Головка для широкошарового наплавлення з використанням поперечних магнітних полів

Головка для широкошарового наплавлення з використанням поперечних магнітних полів, що містить вузол підводу струму до стрічки, складений із нерухомих з одного боку стрічки і підпружинених з іншого боку набору контактних сегментів і секційних електромагнітів, що розташовані паралельно стрічці для наплавлення з обох її бічних поверхонь, яка відрізняється тим, що електромагніти мають можливість автономного живлення, які є складовими багатополюсної електромагнітної системи та містять стрижневі циліндричні осердя, всю зовнішню поверхню яких охоплюють котушки намагнічування, розміщені в захисних пеналах, розташованих по обидві сторони стрічки, внутрішні порожнини яких є складовими системи подавання захисного газу, крім того, вузол підводу струму до стрічки інтегровано з механізмом подавання стрічки, розташованим безпосередньо над зоною наплавлення і складеним із двох валів, розміщених по обидва боки стрічки, з можливістю обертання у зустрічних напрямках, кожен кінець яких оснащений щітковим струмопідводом і упертий в підшипнику Корисна модель відноситься до наплавлення, зокрема, до головок для широкошарового наплавлення і може бути використаним при реалізації технологій дугового широкошарового наплавлення металу із застосуванням ЗОВНІШНІХ керуючих магнітних полів Найбільш близьким до пристрою, що пропонується, є головка для дугового широкошарового наплавлення, до складу якої входить вузол струмопідводу, що містить вузол підводу струму до стрічки, складений із нерухомих з одного боку стрічки і підпружинених з другого боку набору контактних сегментів Зовні вузла струмопідводу по обидва боки стрічки розташовано по три електромагніти, кожний із яких складений із котушки намагнічування, що охоплює верхню частину сталевого осердя складної геометричної форми При цьому шляхом відповідної комутації кола живлення котушок намагнічування досягали ступеневого регулювання ширини шару, що наплавляється [Eihhorn F, Dilthey U, Huwer W Unterpulver - Auftragschweissen mit 60-90 und 120 mm breiten Gr-NnStahlbandelektroden -"Industrie -Anzeiger", 1972 No 98, S 2369 - 2372 ] Недоліком такого пристрою є те, що використання електромагнітів зі значною шириною плас тинчастих осердь призводить до нерівномірності розподілу індукції магнітного поля в зоні наплавлення, яка більша в центральних областях Враховуючи те, що швидкість переміщення дуги прямо пропорційна індукції магнітного поля, це призводить до значного підсилення зазначених вище негативних ефектів формування шару, що наплавляється До того, для генерування в зоні наплавлення необхідної величини індукції магнітного поля, використання електромагнітів, у яких значна частина осердя не охоплена котушкою намагнічування, обумовлює застосування підвищених струмів намагнічування, що супроводжується розігрівом складових зазначених пристроїв За цих обставин для забезпечення їх надійної роботи було необхідним оснащення електромагнітів системами водяного охолодження, що ускладнює конструкцію головки для наплавлення Зазначеного недоліку можна позбутися шляхом виготовлення осердь із матеріалів з великим коефіцієнтом магнітного проникнення, наприклад спечених феритів Однак такі матеріали характеризуються підвищеною крихкістю Тому виготовлені із них осердя повинні бути простої циліндричної форми За цих обставин, враховуючи складну форму осердь в зазначеному пристрої, використання даного кла со О CD о> 9160 су матеріалів не перспективно. До того, в даному пристрої нижні частини осердь є незахищеними від теплового випромінювання дуги, що обмежує область його використання наплавленням під шаром флюсу. Слід зазначити, що конструкція вузла струмопідводу не є довговічною через наявність ковзних контактів його складових зі стрічкою. До того, при електроконтактному прихоплені елементів струмопідводу до стрічки, за малої товщини або пружності останньої, існує небезпека її зім'яття. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу удосконалення головки для широкошарового дугового наплавлення з використанням поперечних керуючих магнітних полів, шляхом нового виконання магнітної системи і вузла підводу струму до стрічки, що забезпечує підвищення надійності та строку служби пристрою і розширення технологічних можливостей шляхом використання комбінованих магнітних полів. Поставлену задачу вирішують тим, що в головці для широкошарового наплавлення з використанням поперечних магнітних полів, що містить вузол підводу струму до стрічки, складений із нерухомої контактної пластиниз одного боку стрічки і набору контактних сегментів з другого її боку, і двох трисекційних електромагнітів, що живляться від одного джерела і розташовані паралельно стрічці для наплавлення з обох її бічних поверхонь, новим є те, що електромагніти з автономними системами живлення, які є складовими багатополюсної електромагнітної системи, містять стрижневі циліндричні осердя, всю зовнішню поверхню яких охоплюють котушки намагнічування, розміщено в захисних пеналах, розташованих по обидві сторони стрічки, через внутрішні порожнини яких подається захисний газ, крім того, вузол струмопідводу інтегровано з механізмом подавання стрічки, розташованим безпосередньо над зоною наплавлення і складеним із двох валів, розміщених по обидва боки стрічки, що обертаються у зустрічних напрямках, кожен кінець яких оснащений щітковим струмопідводом і упертий в підшипникову опору. Така конструкція електромагнітної системи дозволяє реалізовувати керування параметрами переміщення дуги шляхом застосування комбінованих електромагнітних полів, є більш компактною і надійною в експлуатації, дозволяє використовувати при виготовленні осердь сучасні матеріали з високим коефіцієнтом магнітної проникності. Запропонована конструкція струмопідводу є більш надійною і довговічною і дозволяє одночасно подавати стрічку в зону наплавлення. На Фіг.1 і Фіг.2 наведені в ізометрії відповідно вид зверху і вид збоку запропонованої головки для наплавлення (для більшої наочності правий пенал зображено розкритим). Стрижневі циліндричні осердя електромагнітів 1, охоплених котушками намагнічування 2, обома своїми кінцями зафіксовані в пазах нижньої 3 і верхньої 4 планок коробчатих пеналів, верхні вільні порожнини яких разом з штуцерами 5 є ресиверами системи подавання в зону наплавлення захисного газу, який в подальшому заповнює порожнини між електромагнітами і внутрішніми ребристими кришками 18 пеналів і через отвори в нижній планці 3 подається в зону наплавлення з обох боків стрічки для наплавлення 6. Пенали закріплено під однаковим кутом до стрічки на несучих планках 7, які зафіксовані між собою шинами для підводу струму 8. На нижніх частинах планок 7 зафіксовано панелі кріплення валів підводу струму. Вали, кінці яких зафіксовано в підшипниках 9, постійно стиснуті між собою пружинними притискачами 10. Для більшої жорсткості вони складені із сталевих стрижнів 11, на яких розміщено набори мідних шайб (контактних сегментів) 12 великого і малого діаметра, встановлених почергово і стягнутих між собою в пакети гайками. їх монтаж здійснюють таким чином, щоб шайби великого діаметру обох валів були розташовані між собою в шаховому порядку. Таке конструктивне рішення забезпечує не тільки надійний контакт, а і можливість використання стрічок різної товщини. Обертовий момент від приводу, вихідний вал якого через отвір 13 з'єднано з зубчастою шестерною 14, передається до обох валів підводу струму через зафіксовані на одному їх боці шестерні 15. За такої кінематичної схеми вали обертаються у зустрічних напрямках і з заданою швидкістю подають стрічку 6 в зону наплавлення. З обох боків кожного валу до дільниць, що виступають за пенали, за допомогою пружинних притискачів 16 притиснені щіткові струмопідводи 17, зворотні гнучкі кінці яких з'єднані з шинами 8. Запропонована головка працює за таким принципом. Через газові штуцери 5, верхню частину пенала 18, та через простір між котушками 2 подається захисний газ. Що формує захисне середовище в зоні наплавлення під час процесу. Зварювальний струм по шинам 8, щиткам 14, валам 11 з набором мідних шайб (контактних сегментів) 12 подається до електродної стрічки. Стрічка в зону наплавлення подається валами 1 на кінцівках яких розташовані шестерні 15, зусилля на яких передається шестернею 14, яка насаджена на привідний вал. Дуга переміщується під дією поперечного магнітного поля, що генерується електромагнітними котушками 2. Дослідна перевірка запропонованої головки для наплавлення показала, що вона має суттєві переваги, головною із яких є можливість підвищення параметрів якості шару, що наплавляється, шляхом керування параметрами переміщення дуги комбінованими електромагнітними полями. 9160 7 Фіг. 1 Комп'ютерна верстка М. Мацело Фіг. 2 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601