Изобретение относится к оборудованию для сварки в защитных газах и
может быть использовано в различньгх отраслях промышленности.
Целью изобретения является обеспечение ведения процесса сварки в защитных газах при больших расходах
и давлении газа с использованием га- зосжимающего наконечника без демонтажа
газовых систем на оборудовании, обеспечивающем сварку в защитных газах при обычном расходе и давлении
газа.
На фиг.1 приведена схема оборудования
для сварки металлическим расходуемым электродом в защитном газе с использованием предложенного устг
ройства; на фиг,2 - вертикальный разрез дополнительного клапана, входящего
в конструкцию устройства с указанием связи с комплектным электромагнитным клапаном; на фиг.З и 4 - в
увеличенном масштабе вертикальные местные разрезы, поясняющие функциональное взаимодействие различных деталей клапана, изображенного на фиг, фиг,2,
На фиг.1 показана типовая система
для электродуговой сварки расходуемым
электродом в защитном газе.В эту систему входит газозащитный наконечник 1,находящийся
на корпусе сварочной горелки 2, которая подключена через кабельный
шланг 3 к вспомогательно-обеспечивающему оборудованию 4, которое может
быть выполнено в виде стационарной установки или в виде подвижного агрегата. Кабельньй шланг 3 служит
для нескольких целей, а именно: для непрерьшной подачи расходуемой электродной
проволоки или подобного рабочего материала 5 с раздаточного барабана
6 через подающие ролики 7 и приемный узел 8; для непрерывной подачи
защитного газа от накопительного источника 9 по гибкому раздаточному
шлангу 10 к электромагнитному клапану 1 1 , которьтй действует как главный
отсечной клапан для подачи электропитания от источника 12. Накопительный
источник 9 представляет собой стандартный баллон сжатого газа с выходным
штуцером 13. К штуцеру 13 подсоединен Шланг 10, по которому осуществляется газопитание всей сварочной
системы.
Подготовка типовой системы электродуговой сварки к работе с повышенным
расходом и давлением защитного газа с применением газосжимающего сопла состоит в следующем.
Шланг 10 питания отсоединяется от штуцера 13 газового баллона 9 и подсоединяется
к штуцеру 14 дополнительного клапана 15. Для наглядности это и другие необходимые подсоединения,
необходимые для перехода на работу с га- 20 ньпЧ клапан 11 с газовой магистралью гозосжимающим сопловым наконечником 16,
на фиг. 1 показаны пунктирными линиями. Сварочная горелка 2 с газосжимающим
наконечником 16 работает от другого, более высокопроизводительного источника
газа, в качестве которого может служить использующаяся на предприятии
система 17 питания сжатым воздухом. Она включает в себя регулирующий вентиль
18 с рукояткой 19 регулирования давления питания. Кроме того, имеется
фильтр-сепаратор 20, с помощью которого осуществляют очистку воздуха при действующем рабочем давлении,
составляющем 3,5-70 кгс/см. Сжатый воздух подают по питающему шлангу 21
во входной штуцер 22 клапана 15. Гибким шлангом 23 соединяют выходной
штуцер 24 с газосжимающим наконечником (соплом) 16. Входящий в устройство
(см. фиг.2) дополнительный клапан 15 состоит из корпуса 25, в котором вьтолнено конусное седло 26
и два отверстия 27, 28 со штуцерамирелки 2, на боковой стенке стакана выполнено
отверстие 44.
В полости стакана 37 герметично н
скользящей посадке смонтирован плун- 25 жер 45 с трубчатым хвостовиком 46,
имеющим на торце канавки 47 (фиг.З). Хвостовик пропущен через отверстие
гильзы 35 до упора в торец штока 30.
Устройство работает следующим образом .
30
35
40
При открытом электромагнитном клапане 11 дополнительный клапан 15 открыт
и пропускает сжатый воздух под относительно высоким давлением от магистрали питания к газосжимающему
сопловому наконечнику 16 сварочной головки. В это время регулирующий вен
тиль 18 выводится рукояткой 19 в поло жение, при котором на индикаторе 29
реализуется потребное выходное давление . В таком режиме часть воздуха
проходит через отверстие 31 и стравливается в окружающую атмосферу че- 22, 24. Отверстие 27 является входным .- рез шланг 10 и отверстие (не показа- и связано с дополнительным источником но) в корпусе сварочной горелки 2.
17 газа через шланг 21, а другое 28 - выходным и связано через индикатор 29
и шланг 23 с наконечником 16.
Исполнительный механизм дополнительного
клапана 15 выполнен в виде штока 30 с центральным отверстием 31
(фиг.З) и запорньм конусом 32, соответствующим седлу 26 корпуса. Шток
установлен в корпусе между эластичными в аксиальном направлении диафраг-
менными манжетами 33 и 34, защемленными краями в корпусе. Манжета 33 выполнена
сплошной и поджата через гильЗУ 35 и пружинистое стопорное кольцо
36 установленным на корпусе 25 стаканом 37. Манжета 34 вьтолнена перфори-
рованной я поджата через фланец 38, расположенный противоположно стакану
37, пружинящим стопорным кольцом 39. В боковой стенке штока 30 (фиг.4)
выполнено дросселирующее отверстие
40, соединяющее входное отверстие 27
с камерой 41, образованной сплошной диаЛрагменной манжетой 33 и гильзой
35. Торец штока 30 со стороны перфорированной диафрагмы подпружинен относительно
фланца 38 пружиной 42 и снабжен регулировочным механизмом 43 (фиг.4) дросселирующего отверстия 40,
Нл торце стакана 37 установлен штуцер 14, связанный через электромагнитрелки
2, на боковой стенке стакана выполнено отверстие 44.
В полости стакана 37 герметично на скользящей посадке смонтирован плун-
жер 45 с трубчатым хвостовиком 46, имеющим на торце канавки 47 (фиг.З)..
Хвостовик пропущен через отверстие гильзы 35 до упора в торец штока 30.
Устройство работает следующим образом .
При открытом электромагнитном клапане 11 дополнительный клапан 15 открыт
и пропускает сжатый воздух под относительно высоким давлением от магистрали питания к газосжимающему
сопловому наконечнику 16 сварочной головки. В это время регулирующий вентиль
18 выводится рукояткой 19 в положение , при котором на индикаторе 29
реализуется потребное выходное давление . В таком режиме часть воздуха
проходит через отверстие 31 и стравливается в окружающую атмосферу че-
рез шланг 10 и отверстие (не показа- но) в корпусе сварочной горелки 2.
0
5
Пря переводе электромагнитного клапана
1 1 в перекрытое положение камера 41 над диафрагменной манжетой 33 становится
герметизированно замкнутой, причем перекрытый объем определяется в основном объемом шланга 10. В этом
случае воздух, проходя через отверстие 31, относительно медленно повышает
давление над диафрагменной манжетой 33, которая постепенно отжимается вниз в положение, при котором
конус 32 щтока садится в седло 26, перекрьшая доступ воздутсу из питающей
стационарной магитрали к сопловому наконечнику 16 сварочной горелки.
В свою очередь, когда дополнительный клапан 15 закрыт, а электромагнитный
клапан 11 переводится в открытое состояние , происходит быстрое стравливание
воздуха из объема над диафрагмен- ной манжетой 33, в результате чего пружина А2, разжимаясь, открывает
клапан, давая возможность воздуху с большим давлением (от стационарной
компрессорной системы) быстро заполнить объем под манжетой 33.
Замедленное перекрывание .дополни- тельного клапана, обеспечиваемое с помощью электромагнитного клапана,
обеспечивает временную задержку в перекрьгоании доступа воздуха под боль
большим давлением к наконечнику 16 и охлаждающую продувку наконечника сварочной горелки после отключения
электропитания и прекращения сварки. Величина этой временной задержки зависит
от диаметра отверстия 31, а также от объемных соотношений, определяемых , в частности, объемом
шланга 10. Временная задержка, используемая для охлаждения, может быт
различной для различных типов приме- няемых наконечников и соответственно
различных видов обработки. Для подбора необходимой временной задержки применительно
к используемому сварочному оборудованию и рабочим параметрам реализуемого процесса обработки отверстие
31 выполняют регулируемым по размеру. В нижней части штока 30 дополнительного
клапана выполнено резьбовое отверстие (фиг.А), в которое входит регулировочный винт или жиклер
43, имеющий головку с гнездом под торцовой ключ для регулирования его продольного положения посредством
вращения. При изменении продоль- ного положения жиклера изменяется
сечение отверстия 31. Доступ к жиклеру A3 обеспечивается достаточно прос
то за счет снятия на время пружинящего кольца 39 и пружины 42.
Для нормального функционирования
устройства проходное сечение дополнительного
клапана должно превосходить проходное сечение электромагнитного клапана, так как электромагнитный
клапан, входящий в комплект стандартного сварочного оборудования, не способен
обеспечить пропускание доста-
0
5 О 0
г
5
точно больших объемов газа, необходимых
для функционирования газосжи- мающего соплового наконечника. При
этом очевидно, что максимальная эффективная площадь проходного сечения
отверстия в штоке должна быть меньше площади проходного сечения электромагнитного
клапана. Это необходимо для того, чтобы при открывании электромагнитного клапана обеспечить
быстрое открьшание дополнительного клапана.
Для удобства монтажа и демонтажа
дополнительного клапана вместе с арматурой его заключают в корпус, имеющий по крайней мере одну плоскую,
стенку, имеющую адгезионное покрытие, запрещенное предохранительной пленкой.
Формула изобретения
1. Устройство для сварки в защитных
газах, содержащее горелку, соединенную через электромагнитный клапан
с источником защитного газа, и дополнительный клапан, установленный между электромагнитным клапаном и
горелкой и имеющий корпус с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения
ведения процесса сварки при больших расходах защитного газа с использованием
газосжимающего наконечника , устройство снабжено дополнительным источником газа, а в корпусе
дополнительного клапана выполнено конусное седло и два снабженных штуцерами
отверстия, одно из которых - входное - связано с дополнительным
источником газа, а другое - выходное - с наконечником сварочной горелки, ис-
полнительньЁй механизм дополнительного клапана выполнен в виде штока с
центральным отверстием и запорным конусом , соответствующим упомянутому
седлу, шток установлен в корпусе между двумя эластичными в аксиальном
направлении диафрагменными манжетами, краями защемленными в корпусе,при этом
одна из манжет выполнена сплошной и поджата через гильзу и пружинистое стопорное
кольцо установленным на корпусе стаканом, а другая - вьтолнена перфорированной и поджата через фланец
пружинягр м стопорным кольцом, расположенный противоположно стакану, в боковой стенке щтока выполнено
дросселирующее отверстие, соединяю9150
щее входное отверстие с камерой, образованной сплошной диафрагменной манжетой и гильзой, установленной со
стороны стакана, а торец штока, рас- положенный со стороны перфорированной
диафрагменной манжеты, подпружинен и снабжен регулировочным механизмом дросселирующего отверстия, на торце
стакана установлен штуцер, связанный через электромагнитный клапан с газовой магитралью горелки, на боковой
стенке выполнено вьтускное отверстие, в полости стакана герметично на
15
50 31
Фиг.)
Редактор О.Спесивых
Составитель А.Гаврилов
Техред М.Моргентал
Заказ 5271/58
Тираж 89А
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5
с
0
1 10
скользящей посадке смонтирован
плунжер с трубчатым хвостовиком, имеющттм на торце канавки, при этом хвостовик пропущен через отверстие
г шьзы до упора в торец штока.
2. Устройство,по П.1, отличающееся
тем, что, с целью удобства монтажа и демонтажа дополнительного клапана, дополнительный
клапан заключен в корпус, имеющий по крайней мере одну плоскую стенку,
имеющую адгезионное покрытие, защищенное предохранительной пленкой.
/7 18
.2
Корректор Н.Борисова
