МАШИНЫ ДЛЯ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ

Наиболее распространены в промышленности, особенно для сварки тонколистовых сталей до 2,5 мм, однофазные машины переменного тока. Технические характеристики и распределение номинальных значений сварочного тока по ступеням точечной машины переменного тока, применяемой при выполнении данной лабораторной работы, приведены в таблицах 1, 2.

Таблица 1 Техническая характеристика

Таблица 2 Сварочный ток и напряжение по ступеням

Основной частью машины для точечной сварки (рис. 3) является корпус 1, на котором закреплены нижний кронштейн 2 с нижней консолью 3 и электрододержателем 4 с электродом и верхний кронштейн 7. Нижний кронштейн 2 обычно выполняют переставным или передвижным (плавно) по высоте, что дает возможность регулировать расстояние между консолями в зависимости от формы и размеров свариваемых деталей. На верхнем кронштейне установлен пневмопривод усилия сжатия электродов, с которым соединена верхняя консоль 5 с электрододержателем 6. Для управления работой пневмопривода на машине установлена соответствующая пневмоаппаратура. Привод усилия может быть также пневмогидравлическим, гидравлическим.

Корпуса машин, верхние и нижние кронштейны обычно сварные.

Электрическая силовая часть машины включает сварочный трансформатор 11 с переключателем ступеней 12, с помощью которого регулируется ток путем изменения числа витков первичной обмотки, включаемых на напряжение сети, контактора 13 и аппаратуры управления 14. Аппаратура управления выполняет: включение и выключение сварочного тока, регулирование его силы, продолжительности и формы импульса, регулирование последовательности отдельных этапов цикла сварки, стабилизацию параметров режима сварки и т.д.

Вторичный контур машины образуют токоподводы, консоли, электрододержатели и электроды. Электроды и алектрододержатели, а иногда и консоли являются сменными частями машины, их конструкция и размеры определяются свариваемыми деталями. Для преобразования электрической энергии питающей сети в энергию, необходимую для контактной сварки, машины снабжают понижающим трансформатором 11, позволяющим получить большие сварочные токи (десятки кА). Трансформатор машин контактной сварки состоит из трех основных узлов: сердечника (магнитопровода), первичной и вторичной обмоток.

Для регулирования силы сварочного тока изменяют напряжение вторичной обмотки трансформатора путем включения в питающую сеть различного числа витков секций первичной обмотки при помощи переключателя ступеней. При этом изменяется коэффициент трансформации - отношение чисел витков первичной и вторичной обмоток.

Пренебрегая током холостого хода, для ориентировочных расчетов можно принять для нагруженного трансформатора J₂ = К J₁, где К - коэффициент трансформации, равный

,

где W₁ - число витков в первичной обмотке; W₂ - во вторичной обмотке.

Рис. 3. Точечная машина МТ-1616

1 – корпус; 2 – нижний кронштейн; 3 – несущая нижняя консоль;

4 – электрододержатель нижний; 5 – верхняя консоль; 6 – электрододержатель верхний;

7 – верхний кронштейн; 8 – пневмоцилиндр; 9 – электропневмоклапан;

10 – маслораспылитель; 11 – воздушный редуктор; 12 – манометр; 13 – трансформатор;

14 – выключатель; 15 – переключатель ступеней; 16 – регулятор цикла сварки РЦС-403;

17 – тиристорный контактор; 18 - педаль

Для включения и выключения сварочного трансформатора служат специальные устройства - контакторы (прерыватели).

В большинстве контактных точечных машин применяют тиристорные контакторы. Тиристор представляет управляемый полупроводниковый вентиль, проводящий ток при подаче кратковременных импульсов на его управляющий электрод. Контакторы, включаемые в сеть последовательно с первичной обмоткой трансформатора, состоят из двух встречно и параллельно соединенных вентилей (рис. 4).

Рис. 4. Силовая электрическая схема точечной машины:

1, 7, 9 – токоподводы; 2 – нижняя консоль; 3 – нижний электрододержатель;

4 – электроды; 5 – верхний электрододержатель; 6 – верхняя консоль; 8 – гибкая шина;

10 – выводные колодки; 11 – сварочный трансформатор; 12 – переключатель ступеней;

13 – контактор; 14 – регулятор цикла сварки

Последовательность действия механизмов машины для контактной сварки определяется регулятором цикла сварки (РЦС), работающим по определенной заранее установленной программе. Наиболее простые РЦС, предназначенные для управления точечными контактными машинами, регламентируют в процессе сварки четыре операции: сжатие, сварку, проковку, паузу (рис.5). В современных машинах для контактной точечной сварки типа МТ широко используются регуляторы с цифровым отсчетом длительности цикла с помощью интегральных схем типа РKC и РВИ.

Рис. 5. Циклограмма работы регулятора цикла сварки РЦС-403

t_сж – время сжатия; t_св – время протекания сварочного тока;

t_пр – время проковки; t_п – время паузы

Б универсальных контактных точечных машинах типа МТ наибольшее распространение получил пневматический привод сжатия благодаря простоте конструкции и эксплуатации. Привод сжатия (рис.6) состоит из пневмоцилиндра 1, электропневматического клапана 3 с пневмораспределителем 2, маслораспылителя 5, редуктора с манометром, двух дросселирующих клапанов 4 и двухходового крена 11. Воздух из сети поступает через запорный вентиль 9, фильтр-влагоотделитель 8 в переднюю правую колонку корпуса, откуда по одной из ветвей воздух проходит через двухходовый кран 11 в верхнюю камеру пневматического цилиндра, по второй ветви через редуктор, маслораспылитель и пневмораспределитель 2 сжатый воздух поступает в среднюю или нижнюю камеры цилиндра.

Редуктор предназначен для регулирования давления, маслораспылитель для смазки манжет пневматического цилиндра.

Двухходовый кран служит для впуска и выпуска воздуха в верхнюю камеру пневмоцилиндра, чем обеспечивается дополнительный ход верхнего электрода. Дросселирующие клапаны предназначены для смягчения удара при сжатии электродами изделий и при возвращении верхнего электрода в исходное положение.

Электропневматический клапан 3 управляет работой привода сжатия контактной машины.

В универсальных точечных машинах вторичный виток сварочного трансформатора, электроды и электрододержатели, контактор охлаждаются проточной водой. Внизу машины установлен распределитель, через который вода поступает в элементы машины, подлежащие охлаждению. Отработанная вода собирается в сливную коробку, куда входят концы резиновых рукавов ветвей охлаждения. Система охлаждения незамкнутая, параллельная.

Рис. 6. Пневмосхема привода сжатия точечной машины с дополнительным ходом:

1 – пневмоцилиндр; 2 – пневмораспределитель;

3 – электропневматический управляющий клапан;

4 -, 12 – регулируемые дроссели с обратными клапанами;

5 – маслораспылитель; 6 – манометр; 7 – редукционный клапан (редуктор);

8 – фильтр-влагоотделитель; 9 – вентиль; 10 – глушитель;

11 – кран двухходовой (дополнительного хода электродов)