[发明专利]自动碳弧气刨机

说明书

本发明属碳弧气刨设备。

碳弧气刨是利用电弧的高温很快把金属加热到熔化状态，在液体金属凝固前利用压缩空气的气流把液体金属吹掉，能在金属表面刨出一条凹槽，从而达到碳弧气刨的目的。自动碳弧气刨是锅炉、压力容器制造和造船等行业的先进工艺，自动碳弧气刨机则是实现该工艺的关键设备。我国上海船厂、江南造船厂曾内部研制过自动碳弧气刨机，泰州电焊条厂曾生产过TBJ-3型多向自动碳弧气刨机。整个自动碳弧气刨由气刨控制仪、气刨电源、行走小车、位置调节器和机头几个部份组成。机头固定于位置调节器上，而位置调节器又固定于行走小车上。其共同缺点是，它们的控制电路是让电弧电压与比较电压相比较，先测出弧压误差，然后再与给定电压叠加，输入前置放大级。由于弧压误差信号小，所以控制精度不高。由于控制系统灵敏度不够，当钢板不平时刨槽深浅宽窄不均匀甚至发生顶碳。此外，压缩空气为园周送风，不集中，使压缩空气消耗量大，运行费用高。再者，行走小车传动机构中齿条位于轨道上方，使用中异物容易掉在齿条上而影响齿轮与齿条的啮合，从而影响操作。

中国专利文献CN87212217U提出过一种“自动碳弧气刨装置”、碳棒被夹在送进轮和压紧轮之间，微型马达带动送棒滚轮，将碳棒自动送进。但该文献只涉及碳棒送进的机头结构，无电路控制系统。从其说明书中可知，进行作业时操作者还须将注意力集中在刨削速度上，若要实现自动化，需把该装置安装在气割机或焊接机上。此外，该装置在使用不同碳棒时，需更换导电咀，否则就会在导电咀和碳棒之间打弧，烧坏导电咀。

本发明的目的是提供一种电弧长度控制精度高，并且结构简单、造价低，运行费用尽量减少、操作方便的自动碳弧气刨机，从而促进自动碳弧气刨这项先进工艺在我国有关行业普及推广。

本发明的目的是通过下述结构来实现的：

1、行走小车传动机构中的齿条位于轨道下方。

2、机头上送气板的孔道与喷咀的空腔相通;喷咀上有小孔将空腔与外界联通，以形成下侧吹的送风方式。

3、气刨控制仪由多电压电源电路，小车行走控制电路，碳棒送进控制电路，弧压误差测量放大及弧压给定电路以及联系各部分的开关及继电器电路组成，其中弧压误差测量放大及弧压给定电路是以电弧电压作为输入端而输出端与碳棒送进控制电路的输入端相连，并通过开关及继电器电路，让碳棒送进控制电路的输出端与送棒电机相连，小车行走控制电路的输出端与小车驱动电机相连，多电压电源电路的输出端又分别与上述各电路相连以供给所需电能，在上述弧压误差测量放大及弧压给定电路中，电弧电压误差测量环节的输出端与误差信号放大环节的输入端相连，而后者的输出端与弧压给定环节的输出端叠加与碳棒送进控制电路的输入端相接，从而使取出的电弧电压误差信号先得到放大，然后与给定信号叠加输入碳棒送进控制电路的前置放大级，最后经功率放大以驱动送棒电机。

碳棒送进控制电路中的功率放大器最好为由四个达林顿管或可控硅组成的桥式放大电路。这样，当电弧电压过低时送棒电机具有自动反抽功能，进一步提高了控制精度，也使空载时调节更加方便。为了保证功率放大级半导体元件不损坏，控制仪最好还设有自动稳压恒流环节。

为使送棒可靠，送棒滚轮最好由金属制成并在其上加工有弧形齿纹。

和现有技术相比较，本发明的优点是：

1、电弧长度控制精度高。

2、气刨过程中具有碳棒反抽功能，因而当钢板不平时也能有效地防止“顶碳”和保证刨槽深浅宽窄均匀。

3、空载时碳棒可送进反抽，控制方便。

4、送风方式为下侧吹，因而压缩空气集中，不但节约压缩空气，而且不易在刨槽边缘挂渣。

5、由于送棒滚轮是带弧形齿纹的金属件，因此送棒可靠，不会因碳棒发热而烫坏。

6、碳棒送进控制电路和小车行走控制电路有过压过流自动保护，当故障去除后可以自动恢复到正常状态，既有效地保护了晶体管及电机又操作方便。

7、结构简单造价低，便于操作和维护，运行费用少。

图1为实施例结构示意图。

图2为实施例行走小车的传动机构示意图。

图3为实施例机头结构示意图。

图4为实施例送棒滚轮弧形齿纹示意图。

图5为实施例送风机构示意图。

图6-10为实施例控制仪原理图，其中：

图6为各组成部分联接图。

图7为多电压电源电路。

图8为小车行走控制电路。

图9为碳棒送进控制电路。

图10为弧压误差测量放大及弧压给定电路。

实施例：