[发明专利]一种钢筋电渣压力焊机的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电焊技术，具体涉及电渣压力焊技术。

背景技术

电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向或斜向(倾斜度在4：1的范围内)对接形式，利用焊接电流通过两钢筋间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。简单地说，就是利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的一种熔焊方法。但与电弧焊相比，它工效高、成本低，在一些高层建筑施工中已取得很好的效果。根据使用的电极形状，可分为丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊等。电渣焊适用于厚板的焊接。在锅炉、重型机械、造船工业中应用较多。

电渣压力焊的焊接过程包括四个阶段：引弧过程、电弧过程、电渣过程和顶压过程。

焊接开始时，首先在上、下两钢筋端面之间引燃电弧，使电弧周围焊剂熔化形成空穴；随之焊接电弧在两钢筋之间燃烧，电弧热将两钢筋端部熔化，熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂形成熔渣(渣池)，覆盖于熔池之上，此时，随着电弧的燃烧，上、下两钢筋端部逐渐熔化，将上钢筋不断下送，以保持电弧的稳定，继续电弧过程；随电弧过程的延续，两钢筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，待达到一定深度时，加快上钢筋的下送速度，使其端部直接与渣池接触，这时，电弧熄灭而变电弧过程为电渣过程；待电渣过程产生的电阻热使上、下两钢筋的端部达到全截面均匀加热的时候，迅速将上钢筋向下顶压，挤出全部熔渣和液态金属，随即切断焊接电源，完成了焊接工作。

电渣压力焊适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向(倾斜度在4：1范围内)钢筋的连接，特别是对于高层建筑的柱、墙钢筋，应用尤为广泛。

目前电渣压力焊的焊接机具主要包括：焊接电源、焊接夹具、控制箱。

(1)焊接电源

电渣压力焊可采用交流或直流焊接电源，焊机容量应根据所焊钢筋的直径选定。由于电渣压力焊机的生产厂家很多，产品设计各有不相同，所以配用焊接电源的型号也同，常用的多为弧焊电源(电弧焊机)，如BX3-500型、BX3-630型、BX3-750型、BX3-1000型等。

(2)焊接夹具

焊接夹具由立柱、传动机械、上、下夹钳、焊剂筒等组成，其上安装有监控器，即控制开关、次级电压表、时间显示器(蜂鸣器)等，焊接夹具应具有足够的刚度，在最大允许荷载下应移动灵活，操作便利；焊剂筒的直径应与所焊钢筋直径相适应；监控器上的附件(如电压表、时间显示器等)应配备齐全。

(3)控制箱

控制箱的主要作用是通过焊工操作，使弧焊电源的初级线接通或断开，控制箱正面板上装有初级电压表、电源开关、指示灯、信号电铃等，也可刻制焊接参数表，供操作人员参考。

现有的电渣压力焊在焊接开始和结束时，控制箱都是直接接通焊接电源和断开焊接电源，由于焊接电流和电压较大，焊接夹具和钢筋之间在接通电源的过程中和断开电源的过程将会出现电弧火花，这样存在严重的安全隐患。再者，由于焊接夹具和钢筋之间产生电弧火花，这样电弧火花将会烧灼焊接夹具，大大降低焊接夹具的使用寿命。

发明内容

针对现有电渣压力焊过程中存在电弧火花，造成安全隐患以及会烧灼焊接夹具，降低焊接夹具的使用寿命的问题，本发明的目的在于提供一种可实现钢筋电渣压力焊无接触火花的钢筋电渣压力焊机控制系统。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种钢筋电渣压力焊机的控制系统，所述控制系统包括：

虚拟电压模块，所述虚拟电压模块控制连接焊机输出端，在焊机输出端一直输出一个虚拟电压，并且在焊机输出回路短路时，将虚拟电压降低到0伏；

短路检测模块，所述短路检测模块与焊机输出端相接，实时检测焊机输出的电压和电流，并以此判断焊机输出回路是否短路；

功率控制模块，所述功率控制模块控制连接钢筋电渣压力焊机中的焊接电源，为钢筋焊接时的电弧提供能量；

控制模块，所述控制模块控制连接虚拟电压模块、短路检测模块、功率控制模块，并协调它们之间相互配合工作，实现无接触火花的钢筋电渣压力焊过程。