[发明专利]用于电焊系统及方法的接地部件

说明书

技术领域

本发明涉及用于电焊系统及相关方法的接地部件。该接地部件用在众多的虎钳、虎钳支架、以及用于支承诸如管等工件的其它组件中。

背景技术

电弧焊是用于接合金属的多种熔合工艺之一。通过施加强热，两部件之间的接头处的金属熔化并使得互相混合。通常与中间熔融填料金属一起发生混合。在冷却并固化后，形成冶金结合。

在电弧焊中，通过电弧产生熔化金属所需的强热。电弧形成于工件与电极之间，电极通常为沿着接头被手动地或机械地引导的棒或线的形式。电极可以为杆的形式，该杆用于在杆端与工件之间负载电流。或者，电极可以是特别制备的杆或线，其不仅传导电流，而且还熔化并向接头提供填料金属。在钢产品的制造中的大部分焊接采用第二种形式的电极，即“自耗电极”。

包括交流或直流电源以及适当的控制器的电弧焊回路通过工作或接地线缆连接至工件，并通过“热”线缆连接至某种类型的电极保持器。电极保持器与焊接电极电接触。

当在工件上进行电弧焊时，工件通常支承在一个或更多个工作支架上。这是符合期望的，使得工件不与地面上的水或其它流体接触，并且用于改善工件对于操作者而言的可达性。在将工件放置在一个或更多个支架上后，并且在进行电弧焊操作之前，有必要为接地或工作线缆建立接地路径。虽然接地线缆及其相关联的夹能够附接至工件本身，但这对于很多应用来说是不符合期望的。对于某些焊接操作或者对于诸如管等某些类型的工件而言，通常需要周期性地相对于工作支架移动或旋转工件。为了露出工件的新区域和/或接头以便焊接，这可能是必需的。如果接地线缆附接于工件，则工件的移动可能破坏工件与接地线缆的接合部位建立的电气连接。另外，接地线缆会妨碍工件在支架上的放置，并且特别地，会缠绕工件或者以其它方式与工件纠缠在一起。本领域技术人员能够理解，这是不符合期望的。事实上，许多电焊设备供应商关于布线实践和线缆放置提供了严格的指导以预防这些情形。

鉴于此，技术人员已经提出了多种用于方便将接地线缆附接至支承待焊工件的支承构件的多种装置。除了使用可容易地附接的夹外，已经设计出多种机械组件，用于将接地线缆附接至设置在支承构件上的电接地部件．或者反过来)。这些组件通过电弧焊机电源确保了夹或支承构件处的可靠的电连接。接地回路通过工件——即，管——与夹或支承构件之间的物理接触而完成。

虽然在许多方面是令人满意的，但是如果在工件与接地线缆之间存在相对较大数量的机械接合或电气间断，会引发一些问题。如果过多的话，会阻碍工件与接地线缆之间的电阻，并且对焊接操作造成不利影响。另外，沿着工件与接地线缆之间的接地路径位于部件之间的间隙会产生火花或电弧，能够理解，这些火花或电弧是不期望的。因此，期望提供用于进一步减少沿接地路径的机械接合和电气间断从而减少发生火花或电弧的可能性的装置和方案。

关于受支承工件的电焊的另一个考虑涉及工件在一个或更多个诸如工作支架等支承构件上的移位。移位负载会导致沿机械接合部位的变形，并形成或改变沿接合部位的分开距离。这又会增加放电弧或放火花的可能性，如上所述，这是不期望的。因此，存在对在移位或改变负载时不容易使沿接地路径的机械接合改变或变形的支承组件的需要。

发明内容

用于管虎钳组件的接地部件以及使用这种虎钳和部件的支架的本方法和设备解决了与前述已知系统相关的困难和缺点。

在一方面，本发明提供了一种工作支架，其包括：基板；用于以可释放的方式接合工件的虎钳装置；以及与虎钳装置电连通的接地凸部。接地凸部适于接收接地电缆夹。

在另一方面，本发明提供了一种包括基板的工作支架，基板限定有工作表面、朝向相反的下侧面、以及虎钳基部。工作支架还包括接地凸部，接地凸部限定有近端端部、远端端部以及在近端端部与远端端部之间延伸的中间部分。接地凸部沿着接地凸部的近端端部紧固至基板。接地凸部在接地凸部的近端端部附近限定有孔，该孔的尺寸和形状构造成配合地接合适于与虎钳基部一起使用的链条。

在又一方面，本发明提供了一种包括基板的工作支架，基板限定有工作表面和朝向相反的下侧面。工作支架还包括适于保持工件的虎钳装置，虎钳装置包括链条、虎钳基部、以及用于拉紧链条中的松弛的调节组件。并且，该工作支架包括设置在虎钳基部上的支承构件，该支承构件限定出工件接触面和接地凸部。