УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДНОЙ СВАРКИ

Полезная модель относится к сварочной технике, в частности, к установке для подводной механизированной сварки, и может быть использована для проведения подводных сварочных работ при ремонте гидротехнических сооружений, морских стационарных платформ и корпусов судов, а также магистральных трубопроводов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению можно отнести устройство для подводной механизированной сварки, содержащее корпус, выполненный из ударопрочного пластика, держатель с контактным наконечником, соединенным с корпусом с помощью направляющего канала, в котором расположена подаваемая в зону сварки электродная проволока, токоподвод, связывающий источник электрического тока и держатель, при этом в корпусе размещены катушка с намотанной на нее электродной проволокой, шаговый электродвигатель, приводящий роликовый механизм подачи проволоки посредством редуктора, а редуктор и шаговый двигатель размещены в отдельной емкости, заполненной диэлектрической жидкостью и имеющей разгрузочное устройство, выполненное в виде мембраны, наружная сторона которой контактирует с окружающей средой (см. патент US 3892937A, опубл., 01.07.1975).
Недостатками известного устройства являются недостаточная ремонтопригодность, особенно проявляющейся при удаленности места проведения сварочных работ от пункта обслуживания, невозможность замены отдельных узлов и механизмов при выходе из строя отдельного элемента устройства, малая прочность корпуса шагового электродвигателя с редуктором.
Технической проблемой является устранение отмеченных недостатков.
Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности устройства за счет обеспечения ремонтопригодности при удаленности места проведения сварочных работ от пункта обслуживания посредством замены отдельных элементов устройства.
Проблема решается и технический результат достигается за счет того, что устройство для подводной сварки, содержит корпус, выполненный из ударопрочного пластика, держатель с контактным наконечником, соединенным с корпусом с помощью направляющего канала, в котором расположена подаваемая в зону сварки электродная проволока, токоподвод, связывающий источник электрического тока и держатель, при этом в корпусе размещены катушка с намотанной на нее электродной проволокой, шаговый электродвигатель, приводящий роликовый механизм подачи проволоки посредством редуктора, а редуктор и шаговый двигатель размещены в отдельной емкости, заполненной диэлектрической жидкостью и имеющей разгрузочное устройство, выполненное в виде мембраны, наружная сторона которой контактирует с окружающей водной средой. Согласно полезной модели направляющий канал выполнен в виде трубки, концы которой вкручены непосредственно в держатель и фитинг корпуса, емкость, в которой размещены редуктор и шаговый двигатель, выполнена в виде прочного корпуса из нержавеющей стали, роликовый механизм подачи проволоки выполнен из пластика и соединенном с корпусом шагового двигателя и редуктора посредством болтового соединения, при этом корпус шагового двигателя с редуктором, механизм подачи проволоки и катушка закреплены на единой панели, связанной с корпусом.
Токоподвод может быть выполнен в виде кабеля, на конце которого расположен кабельный наконечник, с помощью которого кабель соединен с держателем, при этом соединение кабеля и держателя выполнено неразъемным. Контактный наконечник выполнен сменным. Механизм подачи выполнен четырехроликовым, состоящим из двух пар подающих проволоку роликов.
Полезная модель поясняется при помощи чертежей, представленных на фиг. 1, 2, 3.
Устройство содержит корпус 1, выполненный из ударопрочного пластика, держатель 2 с контактным наконечником 3, соединенным с корпусом 1 с помощью направляющего канала 4, в котором расположена подаваемая в зону сварки электродная проволока 5, токоподвод 6, связывающий источник электрического тока (на чертежах не показан) и держатель 2. В корпусе 1 размещены катушка 7 с намотанной на нее электродной проволокой 5, шаговый электродвигатель 8, приводящий роликовый механизм 9 подачи проволоки 5 посредством редуктора 10. Направляющий канал 4 выполнен в виде трубки, концы которой вкручены непосредственно в держатель 2 и фитинг 11 корпуса 1, редуктор 10 и шаговый двигатель 8 размещены в отдельном прочном корпусе 12, выполненном из нержавеющей стали и образующем герметичную емкость, которая снабжена разгрузочным устройством, выполненном в виде мембраны 13, наружная сторона которой контактирует с окружающей средой. Корпус 12 снабжен заливной горловиной с герметичной крышкой 14. Роликовый механизм 9 подачи проволоки 5 также установлен в отдельном корпусе 15, заполненном диэлектрической жидкостью, выполненном из пластика и соединенном с корпусом 12 шагового двигателя 8 и редуктора 10, при этом корпус 12 шагового двигателя 8 с редуктором 10, корпус 15 механизма 9 подачи, а также катушка 7 закреплены на единой панели 16, связанной с корпусом 1. То есть панель 16 объединяет все внутренние элементы корпуса в единый быстросменный модуль.
Токоподвод 6 выполнен в виде кабеля, на конце которого расположен кабельный наконечник (на чертеже не показан), с помощью которого кабель соединен с держателем 2, при этом соединение кабеля и держателя 2 выполнено неразъемным.
Контактный наконечник 3 выполнен сменным. Механизм 9 подачи выполнен четырехроликовым, состоящим из двух пар подающих проволоку роликов 17.
Устройство используется следующим образом. Подводный полуавтомат предназначен для выполнения водолазных работ по сварке металлических конструкций в морской и пресной воде при гидростатическом давлении до 1 мПа. Применение полуавтомата и специальных порошковых проволок позволяет обеспечить высокое качество сварных соединений и повышение в 1.5-2 раза производительности работ по сравнению с ручной электродуговой сваркой металлическими электродами. Полуавтомат является устройством, обеспечивающим непрерывную подачу электродной проволоки и горение электрической дуги в процессе сварки. Направление электродной проволоки в зону сварки и перемещение ее по изделию осуществляется вручную водолазом-сварщиком с помощью специального держателя 2. Необходимые режимы сварки обеспечиваются инверторным источником тока. Скорость перемещения электродной проволоки по изделию выбирается и поддерживается водолазом-сварщиком. Держатель 2 подводит электродную проволоку 5 в зону сварки. Электродная проволока 5 подается по отдельному направляющему каналу 4, а сварочный ток по специальному токоподводу 6. Конструкция держателя 2 выполнена таким образом, что ее можно оперативно отремонтировать, используя легкодоступные материалы. Так, направляющий канал 4 легко вкручивается в держатель 2 со стороны ручки и в специальный фитинг 11 (наконечник) со стороны корпуса 1 полуавтомата. На токоподводе 6 предусмотрен кабельный наконечник.
С целью уменьшения утомляемости водолаза-сварщика и повышения гибкости токоподвода 6, последний выполнен из кабеля сечением жилы 35  Изнашиваемый элемент - контактный наконечник 3 - выполнен съемным. Корпус 1 полуавтомата выполнен из ударопрочного пластика и служит для размещения и крепления механизма 9 подачи и катушки 7 с электродной проволокой 5, а также для защиты металлических деталей этих узлов, находящихся под сварочным напряжением от внешних факторов (деформации, электрокоррозии). Все элементы полуавтомата собраны на панели 16 основания, что упрощает замену каждого элемента.
Корпус 1, при необходимости, возможно заменить любым ударопрочным кейсом подходящего размера, способного вместить в себя панель 16 основания с размещенными на ней элементами. Подвешивание корпуса 1 полуавтомата и опускание его к месту выполнения работ осуществляется за специальные ручки (на чертежах не показаны). Механизм 9 подачи служит для подачи электродной проволоки 5 через направляющий канал 4 держателя 2 в зону сварки. Механизм 9 подачи состоит из проволокопротяжного механизма, коррозионностойкий корпус 15 которого выполнен из пластика. Привод механизма 9 представляет собой двухступенчатый цилиндрический прецизионный редуктор 10 в сборке с шаговым двигателем 8 постоянного тока типа NEMA 34. Редуктор-шаговый двигатель (мотор-редуктор) 8, 10 собраны в общем прочном герметичном корпусе 12 из нержавеющей стали, полость которого полностью заполнена диэлектрической жидкостью, которая обладает малым коэффициентом вязкости и достаточным смазывающим эффектом. Питание на механизм подачи подводится кабелем, проходящим через сальниковый ввод 18 и далее через герморазъем 19, далее через корпус 12 к шаговому двигателю 8. Жидкость заливается через отверстие, закрытое крышкой 14.
Для уравнивания давления жидкости с давлением окружающей средой и, как следствие, уменьшения толщины стенок корпуса 12 редуктора 10 и возможности применения стандартного сальникового уплотнения выходного вала 20, предусмотрена система разгрузки в виде мембраны 13.
Все это обеспечивает стабильную работу шагового двигателя 8 и элементов редуктора 10 на глубинах, доступных водолазам-сварщикам.
Четырехроликовый 17 механизм 9 подачи обеспечивает стабильную подачу проволоки в канал 4 держателя 2, уменьшая ее возможную деформацию при сматывании с катушки 7. Величина усилия прижима регулируется прижимным механизмом 21, что позволяет найти оптимальное усилие прижатия проволоки 5 для обеспечения надежной подачи без ее деформации.
Таким образом, крепление всех элементов внутри корпуса 1 на общей панели 16 позволяет быстро произвести замену всего внутреннего модуля. Так же быстро могут быть заменены корпуса 12 и 15 в случае выхода их из строя. При этом увеличивается защита элементов, размещенных в отдельных указанных герметичных корпусах, что повышает надежность устройства при его эксплуатации и ремонте.