящей свече для замены сменного наконечника, что удлиняет период настройки мундштука. Необходимость операций по переустановке сменного наконечника делают процесс сварки нестабильным, что приводит к снижению качества сварного шва.
Известен также токоподводящий мундштук, содержащий токоподвод в виде подвижной и неподвижной частей, образующих канал для направления плавящегося электрода, рычаг с горизонтальной осью вращения для поджатая подвижной части токоподвода к неподвижной и кронштейн для крепления рычага (Описание к патенту РФ №2047441, по кл. B23K 9/173, опубл. 10.11.1995.). Рычаг и кронштейн установлены со стороны неподвижной части токоподвода, причем расстояние от оси вращения рычага до продольной оси канала для направления плавящегося электрода и расстояние от оси вращения рычага до центра тяжести подвижной части токоподвода связаны зависимостью между массой подвижной части токоподвода и площадью рабочей поверхности подвижного токоподвода.
Недостатком известного мундштука является зависимость контактного давления в зоне токопередачи от износа подвижной части токоподвода, вызывающих колебания параметров режима сварки и наплавки, и определяющего нестабильность работы мундштука. Изменение массы подвижной части токоподвода и площади ее рабочей поверхности из-за износа за счет электроэрозии и трения в процессе работы определяет необходимость механической корректировки положения подвижной части токоподвода, что вносит нестабильность в режим сварки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является токоподводящий мундштук, используемый в устройстве для подачи сварочной проволоки, содержащий внешнюю втулку и размещенный на ней контактный медный наконечник с каналом, соосным каналу подачи проволоки, выполненному эксцентрично во внутренней стальной втулке, которая снабжена механизмом перемещения сварочной проволоки в горизонтальной плоскости, представленным цилиндрической пружиной кручения, закрепленной на внешней втулке винтовым упором, размещенным на боковой поверхности в горизонтальном пазу и взаимодействующей с внутренней втулкой через резьбовое соединение на боковой поверхности последней. (Описание к патенту №2396154 по кл. МПК B23K 9/12, опубликовано 10.08.2010) Для определения диаметра цилиндрической пружины и диаметра проволоки существуют номограммы или формулы, связывающие усилия с искомыми диаметрами через определенные коэффициенты.
Недостатком известного мундштука является сложная конструкция механизма перемещения сварочной проволоки в горизонтальной плоскости, усложняющая и конструкцию мундштука. Наличие внутренней втулки и пружины кручения в механизме перемещения сварочной проволоки в горизонтальной плоскости требует специальной подборки пружины по диаметру проволоки, что ограничивает область использования мундштука. Его применение оправдано для сварки в среде защитных газов и сварочной проволокой до 2-х мм. При увеличении диаметра сварочной проволоки необходимо увеличивать усилие поворота внутренней втулки, что увеличивает жесткость пружины и усилие для ее скручивания и  усложняет процесс настройки мундштука, а увеличение количества деталей повышает требования к качеству изготовления изделия.
При этом эксцентричное выполнение канала подачи проволоки во внутренней втулке обуславливает отклонение сварочной проволоки от оси сварного шва в процессе сварки, что сказывается на качестве сварного соединения.
Технической задачей усовершенствования заявляемого в качестве изобретения токоподводящего мундштука является упрощение процесса настройки мундштука и повышение качества сварки.
Техническим результатом усовершенствования конструкции токоподводящего мундштука для сварки плавящимся электродом является сокращение времени процесса настройки и повышение качества сварного соединения и надежности мундштука.
Указанный технический результат достигается тем, что в токоподводящем мундштуке для сварки плавящимся электродом, в корпусе которого выполнен осевой канал для прохождения плавящегося электрода, а в нижней части вкручен контактный наконечник, имеется механизм перемещения плавящегося электрода в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, согласно полезной модели механизм перемещения плавящегося электрода выполнен в срединной части корпуса по высоте в виде дополнительного канала, в котором размещен стержень с отверстием для прохода плавящегося электрода, при этом подвижный стержень снабжен элементами изменения и фиксации его положения в дополнительном канале.
Выполнение механизма перемещения плавящегося электрода в срединной по высоте части корпуса, в выполненном в данной зоне канале, перпендикулярном каналу для прохождения электрода, обеспечивает возможность использования упругих свойств плавящегося электрода для отклонения его в направлении, перпендикулярном оси мундштука. Благодаря боковому воздействию на плавящийся электрод в центральном канале в срединной части корпуса, обеспечиваемому подвижным стержнем с отверстием для прохода плавящегося электрода, установленным в сформированном в корпусе дополнительном канале,  обеспечивается фиксированный длительный прижим плавящегося электрода к одной стороне отверстия в контактном наконечнике.
При этом упрощение механизма перемещения плавящегося электрода упрощает конструкцию мундштука и сокращает время его настройки, которое определяется простыми действиями по перемещению стержня с отверстием в дополнительном канале.
Использование упругости плавящегося электрода для поджатая плавящегося электрода к поверхности отверстия контактного наконечника осуществляется строго по оси сварочного шва, без продольных и поперечных колебаний в горизонтальной плоскости, что повышает качество сварочного шва.
Пример реализации заявляемого токоподводящего мундштука поясняется эскизами.
На фиг. 1 представлен токоподводящий мундштук со стержнем в дополнительном канале. На фиг. 1.1 - начало сварки, фиг. 1.2. - середина сварки.
Токоподводящий мундштук для сварки плавящимся электродом содержит корпус 1 с осевым каналом 2 для прохождения плавящегося электрода 3. В нижней части корпуса втулки вкручен контактный наконечник 4 с каналом 5, соосным каналу 2. В срединной части корпуса 1 по высоте выполнен дополнительный канал 6, перпендикулярный оси канала 2. При этом канал 6 расположен диаметрально в сечении корпуса.
В дополнительном канале 6 размещен элемент 7 механизма перемещения, который представлен стержнем 8 с отверстием 9 (на фиг. 1), размещенным в канале 6 и снабженным элементами перемещения 10 и фиксации 11 (показаны условно) положения последнего.
Токоподводящий мундштук работает следующим образом.
Плавящийся электрод, проходя последовательно по корпусу 1 с каналом 2, через отверстие 9 стержня 8 и канал 5 наконечника 4, попадает в дугу и в конечном итоге в сварочную ванну.
Перемещая стержень элементом 7   механизма перемещения,  плавящийся электрод перемещается к одной из сторон канала 5 токоподводящего наконечника 4, изгибается и, за счет упругих свойств материала плавящегося электрода, стабильно, длительное время прижимается к ней, что приводит к устойчивой передаче энергии и, естественно, стабильному горению дуги.
Таким образом, процесс сварки будет продолжаться до полного «распила» токоподводящего наконечника, при этом процесс наладки мундштука становится простым, может производиться в процессе сварки, при длительных сварочных циклах, а так как ось сварки и направление перемещения стержня совпадают, повышается качество сварного шва за счет стабильного положения плавящегося электрода относительно оси сварного шва.