МОБИЛЬНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АГРЕГАТ

Предлагаемая полезная модель относится к электросварочному оборудованию и может быть использована для автономной от внешней электросети эксплуатации, преимущественно при ремонтных работах, когда необходима ручная электродуговая сварка в полевых условиях, а также в производственных условиях с небольшим объемом сварочных работ.
Известен преобразователь универсальный мобильный сварочный, содержащий аккумуляторную батарею, источник энергии вращательного движения в виде двигателя внутреннего сгорания, кинематически связанный с устройством для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую в виде генератора, имеющего блок формирования зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи. Имеется модуль регулирования тока сварки, выполненный в виде двух регуляторов с общим задатчиком и переключателем выбора способа регулирования тока сварки, один из которых - регулятор тока по частоте, а другой - регулятор тока по возбуждению генератора, причем регулятор тока по частоте дополнительно снабжен блоком для задания и поддержания величины сварочного тока путем воздействия на регулирующий орган частоты вращения двигателя внутреннего сгорания посредством исполнительного электрического привода, (пат. РФ на полезную модель №48489, МПК В23К 9/10, опубл. 27.10.2005, Бюл. №30)
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и нерациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания при регулировании сварочного тока по частоте его вращения, так как соотношение мощности и расхода топлива двигателей внутреннего сгорания зависит от частоты вращения их коленчатого вала. Сложность конструкции вызвана наличием электрических регуляторов тока сварки, необходимостью применения специального генератора большой мощности.
Наиболее близким по конструкции и достигаемому техническому результату является автомобильный сварочный агрегат, в котором задействованы узлы штатной комплектации автомобиля: автомобильная аккумуляторная батарея, источник энергии вращательного движения в виде двигателя внутреннего Сгорания, кинематически связанный с устройством автомобильного типа для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую в виде автомобильного генератора, имеющего блок формирования зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи. Также имеется электрический блок управления автоматической энергоотдачи в необходимой пропорции мощности генератора и аккумуляторной батареи в процессе сварочных работ, а также обеспечивающий подзаряд аккумуляторной батареи в их паузах и работоспособность системы зажигания двигателя внутреннего сгорания. Для дистанционного управления напряжением поджига дуги и величины сварочного тока на электрододержателе сварочного аппарата имеется рычаг гибкой связи с приводом дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания (пат. РФ на изобретение №2042484, МПК В23К 9/10, опубл. 27.08.1995).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и нерациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания при регулировании сварочного тока по частоте его вращения, так как соотношение мощности и расхода топлива двигателей внутреннего сгорания зависит от частоты вращения их коленчатого вала. Сложность конструкции вызвана наличием электрических регуляторов, обеспечивающих необходимую величину тока сварки при совместной энергоотдаче генератора и аккумуляторной батареи с обеспечением работоспособности системы зажигания двигателя внутреннего сгорания.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и обеспечение более рационального использования мощности двигателя внутреннего сгорания с применением серийно изготавливаемых автомобильных генераторов и аккумуляторных батарей.
Для достижения указанного технического результата в мобильном сварочном агрегате, содержащем аккумуляторную батарею, источник энергии вращательного движения в виде двигателя внутреннего сгорания, кинематически связанный с устройством автомобильного назначения для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую, оснащенным средством формирования зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи и системой вывода электрической энергии, совместно с аккумуляторной батареей, для образования сварочной дуги, применены следующие новые признаки.
Мобильный сварочный агрегат выполнен отдельно от транспортного средства. Устройство для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую выполнено в виде двух генераторов автомобильного назначения, изготовленных для бортовой сети на номинальное напряжение по отдельности в 12 и 24 вольта со средством формирования соответствующего зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи, выполненным индивидуально для каждого их них. Кинематическая связь двигателя внутреннего сгорания с генераторами осуществлена с помощью раздаточного узла. Аккумуляторная батарея выполнена из двух блоков, изготовленных на номинальное напряжение бортовой сети транспортного средства 12 вольт. Имеется переключатель способный производить параллельную или последовательную коммутацию блоков аккумуляторной батареи с одновременным приведением в действие одного из автомобильных генераторов на напряжение 12 или 24 вольта, соответственно, и подключением его выходных контактов к аккумуляторной батарее. Система вывода электрической энергии для образования сварочной дуги представляет собой подключение сварочных кабелей к выходным контактам аккумуляторной батареи посредством переключателя. Двигатель внутреннего сгорания имеет индивидуальные электрическую сеть зажигания и аккумулятор.
Существенность признаков полезной модели объясняется использованием серийно изготавливаемых автомобильных генераторов и аккумуляторных батарей на стандартное напряжение бортовой сети транспортных средств, а также отсутствием необходимости изменять частоту вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, а значит возможность настройки ее значения, при котором происходит рациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания.
На чертеже изображена блок-схема мобильного сварочного агрегата.
Мобильный сварочный агрегат выполнен отдельно от транспортного средства и содержит аккумуляторную батарею, выполненную из двух блоков 1 и 2, изготовленных на номинальное напряжение бортовой сети транспортного средства 12 вольт. В качестве блоков 1 и 2 наиболее рационально применение автомобильных аккумуляторов, приспособленных для стартерного запуска двигателя внутреннего сгорания. Имеется источник энергии вращательного движения в виде двигателя внутреннего сгорания 3, кинематически связанного с устройством автомобильного назначения для преобразования механической энергии вращательного движения в электрическую в виде двух генераторов 4 и 5 автомобильного назначения, выполненных для бортовой сети на номинальное напряжение по отдельности в 12 и 24 вольта. Генераторы 4 и 5 индивидуально оснащены средством формирования зарядного постоянного тока для аккумуляторной батареи, изготовленным для работы в составе бортовой сети транспортного средства.
Кинематическая связь двигателя внутреннего сгорания 3 с генераторами 4 и 5 осуществлена с помощью раздаточного узла 6, например выполненного в виде ременной передачи. Раздаточный узел 6 имеет такое передаточное отношение, при котором обеспечивается номинальная частота вращения якорей генераторов при оптимальной с точки зрения расхода топлива частоте вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания 3.
Имеется переключатель 7, способный производить параллельную или последовательную коммутацию блоков 1 и 2 аккумуляторной батареи с одновременным приведением в действие одного из автомобильных генераторов 4 и 5 на 12 или 24 вольта, соответственно, и подключением выходных клейм одного из них к аккумуляторной батарее.
Система вывода электрической энергии для образования сварочной дуги представляет собой подключение сварочных кабелей 8 и 9 к выходным клеммам аккумуляторной батареи посредством переключателя 7. Двигатель внутреннего сгорания 3 имеет индивидуальные электрическую сеть зажигания и аккумулятор (на чертеже не показаны).
Пользуются мобильным сварочным агрегатом следующим образом.
Перед началом сварочных работ производят запуск двигателя внутреннего сгорания 3 с помощью индивидуальных электрической сети и аккумулятора. Двигатель внутреннего сгорания 3 посредством раздаточного узла 3 приводит во вращение генераторы 4 и 5. Переключателем 7 подключают блоки 1 и 2 аккумуляторной батареи параллельно или последовательно, при этом одновременно приводится в действие один из автомобильных генераторов 4 и 5 на напряжение 12 или 24 вольта, соответственно, и происходит подключение его выходных контактов к аккумуляторной батарее, благодаря чему осуществляется подзарядка ее блоков 1 и 2 в паузах сварочных работ. Параллельное или последовательное подключение блоков 1 и 2 обеспечивает ступенчатое регулирование напряжения аккумуляторной батареи и, соответственно, регулирование сварочного тока. Так как с помощью переключателя 7 произведено подключение сварочных кабелей 8 и 9 к выходным клеммам аккумуляторной батареи, при сварочных работах образование сварочного тока происходит преимущественно с использованием электроэнергии блоков 1 и 2 аккумуляторной батареи, подзарядка которых происходит в промежутках времени простоев, связанных с паузами сварочных работ, согласно их технологии, либо при необходимости более глубокой зарядки после продолжительного использования.
Вследствие использования серийно изготавливаемых автомобильных генераторов и аккумуляторных батарей, имеющихся в широком ассортименте, происходит упрощение конструкции мобильного сварочного агрегата, так как не требуется применение специальных и дорогостоящих мощных генераторов и громоздкой электронной системой регулирования сварочного тока. Мощности автомобильных генераторов 4 и 5 достаточно для подзарядки блоков 1 и 2 аккумуляторной батареи, обеспечивающей необходимый электрический ток для ручной дуговой сварки. При этом обеспечивается более рациональное использование мощности двигателя внутреннего сгорания 3, так как не требуется регулирование сварочного тока изменением частоты вращения его коленчатого вала, а значение его установленной мощности может быть меньше, из-за того, что он не предназначен для транспортного средства.