Пристрій управління машиною для контактного стикового зварювання оплавленням

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МАШИНОЙ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКО ВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ, содержащее сварочный трансформатор, в его первичную обмотку включен датчик сварочного тока, соединенный с электрогидравлическим приводом перемещения плиты машины через блок управления приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса сварки за счет сокращения времени на его протекание и повышения качества сварного соединения за счет обеспечения оптимального режима процесса сварки, в него введены источник задающего напряжения и блок стабилизации сварочного напряжения, а блок управления содержит два входных усилителя, выход которых через транзистор и переменный резистор подключен к инверсному входу выходного усилителя, выход последнего соединен с электрогидравлическим приводом перемещения плиты машины, прямой вход входных усилителей соединен с источником задающего напряжения, а инверсный — с датчиком сварочного тока, при этом блок стабилизации сварочного на- g пряжения подключен к первичной обмотке w сварочного трансформатора, а его управляющий вход подключен к вторичной обмотке сварочного трансформатора. s ел CD фиг 1 1215919 1 Изобретение относится к области сварки к вторичной обмотке сварочного трансфори может быть использовано при стыковой матора. сварке на машинах, в которых применяется На фиг. І представлена схема предлабыстродействующий электрогидравлический гаемого устройства; на фиг. 2 — диаграммы следящий привод. мгновенных значений сварочного тока (Ice)' выходного сигнала датчика тока U|, выходИзвестно устройство для управления сконого сигнала источника задающего напряжеростью перемещения свариваемых деталей ния V2 и сигнала на входе выходного усипри контактной стыковой сварке оплавлелителя Уз нием [1]. Данное устройство характеризуется быстВ исходном состоянии при отсутствии родействием в отработке команд на разве- 10 сварочного напряжения блок I стабилизации дение и сведение свариваемых деталей в просварочного напряжения входами подключен цессе оплавления, что вызывает появление к питающей сети, а выходами — к первичной пауз в оплавлении и моментов короткого обмотке сварочного трансформатора 2, втозамыкания. ричная обмотка которого подключена к губкам 3 и 4, в которых зажаты детали 5. Наиболее близким к изобретению является устройство для управления подвижной 1 5 Трансформатор 6 тока, включенный в первичную цепь сварочного трансформатора 2, плитои сварочной машины, в котором приподключен к первичной обмотке повышающеменены быстродействующий электрогидравго трансформатора 7, вторичная обмотка колический золотник и электронный блок упторого подключена к выпрямительному мосравления, обеспечивающие переменное двиQ жение подвижной машины «вперед» или 2 ту 8, выход которого соединен с потенциометром 9, движок которого через резисторы 10 и «назад» в зависимости от величины сварочного напряжения. Известное устройство 11 подключен к соответствующим входам усиобеспечивает устойчивый процесс оплавлелителей 12 и 13, вторые входы которых через ния, что позволяет отрабатывать изменения резисторы 14 и 15 подключены к потенциометнапряжения на зажимах машины в каждом ру 16, который подключен к источнику 17 заполупериоде питающего переменного напря- 25 дающего напряжения. Выходы транзисторов жения [2]. 18 и 19, входы которых подключены к выхоНедостаток известного устройства — дам соответствующих усилителей 12 и 13, подневозможность обеспечить воспроизводиключены к резисторам 20 и 21, сюда же мость нагрева образцов и, как следствие, подключены потенциометры 22 и 23, движки нестабильность качества сварных соединений. которых через резисторы 24 и 25 подключены Кроме того, снижение скорости перемещения к входу выходного усилителя 26, выход коплиты в процессе оплавления приводит к уветорого подключен к входу электрогидравлиличению времени сварки. ческого золотника 27, выход которого соединен с силовым гидравлическим цилиндЦелью изобретения является повышение ром 28. производительности процесса сварки за счет сокращения времени на его протекание и повышение качества сварного соединения 35 Датчик 29 сварочного тока образован за счет обеспечения оптимального режима трансформатором б тока, трансформатором 7, процесса сварки. выпрямительным мостом 8 и потенциометром 9. Блок 30 управлення скоростью переПоставленная цель достигается тем, что мещения подвижной плиты состоит из рев устройстве для управления машиной для 40 зисторов 10, 11, 14, 15, 20, 21, 24 и 25, поконтактной стыковой сварки оплавлением, тенциометров 16, 22 и 23, усилителей 12, содержащее сварочный трансформатор, в его 13 и 26 и транзисторов 13 и 19. Блок 1 первичную цепь включен датчик сварочного стабилизации сварочного напряжения стантока, соединенный с электрогидравлическим дартный, состоит из тиристорного контакта приводом перемещения плиты машины, через совместно с промышленным регулятором, блок его управления введены источник зада- 45 на вход обратной связи которого подается ющего напряжения и блок стабилизации напряжение обратной связи, снимаемое с засварочного напряжения, а блок управления жимных губок 3 и 4 сварочной машины. содержит два входных усилителя, выход Принцип работы блока 1 стабилизации свакоторых через транзистор и переменный рерочного напряжения заключается в сравнезистор подключен к инверсному входу вынии сварочного и опорного напряжений, ходного усилителя, выход последнего соеди- 50 последнее устанавливается регулировочным нен с электрогидравлическим приводом перепотенциометром в регуляторе. При уменьмещения плиты машины, прямой вход входшении сварочного напряжения относительно ных усилителей соединен с источником заопорного в регуляторе появляется сигнал дающего напряжения, а инверсный — с датрассогласования, который уменьшает угол чиком сварочного тока, при этом блок стаотсечки и, таким образом, увеличивает свабилизации сварочного напряжения включен 55 рочное напряжение. При увеличении сварочв первичную обмотку сварочного трансфорного напряжения происходит обратный матора, а его управляющий вход, подключен процесс. 1215919 Устройство (фиг. 1) работает следующим образом. В момент начала сварки подается питание от сети через блок ! стабилизации сварочного напряжения к сварочному трансформатору 2. Одновремено от источника 17 задающего напряжения подается положительное напряжение U2 на неннвертнрующие входы усилителей через резисторы 14 и 15. В результате на выходах усилителей 12 и 13 появляются положительные сигналы. При этом транзистор 19 полностью открывается и на его выходе (на потенциометре 23) сигнал практически ранен нулю. Одновпеменнотранзистор 18 закрывается и на потенциометре 22 появляется отрицательный сигнал. Изменяя положение движка погенциометра 22, можно регулировать величину напряжения движка потенциометра 22, а также величину напряжения на инвертирующем входе усилителя 26, изменяя положительное напряжение Uj на входе электрогидравлического золотника 27 и регулир>я, таким образом, скорость сближения свариваемых деталей 5. При появлении в сварочной цепи тока 1С6 на выходе датчика 29 тока появляется положительный сигнал V; (фиг. 2) Этот сигнал подается на инвертирующие входы усилителей 12 и 13, суммируясь с сигналом на неинвертирующих входах. В моменты времени, когда периодически меняющийся сигнал V] не превышает сигнал V2, режим работы усилителей 12, 13 и 26 соответствует начальному (без сварочного тока) и свариваемые детали 5 сближаются с заданной скоростью. Когда сигнал Vi превышает сигнал V2, напряжения на выходах усилителей 12 и 13 изменяют свой знак с положительного на отрицательный Это приводит к открытию транзистора \8 и закрытию транзистора 19. В результате на входном резисторе 24 усилителя 26 сигнал становится равным нулю, а на входном резисторе 25 появляется положительный сигнал, который регулируется потенциометром 23. На выходе усилителя 26 в этом случае появляется отрицательный сигнал, обеспечивающий разведение свари5 ваемых деталей 5 посредством электрогидравлического золотника 27 и гидравлического цилиндра 28 Благодаря применению быстродействующего электрогидравлического золотника 27 обеспечивается возможность 10 разведения свариваемых деталей 5 в каждом полупериоде питающего напряжения. Выбором значений скорости сближения и скорости разведения можно получить процесс оплавления, при котором в 2—3 раза повышается плотность сварочного тока, что позволяет 15 существенно уменьшить время сварки. В сочетании с использованием блока 1 стабилизации сварочного напряжения блок регулятора скорости обеспечивает стабильность и интенсификацию нагрева свариваемых деталей при одновременном уменьшении 20 времени сварки. Предлагаемое устройство испытано на стыковых сварочных машинах при сварке колец, рельсов и цилиндрических заготовок 25 валов. Так, при сварке валов и рельсов время сварки сокращено с 180 до 70 с, при сварке колец время сварки сокращено с 60 до 20 с. Данное устройство может быть применено на стыковых сварочных машинах типа К 355, К 190 П, К 617, К 607 взамен 30 применяющегося блока регулятора скорости, в котором используется электрический привод по схеме ЭМУ—двигатель и гидравлический следящий золотник с механической обратной связью. 5 Эффективность применения предлагаемого устройства заключается в повышении производительности процесса сварки и качества сварных соединений. Составитель Г. Чайковский РедакторН Пушненкова Техред И Верес Корректор О Луговая Заказ 938/15 Тираж 1000 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж—35, Раушская наб, д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г Ужгород, ул Проектная, 4