ПЕРЕДВИЖНОЙ ЭЛЕКТРОСВАРОЧНЫЙ ЭНЕРГОАГРЕГАТ

Полезная модель относится к области энергомашиностроения, в частности, к передвижным электросварочным энергоагрегатам, и может быть использована в качестве автономного источника электрического тока при дуговой сварке в полевых условиях, при строительстве различных объектов, а также при аварийных сварочных работах на магистральных пневматических и гидравлических трубопроводах для перекачивания газа и жидкости.
Известен передвижной электросварочный энергоагрегат, содержащий смонтированные на несущей раме двигатель внутреннего сгорания и силовой сварочный генератор постоянного тока, кинематически связанные между собой, а также топливный бак (см. напр. патент Японии на промышленный образец №728114, МКПО 13-01 от 29.03.1988 г.).
Недостатком известного передвижного электросварочного энергоагрегата является значительные массогабаритные характеристики и узкие эксплуатационные параметры, обусловленные сложной конструкцией несущей рамы, сложностью исполнения кинематической передачи от двигателя внутреннего сгорания к силовому сварочному генератору постоянного тока и малым диапазоном изменения скорости вращения последнего.
Известен передвижной электросварочный энергоагрегат, содержащий монтированные на несущей пространственной раме с амортизаторами двигатель внутреннего сгорания и силовой сварочный генератор постоянного тока, кинематически связанные между собой, а также топливный бак (см. напр. рекламный проспект - Каталог продукции, ООО научно-производственная фирма «Особые сварочные агрегаты», Энергоагрегат сварочный дизельный однопостовой «ОСА-350», стр.2-3, изд. 2007 г.).
Недостатками известного передвижного электросварочного энергоагрегата являются значительные вертикальные габариты, обусловленные расположением топливного бака фактически над двигателем внутреннего сгорания и узкие эксплуатационные параметры при проведении сварочного процесса, обусловленные соосным расположением вала отбора мощности (рабочего вала) двигателя внутреннего сгорания и силового генератора постоянного тока, и вследствие этого приводящие к малому диапазону скорости вращения силового генератора постоянного тока (недостаточная скорость вращения для проведения оптимальной качественной сварки со сварочным постоянным током, модулированным по амплитуде на высокой частоте порядка 400 Гц).
Известен также передвижной электросварочный энергоагрегат, содержащий смонтированные на несущей пространственной раме с опорными амортизаторами двигатель внутреннего сгорания и силовой сварочный генератор постоянного тока, кинематически связанные между
собой клиноременной передачей со шкивами, а также топливный бак (см. напр. патент РФ на промышленный образец №45094, МКПО 13-01, 13-02, 15-09 по заявке №96500922/49 от 25.09.1996 г.).
Данный передвижной электросварочный энергоагрегат является наиболее близким аналогом (прототипом) к предложенному техническому решению.
Недостатками известного передвижного электросварочного энергоагрегата являются значительные массогабаритные характеристики, обусловленные поперечным расположением относительно продольной оси несущей рамы двигателя внутреннего сгорания и силового сварочного генератора постоянного тока, расположением топливного бака фактически над двигателем внутреннего сгорания, а также малая надежность в эксплуатации вследствие недостаточных его амортизационных характеристик при низких параметрах виброизоляции и плохом подавлении возникающего структурного шума, обусловленных в свою очередь креплением двигателя внутреннего сгорания непосредственно на несущей раме без соответствующих промежуточных виброизолирующих элементов и расположением амортизаторов непосредственно в нижней части последней для упора в грунт места дислокации.
Целью настоящей полезной модели является улучшение массогабаритных характеристик передвижного электросварочного энергоагрегата, а также повышение надежности его в эксплуатации, путем улучшения его
амортизационных характеристик и улучшения параметров виброизоляции при значительном подавлении структурного шума. Поставленная цель достигается тем, что передвижной электросварочный энергоагрегат, содержащий смонтированные на несущей пространственной раме с верхним и нижним каркасами и опорными амортизаторами двигатель внутреннего сгорания и силовой сварочный генератор постоянного тока, кинематически связанные между собой клиноременной передачей со шкивами, а также топливный бак, в нем топливный бак размещен на нижнем каркасе упомянутой несущей пространственной рамы, одни из указанных опорных амортизаторов связаны одними концами с нижним каркасом несущей пространственной рамы, а другими концами связаны с нижней частью двигателя внутреннего сгорания, при этом силовой сварочный генератор постоянного тока смонтирован посредством опорной траверсы и промежуточного опорного узла на верхнем каркасе несущей пространственной рамы и расположен над топливным баком, ось рабочего вала силового сварочного генератора постоянного тока расположена в одной вертикальной плоскости с осью вала отбора мощности двигателя внутреннего сгорания, указанная опорная траверса жестко скреплена с двигателем внутреннего сгорания со стороны его вала отбора мощности и связана через другой из опорных амортизаторов, расположенный в вертикальной плоскости, проходящей через ось вала отбора мощности, с упомянутым промежуточным
опорным узлом, скрепленным с верхним каркасом несущей пространственной рамы, причем силовой сварочный генератор постоянного тока установлен с возможностью углового разворота на указанной опорной траверсе вокруг горизонтальной оси, параллельной оси его рабочего вала, и снабжен натяжным узлом разворота его вокруг этой горизонтальной оси.
Дополнительным отличием передвижного электросварочного энергоагрегата является то, что натяжной узел разворота силового сварочного генератора постоянного тока вокруг горизонтальной оси, параллельной оси его рабочего вала, включает вертикальный опорный стержень, выполненный с вилкой на верхнем конце и с резьбовым участком на нижнем конце, снабженном стопорными гайками, сопряженными с указанной опорной траверсой, а также включает выполненную на корпусе силового сварочного генератора постоянного тока проушину, шарнирно связанную с указанной вилкой на верхнем конце вертикального опорного стержня, пропущенного своим нижним концом через отверстие, выполненное в упомянутой опорной траверсе.
Кроме того, несущая пространственная рама снабжена опорными колесами, смонтированными на нижнем ее каркасе, а указанный промежуточный опорный узел выполнен в виде дополнительного каркаса, образованного продольными и поперечными балками.
Дополнительным отличием передвижного электросварочного энергоагрегата является то, что опорная траверса выполнена с
кронштейном, в верхней части которого расположена упомянутая горизонтальная ось углового разворота силового сварочного генератора постоянного тока.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг.1 - изображен общий вид передвижного электросварочного энергоагрегата;
На фиг.2 - вид А по фиг.1.
Передвижной электросварочный энергоагрегат содержит смонтированные на несущей пространственной раме 1 с верхним 2 и нижним 3 каркасами и опорными амортизаторами 4 двигатель 5 внутреннего сгорания (например, дизель) и силовой сварочный генератор 6 постоянного тока, кинематически связанные между собой клиноременной передачей с ведущим и ведомым шкивами 7, 8 и клиновыми ремнями 9, а также топливный бак 10. В заявленном передвижном электросварочном энергоагрегате топливный бак 10 размещен на нижнем каркасе 3 упомянутой несущей пространственной рамы 1, одни из указанных опорных амортизаторов 4 связаны одними концами «а» с нижним каркасом 3 несущей пространственной рамы 1, а другими концами «б» связаны с нижней частью «в» двигателя 5 внутреннего сгорания (например, дизеля). Силовой сварочный генератор 6 постоянного тока смонтирован посредством опорной траверсы 11 и промежуточного опорного узла на верхнем каркасе 2 несущей пространственной рамы 1 и расположен над топливным баком 10, ось
O-O1 рабочего вала 12 силового сварочного генератора 6 постоянного тока параллельна оси O-O2 вала 13 отбора мощности двигателя 5 внутреннего сгорания и расположена в одной с ней вертикальной плоскости. Ведущий шкив 7 упомянутой клиноременной передачи установлен непосредственно на валу 13 отбора мощности двигателя 5 внутреннего сгорания, а ведомый шкив 8 клиноременной передачи установлен на рабочем валу 12 силового сварочного генератора 6 постоянного тока. Указанная опорная траверса 11 жестко скреплена с двигателем 5 внутреннего сгорания со стороны его вала 13 отбора мощности и связана через другой из опорных амортизаторов 4, расположенный в вертикальной плоскости, проходящей через ось вала 13 отбора мощности, с упомянутым промежуточным опорным узлом, скрепленным с верхним каркасом 2 несущей пространственной рамы 1. Силовой сварочный генератор 6 постоянного тока установлен с возможностью углового разворота на указанной опорной траверсе 11, выполненной с кронштейном 14, вокруг горизонтальной оси 15, параллельной оси его рабочего вала 12, и снабжен натяжным узлом разворота его вокруг этой горизонтальной оси 15. Горизонтальная, ось 15 углового разворота силового сварочного генератора 6 постоянного тока расположена в верхней части кронштейна 14. Натяжной узел разворота силового сварочного генератора 6 постоянного тока вокруг горизонтальной оси 15, параллельной оси его рабочего вала 12, включает вертикальный опорный стержень 16, выполненный с вилкой
17 на верхнем конце «г» и с резьбовым участком на нижнем конце «д», снабженном стопорными гайками 18, сопряженными с указанной опорной траверсой 11 (с верхним и нижним ее торцами), а также включает выполненную на корпусе силового сварочного генератора 6 постоянного тока проушину 19, шарнирно связанную осью 20 (выполненной в виде шпильки) с указанной вилкой 17 на верхнем конце «г» вертикального опорного стержня 16, пропущенного своим нижним концом «д» через отверстие, выполненное в упомянутой опорной траверсе 11 (на чертеже не показано). Несущая пространственная рама 1 снабжена опорными колесами. 21, смонтированными посредством осей 22 на нижнем ее каркасе 3, а указанный промежуточный опорный узел выполнен в виде дополнительного каркаса 23, образованного продольными и поперечными балками. Клиноременная передача (ведущий и ведомый шкивы 7, 8 и клиновые ремни 9) снабжена защитным ограждением 24. Топливный бак 10 закреплен на нижнем каркасе 3 несущей пространственной рамы 1 посредством уголков 25 с крепежными элементами 26 и снабжен заправочной горловиной 27 с крышкой 28, топливной трубкой 29 с крепежным элементом 30 для ее монтажа на дополнительном каркасе 23 промежуточного опорного узла, а также снабжен дренажным штуцером 31 и пробкой 32 для слива топлива.
Передвижной электросварочный энергоагрегат работает следующим образом. На заданную рабочую позицию дислокации электросварочный
энергоагрегат перемещается на колесах 21. После запуска двигателя 5 внутреннего сгорания (например, дизеля) крутящий момент от его вала 13 отбора мощности передается через клиноременную передачу, образованную ведущим и ведомым шкивами 7, 8 и клиновыми ремнями 9, к рабочему валу 12 силового сварочного генератора 6 постоянного тока (высокочастотного, модулированного по амплитуде с частотой порядка 400 Гц). При этом силовым сварочным генератором 6 постоянного тока (например, синхронным генератором со встроенным в него силовым выпрямителем) вырабатывается электрический постоянный ток (модулированный по амплитуде с частотой порядка 400 Гц), подаваемый на свои силовые разъемы (на чертеже не показаны), к которым подключается приемник электрической энергии постоянного (сварочного, модулированного по высокой частоте порядка 400 Гц) тока, преимущественно сварочные кабели для проведения электросварочного процесса дуговой сваркой как штучным плавящимся электродом, так и сваркой и наплавкой порошковой проволокой в среде защитных газов (например, в среде аргона, гелия, углекислого газа и т.д.). Силовым сварочным генератором 6 постоянного тока вырабатывается одновременно и переменный электрический ток (трехфазный, частотой порядка 400 Гц, напряжением от 12 до 48 В), поступающий на отдельный силовой электрический разъем (на чертеже не показано) для приемника электрической энергии высокочастотного переменного трехфазного тока (например, для различного электроинструмента,
использующего высокочастотный переменный ток с частотой порядка 400 Гц). В процессе эксплуатации по мере растяжения клиновых ремней 9 клиноременной передачи осуществляется посредством упомянутого натяжного узла разворота угловой разворот корпуса силового сварочного генератора 6 постоянного тока вокруг упомянутой горизонтальной оси 15 шарнирной связи корпуса силового сварочного генератора 6 с опорной траверсой 11. При этом стопорные гайки 18 отвинчиваются, вертикальный опорный стержень 16 перемещается вверх на заданную дистанцию, поворачивая тем самым (за счет оси 20 шарнирной связи проушины 19 на корпусе силового сварочного генератора 6 с вилкой 17 на верхнем конце «г» вертикального опорного стержня 16) на заданный угол корпус силового сварочного генератора 6 постоянного тока. После этого стопорные гайки 18 опять закручиваются до упора в опорную траверсу 11. За счет углового разворота корпуса силового сварочного генератора 6 вокруг горизонтальной оси 15 обеспечивается требуемое натяжение ветвей клиновых ремней 9 клиноременной передачи.
Вследствие того, что передаточное отношение (отношение диаметров ведомого 8 и ведущего 7 валов, или иначе отношение числа оборотов/мин вала 13 отбора мощности двигателя 5 внутреннего сгорания к числу оборотов/мин рабочего вала 12 силового сварочного генератора 6 постоянного тока) клиноременной передачи выбрано в данном варианте исполнения несколько меньше 1, то число оборотов/мин вала 12 силового сварочного генератора 6 постоянного
тока несколько превышает число оборотов/мин вала 13 отбора мощности двигателя 5 (например, дизеля) внутреннего сгорания. За счет этого обеспечивается повышенная угловая скорость вращения ротора силового сварочного генератора 6 постоянного тока и тем самым обеспечивается повышенная частота модуляции постоянного тока и повышенная мощность последнего и, соответственно, обеспечивается повышенное качество электросварки на постоянном токе в широких диапазонах амплитуды сварочного тока (улучшается проплавление и уменьшается брызгообразование).
Поскольку силовой сварочный генератор 6 постоянного тока расположен непосредственно над топливным баком 10, а ось рабочего вала 12 силового сварочного генератора 6 постоянного тока параллельна оси вала 13 отбора мощности двигателя 5 внутреннего сгорания и расположена в одной с ней вертикальной плоскости, то тем самым обеспечиваются улучшенные массогабаритные характеристики в целом передвижного электросварочного энергоагрегата (за счет повышения компактности расположения отдельных его элементов и узлов).
Вследствие того, что одни из указанных опорных амортизаторов 4 связаны одними концами с нижним каркасом 3 несущей пространственной рамы 1, а другими концами связаны с нижней частью двигателя 5 внутреннего сгорания, при этом указанная опорная траверса 11 жестко скреплена с двигателем 5 внутреннего сгорания со стороны его вала 13 отбора мощности и связана через другой из опорных
амортизаторов 4, расположенный в вертикальной плоскости, проходящей через ось вала 13 отбора мощности, с упомянутым промежуточным опорным узлом, скрепленным с верхним каркасом 2 несущей пространственной рамы 1, то тем самым достигается повышение надежности в эксплуатации передвижного электросварочного энергоагрегата в целом, путем улучшения его амортизационных характеристик, а также обеспечивается улучшение параметров виброизоляции при значительном подавлении структурного шума.