Механизмы вращения роликов машин контактной сварки

Такой механизм должен обеспечивать надежное перемещение деталей при сварке. Различие его конструкций вносит дополнительное разнообразие в компоновку шовных машин.

Ведущий (обычно один) ролик приводной, другой вращается вхолостую от трения с деталью. Поэтому механизм должен исключать проскальзывание ведомого ролика. В машинах для поперечной сварки ведущим роликом является, как правило, нижний; в машинах для продольной сварки и в универсальных — верхний. Существует также механизм с подачей крутящего момента сразу на оба ролика.

В зависимости от назначения, мощности и типа машины вращение роликов может быть непрерывным и прерывистым.

Механизм непрерывного вращения обычно состоит из асинхронного электродвигателя, редуктора, сменных шестерен, карданного вала и устройства для плавного регулирования скорости вращения роликов. Таким устройством чаще всего служит бесступенчатый вариатор скоростей — электроуправляемая муфта скольжения типа ПМС (машины МШ-2001, МШ-3201, МШВ-4002, МШВ-1601).

На рис. 1, а показана кинематическая схема механизма машины МШ-2001. Вращение от асинхронного электродвигателя 1 через муфту скольжения 2 (типа ПМС с электрическим регулятором скорости, которая обеспечивает десятикратное снижение скорости), муфту 3, планетарный редуктор 4, карданный вал 5, шестерни 6…11 передается верхнему ролику 12. Скорость вращения валов по мере удаления от электродвигателя уменьшается, а крутящий момент возрастает и достигает наибольшего значения на выходном валу (ролике). Мощность электродвигателя должна быть достаточной, чтобы на ролике создать крутящий момент, больший, чем сумма моментов потерь (моментов трения качения обоих роликов по деталям и моментов трения скольжения валов роликов во втулках). Обычно мощность двигателей составляет 0,5…2 кВт.

Рис. 1. Механизм непрерывного вращения роликов машины МШ-2001

Электроуправляемая муфта скольжения типа ПМС (рис. 1, б) позволяет изменять скорость вращения выходного вала 7 при постоянном вращении приводного вала 2 от двигателя 1. При вращении стального якоря 3 и подаче постоянного тока в обмотки возбуждения 5, находящейся в индукторе 4, в якоре наводится электродвижущая сила и вихревые токи. Взаимодействие последних с магнитным потоком создает на индукторе электромагнитный момент, и выходной вал начинает вращаться. Скорость вращения определяется током возбуждения, а также моментом сопротивления на выходном валу муфты и поддерживается постоянной с помощью автоматической бесконтактной системы управления 6.

Механизм прерывистого вращения обычно выполняют на базе электродвигателя постоянного тока с регулируемой скоростью вращения. Кинематическая цепь часто включает электромагнитную муфту. Ее устанавливают между двигателем и редуктором. С ее помощью обеспечивают легкий пуск, остановку роликов и широкую регулировку периодичности вращения (рис. 2, а). Кинематическая схема механизма состоит из электродвигателя 1, который через муфты 2 и 4 вращает шестерни червячного редуктора 5, сменные шестерни  и  конические шестерни  и  и через редуктор 6 — карданный вал 7, 8. Верхняя головка машины универсальная, поэтому при сварке продольных швов движение роликов 9 происходит через шестерни  и , а при повороте головки для сварки поперечных швов — через и

На рис. 2, б показана схема, а на рис. 2, в конструкция электромагнитной муфты. Ведущий вал 2 вместе с катушкой 3 постоянно вращается от электродвигателя 1. При подаче напряжения на катушку упругий ферромагнитный диск 5, укрепленный на ведомом валу 8, притягивается к тарельчатому диску 4 и начинает вращаться. Если катушку 3 выключить, а неподвижную катушку 7 включить, то упругий вращающийся диск притянется к неподвижному тарельчатому диску 6 и быстро остановится. Электромагнитная муфта работает почти бесшумно и легко синхронизируется с циклом сварки. Длительность вращения и паузы регулируется включением и выключением катушек 3 и 7 программным регулятором времени. Муфта обеспечивает и непрерывное вращение роликов.

Рис. 2. Механизм прерывистого вращения роликов машины типа МШВ-6302-1:

а – кинематическая схема;

б – схема электромагнитной муфты;

в – конструкция муфты

При сварке деталей из сталей с легкоплавкими покрытиями и в микросварке при малых усилиях во избежание проскальзывания роликов каждый из них делают ведущим (рис. 3). От асинхронного электродвигателя 1 через муфту 2, редуктор 3, сменные шестерни 4, конические шестерни 5 и карданные валы 6 вращение передается двум стальным шарошкам 7. Последние имеют коническую проточку с острой накаткой и плотно прижимаются к поверхности роликов 8. Вне зависимости от диаметра роликов их линейная скорость остается одинаковой (из-за одинакового диаметра шарошек).

Рис. 3. Механизм вращения с передачей крутящего момента

Это интересно

Устройство, позволяющее преобразовывать крутящий момент двигателя с помощью червячной передачи, называется червячный редуктор. Наибольшее распространение получили одноступенчатые червячные редукторы. Однако если необходимо получить большие передаточные числа, используют двухступенчатые червячные редукторы, или комбинированные в сочетании с зубчатыми передачами. Как правило, в червячном редукторе ведущим звеном бывает червяк, а ведомым – червячное колесо. Червячные редукторы обладают следующими преимуществами: самоторможение, бесшумность и плавность в работе, повышенная кинематическая точность. Однако червячные редукторы не лишены и недостатков, один из основных это низкий КПД, кроме того необходимы специальные меры по интенсификации теплоотвода.