RU2005026C1 - Torch for shielded-arc welding with nonconsumable electrode - Google Patents

Abstract

Использование: ручна  сварка изделий. Обеспечивает повышение удобства в эксплуатации и сокращение времени при замене головки горелки. Сущность изобретени  горелка содержит токога- зоподвод, две взаимно подпружиненные токоведу- щие трубки с наконечниками, шарнирно св занные с головкой горелки, и руко тку. Токоведущие трубки соединены с токогазоподводом через общий коллектор и закреплены в руко тке посредством вставки , вьтолненной с радиальными пазами или сквозной щелью. Поджатие токоведущих трубок к головке осуществл етс  посредством поворотной втулки с некруглым осевым отверстием. 7 илUsage: manual welding of products. Provides increased ease of use and reduced time when replacing the burner head. SUMMARY OF THE INVENTION The burner comprises a current supply, two mutually spring-loaded current-carrying tubes with lugs pivotally connected to the burner head, and a handle. Current-carrying tubes are connected to the gas and gas supply through a common collector and fixed in the handle by means of an insert filled with radial grooves or a through slot. The current-carrying tubes are pressed against the head by means of a rotary sleeve with a non-circular axial bore. 7 silt

Description

Изобретение относитс  к области дуго- pofi сварки металлов и может быть использо- пчио различных отрасл х промышленности .З тлоолснии изделий и конструкций изThe invention relates to the field of arc welding of metals and can be used in various industries.

, Я Т . : , ,: гх. МОГЗЛЛОВ И СПЛЭВОВ.I'm T. :,,: gh. MOGZLLOV AND SPLEV.

.1.-.честно горелка дл  дуговой сварки иеллап щммс  электродом в защитных газах , содержаща  поворотную головку, две гоковедущие трубки дл  подвода и отвода воды и третью газоподвод щую трубку; трубки закреплены одним концом в руко тке , а другим жестко св заны с неповоротной частью головки горелки..1 .-. Honestly, a shielding gas arc welding torch with a shielding gas electrode, comprising a rotary head, two lead-in pipes for supplying and discharging water and a third gas-supply pipe; the tubes are fixed at one end in the handle and the other are rigidly connected to the fixed part of the burner head.

Недостаток такой горелки состоит в том, что ее конструкци  не предусматривает РОЗМОЖНОСТИ оперативной замены вышедшей из стро  головки, например в результате подгорани  ее токопровод щих сопр гаемых поверхностей.The disadvantage of such a burner is that its design does not provide the OPPORTUNITY for the operational replacement of a failed head, for example, by burning its conductive mating surfaces.

I Наиболее близкой по технической сущ- иосга и достигаемому эффекту к предлагаемой юрелкс  вл етс  горелка дл  дуговой сварки неплав щимс  электродом в защитных rrwix, включающа  токогазоподвод и свч данные с ним две токоведущие трубки с наружной электроизолпцией, закрепленные одним концом в руко тке, а другим концом шлрнирно св занные с головкой горелки. Токов дущие трубки снабжены наконечни- клм .1, а в корпусе головки горелки выполнены соответствующие отверсти , s которых размещены наконечники трубок, Токоведу- щие грубки взаимно подпружинены и поджаты к головке горелки посредством фиксатора а виде пружины раст жени , размещенной между головкой и руко ткой. В руко тке юковедущие трубки закреплены через вставку, установленную с возможностью поворота относительно оси руко тки, причем токоведущие трубки имеют возможность продольного перемещени  относительно вставки и соответственно руко тки.I The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed yurelks is a torch for arc welding with a non-consumable electrode in protective rrwix, including gas and gas supply and microwave data with it two current-carrying tubes with external electrical insulation, fixed at one end in the handle and the other end flush with the burner head. The current carrying tubes are equipped with terminals .1, and the corresponding holes are made in the body of the burner head, s of which the tube ends are placed. The live conductors are mutually spring-loaded and pressed to the burner head by means of a clamp in the form of a tension spring placed between the head and the handle . Yukovedny tubes are fixed in the handle through an insert mounted rotatably relative to the axis of the handle, wherein the current carrying tubes have the possibility of longitudinal movement relative to the insert and, accordingly, the handle.

Несмотр  на то. что конструкци  данной горелки предусматривает возможность замены вышедшей из стро  головки, сам процесс замены достаточно сложен и делает горелку не всегда удобной при экстренном ремонте головки или оперативной замене одной головки на конструктивно иную, например в случа х переходов на другие режимы сварки, требующие другие диаметры вольфрамового электрода, цанги и сопла.Despite that. that the design of this torch provides for the possibility of replacing a failed head, the replacement process itself is quite complicated and makes the torch not always convenient for emergency repairs of the head or quick replacement of one head with a structurally different one, for example, in cases of transitions to other welding modes that require different diameters of tungsten electrode, collet and nozzle.

Конструктивные неудобства горелки, некоторые в св зи с этим сложности замены головки объ сн ютс  тем, что сварщик дл  того, чтобы сн ть или установить головку, должен преодолевать усилие фиксатора - пружины, поджимающей токоведущие труб- ч к головке.The design inconvenience of the burner, some in connection with the difficulty of replacing the head, is explained by the fact that the welder must overcome the force of the retainer, a spring, pressing the current-carrying tube to the head in order to remove or install the head.

Усилие это достаточно велико, так как оно обеспечивает надежный электрический контакт между головкой и токоподвод щи- ми наконечниками трубок, фиксацию головки в заданном положении относительно трубок и герметичность узла стыковки трубок с головкой. Следовательно, сварщик дл  того, чтобы сн ть головку, вынужден двум  руками раздвигать трубки, при этом головкаThis force is quite large, since it provides reliable electrical contact between the head and the current-carrying tips of the tubes, fixation of the head in a predetermined position relative to the tubes, and tightness of the node connecting the tubes with the head. Therefore, in order to remove the head, the welder is forced to push the tubes apart with both hands, while the head

0 выпадает и может получить повреждени . При сборке установка требует еще большей ловкости сварщика, так как обе руки его в этот момент удерживают токоведущие трубки . Все это несколько снижает эксплуатаци5 онные качества известной горелки. Если же токоведущие трубки будут взаимно подпружинены только за счет упругости самих трубок , без использовани  дополнительного фиксатора, то это либо снизит надежность0 falls out and may be damaged. During assembly, the installation requires even greater dexterity of the welder, since both his hands at this moment hold current-carrying tubes. All this somewhat reduces the performance of the known burner. If the current-carrying tubes are mutually spring-loaded only due to the elasticity of the tubes themselves, without the use of an additional clamp, then this will either reduce the reliability

0 электрического контакта,0 electrical contact,

герметичность узла стыковки трубок сtightness of the tube docking unit with

головкой и стабильность положени  головки head and head position stability

в случае применени  токоведущих трубок сin the case of current-carrying tubes with

высокой гибкостью, либо создаст те же труд5 ности, что были описаны выше, если трубки будут достаточно жесткие. Дело в том, что конструкци  известной горелки предусматривает закрепление токоведущих трубок во вставке, размещенной в конце руко тки соhigh flexibility, or it will create the same difficulties that were described above if the tubes are sufficiently rigid. The fact is that the design of the known burner provides for the fastening of current-carrying tubes in an insert located at the end of the handle with

0 стороны- головки. Следовательно, при раздвигании токоведущих трубок при замене головки возможна их упруга  деформаци  только на участке от вставки наконечников. Поскольку длина этого участка значительно0 sides - heads. Consequently, when the current-carrying tubes are extended when the head is replaced, their elastic deformation is possible only in the area from the lug insert. Since the length of this section is significant

5 меньше, чем вс  длина токоведущих трубок, то соответственно жесткость трубой этой длины будет выше. Таким образом, сварщику придетс  преодолевать большое сопротивление и, кроме того, это может привести5 is less than the entire length of the current-carrying tubes, accordingly, the stiffness of the pipe of this length will be higher. Thus, the welder will have to overcome a lot of resistance and, in addition, this can lead to

0 к пластической деформации самих трубок.0 to plastic deformation of the tubes themselves.

Целью изобретени   вл етс  повышение удобства и сокращение времени при замене головки.The aim of the invention is to increase the convenience and reduce the time when replacing the head.

Поставленна  цель достигаетс  тем, чтоThe goal is achieved in that

5 в горелке дл  сварки неплав щимс  электродом в защитных газах, включающей токогазоподвод , две взаимно подпружиненные токоведущие трубки с наружной электроизол цией , выполненные с коническими на0 конечниками и закрепленные одним концом посредством вставки в руко тке с возможностью продольного перемещени  и поворота относительно руко тки, а другим концом шарнирно св занные с корпусом го5 ловки горелки, в котором выполнены расположенные диаметрально противоположно конические отверсти  дл  наконечников трубок, причем трубки поджаты к головке фиксатором, токоведущие трубки соединены с токогазоподводом через жестко смонтированный на их концах общий коллектор, вставка выполнена с радиальными пазами или сквозной щелью, в которых размещены трубки с возможностью поперечного перемещени  относительно продольной 5 оси горелки, а фиксатор выполнен в виде охватывающей обе трубки поворотной втулки с некруглым осевым отверстием.5 in a torch for welding with a non-consumable electrode in shielding gases, including a gas-gas supply, two mutually spring-loaded current-conducting tubes with external electrical insulation, made with conical ends and fixed at one end by means of an insert in the handle with the possibility of longitudinal movement and rotation relative to the handle, and the other end is pivotally connected to the burner head housing, in which diametrically opposed conical openings for the tips of the tubes are made, the tubes being You are connected to the head by a clamp, current-carrying tubes are connected to the gas supply through a common collector rigidly mounted at their ends, the insert is made with radial grooves or a through slot, in which the tubes are placed with the possibility of lateral movement relative to the longitudinal 5 axis of the burner, and the clamp is made in the form of covering both tubes rotary sleeve with non-circular axial bore.

Проведенные патентные исследовани  показали, что в насто щее врем  неизвест- 10 ны технические решени  с за вл емой совокупностью признаков и, следовательно, оно соответствует критерию изобретени  новизна .Patent studies have shown that at present no technical solutions are known with the claimed combination of features and, therefore, it meets the criteria of the invention of novelty.

В тоже врем  новые признаки устройст- 15 ва придают ему новые свойства, каждое из которых взаимосв зано с другими свойствами и обеспечивают достижение поставленной цели. Соединение токоведущих трубок с газоподводом через общий коллектор, ус- 20 тановленный на концах трубок, и выполнение вставки с радиальными пазами или сквозной щелью, обеспечивает возможность упругой деформации трубок на всей их длине. При неизменных упругожесткост- 25 ных параметрах материала трубок это значительно снижает усилие, необходимое дл  разведени  концов трубок при сн тии и установке головки. Поджатие токоведущих трубок к головке посредством фиксатора в 30 виде поворотной втулки с некруглым осевым отверстием позвол ет простым поворотом втулки на 90° либо максимально сблизить трубки между собой и создать сжимающее усилие, обеспечивающее надеж- 35 ный электрический контакт и фиксацию положени  головки, либо полностью сн ть сжимающее усилие и освободить трубки.At the same time, new features of the device give it new properties, each of which is interconnected with other properties and ensures the achievement of the goal. The connection of the current-carrying tubes with a gas supply through a common collector mounted at the ends of the tubes, and the implementation of an insert with radial grooves or a through slot, allows elastic deformation of the tubes along their entire length. With unchanged elastic-stiffness parameters of the tube material, this significantly reduces the force required to separate the ends of the tubes when removing and installing the head. Preloading the current-carrying tubes to the head by means of a clamp in the form of a swivel sleeve 30 with a non-circular axial bore allows a simple turn of the sleeve by 90 ° to either bring the tubes as close as possible to each other and create a compressive force providing reliable electrical contact and fixation of the head position, or completely remove compressive force and release the tubes.

Все это вместе вз тое уменьшает врем , которое должен затратить сварщик, что- 40 бы собрать или разобрать горелку, и делает ту операцию более удобной. Таким обраом , за вленное изобретение соответствует критерию существенные отличи .All this taken together reduces the time that the welder must spend in order to assemble or disassemble the burner, and makes that operation more convenient. Thus, the claimed invention meets the criterion of significant differences.

На фиг.1 изображен общий вид горелки 45 в сборе; на фиг.2 - горелка, подготовленна  к замене головки; на фиг.З - разрез А-А на иг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; не иг.5 - вставка, выполненна  с двум  пазаи; на фиг.6 - вариант выполнени  вставки 50 борной из двух частей, поперечный разрез; на фиг.7 - горелка в рабочем положении.Figure 1 shows a General view of the burner 45 Assembly; figure 2 - burner prepared for replacing the head; in Fig.Z - section aa on ig. 1; figure 4 is a section bB in figure 2; not Ig.5 - an insert made with two grooves; Fig. 6 is a cross-sectional view of an embodiment of a two-part boron insert 50; Fig.7 - the burner in the working position.

Горелка включает в себ  токогазопод- вод 1, соединенный со снабженными наружной электроизол цией токоэедущими 55 рубками 2 через коллектор 3, смонтированый на трубках 2 жестко, в результате чего бразуетс  V-образна  вилка из трубок 2, уко тку А, головку 5 и фиксатор 6. Между оковедущими трубками 2 и руко ткой 4 раз-The burner includes a gas and gas supply 1 connected to the current-conducting 55 cuttings 2 supplied through an external collector 3 through a collector 3, mounted rigidly on the tubes 2, as a result of which a V-shaped plug from the tubes 2, a cutter A, a head 5 and a retainer 6 are formed . Between the bridging tubes 2 and the handle 4 times

мещена вставка 7, в которой выполнены радиальные пазы 8. Через пазы 8 проход т токоведущие трубки 2. Вставка 7 установлена с возможностью поворота относительно руко тки 4. Ширина Ь пазов 8 (см. фиг.5) выбираетс  примерно равной диаметру d трубок 2 дл  того, чтобы обеспечивалась возможность продольного и поперрчного перемещени  трубок 2 относительно встзв- кп 7. Длина i пазов 8 пресышает диаметр d трубок, чтобы вставка 7 не преп тствовала перемещению трубок 2 в плоскости пазов 8. Вставка может быть выполнена составной из двух частей (см.фиг.6), между которыми при сборке образуетс  сквозна  щель 9, ширина b которой соответствует ширине пазов 8. Части вставки 7 могут быть соединены между собой, например, винтом 10. На токоведущих трубках 2 между руко ткой 4 и головкой 5 размещен фиксатор в виде поворотной зтулки 6 с некруглым, например эллипсным (см,фиг.З,4), овальным или многогранным осевым отверстием. Втулка 6 охватывает обе трубки 2, причем наибольший размер осевого отверсти  втулки 6, например больша  ось эллипса или диагональ многогранника, превышает величину максимального зазора между трубками 2 в свободном состо нии плюс два диаметра трубок 2. Наименьший размер осевого отверсти  втулки 6, например мала  ось эллипса , равна величине минимального (рабочего) зазора между т рубками в рабочем (сжатом) положении плюс два диаметра трубок 2.an insert 7 is inserted in which radial grooves are made 8. Current-carrying tubes 2 pass through the grooves 8. The insert 7 is mounted for rotation relative to the handle 4. The width b of the grooves 8 (see FIG. 5) is chosen approximately equal to the diameter d of the tubes 2 for so that it is possible to longitudinally and transversely move the tubes 2 relative to the insert 7. The length i of the grooves 8 overshoots the diameter d of the tubes so that the insert 7 does not interfere with the movement of the tubes 2 in the plane of the grooves 8. The insert can be made of two parts (see .Fig. 6), between During assembly, a through slit 9 is formed, the width b of which corresponds to the width of the grooves 8. The parts of the insert 7 can be interconnected, for example, by a screw 10. A clamp in the form of a swivel bar 6 with a non-circular shape is placed on the current-carrying tubes 2 between the handle 4 and the head 5 , for example, an ellipse (see, Fig. 3, 4), oval or polyhedral axial hole. The sleeve 6 covers both tubes 2, the largest size of the axial hole of the sleeve 6, for example, the larger axis of the ellipse or the diagonal of the polyhedron, exceeds the maximum clearance between the tubes 2 in the free state plus two diameters of the tubes 2. The smallest size of the axial hole of the sleeve 6, for example, the small axis the ellipse is equal to the minimum (working) clearance between t cutting in the working (compressed) position plus two tube diameters 2.

Токоведущие трубки 2 одновременно  вл ютс  и газоведущими и снабжены наконечниками 11 конической или сферической формы, а в корпусе головки 5 выполнены соответствующие им по форме и размерам диаметрально расположенные отверсти  12, в которые вход  наконечники 11-. Возможен вариант с выполнением наконечников 11 на корпусе головки 5, а соответственно им по форме и размерам отверстий в токогазове- дущих трубках 2.The current-carrying tubes 2 are simultaneously gas-conducting and are equipped with conical or spherical tips 11, and diametrically located holes 12, in which the tips 11- enter, are corresponding in shape and size to the head housing 5. A variant is possible with the execution of tips 11 on the head housing 5, and, accordingly, in the shape and size of the holes in the gas-conducting tubes 2.

На руко тке 4 установлена кнопка 13 управлени  работой горелки.A burner control button 13 is mounted on the handle 4.

На фиг.7, где горелка изображена в рабочем положении, показаны также электрод 14, свариваемое изделие 15 и электрическа  дуга 16.7, where the torch is shown in the operating position, an electrode 14, a welded article 15, and an electric arc 16 are also shown.

Горелка работает следующим образом.The burner operates as follows.

В зависимости от рабочей руки (права  или лева ) настраивают головку 5, поворачива  ее на требуемый угол к оси руко тки 4, располагают кнопку 13 управлени  в удобном дл  работы положении (например, сверху пли снизу на руко тке 4). Затем нажатием :-1а. нопку 13 управлени  включают нзпр жение питани  от источника тока (на чертеже не показано) и подлчу газа по токогазо- подводу 1. подключенному к коллектору 3. Защитный газ через каналы токогазоведу- щих трубок 2 и наконечников 11 поступает во внутреннюю полость головки 5.Depending on the working arm (left or right), the head 5 is adjusted by turning it to the required angle to the axis of the handle 4, the control button 13 is placed in a position convenient for operation (for example, from above or from below on the handle 4). Then by pressing: -1a. The control button 13 includes a voltage supply from a current source (not shown in the drawing) and gas supply via a gas supply line 1. connected to a collector 3. The protective gas passes through the channels of the gas supply pipes 2 and tips 11 into the internal cavity of the head 5.

Расположив настроенную таким .образом к работе горелку в требуемом месте, возбуждают дугу 16 между неплав щимс  электродом 14 и изделием 15 и начинают сварку.Having positioned the torch so configured for operation in the required place, the arc 16 is excited between the non-consumable electrode 14 and the workpiece 15 and welding is started.

При необходимости замены головки 5 в случа х перехода на другой режим сварки, когда требуютс  другие диаметры вольфрамового электрода, цанги и сопла, или дл  ремонта головки 5 сварщик поворачивает втулку б, тем самым освобожда  трубки 2. При этом трубки 2 свободно перемещаютс  о пазах вставки б в поперечном относительно продольной оси горелки направлении и токога зоподвод щие наконечники 11 за счет упругости трубок 2 выход т из сопр жени  с отверсти ми 12. Подлежаща  замене головка 5 удал етс  и на ее место устанавливаетс  друга  головка 5, Наконечники 11 ввод тс  в отверсти  12, затем сварщик поворотом втулки 6 сжимает трубки 2 и фиксирует их в этом положении. Горелка готова к работе.If it is necessary to replace the head 5 in cases of switching to a different welding mode, when other diameters of the tungsten electrode, collet and nozzle are required, or to repair the head 5, the welder turns the sleeve b, thereby releasing the tube 2. At the same time, the tubes 2 freely move about the grooves of the insert b, in the direction transverse relative to the longitudinal axis of the burner and the current supplying tips 11, due to the elasticity of the tubes 2, they come out of contact with the holes 12. The head 5 to be replaced is removed and another head 5 is replaced in its place, Н the ends 11 are inserted into the holes 12, then the welder, by turning the sleeve 6, compresses the tubes 2 and fixes them in this position. The burner is ready for operation.

По сравнению с прототипом предложенна  горелка значительно удобнее в работе , поскольку облегчает манипул ции сварщика в операци х как по оперативной замене головки в процессе сварки при переходах с одного режима на другой, так и поCompared with the prototype, the proposed torch is much more convenient in operation, since it facilitates the welder’s manipulations in operations both for quick replacement of the head during welding during transitions from one mode to another, and for

замене вышедшей из стро  головки и позвол ет сократить до 3-5 с требуемое дл  этого врем . Име  в комплекте горелки несколько сменных головок с различными по диаметрам вольфрамовыми электродами иreplacing a failed head and reduces the time required for this to 3-5 seconds. We have several replaceable heads with different diameters of tungsten electrodes and

соплами можно свести до минимума неизбежные потери времени на переналадку горелки и, соответственно, облегчить услови  и повысить производительность труда сварщика.nozzles can minimize the inevitable loss of time on the readjustment of the burner and, accordingly, ease the conditions and increase the productivity of the welder.

(56) Авторское свидетельство СССР № 230245, кл. В 23 К 9/16, 1966.(56) Copyright certificate of the USSR No. 230245, cl. B 23 K 9/16, 1966.

Патент США № 2986624, кл. 219-75, 1961.U.S. Patent No. 2986624, cl. 219-75, 1961.

Авторское свидетельство СССР № 1565622, кл. В 23 К 9/16, 1990.USSR copyright certificate No. 1565622, cl. B 23 K 9/16, 1990.

Claims (1)

Формула изобретени The claims ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ, содержаща  токога- зопровод, две взаимно подпружиненные токогазоведущие трубки с наружной электроизол цией , закрепленные одним концом 35 посредством вставки в руко тке, а другим концом шарнирно св занные с корпусом головки горелки, а также фиксатор дл  поджати  трубок к головке, отличающа с Arc welding torch with a melting electrode in a protective gas environment, containing a gas supply duct, two mutually spring-loaded gas supply tubes with external electrical insulation, fixed at one end 35 by means of an insert in the handle and the other end pivotally connected to the head housing for pressing the tubes to the head, characterized by 440440 тем, что она снабжена коллектором, вставка выполнена с радиальными пазами или диаметральной щелью, фиксатор выполнен в виде поворотной втулки с некруглым осевым отверстием, при этом токогазоведущие трубки соединены с токогазоподводом через коллектор, установлены во вставке с возможностью поперечного перемещени  относительно продольной оси горелки и размещены в некруглом отверстии фиксатора .the fact that it is equipped with a collector, the insert is made with radial grooves or a diametrical slit, the latch is made in the form of a rotary sleeve with a non-circular axial hole, while the gas and gas tubes are connected to the gas and gas supply through the collector, installed in the insert with the possibility of lateral movement relative to the longitudinal axis of the burner and placed in the non-circular hole of the retainer. пP Фиг.1Figure 1 11 Фж2Fzh2 Фиг.ЗFig.Z Фиг. 5FIG. 5 Фиг.ЬFig. B Фиг. 6FIG. 6