Охлаждаемая роликовая головка для контактной сварки
Заявленная полезная модель относится к сварочному производству, а именно к охлаждаемым сварочным роликовым головкам, используемым в машинах при сварке трубчатых и листовых изделий. Охлаждаемая роликовая головка для контактной сварки с системой охлаждения включающая, роликовый электрод, установленный с возможностью вращения на оси, незамкнутую систему охлаждения, при этом роликовый электрод выполнен в виде цилиндрического диска, на обеих поверхностях которого расположены дополнительные диски, установленные с возможностью вращения на оси, при этом система охлаждения выполнена в виде сообщающихся с осевым каналом для охлаждающей жидкости радиальных канавок для охлаждающей жидкости, выполненных на тех поверхностях дополнительных дисков, которые взаимодействуют с поверхностями цилиндрического диска, и испарительной полости выполненной на поверхностях дополнительных дисков, которые взаимодействуют с поверхностями цилиндрического диска, в виде кольцевых канавок заполненных пористым материалом и сообщенных с радиальными канавками, причем клапаны с биметаллическими пластинами установлены в радиальных канавках на участках между осевым каналом для охлаждающей жидкости и кольцевыми канавками.
Заявленная полезная модель относится к сварочному производству, а именно к охлаждаемым сварочным роликовым головкам, используемым в машинах при сварке трубчатых и листовых изделий.
Известна, выбранная в качестве ближайшего аналога, роликовая головка для контактной сварки содержащая, роликовый электрод, выполненный в виде ротора с жестко закрепленным на нем сварочным кольцом, установленный с возможностью вращения на статоре, выполненном из токопроводящего материала, узел передачи тока, включающий кольцевые контактные поверхности статора и ротора, пружинное устройство и систему охлаждения, имеющую выполненные в статоре и роторе каналы для охлаждающей жидкости, при этом ротор выполнен в виде диска с радиальными каналами и кольцевой крышки, установленной на торце диска герметично и образующей с ним испарительную полость, заполненную пористым материалом, причем сварочное кольцо установлено на наружной образующей диска, в каналах установлены клапаны с биметаллическими пластинами, пружинное устройство установлено снаружи роликовой головки на оси, жестко закрепленной в статоре, с возможностью аксиального перемещения совместно с ротором относительно статора, а система охлаждения выполнена незамкнутой, с возможностью вывода охлаждающей среды в атмосферу (патент РФ на изобретение 
2184640, кл. МПК В23К 11/06, опубл. 10.07.2002 г.)
Недостатками данной головки является сложность изготовления охлаждаемого ротора, который подвержен электроэрозии и требует частой замены, что связано с большими материальными расходами.
Техническим результатом, который может быть получен в заявленной полезной модели, является создание простой в своем изготовлении охлаждаемой роликовой головки для контактной сварки, обеспечиваемой по низкой стоимости.
Технический результат достигается тем, что в охлаждаемой роликовой головке для контактной сварки включающей роликовый электрод, установленный с возможностью вращения на оси, незамкнутую систему охлаждения, включающую испарительную полость, заполненную пористым материалом, осевой канал для охлаждающей жидкости, выполненный в оси, и клапаны с биметаллическими пластинами, роликовый электрод выполнен в виде цилиндрического диска, на обеих поверхностях которого расположены дополнительные диски, установленные с возможностью вращения на оси, при этом система охлаждения выполнена в виде сообщающихся с осевым каналом для охлаждающей жидкости радиальных канавок для охлаждающей жидкости, выполненных на тех поверхностях дополнительных дисков, которые взаимодействуют с поверхностями цилиндрического диска, и испарительной полости выполненной на поверхностях дополнительных дисков, которые взаимодействуют с поверхностями цилиндрического диска, в виде кольцевых канавок заполненных пористым материалом и сообщенных с радиальными канавками, причем клапаны с биметаллическими пластинами установлены в радиальных канавках на участках между осевым каналом для охлаждающей жидкости и кольцевыми канавками.
Заявленная полезная модель поясняется при помощи чертежей представленных на фиг.1-3.
При этом на фиг.1 представлена схема охлаждаемой роликовой головки для контактной сварки;
на фиг.2 представлен вид на поверхность дополнительного диска, взаимодействующую с роликовым электродом;
на фиг.3 представлен разрез по линии А-А на фиг.2.
Охлаждаемая роликовая головка для контактной сварки включает систему охлаждения, роликовый электрод, выполненный в виде цилиндрического диска 1 и установленный с возможностью вращения на оси 2, а также дополнительные диски 3 расположенные на обеих поверхностях 4 и 5 цилиндрического диска 1 и установленные с возможностью вращения на оси 2.
Система охлаждения охлаждаемой роликовой головки для контактной сварки выполнена в виде осевого канала 6 для охлаждающей жидкости выполненного в оси 2, радиальных канавок 7 для охлаждающей жидкости и сообщенных с ними кольцевых канавок 10, выполненных на тех поверхностях 8 и 9 дополнительных дисков 3, которые взаимодействуют с поверхностями 4 и 5 цилиндрического диска 1 соответственно. Осевой канал 6 и радиальные канавки 7 для охлаждающей жидкости сообщены между собой для протекания по ним охлаждающей жидкости. Кольцевые канавки 10 заполнены пористым материалом 11, например, стекловатой. На участках между осевым каналом 6 для охлаждающей жидкости, выполненным в оси 2, и кольцевыми канавками 10, заполненными пористым материалом 11, в радиальных канавках 7 установлены клапаны 12 с биметаллическими пластинами 13.
Роликовая головка для контактной сварки с системой охлаждения работает следующим образом.
Роликовую головку подводят к месту сварки и подают сварочный ток на роликовый электрод, выполненный в виде цилиндрического диска 1. Сварочный ток на цилиндрический диск 1 может подаваться, например, через ось 2, или через один из дополнительных дисков 3, или любым иным известным способом. Таким образом, по цилиндрическому диску 1 сварочный ток подается в место сварки.
При перемещении охлаждаемой роликовой головки для контактной сварки вдоль сварного шва, цилиндрический диск 1 начинает вращаться вокруг оси 2. Вместе с цилиндрическим диском 1 вращаются и дополнительные диски 3.
В процессе сварки цилиндрический диск 1 нагревается, для его охлаждения в осевой канал 6 оси 2 подают охлаждающую жидкость, например, воду при температуре, например, 20°С. Охлаждающая жидкость, протекая по осевому каналу 6, поступает в радиальные канавки 7 дополнительных дисков 3. Радиальные канавки 7 открыты в сторону цилиндрического диска 1, поэтому охлаждающая жидкость взаимодействует с поверхностями 4 и 5 цилиндрического диска 1. При этом между цилиндрическим диском 1 и охлаждающей жидкостью происходит теплообмен, в результате которого осуществляется охлаждение цилиндрического диска 1.
Свободному выходу охлаждающей жидкости из радиальных канавок 7 препятствуют клапаны 12 удерживаемые в закрытом положении биметаллическими пластинами 13. В результате теплообмена охлаждающая жидкость нагревается, нагревая дополнительные диски 3, а вместе с ними и биметаллические пластины 13. Нагревшись до предельно допустимой температуры, биметаллические пластины 13 срабатывают и клапаны 12 открываются, выпуская охлаждающую жидкость в кольцевые каналы 10. В кольцевых каналах 10 нагретая охлаждающая жидкость при прохождении в порах пористого материала 11 расщепляется на мелкие потоки, преобразующиеся в пар, и выводится в виде пара по продолжениям радиальных канавок 7 наружу, а радиальные канавки 7 постепенно заполняются охлаждающей жидкостью с более низкой температурой.
Изношенный в результате электроэрозии роликовый электрод, выполненный в виде цилиндрического диска 1, легко заменяется, при этом дополнительные диски 3 изнашиваются значительно медленнее. Цилиндрический диск 1 прост при изготовлении и обеспечивается по сравнительно низкой стоимости.
Таким образом, за счет того, что роликовый электрод выполнен в виде цилиндрического диска, на обеих поверхностях которого расположены дополнительные диски, на которых выполнены элементы системы охлаждения, охлаждаемая роликовая головка для контактной сварки становится простой в своем изготовлении и обеспечиваеся по низкой стоимости.
Охлаждаемая роликовая головка для контактной сварки с системой охлаждения, включающая роликовый электрод, установленный с возможностью вращения на оси, незамкнутую систему охлаждения, включающую испарительную полость, заполненную пористым материалом, осевой канал для охлаждающей жидкости, выполненный в оси, и клапаны с биметаллическими пластинами, отличающаяся тем, что роликовый электрод выполнен в виде цилиндрического диска, на обеих поверхностях которого расположены дополнительные диски, установленные с возможностью вращения на оси, при этом система охлаждения выполнена в виде сообщающихся с осевым каналом для охлаждающей жидкости радиальных канавок для охлаждающей жидкости, выполненных на тех поверхностях дополнительных дисков, которые взаимодействуют с поверхностями цилиндрического диска, и испарительной полости, выполненной на поверхностях дополнительных дисков, которые взаимодействуют с поверхностями цилиндрического диска, в виде кольцевых канавок, заполненных пористым материалом и сообщенных с радиальными канавками, причем клапаны с биметаллическими пластинами установлены в радиальных канавках на участках между осевым каналом для охлаждающей жидкости и кольцевыми канавками.
