[发明专利]一种焊枪降温装置

说明书

技术领域

本发明涉及电弧螺柱焊枪的技术领域，具体涉及一种焊枪的降温装置。

背景技术

焊枪在螺柱焊接过程中出现的问题主要是温升过高。焊枪是夹持焊钉(螺柱)，并将其焊接在工件上的手持工具，是电弧螺柱焊机的重要组成部分。焊枪内装电磁铁，用以提升焊钉，电磁铁的激磁线圈用直流电源单独供电，所需要的电压(50-80v)、电流(3-6A)等参数，由焊枪的结构和焊钉的大小决定。焊枪是按已设定的程序进行工作：提升焊钉、引燃电弧、电磁铁释放、将焊钉压入熔池。一般连续使用1小时后，其表面温度可达到80～100℃。焊枪由于密封防尘，散热条件差，所以降温一直是焊枪设计、制造面临的重要技术难题。焊枪温升过高可引起以下问题：

1、容易引起烫伤，对操作者的安全构成威胁；

2、激磁线圈变形或烧毁，焊枪芯轴卡住不动，损坏焊枪；

3、线圈电阻增加，导致激磁电流减小，使焊枪的提升力大幅度较低，以至于提不起焊钉，这在大直径或超长焊钉焊接时尤其明显。

在现有技术中，还没有查到电弧螺柱焊焊枪降温装置的有关资料，其他焊接方法使用的焊枪、焊钳和焊炬的降温装置倒有一些，如采用水冷降温，此种降温方式不但耗费能源，而且使用不方便，不利于提高生产力；还有的把熔化极气体保护焊焊枪内部制成螺旋管，在枪管的管腔内壁设置有螺旋通气槽，让焊接保护气体均匀地通过枪管，达到散热效果，提高焊枪的寿命，但是该设置要过多地安装相关部件，成本较高，使用范围也相当有限。以上这些方法都不适用于电弧螺柱焊焊枪，因为这种焊枪内部装有电磁铁，激磁线圈要产生热量。

通过技术分析得出，引起焊枪温度过高的主要热源有：激磁线圈产生的热量、焊接时的热辐射和飞溅、焊钉夹头和焊接电缆的热传导等，其中最主要的热源来自激磁线圈产生的热量，按I²R公式可计算出激磁线圈的功率，再乘以通电时间，则是其消耗的能量，并可折算成热能，焦耳。因此，要想降低焊枪的温升，可以从激磁电流入手，找出减小其能量消耗的办法，才能降低焊枪的温升，但该技术资料在国内外还未曾看到相关的文献公开发表。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种焊枪降温装置，该装置能解决上述问题，根据焊枪提升焊钉和维持其高度不变所需要的电磁吸引力的差异，把恒定的激磁电流改为阶梯形电流，从而破解了焊枪温升过高的难题，同时也解决了焊枪散热条件差等固有缺陷。该降温装置结构简单、制造方便、成本低、节能环保。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种焊枪降温装置，其特征在于，包括激磁线圈电源和连接在该电源与焊枪之间的控制电路；所述控制电路用以降低输出电流，产生阶梯波直流电流；所述控制电路主要包括时间信号控制单元和用以改变电流的电子元器件。

按照本发明所提供的焊枪降温装置，其特征在于，所述电子元器件可以是固态继电器、普通继电器、限流电阻、晶闸管、开关功率器件IGBT或MOSFET中的一种或几种。

按照本发明所提供的焊枪降温装置，其特征在于，控制电路包括限流电阻和继电器，所述限流电阻和继电器并联，所述继电器与时间信号控制单元的时间信号控制端连接，所述时间信号控制单元已预先设有时间控制信号。

按照本发明所提供的焊枪降温装置，其特征在于，制电路包括两个继电器和时间信号控制单元；激磁线圈电源包括降压变压器和整流桥；在所述降压变压器的次级增加一个抽头，其中抽头电压为次级额定电压的2/5，所述抽头连接其中一个继电器，降压变压器的高电压输出端与另一个继电器的一端相连，两个继电器的另一端相连，并连接到整流桥，两个继电器分别连接一个时间信号控制单元的信号控制端，降压变压器的另一输出端连接整流桥，电路的正负输出端与焊枪连接。

按照本发明所提供的焊枪降温装置，其特征在于，控制电路包括两个继电器和时间信号控制单元；激磁线圈电源包括降压变压器和两个整流桥，在所述降压变压器的次级增加一个抽头，其中抽头电压为次级额定电压的2/5，所述抽头和降压变压器的两个输出端分别连接到两个串联的整流桥，一个继电器的一端与两个整流桥的公共端连接，另一继电器的一端与两个串联的整流桥的正极连接；两个继电器的另一端相连，作为正极输出；两个继电器分别连接一个时间信号控制单元的信号控制端，电路的正负输出端与焊枪连接。