[实用新型]电弧螺柱焊机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在钢板(钢梁)上植焊大直径焊钉(螺柱)的电弧螺柱焊接装置，尤其涉及一种拉弧式电容放电螺柱焊机。

背景技术

目前，已知的螺柱焊接方法有4种，按国际通用的专业称谓应当是：

1  电弧螺柱焊(arc stud welding)；

2  电容放电螺柱焊(capaitance discharge stud welding)；

3  拉弧式电容放电螺柱焊(draw arc capacitance discharge studwelding)；

4  短周期螺柱焊(short cycle stud welding).

其中，只有电弧螺柱焊可以用于钢结构的螺柱植焊施工，可以在厚板(10～30mm)上植焊直径16～30mm的螺柱。其他三种只能在薄板(δ≤3mm)上植焊直径小于10mm的螺柱。只有在惰性气体保护条件下，短周期螺柱焊才可以植焊φ16mm的螺柱在厚度为8mm的钢板上，但是成本高。而且钢结构常用的φ16mm、φ19mm、φ22mm或更大的直径φ30mm螺柱在厚钢板(10～30mm)植焊，是其他三种方法至今无法作到的。原因是后三种方法的工艺特殊性使然，电弧燃烧时间太短(1～3ms，或≤50ms)，电弧热功率太小，不足以使厚钢板上形成足够深的熔池。电弧螺柱焊是目前在厚钢板(δ>10mm)上植焊大直径(φ16～30mm)螺柱的唯一方法。亦包括电弧螺柱焊的派生方法(变形应用法)——埋弧螺柱焊等。

但是能够用于钢结构植焊大直径螺柱(φ19/φ25mm)的电弧螺柱焊机，国内外都是三相降压可控整流方式的大功率弧焊电源，其重量有500kg左右(如成都电焊机研究所的产品RSN—3150采用带平衡电抗器双反星形接法)，至少350kg(如成都STUD公司的RSN5—3150型全桥整流接法)。进口最先进的德国KOCO公司的KOCO—3002产品重量也达355kg。

其次，瓷环保护的电弧螺柱焊要求输出的最大焊接电流为3000A(是螺柱直径的80～100倍)，要求电网供电的电力变压器超过100KVA才能使用。而且，如果应用在高层建筑上，那么搬运极不方便。

亦曾有人设想通过增大储能电容的容量及加大输出电抗器的办法使拉弧式电容放电螺柱焊能够植焊大直径螺柱(φ10～30mm)，但在采用以μf为单位的电解电容时，无论在技术和经济上都无法实现。理论上单体为10000μf的电解电容(φ80×160，每支1kg)需要100～200万支才可以，得用10吨的大卡车装2000车才能拉得走，显然是不现实的。

超级电容的问世及广泛应用，给采用电容储能的大功率(大直径、厚钢板)电弧螺柱焊机的设计制造带来了转机。

超级电容是近十年国内外研制开发成熟的一种全新的、双电层结构电容器，具有超级储电功能，实现了电容量由微法级向法拉级的飞跃。(单体超级电容器技术参数范围为：电容量0.5～1000F，工作电压12～300V，最大放电电流400～2000A。超级电容目前绝大部分代替蓄电池，成功应用于汽车、坦克、铁路内燃机车等行走机构的启动加速的补充电源和短距离移动(如电瓶车)方面的动力源。

发明内容

本发明的目的是提供一种重量轻、施工运输方便的电弧螺柱焊机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

电弧螺柱焊机，包括

一次电源，其通过一开关(K2)与二次电源连接；

二次电源，其一端通过开关(K2)与所述第一电源连接，另一端通过开关(K3)与焊枪连接；

焊枪提升线圈供电回路，其用于控制焊接螺柱提升-下落运动；

其中，

所述二次电源包括

先导电流供电回路；

由多个导向二极管组成的导向二极管组；

超级电容器组，由多个超级电容器单极并联组成，其为螺柱焊机中的储能元件；

二次电源放电开关装置，其包括与所述超级电容器、导向二极管数量相等的电子开关；

所述一次电源、充电开关装置导向二极管组和超级电容组组成充电回路；

所述超级电容组、二次电源放电开关装置、焊枪和待焊接的板材组成放电回路；

所述一次电源、先导电流供电回路、焊枪和待焊接的板材组成先导放电回路。