электрододержатель для ручной дуговой сварки

Классы МПК:B23K9/28 держатели электродов
Автор(ы):
Патентообладатель(и):ООО "Компания "КОРД"
Приоритеты:
подача заявки:
2001-08-28
публикация патента:

Изобретение относится к сварочной технике и может найти применение при дуговой сварке в различных отраслях машиностроения при изготовлении сварных конструкций. Электрододержатель для ручной дуговой сварки содержит токоподвод с изолированной рукояткой и ложементом и подпружиненный прижим с выступающим из рукоятки изолированным рычагом. Ложемент имеет канавку для установки электрода, заканчивающуюся упором. Прижим установлен на токоподводе с возможностью качания на горизонтальной оси. Ложемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной на токоподводе, и имеет фиксатор его положения. Прижим имеет направленную в сторону ложемента выпуклую поверхность, наиболее приближенная к ложементу точка которой расположена на оси поворота ложемента при рабочем положении прижима. Такая конструкция электрододержателя является надежной, технологичной и удобной в работе за счет обеспечения бесступенчатого изменения углового положения электрода в широких пределах. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

Формула изобретения

1. Электрододержатель для ручной дуговой сварки, содержащий токоподвод с изолированной рукояткой и ложементом, имеющим канавку для установки электрода, заканчивающуюся упором, и подпружиненный прижим с выступающим из рукоятки изолированным рычагом, установленный на токоподводе с возможностью качания на горизонтальной оси, отличающийся тем, что ложемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной на токоподводе, и снабжен фиксатором его положения, а прижим имеет направленную в сторону ложемента выпуклую поверхность, наиболее приближенная к ложементу точка которой расположена на оси поворота ложемента при рабочем положении прижима.

2. Электрододержатель по п. 1, отличающийся тем, что ложемент со стороны прижима к фиксатору его положения имеет наружный участок с конической или сферической поверхностью, ось или центр которой совпадает с осью поворота ложемента, а фиксатор его положения выполнен в виде подпружиненного относительно токоподвода сухаря, имеющего клиновидную поверхность для взаимодействия с указанной конической или сферической поверхностью ложемента.

3. Электрододержатель по п. 1, отличающийся тем, что полный угол поворота ложемента составляет 270o.

4. Электрододержатель по п. 1, отличающийся тем, что выпуклая поверхность прижима выполнена в виде участка полусферы, центр которой расположен на оси поворота ложемента при рабочем положении прижима.

5. Электрододержатель по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что канавка для установки электрода в месте пересечения с осью поворота ложемента имеет сферическую или коническую впадину, соосную оси, с размерами, достаточными для захода в нее полусферического участка прижима в рабочем положении.

6. Электрододержатель по п. 5, отличающийся тем, что канавка для установки электрода выполнена с гранями, расположенными под углом 47-67o одна к другой, и ось поворота ложемента проходит по биссектрисе этого угла, а упор выполнен в виде цилиндрической поверхности, ось которой параллельна оси поворота ложемента.

7. Электрододержатель по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что токоподвод в месте расположения ложемента выполнен с гладкой поверхностью, перпендикулярной оси поворота ложемента, который выполнен в виде тела вращения.

8. Электрододержатель по п. 7, отличающийся тем, что ложемент выполнен в виде диска.

9. Электрододержатель по любому из п. 2 или 8, отличающийся тем, что фиксатор выполнен с возможностью регулировки силы прижима клиновидной поверхности его сухаря к ложементу.

10. Электрододержатель по п. 9, отличающийся тем, что фиксатор выполнен с резьбовым регулятором силы прижима, а на тыльной поверхности сухаря выполнена лыска, а токоподвод имеет плоский выступ, взаимодействующий с лыской.

11. Электрододержатель по п. 10, отличающийся тем, что пружина фиксатора выполнена в виде пружинной шайбы, установленной под гайкой резьбового регулятора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сварочной технике, а именно к электрододержателям, используемым при ручной дуговой сварке.

Известны электрододержатели для ручной дуговой сварки по ГОСТ 14651-78 "Электрододержатели для ручной дуговой сварки. Технические условия". В соответствии с ГОСТ электрододержатели должны обеспечивать установку и надежное закрепление покрытых металлических электродов, чтобы при возбуждении дуги или при сварке не происходило их смещения в месте закрепления. При этом конструкция электрододержателя должна обеспечивать закрепление электрода в одной плоскости не менее чем в двух положениях: перпендикулярно и под углом 115o к оси электрододержателя, а также замену электрода в течение не более 4 секунд.

Известны электрододержатели для ручной дуговой сварки, имеющие поворотную головку, обеспечивающую бесступенчатое изменение угла поворота электрода (см. пат. США 2404437 от 1946 г. и пат. РФ 2047443, кл. В 23 К 9/28, 1993 г. ). Однако известные устройства такого типа конструктивно слишком сложны и дорогостоящи, поскольку не могут быть унифицированы по основным деталям с более простыми электрододержателями по ГОСТ 14651-78, находящимися в серийном производстве, что препятствует их широкому применению в отечественной промышленности.

В качестве прототипа принят электрододержатель для ручной дуговой сварки, содержащий токоподвод с изолированной рукояткой и ложементом, имеющим канавку для установки электрода, заканчивающуюся упором, и подпружиненный прижим, установленный на токоподводе с возможностью качания на горизонтальной оси и снабженный выступающим из рукоятки изолированным рычагом (см. патент РФ 2159172, кл. В 23 К 9/28, 2000 г.).

Недостатком известного устройства является то, что в нем предусмотрены только три фиксированных угловых положения электрода и в случае неудобства их использования сварщику приходится подгибать электроды на необходимый угол, что неудобно и связано с повышенными затратами усилий и времени. При этом невозможно полностью использовать всю длину электрода, что вызывает их необоснованный перерасход.

Основной решаемой задачей является создание надежной, технологичной, удобной в работе и экономичной конструкции, лишенной указанных недостатков и обеспечивающей наиболее простыми средствами расширение функциональных возможностей за счет бесступенчатого изменения углового положения электрода в широких пределах.

Для достижения указанного результата в известном электрододержателе для ручной дуговой сварки, содержащем токоподвод с изолированной рукояткой и ложементом, имеющим канавку для установки электрода, заканчивающуюся упором, и подпружиненный прижим, установленный на токоподводе с возможностью качания на горизонтальной оси и снабженный выступающим из рукоятки изолированным рычагом, ложемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через его канавку и закрепленной на токоподводе, и снабжен фиксатором его положения, а прижим снабжен направленной в сторону ложемента выпуклой поверхностью, наиболее приближенная к ложементу точка которой расположена на продолжении оси поворота ложемента при рабочем положении прижима. Такое исполнение позволяет при наиболее простой в технологическом плане реализации обеспечить надежную работу электрододержателя под различными углами установки электрода, бесступенчато изменяемыми во время работы при большой силе передаваемого сварочного тока с обеспечением надежного электроконтакта, снижающего переходное сопротивление от токоподвода к электроду, за счет чего достигается снижение расхода электроэнергии и наиболее полное использование длины электродов.

Наиболее целесообразно, если ложемент со стороны, обращенной к фиксатору его положения, имеет участок наружной конической или сферической поверхности, ось или центр которой совпадает с осью поворота ложемента, а фиксатор выполнен в виде подпружиненного относительно токоподвода сухаря, имеющего клиновидную поверхность для взаимодействия с указанной конической или сферической поверхностью ложемента. При этом достигается наиболее простое с точки зрения технологии изготовления и конструктивно наиболее жесткое и надежное исполнение электрододержателя, обеспечивающее все требования ГОСТ 14651-78 по механической прочности электрододержателя при его малой массе.

Преимущественно полный угол поворота ложемента составляет 270o. Такое выполнение создает наилучшие условия для удобства работы сварщика и способствует значительному повышению производительности его труда при соблюдении всех требований техники безопасности.

Предпочтительно упомянутая выпуклая поверхность прижима выполнена в виде участка полусферы, центр которой расположен на продолжении оси поворота ложемента при рабочем положении прижима. Это наиболее простое в технологическом плане исполнение, которое обеспечивает надежный электроконтакт прижима с электродом и надежное его закрепление при любых угловых положениях электрода.

Дополнительные преимущества получаются, если канавка для установки электрода в месте пересечения ее с продолжением оси поворота ложемента выполнена со сферической или конической впадиной, соосной указанной оси, и по размерам достаточной для захода в нее упомянутого участка полусферы прижима в прижатом состоянии.

Предпочтительно канавка для установки электрода выполнена с гранями, расположенными под углом 45...67o одна к другой, продолжение оси поворота ложемента проходит по биссектрисе этого угла, а упор выполнен в виде цилиндрической поверхности, ось которой параллельна оси поворота ложемента. Это обеспечивает наиболее четкое закрепление электродов во всем диапазоне их рабочих диаметров, при наличии, как правило, имеющихся дефектов на наружной поверхности и торце (скосы, сколы, заусенцы), и способствует более плотному электроконтакту, снижающему электрическое сопротивление и расход электроэнергии.

Наиболее целесообразно, если токоподвод в месте расположения ложемента выполнен с гладкой поверхностью, перпендикулярной оси поворота ложемента, который выполнен в виде тела вращения, например диска с конической фаской, взаимодействующей с клиновидной поверхностью сухаря фиксатора. Это также упрощает конструкцию, повышает технологичность изготовления электрододержателя и обеспечивает наиболее плотный электроконтакт между токоподводом и ложементом, что способствует снижению электросопротивления и повышению экономичности.

Кроме того, фиксатор может быть выполнен с возможностью регулировки силы прижатия клиновидной поверхности его сухаря к ложементу, что повышает удобство эксплуатации, позволяя регулировать усилие, потребное для изменения углового положения электрода, в зависимости от его диаметра и, соответственно, силы передаваемого сварочного тока.

В частности, фиксатор может быть выполнен с резьбовым регулятором силы прижатия клиновидной поверхности его сухаря к ложементу, тыльная поверхность сухаря выполнена с лыской, а токоподвод с плоским выступом, взаимодействующим с указанной лыской.

Наиболее простым является решение, при котором пружина фиксатора выполнена в виде пружинной шайбы, установленной под гайкой упомянутого резьбового регулятора, что вполне достаточно для обеспечения надежной работы фиксатора электрододержателя.

Существо предлагаемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - общий вид электрододержателя;

на фиг.2 - вид сверху на электорододержатель;

на фиг.3 - фрагмент выполнения электрододержателя;

на фиг.4 - то же, вид сверху;

на фиг.5 - поперечный разрез канавки по оси поворота ложемента;

на фиг.6 - вид сверху на канавку ложемента.

Электрододержатель содержит токоподвод 1 с изолированной рукояткой 2 и ложемент 3, имеющий канавку 4 для установки электрода 5. Прижим 6 установлен на токоподводе 1 с возможностью качания на горизонтальной оси 7 и снабжен выступающим из рукоятки 2 рычагом 8, имеющим изолированное покрытие 9. Пружина 10 служит для поджатия прижима 6 к ложементу 3 и зажатия электрода 5. Для возможности изменения углового положения электрода 5 ложемент 3 установлен на токоподводе 1 с возможностью поворота вокруг оси 11 до 270o и снабжен фиксатором 12 его положения. Прижим 6 снабжен направленной в сторону ложемента 3 выпуклой поверхностью 13, наиболее приближенная к ложементу точка К которой расположена на продолжении оси поворота ложемента при рабочем положении прижима. В частном случае поверхность 13 может быть выполнена в виде участка 14 полусферы, центр которой расположен на продолжении оси 11. Ложемент 3 со стороны, обращенной к фиксатору 12, имеет участок наружной конической или сферической поверхности 15, ось или центр которой совпадает с осью 11 поворота ложемента. Фиксатор 12 выполнен в виде подпружиненного относительно токоподвода 1 с помощью пружины 16 сухаря 17, имеющего клиновидную поверхность 18 для взаимодействия с указанной конической или сферической поверхностью 15 ложемента 3. При столь большом угле поворота ложемента может оказаться наиболее целесообразным выполнять ложемент 3 в виде тела вращения, например диска 19 с конической фаской 20 (см. фиг.2 ).

Канавка 4 для установки электрода 5 в месте пересечения ее с продолжением оси 11 выполнена со сферической или конической впадиной 21, соосной оси 11 и по размерам достаточной для захода в нее упомянутого участка 14 полусферы прижима 6 в прижатом состоянии. Канавка 4 выполнена с гранями 22 и 23, расположенными под углом 45...67o одна к другой (фиг.5), продолжение оси 11 поворота ложемента 3 проходит по биссектрисе этого угла, а упор канавки 4 для торца электрода 5 выполнен в виде цилиндрической поверхности 24, ось которой параллельна оси 11 поворота ложемента 3. Токоподвод 1 в месте расположения ложемента 3 выполнен с гладкой поверхностью 25, перпендикулярной оси 11. Фиксатор 12 может быть выполнен с возможностью регулировки силы прижатия клиновидной поверхности 18 его сухаря 17 к ложементу 3, например, резьбовым регулятором, выполненным в виде гайки 26, установленной на резьбовом конце 27 фиксатора 12. При этом для исключения проворачивания фиксатора 12 тыльная сторона его сухаря 17 имеет лыску 28, взаимодействующую с плоским выступом 29 токоподвода 1. Пружина 16 фиксатора при этом может быть выполнена в виде пружинной шайбы 30, установленной под гайкой 26 упомянутого резьбового регулятора, что вполне достаточно для обеспечения надежной работы фиксатора 12 электрододержателя.

Устройство работает следующим образом: электрод 5 устанавливают в канавку 4 ложемента 3 до упора его торца в цилиндрическую поверхность 24, для этого нажимают на подпружиненный рычаг 8, поднимая прижим 6. После отпускания рычага 8 пружина 10 поджимает прижим 6 к электроду, надежно фиксируя его в канавке 4 ложемента 3. Все дефекты торцовой части электрода 5 (заусенцы, кривизна, неровности) компенсируются полостью, образованной цилиндрической поверхностью 24, что обеспечивает плотное прилегание электрода к канавке 4. Благодаря соответствующим углам граней 22 и 23 канавки и форме выпуклой поверхности 13 прижима 6 обеспечивается надежное зажатие электродов в диапазоне диаметров 1,6. ..6 мм. При этом при малом диаметре электрода участок 14 полусферы прижима 6 заходит внутрь впадины 21. Рукоятка 2 с рычагом 8, прижимом 6 и заготовкой токоподвода 1 могут быть унифицированы с серийными электрододержателями с неповоротным электродом, например прототипом. При необходимости изменения угла установки электрода 5 его поворачивают вместе с ложементом 3 вокруг оси 11, преодолевая фрикционное усилие сухаря 17 фиксатора 12, взаимодействующего с фаской 20 ложемента. Поворот осуществляется бесступенчато на любой необходимый угол в пределах 270o. Фиксация электрода 5 с ложементом в выбранном угловом положении обеспечивается соответствующей настройкой резьбового регулятора фиксатора 12 с помощью гайки 26, навинчиваемой на резьбовой стержень 27 фиксатора. Предотвращение прокручивания стержня 27 фиксатора 12 достигается лыской 28, выполненной на тыльной стороне его сухаря 17, контактирующей с плоским выступом 29 токоподвода 1. При этом с помощью сжатия пружины 16 или пружинной шайбы 30 устанавливается необходимое усилие фиксации согласно регламентации ГОСТ 14651-78 в зависимости от диаметра электрода. Обеспечиваемый плотный контакт при всех угловых положениях электрода снижает потери электроэнергии за счет уменьшения контактного сопротивления в парах "токоподвод 1 - ложемент 3", осуществляемого по гладкой поверхности 25 токоподвода и "ложемент 3 - электрод 5" за счет плотного прилегания электрода к канавке 4. Удаление огарка достигается простым нажатием на рычаг 8, при этом прижим 6 освобождает то, что осталось от электрода 5, и огарок свободно выпадает из электрододержателя. Патентуемое конструктивное выполнение поверхностей ложемента 3 и прижима 6, контактирующих с электродом 5, надежно гарантирует исключение пригорания огарка к электрододержателю. Для снижения электрического сопротивления токоподвод 1, ложемент 3 и прижим 6 выполняют из латуни, например латуни ЛС-59. Электрододержатель обеспечивает надежную передачу сварочного тока силой от 125 до 500 ампер (в зависимости от диаметра электрода) без повышенного теплообразования. Электрически изолированная рукоятка 2 и изолированное покрытие 9 рычага 8 гарантируют безопасную работу сварщика. На практике наружные поверхности прижима 6 и передней части токоподвода с ложементом также закрываются кожухами из изоляционного материала (на чертежах не показаны), что еще больше повышает электрозащищенность конструкции.

Предлагаемое устройство гарантирует 100% безопасную работу и при этом обладает высокой технологичностью в изготовлении и удобством в эксплуатации, обеспечивая увеличенный срок службы и экономичность за счет плотного электроконтакта и повышенную производительность сварочных работ благодаря приспособляемости к индивидуальной манере работы сварщика и возможности изменения установки электрода под любым наиболее удобным для выполняемого шва и рабочего положения сварщика углом.

Класс B23K9/28 держатели электродов

контактная труба для сварочной горелки -  патент 2465999 (10.11.2012)
электрододержатель для ручной дуговой сварки -  патент 2417867 (10.05.2011)
способ дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа -  патент 2374047 (27.11.2009)
электрододержатель для ручной электродуговой сварки (варианты) и магазин для электродов к электрододержателю для ручной электродуговой сварки -  патент 2356710 (27.05.2009)
сварочный комплект -  патент 2348495 (10.03.2009)
электрододержатель для ручной дуговой сварки -  патент 2338634 (20.11.2008)
устройство для сварки и наплавки -  патент 2293002 (10.02.2007)
электрододержатель для ручной дуговой сварки и способ крепления электродов к электрододержателю для ручной дуговой сварки -  патент 2279340 (10.07.2006)
электрододержатель для ручной дуговой сварки -  патент 2247636 (10.03.2005)
электрододержатель для ручной дуговой сварки -  патент 2245768 (10.02.2005)
Наверх