Сварочный автомат для сварки под слоем флюса

Полезная модель относится к устройствам для автоматической сварки двумя сварочными горелками под слоем флюса.
Известен сварочный автомат (см. паспорт «Автомат сварочный двухдуговой модернизированный для сварки тавровых элементов на базе АДФ-1002-2УЗ», ООО «ТЮМЕНЬСТАЛЬМОСТ», 15.10.2007 г.), включающий корпус с закрепленной на нем поперечной плитой, ходовой механизм, состоящий из червячного редуктора, сменных шестерен и колесной пары, две сварочные головки, состоящие из редуктора с червячными и зубчатыми цилиндрическими передачами и роликов, подающих сварочную проволоку, направляющие ролики, установленные на выдвижных штангах, подающие механизмы и бункеры для флюса, расположенные на поперечной плите, кассеты для проволоки и блок управления, при этом ходовой механизм и подающие механизмы кинематически соединены с общим электродвигателем.
Недостатком является наличие одного привода для подачи сварочной проволоки на две сварочных головки, что не позволяет устанавливать на них разные режимы сварки. Вертикальный цепной привод ходового механизма обеспечивает передачу момента вращения только на два опорных колеса, а два других опорных ролика являются неприводными. Ступенчатое регулирование скорости подачи проволоки, и скорости ходового механизма при помощи сменных шестерен позволяет настраивать только некоторые дискретные режимы сварки, определяемые наличием комплектов сменных шестерен, что не обеспечивает плавную регулировку сварочного тока и скорости сварки, следовательно, снижает технологические возможности автомата. Кроме того, известный сварочный автомат не обеспечивает постоянную длину дуги в случае искривления вертикального сварного листа или наличия на нем вертикального сварного шва, что может вызвать недоплав или подрез сварного шва.
Наиболее близким по конструкции и технической сущности является сварочный автомат (патент №2430821, В23K 37/02, опубликованный 10.10.2011 г.), включающий корпус, выполненный в виде двух закрытых ходовых кареток с расположенными внутри их ходовым механизмом с приводом, две сварочные горелки, кассеты для сварочной проволоки, подающие механизмы сварочной проволоки с автономным приводом и средством плавной регулировки, выполненным в виде электронной схемы, направляющие ролики, копиры поверхности вертикального листа, на которых закреплены сварочные горелки, бункеры для флюса, и блок управления, содержащий регуляторы для раздельной настройки режимов каждой горелки.
Недостатком известного сварочного автомата является сварка только одной сварочной проволокой в каждой горелке, в результате чего ограничена производительность сварки, а также низкое качество сварки угловых швов с большим катетом в результате неустойчивости значений заданных параметров сварки.
Техническим результатом является повышение производительности сварки путем применения двух сварочных проволок в каждой горелке, возможность сварки швов с большими катетами за один проход, а также повышение стабильности и качества сварки.
Указанный технический результат достигается тем, что сварочный автомат, включающий корпус, выполненный в виде двух закрытых ходовых кареток с расположенными внутри их ходовым механизмом с приводом, две сварочные горелки, кассеты для сварочной проволоки, подающие механизмы сварочной проволоки с автономным приводом и средством плавной регулировки, выполненным в виде электронной схемы, копиры поверхности вертикального листа с направляющими роликами, бункеры для флюса, а также блок управления, содержащий регуляторы для раздельной настройки режимов сварки каждой горелки, согласно полезной модели содержит устройство для установки двух дополнительных кассет для сварочной проволоки, при этом подающий механизм, принимающий и выходной наконечники выполнены с возможностью ввода, протяжки и вывода из выходного наконечника одновременно двух сварочных проволок в каждую горелку посредством установки в подающем механизме двух пар подающих роликов с одинаковыми канавками, копиры поверхности вертикального листа снабжены устройством плавной корректировки угла поворота сварочной горелки поперек сварного шва, горелка снабжена двумя каналами для прохождения проволок; в частном случае выполнения автомата горелка состоит из приемного наконечника, центральной части, выходного наконечника, соединенного со стандартным сварочным наконечником, крепление горелки к устройству плавной корректировки угла поворота сварочной горелки осуществляется при помощи разъемного хомута.
Установка устройства для двух дополнительных кассет сварочной проволоки позволяет подавать в одну сварочную ванну одновременно две сварочные проволоки, что значительно повышает скорость сварки и производительность.
Выполнение подающего механизма, принимающего и выходного наконечников с возможностью ввода, протяжки и вывода одновременно двух сварочных проволок в каждую горелку направлено на решение основной задачи, а именно повышение производительности при обеспечении стабильности и качества сварки угловых швов большого сечения за один проход за счет стабильности подачи двух сварочных проволок в каждую горелку.
Наличие у копиров поверхности вертикального листа устройства плавной корректировки угла поворота сварочной горелки поперек сварного шва позволяет более тонко настраивать угол горелки относительно свариваемой детали, а во время сварки плавно изменять этот угол для получения различного формирования геометрических параметров углового сварного шва, т.е. сваривать угловые швы с изменяемыми геометрическими параметрами по длине конструкции.
Выполнение горелки модульного типа с расположением в ней двух каналов для прохождения двух проволок позволяет в 1,5-2,0 раза повысить производительность наплавки.
Установка более мощных шунтов и амперметров обеспечивает возможность сварки на токах до 1 кА и позволяет значительно увеличить силу тока на каждой горелке, а, следовательно, производительность и скорость сварки.
Крепление горелки разъемным хомутом возможно при любом повороте ее вокруг своей оси с возможностью регулирования расположения каналов вывода сварочной проволоки из сварочного наконечника относительно свариваемого стыка, что обеспечивает тонкую предварительную настройку геометрических параметров получаемых угловых сварных швов и в целом направлено на обеспечение качества формирования угловых швов, в том числе на обеспечение сварки угловых швов большого сечения за один проход.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о ее соответствии условию патентоспособности «новизна».
На фигуре 1 изображен общий вид сварочного автомата для сварки под слоем флюса. На фигуре 2 изображен вид по А фигуры 1. На фигуре 3 изображен принимающий наконечник подающего устройства. На фигуре 4 изображен выходной наконечник подающего устройства. На фигуре 5 изображена сварочная горелка. На фигуре 6 изображена схема расположения сварочных проволок относительно оси сварного соединения.
Сварочный автомат содержит корпус, выполненный в виде двух закрытых ходовых кареток 1 с расположенными внутри их ходовым механизмом с приводом (не обозначены), две сварочные горелки 2, кассеты 3 и 4, подающие механизмы сварочной проволоки 5 с автономным приводом 6 и средством плавной регулировки, выполненным в виде электронной схемы (не обозначена), а также блок управления 7, содержащий регуляторы для раздельной настройки режимов каждой горелки (не обозначены), бункеры для флюса 8, раму 9 для установки двух дополнительных кассет 4 для проволоки, закрепленную на задних стойках 10 ходовых кареток 1. Копиры поверхности вертикального листа 11 с направляющими роликами 12 снабжены устройством 13 плавной корректировки угла поворота сварочной горелки поперек сварного шва, подающий механизм 5 содержит дополнительно две пары подающих роликов 14 с одинаковыми канавками под проволоку, принимающий наконечник 15 выходной наконечник 16 и промежуточную направляющую (не обозначена), расположенную между парами роликов 14, что позволяет выполнять подачу одновременно двух сварочных проволок. Принимающий наконечник 15 выполнен в виде цилиндрической детали (Фиг. 3), в которой имеются отверстия 17 для установки каналов 18 подачи проволоки 19, выполненных в виде пружинных каналов и расположенных на расстоянии соответствующем расположению канавок на подающих роликах 14. Принимающий наконечник 15 закреплен на корпусе 5 подающего механизма 6. Выходной наконечник 16 выполнен в виде корпуса 20 и крышки 21. В корпусе 20 выполнены отверстия для установки каналов 18 подачи проволоки 19, расположенных на расстоянии соответствующем расположению канавок на роликах 14 механизма подачи проволоки 5. С другой стороны в корпусе 20 выполнены пазы (не обозначено) для установки каналов 18 подачи проволоки 19 до сварочной горелки 2 (Фиг. 4). Надежная фиксация каналов подачи проволоки 18 выполняется посредством прижатия крышки 21 к корпусу 20 выходного наконечника при помощи внешнего хомута 22.
Горелка 2 (Фиг. 5) выполнена с возможностью разборки и состоит из приемного наконечника 23, центральной части 24 и выходного наконечника 25, на котором расположен токопровод 26 и стандартный сварочный наконечник 27 с двумя отверстиями-каналами для подачи двух сварочных проволок. Сборка горелки 2 выполняется с помощью накидных гаек 28. Внутри установлены два канала (не обозначены) для надежной протяжки проволоки через горелку. Крепление горелки 2 к устройству 13 плавной корректировки угла поворота сварочной горелки осуществляется при помощи разъемного хомута 29. Такой способ крепления позволяет вращать горелку вокруг своей оси перед зажатием. Поворот горелки вокруг своей оси позволяет регулировать ширину сварного шва за счет изменения положения двух выходящих из горелки сварочных проволок относительно оси шва (Фиг. 6). Начальным считается положение сварочной горелки относительно оси сварного шва, при котором обе сварочные проволоки 19, выходящие из горелки, находятся на оси сварного шва. Это положение соответствует углу поворота горелки 0° относительно оси шва и получению сварного шва наименьшей ширины. Поворот горелки относительно оси шва выполняется в диапазоне от 0° до 90°. При этом положение горелки повернутой на 45° относительно оси сварного шва соответствует получению среднего значения ширины шва. Положение горелки повернутой на 90° относительно оси сварного шва соответствует максимально возможной ширине шва, при этом обе сварочные проволоки 19 располагаются симметрично оси шва на прямой перпендикулярной оси шва.
Автомат для сварки под слоем флюса работает следующим образом. Позиционируют автомат относительно изделия с помощью механизмов слежения автомата по изделию (не обозначены). Затем производят настройку положения сварочной проволоки относительно стыка с помощью копиров поверхности вертикального листа 11 с направляющими роликами 12. Корректируют угол поворота сварочной горелки поперек сварного шва при помощи устройства плавной корректировки 13, разъемного хомута 29 и механизма вертикального перемещения горелки (не обозначен). Перед началом процесса сварки на пульте управления автоматом 7 настраиваются необходимые параметры режима сварки с помощью регуляторов и установленных приборов. Выбирают направление выполнения сварки, настраивают необходимые задержки на панели блока управления 7. Далее производят соединение приводов перемещения автомата с колесами кареток 1 с помощью фрикционной муфты (не обозначена). Открывают заслонку подачи сварочного флюса в зону сварки. При нажатии кнопки «пуск» производят включение механизмов подачи проволоки 5, источников питания и системы перемещения сварочного автомата (не обозначены). Начинают процесс сварки. При выполнении сварочных работ оператор может следить за показаниями режима сварки, положением сварочной горелки относительно стыка и при необходимости производить их корректировку. Окончание процесса сварки производят нажатием кнопки «стоп». При этом останавливаются механизмы перемещения автомата, и происходит «отжиг» сварочной проволоки за счет настроенных временных задержек. После чего процесс сварки прекращается.