Машина для точечной сварки (рис. 83) имеет привод сжатия,9 деталей, сварочный трансформатор 13, контактор 11, реле циклов 2. Все эти устройства смонтированы в корпусе 1 машины. Сварочный ток от трансформатора 13 подводится к месту сварки через вторичный контур машины, состоящий из гибких шин 10, консолей 4, электродо- держателей 5 и электродов 7.

По аналогичной схеме выполнены и машины для рельефной сварки, но во вторичном контуре вместо консолей установлены контактные плиты, на которых монтируются электроды. Машины для шовной сварки имеют привод вращения роликов для перемещения деталей.

§ 17. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ МАШИН

О Классификация машин для точечной, рельефной н шовной сварки следующаяі.

f-y по назначению — универсальные (общего применения), специ­альные;

по способу подвода тока к месту сварки — двусторонние и одно­сторонние;

: по форме импульса сварочного тока — переменного тока (одно-

нмпульсные, многоимпульсные, с нарастанием и др.), конденсатор­ные, постоянного тока, низкочастотные и др.;

по направлению движения электродов — с прямолинейным ходом и с движением по дуге окружности;

по приводу механизмов сжатия — с педальным (пружинным или грузовым), электромеханическим, пневматическим, гидравлическим или комбинированным;

по числу одновременно свариваемых соединений — одноточеч­ные (одношовные), многоэл 'ктродные (многоточечные, многошовные) рельефные;

по направлению вращения роликов — для сварки продольных, поперечных швов, универсальные (для обоих швов);

по характеру перемещения деталей при сварке — е непрерывным ' вращением ролика; е шаговым вращением ролика (во время про­хождения сварочного тока ролики неподвижны);

О по способу установки — стационарные, подвесные, передвижные.

1 о Привод вжатия свариваемых деталей в машинах для точечной, рельефной и шовной сварки обеспечивают подъем н опускание

электродов и сдавливание деталей с необходимым уси­лием и длительностью.

Кривые усилии сжаїия могут быть различными по форме (см. рис. 59) в за­висимости от толщины ме­талла, способа сварки, требо­ваний, предъявляемых к ка­честву. Они могут быть с постоянным и переменным усилием, со ступенчатым и плавным увеличением уси­лия и др.

В необходимых случаях электроды перемещаются за два хода: рабочий и допол­нительный Рабочий_ход дол­жен быть по возможности меньшим, чтобы обеспечить большую производительность сварки. За время перемеще­ния в паузе между сварива­емыми соединениями про­исходит передвижение де­тали. Дополнительный ход, больший по величине, увеличивает расстояние между__электродами, что облегчает первоначальный ввод детален в рабочее пространство и упрощает зачистку электродов.

Г Привод сжатия машин для рельефной свайки обычно проще, (чем для точечной, так как не т рёбуютсяПцилнндры с дополнительным ходом. Достаточно обеспечения увеличенного рабочего хода.

' Усилие, создаваемое приводом, должно быть стабильным (от­клонение в пределах ±8 %) и иметь регулирование (отношение ма­ксимального усилия к минимальному) 5-Ій более. Динамическая характеристика привода должна быть достаточно высокой, что обеспечивается уменьшением массы подвижных частей привода и трения, применением пружинных демпферов.

В точечных машинах очень важно быстродействие привода, которое достигаеттгесколБКюгсотен ходов в I мин. Наиболее про­стым и надежным ^ГВЛяётся грузовой привод (рис. 84), с помощью которого можно получить цикл сварки с постоянным усилием (рис. 84, а). Усилие создается и регулируется грузом 6, который через рычаг 5 действует на верхний электрод 3. Последний, пере­мещаясь вниз, зажимает детали между электродами 2 и 3. Усилие возникает после нажатия на педаль 1, когда верхний рычаг этой рычажной системы освобождает упор 4 и верхний электрод свободно передвигается вниз. В исходное положение система возвращается под действием пружины 7. Такой привод широко используют в мало-

мощных конденсаторных машинах для мнкросЕарки, где усилие сжатия не превышает 100 даН.

Пружинно-педальный привод (рио. 84, б) также прост по кон­струкции, надежен в эксплуатации и обеспечивает постоянное усилие электродов. Усилие создается нажимом ьа педаль 1. Рычаг 8 пово­рачивает сектор 7, и штанга 6 сжимает рабочую пружину 5. Воз­никающее усилие через рычаг 4 передается на электрод 3, который передвигается вниз и зажимает деталь между электродами 2 и 3. В исходное положение система возвращается под действием возврат­ной пружины 9. Усилие регулируют предварительным сжатием рабочей пружины 5. Зависимость усилия на электродах от рас­стояния между ними, большая физическая нагрузка на сварщика — основные недостатки этого привода. Такой привод используют редко и только на машинах небольшой мощности с усилием сжатия до 300 даН.

В электромеханическом приводе (рис. 84, в) рабочую пружину 4 сжимает рычаг 5, который поворачивается вокруг оси кулачком 6. Верхний рычаг 3 при этом опускается, и детали зажимаются между электродами 2 и 1. Кулачок вращается электродвигателем 9 через червячный редуктор 8. Ход машины выключается кулачковой муф­той 7. Привод муфты от пусковой педали.

В некоторых специальных машинах сжатие пружины осуще­ствляется электромагнитным устройством.

На машинах средней и большой мощности (до 1000 кВ-А) наиболее часто используют пневматический привод. Его преимущества: воз­можность создания разнообразных циклов изменения усилий, про­стота регулирования, хорошая динамическая характеристика, бы­стродействие. Работой пневмопривода управляют обычно электронг ные устройства, коюрые и синхронизируют его действие с включе-и нпем прерыва еля.

Рабочий цилиндр пневмопривода установлен на верхней консоли машины (см. рис. 83), и его шюк связан с подвижным электродом і

сварочной машины. Разные конструкции этого привода различаюіся устройством главного цилиндра. Простейшие конструкции цилин­дров обеспечнзаюг возвратно-поступательное движение благодаря подаче воздуха в разные полости цилиндра (рис. 85, а) или действию возвратной пружины (рис. 85, б). При малом ходе штока иногда применяют диафрагменный привод (рис. 85, в), в котрим поршень заменен гибкой диафрагмой 1. В таком приводе исключено трение в цилиндре и уменьшена масса подвижных частей. Большинсіео универсальных машин имеет двухпоршневые трехкамерные цилин­дры (рис. 85, г) с рабочим и дополнительным ходом. При рабочем ходе сжатый воздух поступает через отверстие в штоке верхнего дополнительного поршня 2 в среднюю камеру 5. Нижний поршень 1 совершает рабочий ход. При обратном ходе поршня его движение ограничивает верхний поршень, так как в камере 4 в этот момент повышенное давление воздуха из сети. Положение верхнего поршня фиксирует гайка 3 на его штоке. Если необходим дополнительный ход, то камеру 4 соединяют с атмосферой, тогда ннжннй поршень при ходе вверх передвигает верхний поршень до упора в верхнюю крышку цилиндра, увеличивая этим свой ход.

В многоэлектродных н подвесных точечных машинах применяют цилиндры последовательного действия (рис. 85, д). Несколько порш­ней /, расположенных друг под другом, с изолированными каме­рами 2 создают на штоке нижнего цилиндра суммарное усилие, что позволяет при меньших массе н диаметре цилиндра получать большее усилие. Для этой же цели иногда применяют пневмогидра­
влический привод. Основным его элементом является пневмогидра - влнческий преобразователь (мультипликаюр) (рие. 85, е). Он имеет пневматическую 1 н гидравлическую 5 камеры, в которых пере­мещается дифференциальный поршень 3, состоящий из двух жестко соединенных между собой поршней большого 2 и малого 4 диаметров. При перемещении поршневой группы вниз под действием пневмати­ческого давления Рп малый поршень создает в нижней камере ги­дравлическое давление Рг, которое больше пневматического на вели­чину, равную отношению' площадей большего поршня к меньшему. Жидкость под большим давлением из нижьей камеры мультипли­катора поступает в рабочий цилиндр сварочной машины.

В машинах большой мощности применяют более сложный трех­камерный силовой пневматический привод, который позволяет полу­чить различные изменения усилия (рис. 86). Привод состоит из трех камер с тарельчатыми защемленными диафрагмами последователь­ного действия, передающими усилие на один шток. Устройстго дополнительного хода электромеханическое. Диафрагмы и пере­городки цилиндров образуют шесть камер (К1 — Кб). Подавая воздух в разных комбинациях в эги камеры, можно получить различ­ные изменения усилий на электродах. Сварочное усилие FCBl соз­дается при подаче редуцированного давления в камеру К1 и снятии сетевого давлення в камере К2. В остальных четырех камерах сохра­няются равные давления над и под диафрагмами, поэтому результи­рующее давление от них на штоке не возникает. Возврат природа в верхнее исходное положение во всех случаях обеспечивается путем подачи сетевого давления в камеру К2 и выпуска воздуха из ка­меры К1. Для получения усилия FCM воздух из камеры К4 выбрасы­вается в атмосферу через выхлопной клапан и на штоке создается дополнигельное усилие под действием камеры КЗ. Усилие проковки получают при выбросе воздуха из камеры Кб. В эгом случае общее усилие FK будет создаваться действием грех камер К1, КЗ и К5.

В многоэлектродных машинах часто применяют гидравлический привод. Главный цилиндр такого привода обычно выполняется

Рис. 87. Пневмопривод точечной машины типа МТ-І6І8

по схеме, показанной на рис. 85, б. Использова­ние рабочей жидкости (масло, вода) под боль­шим давлением (5—10 МПа) позволяет полу­чать необходимое усилие при малом диаметре рабочих цилиндров. Давление жидкости соз­дается различными насосами или пневмогнд - равлическимн мультипликаторами.

В небольших точечных машинах иногда применяют электромагнитный привод, обычно в сочетании с пневмоприводом. Дополнитель­ное усилие в таком приводе получают вслед­ствие взаимодействия магнитного поля не­подвижно укрепленной на станине катушки с подвижным якорем, связанным со штоком привода.

На рис. 87 показан рабочий цилиндр точеч­ной машины общего применения. Он работает по схеме, приведенной на рис. 85, г, обеспечи­вая рабочий и дополнительный ход. Напра­вляющее устройство привода 6, выполненное литым, кренится шпильками 4 к верхнему кронштейну машины через изоляционные про­кладки и втулки. В основание запрессованы две втулки 5 из антифрикционного чугуна, в ко­торых перемещается ползун 7 трубчатого сече­ния. Для исключения поворота ползун фик­сирует бронзовая планка /, которая скользит по лыске в теле ползуна. Рабочий цилиндр имеет два поршня 2 с уплотнениями из рези­новых колец круглого сечения. Положение верхнего поршня устанавливается регулировочной гайкой 3.

На рис. 88 приведена одна из наиболее распространенных пневмо - схем привода, применяемого в точечных машинах. Эта схема обес­печивает дополнительный ход без изменения усилия при проковке.

Сжатый воздух из сети по­ступает в пневмоцшшпдр / через вентиль 9, очищается в фильтре 8 и через редук­ционный клапан 7, масло - распылитель 5 и пневмо - распределитель 2 пост у пает в среднюю или нижнюю камеру пневмоцилиндра машины. Под его дейст­вием нижний поршень ма­шины перемещается вниз или вверх, совершая рабо­чий ход. Работой элек- тропневматического кла­пана 3 управляет регу­лятор цикла сварки, а этот клапан приводит в действие пневмораспре­делитель 2.

На входе и выходе из камер рабочего цилиндра установлены дроссели 4 и 12, которые регулируют постепенный выход воз­духа из камер рабочего цилиндра и плавность хода поршня. Выход воздуха в атмосферу приглушается глушителями выхлопа 10. В процессе работы привода сетевое давление подводится к верхней камере ци­линдра через пневмораспределнтель 11 о ручным управлением. При необходимости получить увеличенный ход поршня воздух из допол­нительной камеры выпускается в атмосферу, и верхний дополни­тельный поршень перемещается в верхнее положение, увеличивая ход нижнего поршня. Усилие сжатия контролируется манометром 6.

На рис. 89 приведены сварочные пистолеты для создания усилия на электродах многоэлектродных машин с гидравлическим и пневма­тическим приводами. Они должны иметь по возможности меньший диаметр, чтобы сваривать точки с меньшим шагом. В гидравлических пистолетах это достигается повышением давления рабочей жидкости до 6,5 МПа, а в пневматических — повышением давления сжатого воздуха до 1,6 МПа и - применением многопоршневых сварочных пистолетов последовательного действия (см. рис. 85, д).

На многоэлектродных машинах с односторонним подводом тока эти устройства обычно имеют прямолинейный ход, их называют сварочными пистолетами. Гидравлический пистолет (рис. 89, а) состоит из стального корпуса 1, внутри которого размещен штбк 2 с уплотнительной манжетой 7. На конце штока, армированного пласт­массой, на конусе закреплен медный электрододержатель 9 с элек-

тродом 10. Возвратная пружина 5 одним конном упирается в выступ на корпусе, а вторым — в шайбу 6, закрепленную на койне шпильки 3, ввернутой в шток 2, и удерживает шток с электрододержателем в верхнем положении. На резьбовом конце корпуса 1 закреплен ста­кан 4, в верхний торец которого ввернут штуцер для подсоединения к магистрали высокого давления. Для крепления на сварочной машине к корпусу пистолета приварен кронштейн 8. Пистолет спо­собен создать усилие до 400 даН при рабочем ходе до 25 мм. Не­большие размеры гидравлических пистолетов позволяют обеспечи­вать точечную сварку с шагом до 45 мм.

На рис. 89, б показан пневматический двухпоршневой пистолет, часто используемый на многоэлектродных машинах. Пистолет имеет два поршня 1 и 5, расположенных на штоке 2. Эти поршни пере­мещаются в цилиндре 3, разделенном перегородкой 4 на две камеры. При рабочем ходе сжатый воздух подается в одно из отверстии 8 vi II, что обеспечивает более плавный ход в начале движения, так как сжатый воздух поступает только в одну из камер. Для обратного хода сжатый воздух подается через отверстие 12 только в камеру под верхним поршнем, и шток передвигается при холосгом ходе под усилием вдвое меньшим, чем при сварке. Для крепления писто­лета на машине служат хвостовик 9 и ганка 10. Хвостовик штока 7 служит для крепления электрододержателя 13. Для предотвращения поворота штока служит направляющая 6 с лыской.

Пистолеты такого типа изготовляют с цилиндрами различных размеров (50—76 мм), что обеспечивает создание усилия на штоке до 360 даН. При сварке тонколистовых конструкций предпочитают применять пистолеты наименьшего диаметра при давлении сжатого воздуха до 1 МПа. В этом случае можно сваривать точки с шагом 52 мм. Недостатком гидравлических пистолетов является их повы­шенная инерция, главным образом, за счет массы несжимаемой рабочей жидкости. Кроме того, в результате возмож­ного подтекания масла че­рез манжеты при их интен­сивной работе создается масляный туман, что ухуд­шает эксплуатационные данные и повышает пожа­роопасность. Поэтому в многоэлектродных маши­нах чаще применяют пнев­матический привод. При сварке сложных объемных конструкций не всегда уда­ется разместить пистолеты с прямолинейным ходом, в! таком случае используют устройства типа клещей

(рис. 90), которые МОЖНО Рнс. 90. Клещи для многоэлектродпых машин
устанавливать в разных положениях. Привод вращения роликов — характерный узел шовных машин. Он обеспечивает передвижение сва­риваемых деталей на шаг точек. В зависимости от назначения, мощ­ности и типа машины вращение роликов может быть непрерывным и прерывистым. Приводным может быть один из роликов, а в неко­торых случаях крутящий момент передается сразу на оба ролика.

Привод непрерывного вращения проще по конструкции и состоит из червячного редуктора, сменных цилиндрических шестерен и кар­данной передачи. Последняя обеспечивает передачу вращения на ролик, который перемещается в вертикальной плоскости. Изменение скорости вращения осуществляется сменными шестернями, механи­ческим бесступенчатым вариатором скоростей или регулированием частоты вращения электродвигателя постоянного тока.

В современных машинах для изменения частоты вращения роликов чаще применяют бесступенчатый станочный электропривод серии ПМСМ с синхронным электродвигателем, электромагнитной муфтой и центробежным регулятором скоростей вращения. Этот электропривод позволяет плавно регулировать частоту вращения в диапазоне до 1 і 8 без существенного изменения передаваемого момента.

На рис. 91, а приведена принципиальная кинематическая схема привода с передачей, крутящего момента сразу на два ролика. Вра­щение от асинхронного электродвигателя 6 через муфту 7 передается на механический бесступенчатый вариатор скоростей 5 с раздвижным конусом и клиновидным ремнем. Эют вариатор позволяет плавно регулировать частоту вращения роликов. Далее крутящий момент передается через червячный редуктор 8, сменные цилиндрические шестерни 9, конические шестерни 4, карданные валы 3, цнлиндри-

ческие шестерни 2 на ролики 1. В некоторых машинах вместо ше­стерен 2 устанавливают стальные ролики с накаткой (шарошки), которые плотно прижимаются к рабочей поверхности роликов 1. В этом случае обеспечивается равенство линейных скоростей роликов вне зависимости от их диаметра и степени износа, так как шарошки почти не изнашиваются. Кроме того, они непрерывно зачищают рабочую поверхность роликов, снимая гонкую стружку.

На рис. 91, б показана кинематическая схема привода машины с передачей крутящего момента на один ролик. Вращение от асин­хронного двигателя 8 через бесступенчатый электропривод с элек­тромагнитной муфтой 7, эластичную муфту 6, планетарный редук­тор 5 и карданный вал 4 передается через конические 3 и цилиндри­ческие шестерни 2 на вал, на котором укреплен верхний ролик 1. Нижний ролик в этом случае вращается за счет сил трения при перемещении свариваемого изделия.

Для прерывистого (шагового) вращения роликов применяют мальтийские или храповые механизмы, а в современных шовных машинах используют электромагнитные муфты, которые работают с меньшим шумом и вибрацией. Работа электромагнитной муфты легко синхронизируется с работой аппаратуры управления циклом сварки. '

На рис. 91, в показана кинематическая схема прерывистого вращения ролика с помощью электромагнитной муфты. Вращение от электродвигателя постоянного тока 7 через электромагнитную 6 и плавающую 5 муфты, конические шестерни 4, червяч. ный редуктор 9, сменные цилиндрические шестерни 3, карданный вал 2 передается ролику 1. При включении одного из электромагнитов муфты 6 упру­гий ферромагнитный диск 8 ее притянется к тому или другому та­рельчатому диску муфты и будет передавать крутящий момент или остановится.