ГлавнаяРазноеМашина контактной сварки

Машины контактной точечной сварки ( точечные машины ). Машина контактной сварки


Машина контактной точечной сварки сфера применения, особенности конструкции

Электрическая контактная сварка считается одним из наиболее универсальных методов выполнения неразъемных соединений различных металлов. В зависимости от того какую конструкцию имеет машина контактной точечной сварки, она может применяться и в бытовых условиях, и в составе мощных производственных линий.

Принцип контактной сварки и его влияние на конструкцию оборудования

Электрический ток способен нагревать металлические изделия при прохождении через них, при определенных условиях происходит плавление материала. Создаваемое усилие сжатия, передаваемое на заготовки, вызывает соединение свариваемых деталей на молекулярном уровне. Данный принцип нашел применение в сварке различных марок стали, цветных металлов, сплавов. Существует несколько разновидностей контактной сварки:

схема точечной сварки

  • Точечная сварка позволяет формировать сварное соединение (точку) между двумя электродами.
  • При стыковой сварке соединение заготовок происходит по всему сечению торца свариваемых деталей (трубы, арматура, проволока).
  • Шовная сварка отличается от точечной тем, что формируется непрерывный ряд сварных точек, образуя сплошной шов.

Исходя из условий создания сварного соединения, машина для контактной сварки, в том числе и стыковой, должна обеспечить выполнение следующих действий:

  • Создание сварочного тока необходимой (достаточно большой) силы.
  • Обеспечение необходимого усилия сжатия свариваемых деталей.
  • Точная дозировка сварочного воздействия по времени.

Именно эти факторы и определяют конструктивное исполнение, которое должна иметь машина контактной сварки, для обеспечения высокого качество и скорости выполнения процесса. Основными узлами агрегата контактной сварки являются:

  • Понижающий трансформатор или конденсаторная батарея.
  • Прерыватель электрической цепи.
  • Устройство, создающее усилие на электродах или между свариваемыми деталями.

Трансформаторы для контактной сварки

Количества теплоты, выделяемой при прохождении электрического тока при контактной точечной или стыковой сварке, учитывая то, что сопротивление металлов незначительно, зависит от величины силы тока. Поэтому трансформаторы машины для сварки должны обеспечивать на вторичной обмотке значительные величины этого показателя. Если в малогабаритных бытовых устройствах сила тока может составлять 3-5 кА, то промышленные установки позволяют достигать значений в 300-500 кА.

В связи с тем, что высокое напряжение во вторичной цепи сварочного аппарата не требуется, трансформаторы, применяемые для контактной сварки должны обладать высоким коэффициентом трансформации. Конструкция этого устройства имеет следующие особенности:

  • Для получения максимального значения силы тока вторичная обмотка обычно имеет один виток, при этом сечение проводника достаточно велико, данный параметр определяется расчетным путем. Для обеспечения расчетной силы тока проводники из технической меди соединяются параллельно.
  • Обмотки трансформатора для точеной, стыковой сварки чаще всего имеют дисковое устройство, такая конструкция способствует равномерному распределению нагрузки на все секции. Кроме того, это позволяет добиться лучшего охлаждения обмоток.
  • В связи с тем, что машина работает в режиме постоянных высоких нагрузок, возникает необходимость в усилении защиты обмоток от воздействия высоких температур, атмосферной влаги или конденсата. Для этой цели обмотки трансформатора покрываются специальным полимерным термостойким компаундом, который обеспечивает герметичность проводников.
  • Для снижения рабочей температуры обмоток, трансформаторы должны быть обеспечены эффективной системой охлаждения. Установки небольшой мощности могут иметь воздушное охлаждение, а для высокомощных агрегатов необходимо применять водяные устройства для снижения температуры, именно они считаются наиболее эффективными.
  • Машина для контактной сварки работает в режиме частого пуска, в промышленных устройствах эта частота может доходить до 400-500 включений в минуту. В связи с этим возникают значительные механические нагрузки, поэтому трансформатор должен иметь конструкции с определенным запасом прочности.
  • Чаще всего трансформатор такого типа имеет сердечник броневого типа, это определено именно возможностью высоких нагрузок. Допускается, при изготовлении машин малой мощности, применение сборного сердечника из пластин.
  • Регулировка силы сварочного тока осуществляется при помощи устройств, работающих в первичной цепи. В контактной сварке применяется секционирование первичной обмотки, когда отдельные ее элементы подключаются в разном порядке, или электронное управление процессом. При этом используют тиристорные схемы, позволяющие добиться плавной и точной регулировки.

Контактная точечная сварка при помощи трансформаторных машин обладает существенным недостатком. Неравномерная нагрузка и высокая частота включений оказывает негативное влияние на питающую сеть, возникает так называемый перекос фаз, особенно это характерно для однофазной машины. Для устранения такого влияния применяется конденсаторная машина контактной сварки, которая значительно отличается своими характеристиками.

Конденсаторная сварка

Машина конденсаторной сварки позволяет создать равномерную нагрузку на электрическую сеть предприятия. Она может применяться для точечной контактной, стыковой и некоторых других видов сварки. Принцип действия, по которому работает машина, основан на использовании накопленной в конденсаторных батареях электрической энергии. При этом заряд элементов происходит постоянно, что делает нагрузку на сеть равномерной, не оказывающей на нее негативного влияния.

  • Для стыковой сварки применяют установки бестрансформаторного типа. В данном случае накопленный заряд протекает через свариваемые детали в момент их соприкосновения. Под действием определенного усилия происходит сваривание исходных деталей. Данный способ позволяет допиться высокой точности продолжительности импульса и его мощности, достигается это изменением емкости конденсаторов.
  • Контактная, а также шовная сварка осуществляется с применением трансформаторного способа. В этом случае разряд конденсатора осуществляется на первичную обмотку понижающего трансформатора, то есть принцип работы не изменяется, разница заключается именно в применении аккумулированной энергии.

Конденсаторная сварка

Конструктивно контактная сварочная машина конденсаторного типа состоит из двух основных узлов — зарядной и разрядной части. Применяемые схемы могут значительно отличаться в устройствах различных производителей, но выполняют одни и те же функции:

  • Обеспечение заряда батареи до необходимой величины, причем в определенное время. Для этой цели применяется повышающий трансформатор.
  • Выделение сохраненной энергии на свариваемых деталях или электродах, при этом возможна как полная, так и частичная разрядка батареи.

Именно принцип конденсаторной сварки применяется при изготовлении малогабаритных сварочных устройств небольшой мощности. Такая машина для контактной сварки может применяться в быту. Она отличается небольшими размерами, может работать от обычной электрической сети. В основном такие аппараты применяются для стыковой сварки шпилек, болтов, других элементов различного сечения. Несмотря на скромные габариты, такая машина своими возможностями не уступает более мощной технике. Более того, подобные устройства можно вполне смонтировать своими руками, конечно в производственных масштабах их нельзя будет применить, но для ограниченных личных целей хватит вполне.

Конструкция привода сжатия

Если с электрической частью машин для стыковой и точечной сварки все более или менее понятно, существенных различий в конструкции нет, то механизм создания необходимого для сварки усилия может существенно отличаться. При этом именно он определяет сферу применения оборудования.

Существует два основных подхода к конструкции механизма сжатия, благодаря которой осуществляется контактная точечная сварка.

  • Стационарная машина представляет конструкцию в едином корпусе. Усилие может передаваться на электроды посредством механических или пневматических механизмов. Применяемые приводы позволяют менять величину прилагаемого усилия в широких пределах.

Механические устройства сжатия обуславливают меньшую стоимость оборудования, в то время как пневматические позволяют осуществлять более точную регулировку режимов работы.

  • Отдельно стоит оборудование для комплектации автоматических поточных линий, предназначенных для контактной сварки. Основным элементом, обеспечивающим передачу усилия и непосредственное выполнение сварочных работ, являются подвесные клещи. Благодаря им повышается мобильность технологического процесса, сварщик не привязан к месту установки аппаратуры управления и трансформаторной части. Пример такого оборудования можно увидеть на любом автосборочном конвейере.

Современные клещи для контактной сварки оснащаются пневматической системой привода, существует возможность менять режимы сварки, в том числе и величину усилия, непосредственно с рабочего инструмента. Своими эксплуатационными характеристиками, и возможностью создания комфортных условий выполнения сварки они намного превосходят стационарное оборудование.

Средства управления сварочными машинами

Точность соблюдения всех показателей режимов сварки играет большую роль в качестве получаемого соединения. Кроме того, при стыковой, точечной сварке повышение длительности сварочных импульсов приводит к существенному перерасходу энергии, что сказывается и на себестоимости продукции.

В связи с тем, что технология стыковой, точечной, шовной сварки требует больших значений силы тока, коммутация и управление сварочным процессом возможна лишь в первичной цепи электрической части машины.

На устаревших моделях регулировка величины тока осуществлялось при помощи переключения секций первичной обмотки трансформатора. Различные комбинации с изменением количества подключенных секций позволяла добиться требуемых параметров сварки. Механические средства управления имели громоздкую и неудобную конструкцию, которая к тому же не отличалась надежностью.

Современная машина для контактной сварки оснащается тиристорными контакторами, при помощи которых осуществляется коммутация электрического тока в цепях. Новейшие модели станков для стыковой и точечной сварки в дополнение оснащаются микропроцессорными блоками управления режимами работы, это позволяет достичь максимальной точности соблюдения всех параметров режимов сварки.

Применяемые для контактной сварки машины постоянно совершенствуются, поэтому мнения некоторых экспертов о том, что такой вид сварки постепенно изживает себя, не имеет ничего общего с действительным положением дел. У этого вида сварки есть перспективное будущее

Похожие статьи

goodsvarka.ru

Сварочные машины контактной сварки многоточечная машина

На множестве крупных заводов и производств используется такое оборудование для неразъемного соединения металлов.

Наиболее используемые виды машин это:

  • машина контактной точечной сварки;
  • многоточечная машина контактной сварки;

Общий принцип работы у обоих видов оборудования одинаковый, детали разогреваются в местах соединения при помощи тока, а затем сжимаются давлением. Благодаря такой несложной технологии получаются очень аккуратные и прочные неразъемные соединения.

Большой выбор машин в нашем каталоге

Общие принципы работы

Основной принцип соединения деталей таким способом, заключается в образовании моста между кристаллическими решетками, во время сжатия. 

Для создания межкристаллических  мостов можно использовать  несколько разных подходов:

  • - воздействие на металл ультразвуком, приводит к возникновению колебаний и разогреву, затем производится сжатие;
  • - воздействие трением деталей между собой, приводит их разогреву, затем производится сжатие;
  • -  сильное сдавливание, приводит к деформированию деталей в месте соединения и возникновению межкристаллических мостов;
  • - детали могут разогреваться с помощью горелки, а затем сжиматься;
  • - детали в месте соединения прогреваются током, затем сдавливаются.
Именно прогрев током использует в своей технологии сварочная машина.

Сварочная машина контактной сварки осуществляет неразъемные соединения, путем пропускания мощного тока через соединяемые детали, с последующим сжатием. Когда ток сварочного аппарата проходит через свариваемые детали, то наибольшее количество теплоты выделяется в месте наибольшего сопротивления.  А этим местом как раз является место соединения двух деталей. Ток сварочного аппарата прогревает место стыка до температуры плавления, а затем производится опрессовка.

{xtypo_quote} В итоге получаются качественные соединения и швы. Определенная настройка машины контактной сварки позволяет получить соединения очень высокой прочности. Благодаря этому такое оборудование пользуется значительной популярностью у отечественных производственников, а спрос на машины контактной сварки растет из года в год. {/xtypo_quote}

Многоточечная машина контактной сварки

С развитием автоматизации производства, растет и потребность в производительности работ.  При поточном производстве особенно важно делать сварочные соединения максимально быстро. Так точечные машины контактной сварки при дополнительной автоматизации выходят на скорость сто двадцать – сто шестьдесят сварок в минуту. В самом лучшем случае из такого оборудования можно получить до двухсот сварок в минуту. Большее количество сделать не возможно по причине нехватки времени на прогрев металла. Но фактическая производительность на производстве получалась еще ниже, благодаря времени необходимому для перемещения электродов в другую точку. При использовании многоточечной машины контактной сварки производительность значительно увеличивается. Нет необходимости перемещать электроды. Есть возможность группировать электроды и производить сварку во многих точках за один цикл.

На одном оборудовании может устанавливаться от двух до двух сотен электродов. Соответственно за один цикл может выполняться от двух до двухсот соединений.

В основном такие станки используются на поточных серийных производствах, где важна большая производительность. Самое обширное применение многоэлектродные машины контактной сварки нашли в строительной отрасли. Они широко используются для изготовления арматурных каркасов для железобетонных изделий, а также различных сеток для кладки, ограждений и заборов.

На видео работа машины по изготовлению сетки

{xtypo_quote} Многоточечные машины контактной сварки, как правило, автоматизированы и управляются с помощью программных микропроцессорных систем. {/xtypo_quote}

На практике такие машины производятся для конкретных задач, и в зависимости от этого отличаются конструктивными особенностями. Но бывают и модели машин, которые могут использоваться для разных операций.

artweld.ru

Машины контактной точечной сварки ( точечные машины )

Темы: Контактная сварка, Сварочное оборудование, Схема сварочного ..., Точечная сварка.

Для расширения технологических возможностей в пневмосхему машин контактной точечной сварки введен редукционный пневмоклапан КР2 (см.Рис.4), регулирующий давление сжатого воздуха в нижней камере пневмоцилиндра сжатия, что позволяет изменять в широком диапазоне силу сжатия электродов и устанавливать различные соотношения между значениями ковочной и сварочной сил.

Рис. 4. Принципиальная пневматическая схема контактной машины

Для снижения шума выпуска сжатого воздуха в атмосферу кроме основного глушителя ГЗ из порошкового материала дополнительно установлены глушители Г1 и Г2 на управляющие пневмораспределители Y1K и Y2K.

Рис. 5. Унифицированный пневмопривод усилия сжатия

Для точечных машин общего назначения применяют унифицированные пневмоприводы сжатия на расчетные силы 1900, 2450 и 3100 даН. Пневмоприводы обеспечивают работу машин с переменной силой сжатия по заданной программе, при этом изменение давления может регулироваться в широких пределах во времени и может происходить перед началом сварки, в процессе сварки или после ее окончания.

Рис. 6. Унифицированный диафрагменный пневмопривод усилия сжатия

Пневмопривод (рис. 5) состоит из двух основных частей: трехкамерного пневмоцилиндра и направляющего устройства 5. Ползун связан со штоком нижнего поршня 2 через комплект сферических шайб 3. Регулировка хода ползуна 4 и устранение зазоров производятся регулировкой эксцентриковых осей. Игольчатые подшипники 6 опираются на восемь термообработанных планок 7, закрепленных на ползуне, предотвращающих износ корпуса силуминового ползуна. Сила сжатия определяется разностью давлений сжатого воздуха в камерах А и Б. При выборе сжатого воздуха из камеры Б в атмосферу сила сжатия резко возрастает и определяется только площадью поперечного сечения поршня 2. Тем самым создается полное ковочное усилие. Резкое нарастание ковочной силы обеспечивается выхлопным пневмоклапаном КПВМ-15/25, при этом скорость выброса сжатого воздуха, а следовательно, скорость нарастания силы может регулироваться в определенных пределах игольчатым дросселем, встроенным в корпус пневмоклапана КПВМ-15/25 (см. рис. 4, клапан КВ).

Для мощных контактных машин (в основном, для конденсаторных и постоянного тока) предназначен диафрагменный пневмопривод усилия сжатия (рис. 6). Привод состоит из двух диафрагменных пневмоцилиндров /, направляющего устройства 4, электродвигателя 2 привода установочных перемещений ползуна с зубчатым зацеплением 5. Ползун установлен с возможностью вертикальных перемещений в роликовых направляющих 3, крайние положения которого регистрируются конечными переключателями 7. Установочные вертикальные перемещения ползуна осуществляются вращением винта 6, связанного зубчатой передачей с валом электродвигателя 2. Рабочие перемещения верхнего сварочного электрода осуществляются при подаче сжатого воздуха в полости пневмоцилиндра над диафрагмами. При этом шток, связанный с ползуном 4, перемещается в бронзовых втулках. Точечная машина переменного тока имеет следующие основные конструктивные особенности (рис. 7). На несущем корпусе установлен пневмопривод 9 усилия сжатия, нижний кронштейн 3, элементы 10 пневматического оборудования, системы охлаждения и электрооборудования. Нижний кронштейн 3 опирается на винтовые домкраты / и 2, обеспечивающие возможность плавной регулировки раствора и необходимую дополнительную жесткость кронштейну. Регулировка вылета (расстояния от оси сварочных электродов до передней стенки корпуса) осуществляется с пульта управления 8 перемещением верхнего 6 и нижнего 4 токоведущего хоботов вдоль их продольных осей при отпущенных болтах крепления контактных зажимов. Регулировка раствора (расстояния между верхней плоскостью нижнего токопровода 5 и нижней плоскостью верхнего токоподвода 7) осуществляется перемещением нижнего кронштейна 3 при отпущенных болтах его крепления к корпусу и болтах крепления жесткой медной шины, обеспечивающей контакт нижнего токопровода с колодками. В зависимости от типа применяемого в машинах регулятора цикла сварки он располагается либо на верхнем кронштейне машины, либо на крыше корпуса.

Рис. 7. Точечная машина переменного тока

Описанная выше конструкция машины МТ-4021 характерна для всей гаммы машин точечной контактной сварки переменного тока. Точечная машина постоянного тока вследствие необходимости выпрямления переменного тока во вторичном контуре имеет выпрямительные блоки вентилей, крупногабаритный сварочный трансформатор, электрический шкаф управления и др.

Машины типов МТВ-4801 и МТВ-4802 выполнены в традиционных конструкторских решениях, свойственных машинам точечной контактной сварки переменного тока. Радиальная точечная машина постоянного тока типа МТВР-4801 имеет следующие конструктивные особенности (рис. 8). На корпусе в подшипниках 10 установлена качающаяся балка/с закрепленным на ней верхним токоподводом, состоящим из хобота 5, электрододержателя 6 с электродом и токоведущих шин 8. В задней части балка 7 соединена со штоком привода усилия сжатия, состоящего из диафрагменного пневмоцилиндра и направляющего устройства. Нижняя крышка привода усилия сжатия жестко связана с корпусом электродвигательного привода дополнительного хода верхнего сварочного электрода, обеспечивающего вертикальные поступательные перемещения пневмопривода усилия сжатия с балкой 7. Нижняя электродная часть 2 выполнена традиционно. Внутри корпуса расположены сварочный трансформатор, выпрямительный блок вентилей, тиристорный контактор и другие элементы электрооборудования.

Рис. 8. Точечная машина постоянного тока МТВР-4801

Управление машиной осуществляется с пульта управления, расположенного на выдвижной штанге 9. При необходимости производить сварку в труднодоступных местах в хоботах 4 и 5 предусмотрены отверстия для крепления электрододержателей 3 и 6 под углом 25° к вертикали. Эти отверстия расположены на задних концах хоботов, поэтому перед началом работы их необходимо установить должным образом (отверстиями вперед). Машина комплектуется сменным электрододержателем, который используется при сварке обечаек малого диаметра, а также ножной педалью для управления машиной.

Низкочастотные точечные машины имеют ряд преимуществ, особенно важных при сварке легких сплавов: плавное нарастание и спад импульса сварочного тока низкой частоты (1-8 Гц), сравнительно низкую потребляемую мощность.

Машина контактной точечной сварки типа МТН-7501 (рис. 9) имеет пневмопривод 2 и элементы: вторичного контура, 4 электрооборудования, 3 пневматического оборудования и / системы охлаждения, установленные на корпусе. Управление осуществляется с помощью шкафа 5 ШУ-439, который комплектуется специальным блоком запоминания полярности полуволн и блоком гашения тиристоров, обеспечивающих высокую эксплуатационную надежность низкочастотных машин.

Рис. 9. Низкочастотная точечная машина МТН-7501

Точечные машины конденсаторного типа применяются в основном при сварке легких и цветных сплавов. Машина типа МТК-8502 (рис. 10) имеет достаточно массивный корпус 4, размеры которого во многом определяются размерами сварочного трансформатора. На верхней консоли корпуса установлен диафрагменный пневмопривод 3 с электрододержателем 2 и сварочным электродом /, а на нижней — элементы вторичного контура (шины, хобот, электрододержатель, сварочный электрод). Внутри корпуса расположен сварочный трансформатор, автоматический выключатель и другие элементы электрооборудования. Машина комплектуется двумя конденсаторными шкафами ШК-9, шкафом управления типа ШУ-351, подвесным пультом управления 5 и тремя педальными кнопками.

Подвесные точечные машины предназначены для сварки листовых крупногабаритных изделий в труднодоступных местах, а также пространственных (объемных) конструкций. Машина подвешивается на специальных балансирных коромысловых уравновешивающих устройствах, обеспечивающих необходимую маневренность сварочным клещам.

У подвесных машин типов МТП-1110, 1111 и 1409 сварочный трансформатор и клещи расположены отдельно (рис. 11). Подвесная машина типа МТП-1111 (рис. 12) имеет основной блок, состоящий из сварочного трансформатора 7, закрытого двумя кожухами и листом, пневмоаппаратуры 3, регулятора 4 циклов сварки на интегральных микросхемах, элементов 6 электрооборудования, систему охлаждения, сварочные клещи, токоведущие кабели 2 и др. Шарнирная подвеска 5 позволяет поворачивать машину на 360°, изменять положение сварочных клещей по высоте, отбалансировать массу клещей, кабелей и машины.

Рис. 10. Конденсаторная машина МТК-8502

Сварочные клещи типа КТП-8-7 имеют преимущества по сравнению с ранее выпускавшимися клещами: сила сжатия увеличена от 320 до 350 даН, масса снижена от 16 до 6 кг, размеры электрод оде ржателя уменьшены от 100 до 81 мм, а длина увеличена от 55 до 115 мм. Они проще в сборке и при обслуживании. Особенностью конструкции является несоосное расположение штока 1 (см. рис. 11) относительно поршня пневмоцилиндра, причем шток является одновременно и электрододержателем. Электрододержатель изолирован от корпуса втулкой.

Рис. 11. Сварочные клещи подвесных машин серии МТП: а- КТП-8-1; б- КТП-8-6; в - КТП-8-7; г - КТП-8-8; д - КТГ-8-1;*- КТГ-8-2; ж - КТГ-8-3; з КТГ-8-4; и - КТГ-12-3-1; к - КТГ-12-3-2

Рис. 12. Подвесная точечная машина МТП-1110

 

Другие материалы относящиеся к темам "

Машины контактной точечной сварки, точечные машины

" :

  • < Устройство машин контактной сварки
  • Рельефная машина (машина рельефной сварки): конструкция >

weldzone.info

Машины контактной точечной сварки ( точечные машины )

Темы: Контактная сварка, Сварочное оборудование, Схема сварочного ..., Точечная сварка.

Для расширения технологических возможностей в пневмосхему машин контактной точечной сварки введен редукционный пневмоклапан КР2 (см.Рис.4), регулирующий давление сжатого воздуха в нижней камере пневмоцилиндра сжатия, что позволяет изменять в широком диапазоне силу сжатия электродов и устанавливать различные соотношения между значениями ковочной и сварочной сил.

Рис. 4. Принципиальная пневматическая схема контактной машины

Для снижения шума выпуска сжатого воздуха в атмосферу кроме основного глушителя ГЗ из порошкового материала дополнительно установлены глушители Г1 и Г2 на управляющие пневмораспределители Y1K и Y2K.

Рис. 5. Унифицированный пневмопривод усилия сжатия

Для точечных машин общего назначения применяют унифицированные пневмоприводы сжатия на расчетные силы 1900, 2450 и 3100 даН. Пневмоприводы обеспечивают работу машин с переменной силой сжатия по заданной программе, при этом изменение давления может регулироваться в широких пределах во времени и может происходить перед началом сварки, в процессе сварки или после ее окончания.

Рис. 6. Унифицированный диафрагменный пневмопривод усилия сжатия

Пневмопривод (рис. 5) состоит из двух основных частей: трехкамерного пневмоцилиндра и направляющего устройства 5. Ползун связан со штоком нижнего поршня 2 через комплект сферических шайб 3. Регулировка хода ползуна 4 и устранение зазоров производятся регулировкой эксцентриковых осей. Игольчатые подшипники 6 опираются на восемь термообработанных планок 7, закрепленных на ползуне, предотвращающих износ корпуса силуминового ползуна. Сила сжатия определяется разностью давлений сжатого воздуха в камерах А и Б. При выборе сжатого воздуха из камеры Б в атмосферу сила сжатия резко возрастает и определяется только площадью поперечного сечения поршня 2. Тем самым создается полное ковочное усилие. Резкое нарастание ковочной силы обеспечивается выхлопным пневмоклапаном КПВМ-15/25, при этом скорость выброса сжатого воздуха, а следовательно, скорость нарастания силы может регулироваться в определенных пределах игольчатым дросселем, встроенным в корпус пневмоклапана КПВМ-15/25 (см. рис. 4, клапан КВ).

Для мощных контактных машин (в основном, для конденсаторных и постоянного тока) предназначен диафрагменный пневмопривод усилия сжатия (рис. 6). Привод состоит из двух диафрагменных пневмоцилиндров /, направляющего устройства 4, электродвигателя 2 привода установочных перемещений ползуна с зубчатым зацеплением 5. Ползун установлен с возможностью вертикальных перемещений в роликовых направляющих 3, крайние положения которого регистрируются конечными переключателями 7. Установочные вертикальные перемещения ползуна осуществляются вращением винта 6, связанного зубчатой передачей с валом электродвигателя 2. Рабочие перемещения верхнего сварочного электрода осуществляются при подаче сжатого воздуха в полости пневмоцилиндра над диафрагмами. При этом шток, связанный с ползуном 4, перемещается в бронзовых втулках. Точечная машина переменного тока имеет следующие основные конструктивные особенности (рис. 7). На несущем корпусе установлен пневмопривод 9 усилия сжатия, нижний кронштейн 3, элементы 10 пневматического оборудования, системы охлаждения и электрооборудования. Нижний кронштейн 3 опирается на винтовые домкраты / и 2, обеспечивающие возможность плавной регулировки раствора и необходимую дополнительную жесткость кронштейну. Регулировка вылета (расстояния от оси сварочных электродов до передней стенки корпуса) осуществляется с пульта управления 8 перемещением верхнего 6 и нижнего 4 токоведущего хоботов вдоль их продольных осей при отпущенных болтах крепления контактных зажимов. Регулировка раствора (расстояния между верхней плоскостью нижнего токопровода 5 и нижней плоскостью верхнего токоподвода 7) осуществляется перемещением нижнего кронштейна 3 при отпущенных болтах его крепления к корпусу и болтах крепления жесткой медной шины, обеспечивающей контакт нижнего токопровода с колодками. В зависимости от типа применяемого в машинах регулятора цикла сварки он располагается либо на верхнем кронштейне машины, либо на крыше корпуса.

Рис. 7. Точечная машина переменного тока

Описанная выше конструкция машины МТ-4021 характерна для всей гаммы машин точечной контактной сварки переменного тока. Точечная машина постоянного тока вследствие необходимости выпрямления переменного тока во вторичном контуре имеет выпрямительные блоки вентилей, крупногабаритный сварочный трансформатор, электрический шкаф управления и др.

Машины типов МТВ-4801 и МТВ-4802 выполнены в традиционных конструкторских решениях, свойственных машинам точечной контактной сварки переменного тока. Радиальная точечная машина постоянного тока типа МТВР-4801 имеет следующие конструктивные особенности (рис. 8). На корпусе в подшипниках 10 установлена качающаяся балка/с закрепленным на ней верхним токоподводом, состоящим из хобота 5, электрододержателя 6 с электродом и токоведущих шин 8. В задней части балка 7 соединена со штоком привода усилия сжатия, состоящего из диафрагменного пневмоцилиндра и направляющего устройства. Нижняя крышка привода усилия сжатия жестко связана с корпусом электродвигательного привода дополнительного хода верхнего сварочного электрода, обеспечивающего вертикальные поступательные перемещения пневмопривода усилия сжатия с балкой 7. Нижняя электродная часть 2 выполнена традиционно. Внутри корпуса расположены сварочный трансформатор, выпрямительный блок вентилей, тиристорный контактор и другие элементы электрооборудования.

Рис. 8. Точечная машина постоянного тока МТВР-4801

Управление машиной осуществляется с пульта управления, расположенного на выдвижной штанге 9. При необходимости производить сварку в труднодоступных местах в хоботах 4 и 5 предусмотрены отверстия для крепления электрододержателей 3 и 6 под углом 25° к вертикали. Эти отверстия расположены на задних концах хоботов, поэтому перед началом работы их необходимо установить должным образом (отверстиями вперед). Машина комплектуется сменным электрододержателем, который используется при сварке обечаек малого диаметра, а также ножной педалью для управления машиной.

Низкочастотные точечные машины имеют ряд преимуществ, особенно важных при сварке легких сплавов: плавное нарастание и спад импульса сварочного тока низкой частоты (1-8 Гц), сравнительно низкую потребляемую мощность.

Машина контактной точечной сварки типа МТН-7501 (рис. 9) имеет пневмопривод 2 и элементы: вторичного контура, 4 электрооборудования, 3 пневматического оборудования и / системы охлаждения, установленные на корпусе. Управление осуществляется с помощью шкафа 5 ШУ-439, который комплектуется специальным блоком запоминания полярности полуволн и блоком гашения тиристоров, обеспечивающих высокую эксплуатационную надежность низкочастотных машин.

Рис. 9. Низкочастотная точечная машина МТН-7501

Точечные машины конденсаторного типа применяются в основном при сварке легких и цветных сплавов. Машина типа МТК-8502 (рис. 10) имеет достаточно массивный корпус 4, размеры которого во многом определяются размерами сварочного трансформатора. На верхней консоли корпуса установлен диафрагменный пневмопривод 3 с электрододержателем 2 и сварочным электродом /, а на нижней — элементы вторичного контура (шины, хобот, электрододержатель, сварочный электрод). Внутри корпуса расположен сварочный трансформатор, автоматический выключатель и другие элементы электрооборудования. Машина комплектуется двумя конденсаторными шкафами ШК-9, шкафом управления типа ШУ-351, подвесным пультом управления 5 и тремя педальными кнопками.

Подвесные точечные машины предназначены для сварки листовых крупногабаритных изделий в труднодоступных местах, а также пространственных (объемных) конструкций. Машина подвешивается на специальных балансирных коромысловых уравновешивающих устройствах, обеспечивающих необходимую маневренность сварочным клещам.

У подвесных машин типов МТП-1110, 1111 и 1409 сварочный трансформатор и клещи расположены отдельно (рис. 11). Подвесная машина типа МТП-1111 (рис. 12) имеет основной блок, состоящий из сварочного трансформатора 7, закрытого двумя кожухами и листом, пневмоаппаратуры 3, регулятора 4 циклов сварки на интегральных микросхемах, элементов 6 электрооборудования, систему охлаждения, сварочные клещи, токоведущие кабели 2 и др. Шарнирная подвеска 5 позволяет поворачивать машину на 360°, изменять положение сварочных клещей по высоте, отбалансировать массу клещей, кабелей и машины.

Рис. 10. Конденсаторная машина МТК-8502

Сварочные клещи типа КТП-8-7 имеют преимущества по сравнению с ранее выпускавшимися клещами: сила сжатия увеличена от 320 до 350 даН, масса снижена от 16 до 6 кг, размеры электрод оде ржателя уменьшены от 100 до 81 мм, а длина увеличена от 55 до 115 мм. Они проще в сборке и при обслуживании. Особенностью конструкции является несоосное расположение штока 1 (см. рис. 11) относительно поршня пневмоцилиндра, причем шток является одновременно и электрододержателем. Электрододержатель изолирован от корпуса втулкой.

Рис. 11. Сварочные клещи подвесных машин серии МТП: а- КТП-8-1; б- КТП-8-6; в - КТП-8-7; г - КТП-8-8; д - КТГ-8-1;*- КТГ-8-2; ж - КТГ-8-3; з КТГ-8-4; и - КТГ-12-3-1; к - КТГ-12-3-2

Рис. 12. Подвесная точечная машина МТП-1110

 

Другие материалы относящиеся к темам "

Машины контактной точечной сварки, точечные машины

" :

  • < Устройство машин контактной сварки
  • Рельефная машина (машина рельефной сварки): конструкция >

weldzone.info

Машины для контактной электросварки | Сварак

Содержание статьи

Screenshot_14

Главная информация:

Две части металла, подлежащие контактной электросвар­ке, следует с определенным усилием сжать, нагреть в мосте соприкосновения (контакта) до сварочной температуры и не­которое время оставить под давлением (проковать), пока ра­зогретый металл надежно не соединится.

  • Сжатие металла при контактной сварке можно осущтвить различными способами. В машинах небольшой мощности (от 3 до 20 к«а) применяется рычажый механизм сжатия, в машинах средней мощности (от 20 до 50 ква) моторно-кулач­ковый механизм сжатия, и в более мощных машинах (от 75 ква и выше) применяется пневматическая или гидравличе­ская система сжатия.
  • Практически наиболее высокопроизводительными и надеж­ными являются машины пневматического действия, которые получили в настоящее время широкое применение.
  • При контактной электросварке металл нагревается электрическим током. в качестве источника электрического тока применяют понижающий трансформатор, который преобразует стандартное напряжение электрической сети 220—380 в до 1,5-—25 в.

Понижающий трансформатор позволяет, получить большую величину тока в его вторичной обмотке. Чем больше величина тока, тем больше за единицу времени выделяется в месте сварки тепла. Качество сварного соединения в основном зависит от величины тока, усилия сжатия металла и времени протекания тока. Поэтому сварочная машина имеет специальные устройства для регулирования величины тока, усилия сжатия и времени сварки.

Screenshot_11

Сварочный трансформатор

Сварочный трансформатор состоит из трех основных частей: стального сердечника, первичной обмотки и вторичного витка. Сердечник трансформатора набран из тонких пластин трансформаторной стали. Первичная обмотка представляет собой- несколько дисков, которые намотаны из тонкой изолированной медной шины. Конец и начало обмотки каждого диска выведены наружу и служат для соединения всех дисков в одну обмотку.

Между дисками первичной обмотки расположены массивные медные секции вторичного витка трансформатора (рис. II). Начала и концы отдельных секций соединяются медными колодками в общий вторичный 1 ВЕТОК.

Ряс. И. Секция вторичного витка сварочного трансформатора Внутри каждой секции вторичного витка находятся каналы для водяного охлаждения. Вход и выход канала заканчиваются соединительной трубкой. чения машины, который определяется временем сварки, отнесенным к сумме времени сварки и времени перерыва. Коэффициент продолжительности включения ПВ для стыковых и точечных машин принимают равным 0,2, а для роликовых — 0,5.

Мощность трансфоматора сварочной машины не является постоянной. Она зависит от нагрузки, т. е. от величины тока во вторичном витке трансформатора, который, в свою очередь, зависит от размеров токоведущих частей, сопротивления свариваемых деталей и других факторов .

Screenshot_1

Мощность изменяется также в зависимости от количества включенных витков первичной обмотки трансформатора (от ступени трансформатора).

В паспорте сварочной машины указывается номинальная мощность, т. е. потребляемая сварочной машиной из сети при включении ее трансформатора на предпоследнюю ступень при нормальном напряжении сети и при средних размерах замкнутой сварочной цепи (рис. 12), составленной из вторичного витка трансформатора и соединенных с ним токоведущих частей.

Переключатель ступеней

Количество витков первичной обмотки трансформатора, включаемых в сеть, можно изменять при помощи переключения ступеней. В сварочных машинах мощностью 75—100 ква применяются переключатели ступеней (рис. 13) ножевого типа (см. рис. 13, а) и барабанного типа (см. рис. 13, б). На панели переключателя укреплены девять контактных пинцетов. Средние три контакта, обозначенные буквами а, б и в, постоянно замкнуты перемычками, остальные шесть контактов соединены о частями обмотки трансформатора.

Верхний и нижний ряды контактных пинцетов могут быть соединены со средним рядом при помощи двух контактных ножей. Нож состоит из пластмассовой рукоятки Г и медной пластинки В.

Один из ножей вставляется в пинцеты крайнего левого ряда и может занимать два положения, соединяя контакты А  или а-Б. Друго нож может занимать четыре положения.

Из схемы видно, что при помощи двух контактных ножей можно получить восемь комбинаций включения в сеть различного числа витков первичной обмотки сварочного трансформатора, т. е. восемь различных напряжений во вторичном витке трансформатора.

  1. Величина же тока в электрической цепи ври переменном токе равна напряжению, поделенному на полное сопротивление цепи.
  2. Следовательно, с увеличением  вторичного «напряжения ток в сварочной цепи будет увеличиваться, так как ее сопротивление остается неизменным.
  3. Вместе с увеличением тока и напряжения будет увеличиваться и электрическая мощность в сварочной цепи, что приведет к увеличению величины первичного тока, так как первичное напряжение постоянно.

Screenshot_2

Таким образом, можно переключением ступеней регулировать мощность трансформатора, вторичное напряжение и величину сварочного тока. Последнее обстоятельство имеет особо важное значение для режима контактной сварки, так как от величины сварочного тока в основном зависит количество тепла, выделяемое во время сварки.

За последнее время в машинах мощностью выше 100 ква устанавливаются переключатели барабанного типа (см. рис. 13, б) на 16 ступеней. Такой переключатель имеет четыре рукоятки, каждая из которых может занимать два положения (правое и левое) и замыкать при этом средний контакт с од­ним из крайних.

Screenshot_3

Контакторы

При сварке первичная обмотка транс­форматора сварочной машины многократно включается в эле­ктрическую сеть на небольшой промежуток времени (от 0,02 до 10 сек). Для включения и выключения трансформатора служит специальное устройство—прерыватель, или контактор. Наиболее простыми являются механические или электромаг­нитные контакторы, устройства и электрические схемы кото­рых показаны на рис. 14. Такие контакторы применяются на машинах мощностью до 75 ква.

Начиная от 75 ква и выше, сварочные машины снабжают­ся игнитронными контакторами.

Регулятор времени

  • Цикл одной сварочной опера­ции состоит из четырех отрезков,времени: «сжатие», «сварка», «проковка» и «пауза»,  «Сжатие» начинается с момента включения педали сварочной машины до момента включения тока.
  • Этот отрезок времени должен быть достаточным для надежного зажатия деталей между электродами, продолжительность его зависит от скорости работы системы давления машины.
  • «Сварка» начинается с момента включения тока и продолжается до момента его выключения.
  • Продолжительность сварки зависит от толщины свариваемого металла и повышается с увеличением толщины.

«Проковка» начинается с момента выключения тока и продолжается до момента разжатия электродов. Этот отрезок времени необходим для соединения разогретого металла и поднятия верхнего электрода.

«Пауза» начинается с момента поднятия электрода и продолжается до момента очередного включения педали машины. Продолжительность паузы зависит от скорости продвижения свариваемой детали.

Автоматическое управление циклом сварочной машины осуществляется с помощью электронного регулятора времени, основными элементами которого являются электронные лампы.

В регуляторе РВЭ-7 применяются четыре одинаковые электронные лампы типа 6ПЗС, 6Ф6, 6П6С.

Со временем эмиссионная способность ламп теряется (нормальный срок службы лампы 500 час.), поэтому нормальная работа регулятора нарушается, что приводит к ненормальной работе всей машины. Исправность электронной лампы проверяется заменой заведомо годной лампой. Устройство регулятора довольно сложно и требует специальных знаний в области электротехники слабых токов. В большинстве случаев обнаружить причину неисправности и устранить ее может только опытный электрик-слаботочник.

Подобные статьи

svarak.ru

стыковой, шовной, многоточечной, подвесные, цена

Машина контактной сваркиМашина контактной сварки – это аппарат, использующий для соединения металлических деталей путем  бездиффузионного объединения их кристаллических решеток. Проще говоря, «контактная» машина построена на принципах обычной сварки давлением.

И в данной статье мы предложим нашим читателем обзор таких механизмов, в котором принципы функционирования подобных аппаратов дополнены экскурсом в конструкцию агрегатов для контактной сварки. Но вначале мы дадим немного теории, объясняющей суть процесса контактной сварки.

Сварка давлением: способы реализации процесса

Суть процесса сварки давлением заключается в провоцировании образования «мостов» между кристаллическими решетками двух стыкуемых деталей.

И процесс формирования таких «мостов» можно активировать с помощью следующих технологических приемов:

  • Ультразвукового воздействия на детали, трансформируемого в механические колебания, завершающиеся сдавливающим усилием.
  • Трения деталей друг о друга и сдавливания заготовок после разогрева зоны контакта заготовок.
  • Сдавливания деталей, провоцирующего пластическую деформацию, перетекающую в объединение кристаллических решеток.
  • Сдавливания деталей, разогретых газовой горелкой пластического состояния.
  • Сплавление кромок путем введения в зону стыка особого порошка, в состав которого входит оксид железа, заполняющий (в восстановленном виде) промежуток между деталями.
  • Разогрева электрическим током места контакта двух деталей, с последующим сдавливанием заготовок.

Причем рассчитанные на контактную технологию сварки машины работают именно по последнему принципу – разогреву деталей током и последующей опрессовке заготовок. И далее мы будем рассматривать только этот способ сварки давлением.

Контактная сварка: разновидности технологических приемов

Точечная контактная сваркаСуть процесса контактной сварки заключается в разогревании электрическим током места соприкосновения стыкуемых деталей. Из-за высокого сопротивления металл раскаляется до достаточной температуры, а после сдавливания между кристаллическими решетками заготовок возникает достаточное количество «мостиков», способных удержать стыкуемые изделия.

Разновидности технологических приемов, используемых в контактной сварке, зависят от площади и формы разогреваемого стыка.

И согласно этому критерию контактная сварка может быть:

  • Точечного типа, когда изделия соединяются «в точке» — круглом, одинарном «пятне» небольших габаритов, формируемом на месте контакта электрода и детали. Иногда таких «точек» может быть несколько. И прочность стыковочного шва от этого только выигрывает. Однако, чем больше число точек, формируемых за один проход, тем выше цена машины контактной сварки. Поэтому большинство «многоточечных» швов формируют с помощью машины, проплавляющей одну «точку» за один раз.
  • Рельефного типа, когда детали соединяются только в специальных точках-выступах, возвышающихся над поверхностью. Форма и габариты сварочного шва определяются аналогичными характеристиками рельефного выступа. Ну а сами выступы формируются на стадии производства заготовки, с помощью штамповки.
  • Шовного типа, когда на месте стыковки формируется литой шов, состоящий из множества разъединенных или наплывающих друг на друга «точек». В принципе, такая технология практически не отличается от точечной сварки. Вот только электроды для машин контактной сварки шовного типа принимают форму доскообразных вальцов, между которыми прокатывают стыкуемые заготовки.
  • Стыкового типа, когда все сопрягаемые плоскости деталей образуют одну большую «точку». То есть заготовки стыкуются по всей площади соприкосновения. Однако подобный процесс допустим только в том случае, если стыкуемые площади не будут больше 200 мм2. То есть, стыковочная сварка практикуется при соединении проволочных или трубных конструкций.

Машины для контактной сварки давлением строят на основе одной из вышеперечисленных технологий. И далее по тексту мы разберем типичные конструкции таких агрегатов, функционирующих по «точечному», «стыковому» или «шовному» принципу.

Машина контактной точечной сварки

Машина для точечной сварки может быть ручной или стационарной, подвесной или специализированной, рассчитанной на однократный контакт или «многоточие». Сам аппарат состоит из генератора тока (сварочного трансформатора), стержневых электродов и пневматического или гидравлического привода, генерирующего прижимное усилие.

Ключевая характеристика сварочного трансформатора в случае точечной сварки – это сила тока. От нее зависит главный рабочий параметр процесса плотность тока (соотношение силы с площадью стыкуемых поверхностей), которая может изменяться в пределах от 100 А/мм2 (мягкий режим) до 300 А/мм2 (жесткий режим).

Контактные машины формируют не только одну стыковочную точку. Однако многоточечная машина контактной сварки должна генерировать достаточно ощутимую плотность тока. Поэтому такое оборудование может быть только стационарным.

Продолжительность процесса стыковки колеблется в пределах от 0,5 до 3 секунд. Прижимное усилие, генерируемое машиной, не превышает 8-10 килограмм на квадратный миллиметр. Поэтому большинство «одноточечных» машин выполнено в формате ручных «клещей».

Машина контактной стыковой сварки

Стыковая сварка возможна только в случае стыковки деталей с общей площадью контактного шва не более 200 мм2. Такая машина всегда стационарна. И ее конструкция состоит из следующих узлов: фиксаторов стыкуемых поверхностей, снабженных блоком центрирования Машина контактной стыковой сваркипо осям деталей, генератора сварочного тока, винтового или гидравлического пресса, формирующего прижимное усилие.

Плотность тока, достаточного для стыковки изделий, в данном случае аналогична точечной сварки. Но поскольку площадь контакта изделий в случае стыковой сварки достаточно велика, то сварочный трансформатор должен выдавать просто гигантскую силу тока в тысячи Ампер.

Собственно поэтому подвесные машины для контактной сварки попросту отсутствуют в природе. Не смотря на то, что прижимное усилие в этом случае аналогично точечной технологии и равно 5-10 кг/мм2. Ведь такой трансформатор имеет очень значительный вес.

Машина шовной контактной сварки

В случае контактной сварки шов это просто совокупность точек. Причем такую совокупность генерируют дисковыми электродами, соприкасающимися с заготовкой только в одной точке.

Стыкуемые детали просто протягивают сквозь такие «вальцы», получая непрерывную полосу стыковочного шва. Комплектация такой машины и ее рабочие параметры аналогичны точечному аппарату. Только вместо стержневых электродов в конструкции  шовного устройства присутствуют охлаждаемые диски, прогревающие и сжимающие заготовку.

И, разумеется, шовные аппараты могут быть только стационарными. Поэтому непрерывный шов контактного типа  генерируется только в крупносерийном производстве.

steelguide.ru

Сварочный контур машин контактной сварки

Сварочный контур — это система токоведущих элементов и электрических контактов, обеспечивающих подвод тока от вторичного витка трансформатора к свариваемым деталям.

В машинах точечной сварки контур состоит из консолей, электрододержателей, гибких и жестких шин, электродов, а также ряда других элементов. Размеры и конструкция элементов сварочного контура зависят от типа машины, сварочного тока и усилия сжатия, рабочего пространства (вылет и раствор). Чем дальше расположен трансформатор от электродов, тем больше вылет и тем больше размеры деталей, которые могут быть сварены на данной машине без кантования. Однако увеличение вылета  и раствора  вызывает рост сопротивления вторичного контура и мощности, забираемой из сети. Поэтому  вполне определенна для каждой машины и должна соответствовать стандарту или техническому условию на машины, например, 300, 500, 800, 1200, 1500, 1700 мм.

Верхнюю консоль изготовляют либо в виде короткого цилиндрического стержня, либо в виде жесткой шины с гнездом крепления электрододержателя. В первом случае она воспринимает изгибающий момент от усилия сжатия, во втором — выполняет лишь функцию токоподвода, а изгибающий момент воспринимается ползуном и корпусом машины. Через гибкие и жесткие шины верхняя консоль соединена со сварочным трансформатором.

Нижняя консоль (рис. 1), соединенная гибкими шинами с трансформатором, подводит ток к электрододержателю. В машинах малой мощности она является одновременно и элементом, воспринимающим нагрузку от усилия сжатия. В современных машинах средней и большой мощности ее полностью или частично разгружают нижним кронштейном.

 

 

Рис. 1. Консоли и электрододержатели машин точечной сварки различной мощности:

а — большой;

б — средней;

в — малой;

г — для микросварки

 

Консоли изготовляют из меди, высокоэлектропроводящих бронз цилиндрической или плоской формы обычно с внутренним водяным охлаждением (рис. 1, а, б). Консоли небольших машин, особенно для микросварки, имеют естественное (воздушное) охлаждение (рис. 1, в, г).

Нижняя цилиндрическая консоль, закрепленная в токоведущем контакте, имеет возможность поворота вокруг оси и перемещения в продольном направлении (примерно на 10 % ее длины). Это облегчает регулировку соосности электродов и переналадку машины в зависимости от формы свариваемых узлов. Кроме того, нижнюю консоль вместе с нижним кронштейном можно перемещать вверх-вниз ступенчато (на шаг болтов) или плавно.

Жесткость силовых элементов (консолей, кронштейнов, стенок корпуса) в машинах точечной, рельефной и шовной сварки оценивают упругим вертикальным смещением электродов при номинальном усилии сжатия. При  мм смещение не должно превышать 1 мм, при  — 1,5 мм, при  — 2 мм. Домкрат уменьшает смещение, но ограничивает минимальные размеры свариваемых узлов (например, длину и диаметр обечаек).

Электрододержатели (см. рис. 1, а, б) служат для крепления электродов 1, одновременно являясь силовыми и токоведущими элементами. Их изготовляют из медных сплавов с высокой электропроводимостью. В точечных машинах большой мощности (см. рис. 1, а) электрододержатель 3 крепят к консоли 5 съемной колодкой 8 с помощью двух винтов 9, ввернутых в палец 4 из немагнитной стали, запрессованной в консоль. В машинах средней мощности крепление осуществляют нередко с боковым прижимом электрододержателя съемной колодкой (см. рис. 1, б). В машинах малой мощности — в гнезде консоли с продольной прорезью (см. рис. 1, в), а в машинах для микросварки (например, в монтажных столах) электрододержатели часто вообще отсутствуют, и электроды крепят непосредственно в консоль (см. рис. 1, г).

Электрододержатели имеют конусное гнездо для крепления электрода и систему внутреннего охлаждения. Конусная посадка создает надежный электрический контакт, хорошую герметичность, соосность электрода и электрододержателя и сравнительно легкий съем. Однако в машинах малой мощности для микросварки крепление электрода может быть иным (например, резьбовое). Система внутреннего охлаждения обычно состоит из штуцеров 6, 7, внутренней подающей трубки 2 и наружного сливного канала. Срез трубки делают под углом 30…45°, чтобы вода свободно омывала дно электрода даже при касании трубки. В труднодоступных местах применяют изогнутые электрододержатели, и система охлаждения каналов становится более сложной (см. рис. 1, б).

 

В машинах рельефной сварки электрододержатели и электроды заменяют токоподводящими плитами (столами) с Т-образными пазами. При групповой многоточечной сварке на них укрепляются электродные плиты с электродными вставками или целые сборочно-сварочные устройства для совмещения, фиксирования, закрепления деталей. В связи с резким увеличением усилия сжатия применяют мощные и короткие кронштейны. Высокая жесткость всех конструктивных элементов машины позволяет сохранить в определенных допусках параллельность рабочих поверхностей контактных плит и электродов, обеспечить высокое качество соединений. Сохранить параллельность вне зависимости от деформации консолей можно перемещением верхней электродной плиты в общих с нижней плитой направляющих, колоннах. Однако в этих случаях необходима электрическая изоляция одной из плит относительно общих направляющих.

При неравенстве высоты рельефов, напротив, строгая параллельность контактных поверхностей вызывает неравномерное распределение тока и усилия. В этом случае более эффективна самоустановка одной из электродных плит путем ее шарнирного соединения с токоподводящей плитой.

 

В машинах шовной сварки вместо электрододержателей и электродов применяют роликовые головки. Наиболее ответственным элементом роликовых головок является подвижный (скользящий) электрический контакт. Часто электрический контакт нагружают также и сжимающим усилием. В этом случае может значительно меняться его электропроводимость и уменьшаться стабильность соединений при эксплуатации. Такое положение имеет место в машинах малой и средней мощности. Однако это упрощает конструкцию головок. В машинах большой мощности и с значительными сварочными усилиями контакт разгружают, но головка усложняется.

На рис. 2 показаны некоторые типы роликовых головок шовных машин. В головке машин малой мощности (рис. 2, а) токоведущий вал 2 с роликом 1 вращается в бронзовой втулке 3, которая является одновременно токоподводом и подшипником скольжения. Втулка плотно закрепляется в токоведущем корпусе 4 болтами 5. Охлаждающая вода поступает по трубке 6 к ролику и отводится через сливной штуцер.

В верхней поворотной приводной головке машины типа МШ-2001 (рис. 2, б) скользящий электрический контакт также передает . Головка может поворачиваться на 90° вокруг вертикальной оси. В корпусе расположены шестерни 6…11, последняя из которых вращает ролик 12. Ток подводится через шину 5, корпус 4, втулку 3 и вал 2, выполненные из медного сплава. Контакт между втулкой и валом заполняют специальным токопроводящим смазочным материалом (обычно из 25 % чешуйчатого графита и 75 % касторового масла), необходимым для стабилизации переходного сопротивления подвижного контакта и уменьшения износа. Выход охлаждающей воды происходит через отверстие 1. Нижние головки машины — сменные.

Ролик 3 для поперечной сварки (рис. 2, в) крепят в бронзовой втулке 2, вращающейся вокруг неподвижной консоли 1. Смазочный материал подается через масленку 4. Ролик 3 в головке для продольной сварки (рис. 2, г) крепят на втулке 2, которая вращается вокруг пальце 4, установленного в консоли 1.

На рис. 2, д показана роликовая головка, где скользящий контакт не используется для передачи усилий сжатия. Ток передается от нижней половины бронзового подшипника скольжения 3, прижатой к верхней несколькими пружинами 7, к токоведущему валу 2 с роликом 1. Определенное и постоянное усилие прижима стабилизирует переходное сопротивление контакта. А усилие сжатия деталей прикладывается через два верхних небольших подшипника качения 8 и частично через большой противоположный подшипник 5, установленные в корпусе 4. Вода во внутреннюю полость вала подается по трубке устройством 6.

Разгрузка подвижного контакта в верхних приводных головках современных машин типа МШВ-1601, МШВ-12001 выполнена иначе (рис. 2, е). Крутящий момент передается токоведущему валу 1 и ролику 6 через шестерни 3 и 2. Вал вращается в двух упорных подшипниках качения 4 и 5, установленных в корпусе. Через них прикладывается, к ролику и деталям . Ток проходит от медного основания 7 к валу через выступ 8 и сухари 10 (поджатые жесткими пружинами 9 одновременно и к выступу и к валу). Контактные поверхности сухарей армированы накладками серебра. Смазывание и удаление продуктов износа осуществляется прижимом 11 с пружинами 12, где в полости 13 находится смазочная жидкость. Водяное охлаждение внутренней полости вала и ролика осуществляется через подводящие и отводящие трубки, установленные с торца вала. Серебрение, интенсивное охлаждение, надежное поджатие контакта и смазочная жидкость обеспечивают минимальное переходное сопротивление (8…20 мкОм) и высокую надежность.

 

 

Рис. 2. Роликовые головки машин шовной сварки:

а — неприводная головка машины малой мощности; б — верхняя поворотная головка машины МШ-2001;

в, г — нижние, сменные роликовые головки машины МШ-2001;

д — головка с разгруженным скользящим контактом;

е — верхняя роликовая головка машины большой мощности МШВ-12001 с разгруженным скользящим контактом

 

В машинах стыковой сварки (рис. 3) система токоподвода отличается от рассмотренных. Она состоит из контактных плит или подвижной и неподвижной колодок 3, укрепленных в стальных плитах 5. Гибкими шинами 2 к колодкам подводится ток от сварочного трансформатора 1. На колодках монтируются электроды — губки 4.

 

 

Рис. 3. Сварочный контур машины стыковой сварки

 

Применение сварочных трансформаторов специальной конструкции, у которых форма магнитопровода максимально приближена к контуру деталей, сокращает размеры сварочного контура и сопротивление короткого замыкания. Например, в машинах для сварки труб использован кольцевой трансформатор, в котором магнитопровод представляет собой кольцо, набранное из электротехнической стали. На магнитопроводе равномерно распределена первичная обмотка, а вторичный виток, выполненный в виде пустотелого кольца коробчатой формы, присоединен с помощью гибких шин непосредственно к губкам. Вторичный виток выполняет также функции защитного кожуха. Сопротивление короткого замыкания машины с кольцевым трансформатором для сварки труб диаметром 720 мм (площадь поперечного сечения свыше 20000 мм2) находится в пределах 8…12 мкОм.

 

Гибкие шины применяют для возможности перемещения подвижных сварочных головок и нижней консоли машин точечной, рельефной и шовной сварки, а также подвижной плиты при стыковой сварке. Такие шины изготовляют из прямоугольных свободно изогнутых листов медной фольги наборными или витыми (рис. 4, а, б) и скрепляют болтами с другими жесткими токоподводящими элементами. В машинах микросварки иногда применяют гибкие провода из множества тонких проволок, впаянных в медные наконечники.

 

 

Рис. 4. Гибкие шины машин контактной сварки:

а— наборные;

б — витые

 

Гибкий кабель подвесных машин с отдельным трансформатором должен быть достаточно легким, гибким, длинным. Его изготовляют либо в виде двух отдельных проводов, либо в виде так называемого бифилярного кабеля, в котором параллельные изолированные проводники составляют прямую и обратную связь между клещами и трансформатором. В промежутках между проводниками циркулирует охлаждающая вода, что позволяет резко повысить плотность тока (до 100 А/мм2). Бифилярный кабель обладает малой индуктивностью, уравновешенностью электродинамических сил и значительно меньшими толчками при включении тока, чем в случае двух отдельных проводов.

Жёсткие шины изготовляют из медного проката в виде плит, полос, уголков с внутренним водяным охлаждением. Они обычно не несут силовых нагрузок и используются как промежуточный элемент между клеммами сварочного трансформатора и гибкими шинами (в машинах точечной, рельефной, шовной сварки) или неподвижной плитой (в машинах стыковой сварки).

Контакты — участки крепления токоведущих элементов сварочного контура. Контакты разделяются на постоянные — неподвижные (в основном болтовые соединения), переменные — неподвижные (часто сменяемые соединения электрода с электрододержателем, последнего с консолью и др.) и подвижные (вращающиеся контакты в подшипнике роликовых головок шовных машин). Величина электрического сопротивления контактов в значительной мере меняется (особенно в переменных подвижных). Поэтому стремятся сохранить исходное качество контактов и снизить величину сопротивления за счет периодического подтягивания болтов, серебрения контактирующих поверхностей, применения электропроводящего смазочного материала и др.

 

k-svarka.com