RU2649483C1

RU2649483C1 - Disk-shaped electrode holder

Info

Publication number: RU2649483C1
Application number: RU2017101612A
Authority: RU
Original assignee: Кожокин Тимофей Иванович
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2018-04-03

Abstract

FIELD: valves industry.

SUBSTANCE: invention can be used to produce armature from bar stock. Bolt pin is installed in transverse holder mortice. Disk-shaped electrode is fixed to threadless part of bolt stem protruding from mortice, having a longitudinal channel in which tube with axial clearance is located at its bottom in region of bolt head. On outer surface of the rod, an annular groove is made with sealing element installed therein sealing front part of transverse mortice of holder. Holder has front longitudinal cavity for supplying coolant that is open to said annular groove on the bolt rod and connected to the annular gap through transverse windows, formed in area of this groove, and rear longitudinal cavity for withdrawing coolant, which is open to rear part of transverse mortice of the holder, free from the bolt rod.

EFFECT: formed in electrode longitudinal slot provides its connection without a gap with bolt rod, and cooling of rod and bolt head increases resistance of the electrode.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сварочному производству и пригодно для производства арматурной сетки из прутковых заготовок.The invention relates to welding production and is suitable for the production of reinforcing mesh from bar stocks.

Известен вращающийся электрод-ролик для шовной сварки, подающий и сваривающий одновременно заготовки между собой. Он расположен на крепеже охлаждаемого или неохлаждаемого держателя и поэтому косвенное охлаждение электрода неэффективно, что сказывается отрицательно на его стойкости, применяемого невращающимся, например, также в австрийских многоточечных сварочных машинах при изготовлении арматурных сеток и закрепленного, например, болтом (см. учебник Б.А. Кузьмина и др. Технология металлов и конструкционных материалов. - М.: Машиностроение, 1980, с. 419).Known rotating electrode-roller for seam welding, feeding and welding at the same time the workpiece to each other. It is located on the fasteners of a cooled or uncooled holder and therefore indirect cooling of the electrode is inefficient, which negatively affects its resistance, which is used non-rotating, for example, also in Austrian multi-spot welding machines in the manufacture of reinforcing mesh and fixed, for example, with a bolt (see textbook B.A. Kuzmina et al. Technology of metals and structural materials. - M.: Mechanical Engineering, 1980, p. 419).

Известен держатель под сменный электрод в виде одного из стержней с двумя продольными каналами, образованными с заднего торца и открытыми в поперечное гнездо, выполненное у его переднего торца под полый хвостовик электрода и его уплотнительный элемент, взятый за прототип предлагаемого решения (см. патент РФ 2578865 C1 от 25.08.2014).A known holder for a replaceable electrode in the form of one of the rods with two longitudinal channels formed from the rear end and open to the transverse socket made at its front end under the hollow shaft of the electrode and its sealing element, taken as a prototype of the proposed solution (see RF patent 2578865 C1 dated 08.25.2014).

Задачей этого решения является повышение эффективности охлаждения электрода-ролика.The objective of this solution is to increase the cooling efficiency of the roller electrode.

Технический результат от предлагаемого заключается в повышении стойкости такого электрода.The technical result of the proposed is to increase the resistance of such an electrode.

Вышеуказанное достигается тем, что у держателя в виде прутка, имеющего с заднего торца две продольные полости под циркулирующий хладагент, открытые соответственно в заднюю и переднюю с уплотнительным элементом части поперечного гнезда, образованного у его переднего торца под стержень болта с электродом-роликом на нем, контактирующим торцами с его головкой и боковой поверхностью прутка, новым является то, что с торца стержня болта образован свой продольный канал с дном в его головке под трубку, размещенную без зазоров задней частью, но с кольцевым и осевым зазорами остальной частью; при этом кольцевая канавка с уплотнительным элементом стержня соединена его поперечными окнами, выполненными в зоне этой канавки, с этим кольцевым зазором; в дно продольного канала стержня уперта трубка с уплотнительным элементом на конце, а в головке болта выполнены поперечные окна, открытые в дно этого канала, кольцевой зазор между трубкой и этим каналом и внутреннюю кольцевую канавку втулки, размещенной герметично на боковой поверхности головки; с заднего и переднего торцов держателя выполнены глухие продольные полости, одна верхняя и две нижние, проходящие через кольцевую канавку стержня и дно поперечного гнезда держателя; в эти полости открыты поперечные окна держателя, выполненные над этим гнездом со стороны электрода и с противоположной стороны, причем последний канал открыт и в верхнюю полость и закрыт, как и нижние полости снаружи держателя; у электрода-ролика образована продольная прорезь и он надет на стержень с натягом.The above is achieved by the fact that the holder in the form of a rod having from the rear end face two longitudinal cavities for circulating refrigerant, respectively open to the rear and front parts with a sealing element of the transverse socket formed at its front end under the bolt shaft with an electrode-roller on it, the contacting ends with its head and the side surface of the rod, new is that from the end of the bolt rod is formed its longitudinal channel with a bottom in its head for a tube placed without gaps in the back, but with oltsov and axial clearances the rest of; wherein the annular groove with the sealing element of the rod is connected by its transverse windows, made in the area of this groove, with this annular gap; a tube with a sealing element at the end is abutted in the bottom of the longitudinal channel of the rod, and transverse windows open in the bottom of this channel, an annular gap between the tube and this channel, and an inner annular groove of the sleeve sealed on the side surface of the head are made; blind and longitudinal cavities are made from the rear and front ends of the holder, one upper and two lower, passing through the annular groove of the rod and the bottom of the transverse holder; in these cavities open transverse windows of the holder, made above this nest from the electrode side and from the opposite side, the last channel being open to the upper cavity and closed, like the lower cavities outside the holder; a longitudinal slot is formed at the roller electrode and it is put on the rod with an interference fit.

Образованием с торца стержня болта продольного канала с дном в его головке обеспечивается циркуляция хладагента в этом канале с охлаждением через стенки стержня электрода-ролика, размещенного на нем.The formation of a longitudinal channel with a bottom from the end of the bolt rod with a bottom in its head ensures the circulation of refrigerant in this channel with cooling through the walls of the rod of the electrode-roller placed on it.

Установкой в этом канале без зазоров задней части трубки и с кольцевым, а также осевым зазорами остальной части ее создается циркуляция хладагента по полости трубки и затем по вышеприведенным зазорам или наоборот с охлаждением стенок стержня и головки болта и через них этого электрода.By installing in this channel without gaps in the back of the tube and with ring and axial gaps of the rest of it, refrigerant circulates through the tube cavity and then through the above gaps or vice versa with cooling of the walls of the rod and bolt head and through this electrode.

Выполнением поперечных окон стержня в зоне его кольцевой канавки, выполненной для образования резьбы на стержне болта и размещения там уплотнительного элемента, герметизирующего полость передней части гнезда держателя, обеспечивается подвод или отвод хладагента из передней продольной полости держателя к этим окнам через данную канавку и далее через них в продольный канал стержня.By performing transverse windows of the rod in the region of its annular groove, made to form a thread on the bolt rod and place there a sealing element that seals the cavity of the front part of the holder socket, the refrigerant is supplied or removed from the front longitudinal cavity of the holder to these windows through this groove and then through them in the longitudinal channel of the rod.

Наличием в этом канале трубки, образующей с ним своей передней частью кольцевой и осевой зазоры, обеспечивается циркуляция хладагента в нем и охлаждение через элементы болта электрода-ролика, расположенного на нем.The presence of a tube in this channel, which forms ring and axial clearances with its front part, ensures circulation of the refrigerant in it and cooling through the elements of the bolt of the electrode-roller located on it.

Упиранием переднего торца с уплотнительным элементом трубки в дно продольного канала стержня разделяются между собой кольцевой и осевой зазоры, образованные поверхностями передней части трубки и поверхностями этого канала.The abutment of the front end with the sealing element of the tube into the bottom of the longitudinal channel of the rod is divided between the annular and axial clearances formed by the surfaces of the front of the tube and the surfaces of this channel.

Образованием в головке болта поперечных окон, открытых в дно его канала и кольцевой зазор, обеспечивается циркуляция хладагента по этим окнам с охлаждением этой головки и электрода-ролика. Размещением на боковой поверхности головки болта втулки с внутренней кольцевой канавкой, в которую открыты поперечные окна головки болта, обеспечивается циркуляция хладагента по выше приведенным окнам и охлаждение втулкой периферийной части электрода-ролика.The formation of transverse windows in the bolt head, open at the bottom of its channel and an annular gap, provides refrigerant circulation through these windows with cooling of this head and the roller electrode. By placing on the side surface of the bolt head of the sleeve with an inner annular groove into which the transverse windows of the bolt head are open, refrigerant is circulated through the above windows and the sleeve is cooled by the peripheral part of the electrode-roller.

Выполнением с переднего и заднего торцов держателя продольных глухих полостей, одной верхней и двух нижних, проходящих через кольцевую канавку стержня и дно глухого гнезда держателя и расположенных своими доньями над этим гнездом, уменьшается при сверлении увод их осей из-за меньшей длины этих полостей.The execution of longitudinal blind cavities from the front and rear ends of the holder, one upper and two lower, passing through the annular groove of the rod and the bottom of the hollow socket of the holder and located with their bottoms above this socket, reduces the removal of their axes during drilling due to the shorter length of these cavities.

Образованием поперечных каналов над поперечным гнездом держателя, выполненных со стороны электрода и противоположной стороны, открытых в эти полости, обеспечивается подвод хладагента в последние и из них к стержню болта для охлаждения электрода-ролика. Эти каналы закрыты со стороны наружных поверхностей держателя: переднего торца и задней боковой, что необходимо для подвода хладагента в него и отвода нагретого из него.The formation of transverse channels above the transverse socket of the holder, made on the side of the electrode and the opposite side, open in these cavities, provides a supply of refrigerant in the latter and from them to the bolt shaft for cooling the roller electrode. These channels are closed on the side of the outer surfaces of the holder: the front end and the rear side, which is necessary for supplying refrigerant to it and removing heated from it.

Выполнением в электроде продольной прорези обеспечивается беззазорное соединение между сопрягаемыми поверхностями его и стержня болта, чем улучшается теплоотвод и электропроводность между этими элементами, а также упрощается установка такого электрода на болт.The implementation of a longitudinal slot in the electrode provides a gap-free connection between the mating surfaces of it and the bolt rod, which improves the heat sink and electrical conductivity between these elements, and also simplifies the installation of such an electrode on the bolt.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, неизвестны и явным образом не следуют из уровня техники. Это позволяет считать, что предлагаемое ново, имеет существенные отличия, промышленно пригодно и поэтому соответствует критерию «изобретение».Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are unknown and do not explicitly follow from the prior art. This allows us to assume that the proposed new has significant differences, is industrially suitable and therefore meets the criterion of "invention".

Его сущность поясняется чертежом, где на фиг. 1 от поперечной оси держателя и выше ее приведена его передняя часть и электрод-ролик согласно п. 1 формулы, а от этой оси и ниже показано решение п. 2-4 ее, причем п. 3 формулы представлен штриховыми линиями соответствующих продольных глухих полостей и поперечных каналов без позиций у этого держателя 1.Its essence is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 from the transverse axis of the holder and above it shows its front part and the electrode-roller according to paragraph 1 of the formula, and from this axis and below shows the solution of paragraph 2-4 of it, and paragraph 3 of the formula is represented by dashed lines of the corresponding longitudinal blind cavities and transverse channels without positions at this holder 1.

Предлагаемое решение содержит держатель 1 с задней 2 и передней 3 продольными полостями, открытыми соответственно в заднюю и переднюю части поперечного гнезда 4, выполненного у переднего торца его.The proposed solution comprises a holder 1 with a rear 2 and front 3 longitudinal cavities, open respectively in the rear and front of the transverse socket 4, made at the front end of it.

В этом гнезде размещен болт своим стержнем 5 с резьбой, а на выступающей из гнезда безрезьбовой части его расположен электрод-ролик 6, упирающийся торцами в головку 7 болта и боковую поверхность держателя 1.A threaded rod 5 is located in this socket with its threaded rod 5, and an electrode-roller 6 is located on the threadless part protruding from the socket and abuts against the head 7 of the bolt and the side surface of the holder 1.

С торца стержня 5, отделенного зазором от дна гнезда 4, куда открыта полость 2 держателя, образован продольный канал с дном 8 в головке 7 болта.A longitudinal channel with a bottom 8 in the head 7 of the bolt is formed from the end of the rod 5, separated by a gap from the bottom of the socket 4, where the holder cavity 2 is open.

В этом канале размещена без зазоров задней частью трубка 9, но с кольцевым 10 и осевым 11 зазорами своей остальной частью и соответствующими поверхностями его.In this channel, the back of the tube 9 is placed without gaps, but with the annular 10 and axial 11 gaps of its rest and its corresponding surfaces.

На стержне образована кольцевая канавка 12 под выход резьбового инструмента и уплотнительный элемент 13, герметизирующий переднюю часть гнезда 4 в зоне от боковой поверхности держателя 1 до края его передней полости 3, открытой в эту канавку.An annular groove 12 is formed on the rod for the outlet of the threaded tool and a sealing element 13, which seals the front of the socket 4 in the region from the side surface of the holder 1 to the edge of its front cavity 3 open into this groove.

Сзади элемента 13 расположены поперечные окна 14, выполненные в стержне в зоне этой канавки и открытые, как и сама канавка, в переднюю продольную полость 3 держателя 1 и в кольцевой зазор 10 в стержне.Behind the element 13 there are transverse windows 14, made in the rod in the area of this groove and open, like the groove itself, in the front longitudinal cavity 3 of the holder 1 and in the annular gap 10 in the rod.

Нижняя часть фиг. 1 с п. 2 и 3 формулы отличается от верхней отсутствием осевого зазора 11, т.к. передний торец трубки 9 упирается в коническое дно 8 продольного канала стержня 5 болта. При этом на конце трубки размещен свой уплотнительный элемент 15, отделяющий кольцевой зазор 10 от полости этого дна, а в головке 7 болта выполнены смещенные между собой в угловом и осевом направлениях поперечные окна 16 и 17, открытые соответственно в кольцевой зазор 10 и коническое дно этого канала, а также внутреннюю кольцевую канавку 18 втулки 19, надетой на головку с герметизацией их посадочных поверхностей.The lower part of FIG. 1 with p. 2 and 3 of the formula differs from the top in the absence of axial clearance 11, because the front end of the tube 9 abuts against the conical bottom 8 of the longitudinal channel of the bolt rod 5. At the same time, a sealing element 15 is placed at the end of the tube, separating the annular gap 10 from the cavity of this bottom, and in the head 7 of the bolt there are transverse windows 16 and 17 displaced to each other in the angular and axial directions, open respectively in the annular gap 10 and the conical bottom of this channel, as well as the inner annular groove 18 of the sleeve 19, worn on the head with the sealing of their seating surfaces.

У электрода-ролика 6 выполнена прорезь 20 с углом наклона относительно продольной оси, равным нолю или больше его, чем обеспечивается беззазорное соединение между ним и стержнем 5 болта, а также облегчается их сборка и разборка.At the electrode of the roller 6, a slit 20 is made with an inclination angle relative to the longitudinal axis equal to zero or more than this, which ensures an unobstructed connection between it and the bolt shaft 5, and also their assembly and disassembly is facilitated.

Электрод 6 охлаждается согласно п. 1 формулы так: хладагент по полости 3 держателя поступает в кольцевую канавку 12 стержня 5 и через его поперечные окна 14, выполненные в зоне этой канавки, оказывается в кольцевом зазоре 10, устремляясь по нему к дну 8 продольного канала стержня и омывая при этом его внутренние поверхности и головки 7, контактирующих своими наружными поверхностями соответственно с внутренней и торцовой поверхностью электрода-ролика 6.The electrode 6 is cooled according to claim 1 of the formula as follows: the refrigerant through the cavity 3 of the holder enters the annular groove 12 of the rod 5 and through its transverse windows 14, made in the zone of this groove, is in the annular gap 10, rushing along it to the bottom 8 of the longitudinal channel of the rod and washing at the same time its inner surfaces and heads 7 in contact with their outer surfaces, respectively, with the inner and end surfaces of the electrode-roller 6.

При работе последнего поступившее при сварке тепло в наружную боковую поверхность электрода 6 устремляется в радиальном и боковом направлениях к стержню 5, головке 7 и боковой поверхности держателя 1, передавая тепло через их стенки циркулирующему хладагенту по соответствующим зазорам стержня 5.During the operation of the latter, the heat received during welding to the outer side surface of the electrode 6 rushes in the radial and lateral directions to the rod 5, the head 7 and the side surface of the holder 1, transferring heat through their walls to the circulating refrigerant along the corresponding gaps of the rod 5.

Нагретый теплом элементов болта хладагент отводится по полости трубки 9 к торцу стержня 5, далее в заднюю часть гнезда 4, свободную от последнего и куда открыта задняя полость 2 держателя 1, а затем по ней нагретым удаляется за пределы последнего.The refrigerant heated by the heat of the bolt elements is discharged along the cavity of the tube 9 to the end of the rod 5, then to the back of the socket 4, which is free from the latter and where the rear cavity 2 of the holder 1 is open, and then heated outside it is removed outside the latter.

По п. 2 формулы электрод 6 охлаждается так: подводимый по кольцевому зазору 10 к дну 8 продольного канала стержня 5 хладагент по поперечному окну 16 головки 7 устремляется в кольцевую канавку 18 ее втулки 19; по этой канавке он в окружном направлении устремляется к другому поперечному окну 17, смещенному в угловом направлении, по нему в дно канала 8 стержня 5 и далее как описано выше.According to claim 2, the electrode 6 is cooled as follows: the refrigerant supplied through the annular gap 10 to the bottom 8 of the longitudinal channel of the rod 5 along the transverse window 16 of the head 7 rushes into the annular groove 18 of its sleeve 19; along this groove, it rushes in the circumferential direction to another transverse window 17 displaced in the angular direction, along it into the bottom of the channel 8 of the rod 5 and then as described above.

Увеличением в несколько раз охлаждаемой поверхности головки 7 болта за счет двух рядов ее поперечных окон 16 и 17, а также кольцевой канавки 18 втулки 19 существенно повышается эффективность охлаждения этой головки, которая как холодильник своим торцом интенсивно охлаждает торец электрода-ролика 6 и поэтому возрастает существенно его стойкость.By several times increasing the cooled surface of the head of the bolt 7 due to two rows of its transverse windows 16 and 17, as well as the annular groove 18 of the sleeve 19, the cooling efficiency of this head is significantly increased, which, like a refrigerator, intensively cools the end of the electrode-roller 6 and therefore increases significantly his stamina.

При реализации п. 3 формулы по поперечному каналу держателя, выполненному со стороны электрода, хладагент поступает в глухую продольную полость, образованную с переднего торца держателя, по ней в кольцевую канавку 12 и далее, как описано выше, охлаждает электрод 6 и нагретым отводится к дну гнезда 4; от него по продольной глухой полости, выполненной с переднего торца держателя, поступает в поперечный канал, образованный со стороны его задней боковой поверхности и открытый в продольную глухую полость, выполненную с заднего торца держателя, из которой отводится за пределы держателя (см. фиг. 1 с каналами и полостями, показанными штриховыми линиями).When implementing paragraph 3 of the formula along the transverse channel of the holder made from the side of the electrode, the refrigerant enters the blind longitudinal cavity formed from the front end of the holder, through it into the annular groove 12 and then, as described above, cools the electrode 6 and is heated to the bottom sockets 4; from it along a longitudinal blind cavity made from the front end of the holder, it enters a transverse channel formed from the side of its rear side surface and open into a longitudinal blind cavity made from the rear end of the holder, from which it is discharged outside the holder (see Fig. 1 with channels and cavities indicated by dashed lines).

Для повышения эффективности охлаждения электрода и исключения коррозии болта от хладагента-воды целесообразнее использовать в качестве его материала, например, латунь Л60, обладающая хорошими прочностными, электро- и теплопроводными свойствами.To increase the cooling efficiency of the electrode and eliminate the corrosion of the bolt from the refrigerant-water, it is advisable to use, for example, brass L60, which has good strength, electrical and heat-conducting properties.

Для обеспечения стойкости резьбы гнезда медного держателя возможен вариант использования в его большем гнезде герметично размещенной латунной втулки с элементами выше указанного гнезда.To ensure the resistance of the thread of the nest of the copper holder, it is possible to use a sealed brass sleeve with elements above the nest in its larger nest.

Таким образом, интенсивным охлаждением стержня и головки болта существенно снижается нагрев размещенного на нем электрода-ролика и повышается его стойкость.Thus, by intensive cooling of the rod and the bolt head, the heating of the electrode-roller placed on it is significantly reduced and its resistance is increased.

Claims

1. Устройство для контактной точечной сварки, содержащее электрод-ролик и держатель, отличающееся тем, что оно снабжено болтом, стержень которого установлен в поперечном гнезде, выполненном в держателе, а электрод-ролик закреплен на выступающей из гнезда безрезьбовой части стержня болта, причем задняя часть стержня болта установлена без зазора в упомянутом поперечном гнезде держателя, а передняя часть – относительно него с кольцевым зазором, при этом стержень болта имеет продольный канал, в котором размещена трубка с осевым зазором у его дна в зоне головки болта, а на наружной поверхности стержня выполнена кольцевая канавка с установленным в ней уплотнительным элементом, герметизирующим переднюю часть поперечного гнезда держателя, при этом в держателе выполнена передняя продольная полость для подачи хладагента, открытая в упомянутую кольцевую канавку на стержне болта и соединена с кольцевым зазором через поперечные окна, образованные в зоне этой канавки, и задняя продольная полость для отвода хладагента, открытая в заднюю часть поперечного гнезда держателя, свободную от стержня болта.1. A device for contact spot welding, containing an electrode-roller and holder, characterized in that it is equipped with a bolt, the rod of which is mounted in a transverse socket made in the holder, and the electrode-roller is mounted on the protruding from the socket threadless part of the bolt rod, the back a part of the bolt rod is installed without a gap in the said transverse socket of the holder, and the front part is relative to it with an annular gap, while the bolt rod has a longitudinal channel in which the tube with an axial clearance at its the bottom in the area of the bolt head, and on the outer surface of the rod an annular groove is made with a sealing element installed in it that seals the front of the transverse socket of the holder, while in the holder there is a front longitudinal cavity for supplying refrigerant open to the annular groove on the bolt rod and connected with an annular gap through the transverse windows formed in the area of this groove, and the rear longitudinal cavity for removing refrigerant, open to the rear of the transverse socket of the holder, free from the bolt shaft.

2. Устройство для контактной точечной сварки, содержащее электрод-ролик и держатель, отличающееся тем, что оно снабжено болтом, стержень которого установлен в поперечном гнезде, выполненном в держателе, а электрод-ролик закреплен на выступающей из гнезда безрезьбовой части стержня болта, причем задняя часть стержня болта установлена без зазора в упомянутом поперечном гнезде держателя, а передняя часть – относительно него с кольцевым зазором, при этом стержень болта имеет продольный канал с коническим дном в зоне головки болта, в канале размещена трубка с уплотнительным элементом на ее конце с упором в упомянутое дно, а на наружной поверхности стержня выполнена кольцевая канавка с установленным в ней уплотнительным элементом, герметизирующим переднюю часть поперечного гнезда держателя, причем на боковой поверхности головки болта герметично установлена втулка, имеющая внутреннюю кольцевую канавку, а в головке болта выполнены смещенные между собой поперечные окна, открытые с одной стороны в кольцевой зазор между трубкой и держателем и коническое дно канала, а с другой стороны – в кольцевую канавку втулки.2. A device for contact spot welding, comprising an electrode-roller and a holder, characterized in that it is equipped with a bolt, the rod of which is mounted in a transverse socket made in the holder, and the electrode-roller is fixed on the threadless part of the bolt shaft protruding from the socket, the back a part of the bolt rod is installed without a gap in the said transverse socket of the holder, and the front part is relative to it with an annular gap, while the bolt rod has a longitudinal channel with a conical bottom in the area of the bolt head, in the channel p a tube is placed with a sealing element at its end, with emphasis on the bottom, and an annular groove is made on the outer surface of the shaft with a sealing element installed in it that seals the front of the transverse socket of the holder, and a sleeve having an inner annular groove is sealed on the side surface of the bolt head and in the bolt head there are transverse windows displaced to each other, open on one side in an annular gap between the tube and the holder and the conical bottom of the channel, and on the other Orono - the annular groove of the sleeve.