RU2030263C1

RU2030263C1 - Torch for hand welding with consumable electrode

Info

Publication number: RU2030263C1
Authority: RU
Inventors: С.В. Геллер
Original assignee: Геллер Сергей Владимирович
Priority date: 1990-12-12
Filing date: 1990-12-12
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: welding equipment. SUBSTANCE: torch has tip, hollow handle with current-carrying frame placed inside. Frame is made of two bars with longitudinal channels to pass shielding gas. Frame is rigidly connected with tip and cable connecting unit. Cable connecting unit has two halves which form space in which bars and cable are hermetically fastened. Consumable electrode feed system has spiral. System is combined with one of channels of current-carrying frame on section over its length. Shielding gas feed pipe is connected with space of cable connecting unit which communicates with channels in bars. EFFECT: enhanced convenience of operation, improved evacuation of gases from welding zone. 6 dwg

Description

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при электродуговой сварке плавящимся электродом в различных отраслях машиностроения для улучшения санитарно-гигиенических условий труда сварщика за счет удаления вредных выделений, возникающих в зоне свариваемых деталей. The invention relates to welding production and can be used in electric arc welding with a consumable electrode in various engineering industries to improve the sanitary and hygienic working conditions of the welder by removing harmful emissions arising in the area of the welded parts.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является горелка для механизированной дуговой сварки, содержащая мундштук, узел подключения кабеля, полую рукоять с токоведущим каркасом, соединенным с мундштуком, и магистраль отсоса с трактами подачи защитного газа и электродной проволоки. The closest technical solution to the proposed one is a torch for mechanized arc welding, containing a mouthpiece, a cable connection unit, a hollow handle with a current-carrying frame connected to the mouthpiece, and a suction line with protective gas and electrode wire supply paths.

Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации горелки. The purpose of the invention is to improve the usability of the burner.

На фиг. 1 показана горелка для механизированной дуговой сварки, общий вид; на фиг. 2 - вид в плане каркаса с фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2. In FIG. 1 shows a torch for mechanized arc welding, a general view; in FIG. 2 is a plan view of the chassis of FIG. 1; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 5 is a section BB of FIG. 2; in FIG. 6 is a section GG in FIG. 2.

Горелка содержит магистраль отсоса, образованную последовательно соединенными аспирационным соплом 1, гибким кожухом 2, полой рукоятью 3, гофрированным рукавом 4, тройником 5 и гибким шлангом-воздуховодом 6. Входной конец магистрали отсоса - срез аспирационного сопла 1, выходной конец магистрали - задний конец шланга-воздуховода 6, подключенного к вакуумной сети. Внутри магистрали отсоса размещен тракт подачи защитного газа, образованный резиновой трубкой 7, штуцером 8, полостью 9 узла 10 подключения кабеля, двумя идентичными каналами 11 в теле параллельных балок 12, полостью мундштука 13 и кольцевой полостью газового сопла 14. Герметичный вывод трубки 7 из магистрали отсоса обеспечен через канал в задней стенке тройника 5. Аналогично выводятся из магистрали отсоса кабель 15 и провода 16 управления. Тракт подачи электродной проволоки состоит из спирального направляющего канала 17, аксиально размещенного в кабеле 15, полости 9, каналов 11, мундштука 13, а также контактного наконечника 18. Последний ввинчен в передний конец мундштука 13. Кроме центрального направляющего канала 17 в состав кабеля 15 входят концентричная последнему токоведущая оплетка 19 и внешний изолирующий слой 20. По токоведущей оплетке 19 сварочный ток поступает от источника питания через узел подключения 10 кабеля, каркас и мундштук 13 к контактному наконечнику 18. На участке магистрали отсоса между полостью 9 и передним срезом тройника 5 изолирующий слой 20 удален, так как изоляцию берет на себя гофрированный рукав 4, а обдув оголенной оплетки отсасываемым потоком обеспечивает отвод теплоты от оплетки 19 и горелки в целом. На одной из балок 12 закреплен микропереключатель 21, а на заднем конце мундштука 13 - нажимная скоба 22. Микропереключатель 21, скоба 22 и провода 16 образуют цепь управления подачи сварочной проволоки. Кольцевая щель между мундштуком 13 и газовым соплом 14, как и электроизоляция последнего, обеспечены посадкой сопла 14 на диэлектрической втулке 23. Задний конец мундштука 13 заглушен пробкой 24, передний конец которой заострен и служит для направления электродной проволоки по одному из каналов 11 к контактному наконечнику 18. Каналы 11 сообщаются с полостью мундштука 13 через сквозные пазы 25. The burner contains a suction line formed by serially connected suction nozzle 1, a flexible casing 2, a hollow handle 3, a corrugated sleeve 4, a tee 5 and a flexible air hose 6. The inlet end of the suction line is a cut of the suction nozzle 1, the outlet end of the line is the rear end of the hose duct 6 connected to a vacuum network. Inside the suction line there is a protective gas supply path formed by a rubber tube 7, a nozzle 8, a cavity 9 of the cable connecting unit 10, two identical channels 11 in the body of the parallel beams 12, a mouthpiece cavity 13 and an annular gas nozzle cavity 14. The hermetic lead of the tube 7 from the highway suction is provided through a channel in the rear wall of the tee 5. Similarly, cable 15 and control wires 16 are removed from the suction line. The electrode wire feed path consists of a spiral guide channel 17 axially located in the cable 15, cavity 9, channels 11, the mouthpiece 13, and the contact tip 18. The latter is screwed into the front end of the mouthpiece 13. In addition to the central guide channel 17, the cable 15 includes concentric to the current-carrying braid 19 and the outer insulating layer 20. According to the current-carrying braid 19, the welding current is supplied from the power source through the cable connection unit 10, the frame and the mouthpiece 13 to the contact tip 18. In the suction on line 9 between the cavity and the front edge of the tee 20 an insulating layer 5 is removed, since the insulation takes on a corrugated sleeve 4 and the exposed braid airflow aspirated stream provides heat removal from a braid 19 and burners in general. A microswitch 21 is fixed on one of the beams 12, and a pressure bracket 22 is attached to the rear end of the mouthpiece 13. The microswitch 21, the bracket 22, and the wires 16 form a control circuit for supplying the welding wire. The annular gap between the mouthpiece 13 and the gas nozzle 14, as well as the electrical insulation of the latter, are secured by the nozzle 14 landing on the dielectric sleeve 23. The rear end of the mouthpiece 13 is plugged by a plug 24, the front end of which is pointed and serves to guide the electrode wire along one of the channels 11 to the contact tip 18. Channels 11 communicate with the cavity of the mouthpiece 13 through the through grooves 25.

Узел подключения 20 кабеля 15 конструктивно выполнен в виде двух скрепленных винтами половин, образующих в сборе фигурную полость 9. Передняя (т. е. обращенная в сторону мундштука 13) часть 26 полости 9 имеет призматическую форму, ширина которой соответствует поперечному габариту балок каркаса, а высота - высоте балок. Задняя часть полости 9 имеет форму двух соосных цилиндров (она эквидистантна сопряженному с ней концу кабеля). При этом более широкий цилиндр 27 передним торцом совпадает с задним торцом призматической полости, а цилиндр меньшего диаметра 28 сопряжен с задним торцом цилиндра большего диаметра 27. Срез цилиндра 28 является задним торцом узла подключения 10. Цилиндр 28 служит для размещения присоединительного торца кабеля 15 для осевой фиксации последнего, а также для увеличения площади контакта оплетки 19 с узлом подключения 10, на передний конец оплетки 19 кабеля 15 припаивают втулку, размеры которой соответствуют размерам полости 27 (втулка не показана). Втулка для фиксации кабеля 15 может иметь и коническую форму, в этом случае вместо двух цилиндров 27 и 28 в накладках выполняется единая коническая полость, меньшее основание которой обращено к заднему срезу половин. Балки 12 имеют расширенные задние концы 28 трапециевидной формы. Их торцы упираются в заднюю грань полости 26. Фиксация концов балок 12 в полости 26 достигается призмой 30. Последняя жестко связана с одной из половин, либо имеет сквозное отверстие (фиг. 6) под болт, которым призма скрепляется с обеими половинами, как и половины друг с другом. Призма 30 помимо фиксации узла 10 на балках 12 токоведущего каркаса выполняет также функцию отражателя для направления электродной проволоки в один из идентичных каналов 11. Ввод кабеля 15 и балок 12 в узел 10 должен быть герметичным, как и врезка штуцера 8, во избежание утечки защитного газа из тракта его подачи. Наличие каналов 11 в балках 12 уменьшает площадь их поперечного сечения. Однако это не ухудшает ни прочностных, ни термических качеств горелки, поскольку площадь, сечения балок 12, рассчитанная исходя из допустимой плотности тока, превышает площадь рассчитанную исходя из механической прочности, т.е. выборка части тела балок, не превышающая 15% площади их сечения, лежит в пределах запаса прочности;
через каналы 11 проходит защитный газ, с избытком компенсируя теплообменом изъятый металл.The connection unit 20 of the cable 15 is structurally made in the form of two halves fastened with screws, forming a shaped cavity 9. The front (i.e. facing the mouthpiece 13) part 26 of the cavity 9 has a prismatic shape, the width of which corresponds to the transverse dimension of the frame beams, and height - the height of the beams. The back of the cavity 9 has the form of two coaxial cylinders (it is equidistant to the cable end connected to it). In this case, the wider cylinder 27 with the front end coincides with the rear end of the prismatic cavity, and the cylinder of smaller diameter 28 is mated with the rear end of the cylinder of larger diameter 27. The cut of cylinder 28 is the rear end of the connection unit 10. The cylinder 28 serves to accommodate the connecting end of the cable 15 for axial fixing the latter, as well as to increase the contact area of the braid 19 with the connection unit 10, a sleeve is soldered to the front end of the braid 19 of cable 15, the dimensions of which correspond to the dimensions of the cavity 27 (the sleeve is not shown). The sleeve for fixing the cable 15 may also have a conical shape, in this case, instead of two cylinders 27 and 28, a single conical cavity is made in the overlays, the smaller base of which is facing the rear cut of the halves. Beams 12 have extended trapezoidal rear ends 28. Their ends abut against the rear face of the cavity 26. The fixing of the ends of the beams 12 in the cavity 26 is achieved by the prism 30. The latter is rigidly connected to one of the halves, or has a through hole (Fig. 6) for the bolt that secures the prism to both halves, as well as the halves together. Prism 30, in addition to fixing the assembly 10 on the beams 12 of the current-carrying frame, also acts as a reflector for guiding the electrode wire into one of the identical channels 11. The input of the cable 15 and the beams 12 into the assembly 10 should be tight, as well as the insert of the nozzle 8, in order to avoid leakage of protective gas from the feed path. The presence of channels 11 in the beams 12 reduces their cross-sectional area. However, this does not impair either the strength or thermal qualities of the burner, since the area, section of the beams 12, calculated on the basis of the permissible current density, exceeds the area calculated on the basis of mechanical strength, i.e. a sample of the body part of the beams, not exceeding 15% of their cross-sectional area, lies within the margin of safety;
shielding gas passes through channels 11, excessively compensating for the removed metal by heat exchange.

Горелка для механизированной дуговой сварки работает следующим образом. A torch for mechanized arc welding works as follows.

Нажатием на скобу 22 (через герметизирующий эластичный кожух 2) подают команду на подачу сварочного тока, электродной проволоки и защитного газа в мундштук 13. Параллельно включают отдельно расположенный побудитель тяги. Электродная проволока по каналу 17 поступает в полость 9 узла подключения 10 кабеля и с помощью отражателя-призмы 30 направляют в один из идентичных (симметрично расположенных относительно отражателя-призмы 30) каналов 11. Туда же по своему тракту подают защитный газ. Из каналов 11 проволока и газ через пазы 25 поступают в мундштук 13, а из мундштука 13 - в зону горения дуги. Токсичные пылегазовые продукты горения дуги засасываются аспирационным соплом 1 и через магистраль отсоса отводятся из зоны дыхания. By clicking on the bracket 22 (through the sealing elastic casing 2), a command is given to supply welding current, electrode wire and protective gas to the mouthpiece 13. In parallel, a separately located traction drive is activated. The electrode wire through the channel 17 enters the cavity 9 of the cable connection unit 10 and is sent to one of the identical channels 11 (symmetrically located relative to the reflector-prism 30) 11. Using the reflector-prism 30, protective gas is supplied there along its path. From the channels 11, the wire and gas through the grooves 25 enter the mouthpiece 13, and from the mouthpiece 13 into the arc burning zone. Toxic dust and gas products of arc burning are sucked in by the suction nozzle 1 and are removed from the breathing zone through the suction line.

Предложенная конструкция горелки обеспечивает повышенную эффективность отсоса газопылевыделений по сравнению с прототипом, поскольку при равной общей площади сечения полости рукояти 3 и кожуха 2 живое сечение этой полости в предлагаемом устройстве будет больше за счет устранения из нее отдельно расположенных трубок для защитного газа и электродной проволоки. Эти коммуникации в предлагаемой горелке утоплены в теле балок токоведущего каркаса. The proposed design of the burner provides increased suction efficiency of dust extraction compared to the prototype, because with an equal total cross-sectional area of the cavity of the handle 3 and the casing 2, the living section of this cavity in the proposed device will be larger due to the elimination of separately located shielding gas tubes and electrode wire from it. These communications in the proposed burner are recessed in the body of the beams of the current-carrying frame.

Таким образом, при сохранении повышенной площади теплообмена токоведущих частей с удаляемым воздухом увеличивается площадь живого сечения магистрали отсоса и, как следствие, повышается КПД отсоса. Thus, while maintaining the increased heat exchange area of live parts with exhaust air, the living section of the suction line increases and, as a result, the efficiency of the suction increases.

Claims

HAND WELDER MELTING BY A MELECTIVE ELECTRODE in a shielding gas medium, containing a mouthpiece, a cable connection unit, a hollow handle, a current-carrying frame located in its cavity, rigidly connected to a mouthpiece and a cable connection unit, a melting electrode supply path, a protective gas supply tube, an aspiration nozzle and a nozzle for supplying gas, characterized in that, in order to improve the convenience of operation of the burner, the current-carrying frame is made in the form of two parallel diametrically opposite beams with longitudinal channels for For shielding gas passage, the cable connection unit is detachable from the halves jointly forming a cavity in which said beams are sealed tightly from the mouthpiece side and a cable on the opposite side, the melting electrode supply path is aligned with one of the said channels on the length of the current-carrying frame, and the tube for supplying shielding gas is hermetically connected to the cavity of the cable connection unit communicating with the channels of the beams.