專利名稱：雙焊槍直流弧焊發(fā)電兩用機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，具體地說(shuō)，是一種發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)
的可同時(shí)提供雙焊槍的直流弧焊電源和工頻(50HZ或60HZ)電源的直流弧 焊、發(fā)電兩用機(jī)。
背景技術(shù)：
中國(guó)專利ZL2007200670403 (本申請(qǐng)人的已授權(quán)的專利)，中公開(kāi)了一種 直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，具有焊接效率高，焊接質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，并能同時(shí)提 供工頻輔助電源供電動(dòng)工具，照明。但該專利產(chǎn)品不能提供雙焊槍作業(yè)，焊 接電流調(diào)節(jié)主要靠改變電抗器抽頭來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此電抗器抽頭多，制造工藝復(fù) 雜，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易于發(fā)生故障；焊接電壓調(diào)節(jié)由改變電阻器阻值來(lái) 實(shí)現(xiàn)，屬于開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)方式，由于電阻器的熱穩(wěn)定性問(wèn)題而引起弧焊電壓冷熱 態(tài)電壓變化率較大等焊接質(zhì)量不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，不 僅可使用雙焊槍作業(yè)，還可方便地提供電壓變化率小的輔助工頻電源，供電 動(dòng)工具和照明用。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，包括機(jī)座、 一轉(zhuǎn)軸、電刷裝置和滑 環(huán)，該兩用機(jī)包括相同極數(shù)的主發(fā)電機(jī)和副發(fā)電機(jī)，主發(fā)電機(jī)具有第一勵(lì)磁 調(diào)節(jié)電路，副發(fā)電機(jī)具有第二勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路；主、副發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子置于同一 轉(zhuǎn)軸上，分別嵌有凸極式第一磁場(chǎng)繞組(WE)和第二磁場(chǎng)繞組(WR);主
發(fā)電機(jī)定子嵌有三角形接法的三相電焊繞組，其輸出端接有兩路各自獨(dú)立的
三相橋式整流電路，副發(fā)電機(jī)定子嵌有第一，第二，第三單相繞組(WC1、 WC2、 WS);所述第一勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路為閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)電路，包括一個(gè)自動(dòng) 電壓調(diào)節(jié)器(AVR)，其中第一單相繞組(WC1)作為自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的交 流輸入電源，其輸出直流電經(jīng)電刷裝置和滑環(huán)連接至第一磁場(chǎng)繞組(WE);第二單相繞組作為第二勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路的電源，整流后的電流經(jīng)電刷裝置和滑
環(huán)連接至第二磁場(chǎng)繞組(WR)。
主發(fā)電機(jī)和副發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)磁路和電路均各自獨(dú)立，相互不干擾。 第一勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，根據(jù)采樣電壓與給定電壓信號(hào)差值實(shí) 時(shí)調(diào)整主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，確保焊接電壓(或焊接電流)的穩(wěn)定性。第二 勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路中仍采用開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)電路的元件少，以降低成本。因此本 發(fā)明可以同時(shí)獲得高性能的直流弧焊電源和工頻輔助電源，弧焊電源滿足 Uh=20+0.04Ih (Uh、 Ih為焊接電壓、電流)手工弧焊要求，工頻輔助電源的 電壓變化率小，穩(wěn)定性大為提高。
為提高電焊機(jī)的工效，本焊機(jī)采用雙焊槍結(jié)構(gòu)，當(dāng)電焊電流不大于 50。/。Ihm(Ihm為焊機(jī)最大電焊電流)，可以同時(shí)使用雙焊槍作業(yè)，當(dāng)電焊電流 大于50。/Uhm時(shí)，兩個(gè)輸出回路并聯(lián)使用。為提高電弧燃燒穩(wěn)定性和起弧性 能，雙焊槍電路各自有一個(gè)交流電抗器和三相橋式整流裝置，為提高電抗器 的使用效率和可靠性，電抗器不設(shè)抽頭或最多二個(gè)抽頭，這樣可以省掉轉(zhuǎn)換 開(kāi)頭或簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。
上述第一勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路為一閉環(huán)可控調(diào)節(jié)電路，采樣電路根據(jù)使用要求 可以是電壓信號(hào)或電流信號(hào)，自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)給定信號(hào)電壓與采樣電壓 信號(hào)的電壓差值，自動(dòng)調(diào)節(jié)主發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的勵(lì)磁電流大小，使焊接電壓 恒定。第二勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路包括單相橋式整流器和可調(diào)電阻器，改變電阻值可 改變副發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，它為開(kāi)環(huán)控制方式。
主發(fā)電機(jī)定子置于機(jī)座內(nèi)，副發(fā)電機(jī)定子固定于基座的端蓋凸緣上。
該直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)接有兩種方式，第一種是通過(guò)帶 葉片的聯(lián)軸器與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪剛性聯(lián)接，機(jī)座直接固定在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪殼上。 第二種是將兩用機(jī)通過(guò)半彈性盤(pán)片聯(lián)軸器固定在飛輪上，機(jī)座直接固定在發(fā) 動(dòng)機(jī)的飛輪殼上。


圖1為本發(fā)明的電焊一發(fā)電兩用機(jī)的縱剖面結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖； 圖3為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
4下面根據(jù)圖1至圖3，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使 能更好地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明的雙焊槍電焊一發(fā)電兩用機(jī)的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示
并結(jié)合圖2，本發(fā)明的雙焊槍電焊、發(fā)電兩用機(jī)是一雙電機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)，由 磁路和電路均相互獨(dú)立的主發(fā)電機(jī)和副發(fā)電機(jī)組成，其主、副發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子置 于同一轉(zhuǎn)軸l上，主發(fā)電機(jī)定子4置于機(jī)座3內(nèi)，副發(fā)電機(jī)定子6固定于端 蓋8凸緣上，主發(fā)電機(jī)定子4嵌有三角形接法的三相電焊繞組WH，副發(fā)電 機(jī)定子嵌有三套單相繞組，分別為單相發(fā)電繞組WS，單相輔助繞組WC1和 WC2，單相輔助繞組WC1提供主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁功率，單相輔助繞組WC2提 供副發(fā)電機(jī)勵(lì)磁功率。主、副發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子5、7分別嵌有凸極式磁場(chǎng)繞組WE、 WR，其引出線接到滑環(huán)10上，并通過(guò)電刷9與勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路的輸出端連 接。副發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路包括單相橋式整流器VC和可調(diào)電阻器RP，改 變RP的阻值可以改變副發(fā)電機(jī)的繞組電壓。主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路為閉 環(huán)調(diào)節(jié)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(AVR)，其交流輸入端子Gl， G2接WC1,直流 輸出端子F+， F-經(jīng)電刷9和滑環(huán)10接至WE。 El， E2端子為采樣信號(hào)的 輸入端子。實(shí)施例1的采樣信號(hào)取自WH繞組的線電壓，實(shí)施例2的采樣信 號(hào)通過(guò)電流互感器CT取自WH的電流信號(hào)。當(dāng)采樣信號(hào)與給定信號(hào)有差值 時(shí)，AVR會(huì)自動(dòng)增減WE的勵(lì)磁電流，使電焊電壓C或電焊電流保持恒定。 蓄電池GB經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Q， 二極管V3分別連接橋式整流器VC正極端，作為 發(fā)電機(jī)的起勵(lì)電源。
發(fā)電繞組WS輸出端連接有熔斷器F，可起到短路和過(guò)載保護(hù)。 在兩用機(jī)的端蓋8的進(jìn)風(fēng)口處裝置了兩組橋式整流器12A， 12B，其由 大功率整流二極管VI， V2和壓敏電阻RV1和RV2以及散熱器組成?？烧{(diào) 三相電抗器L1接在電焊繞組WH和整流橋12A或12B之間，串入電抗器可 改善電焊性能，提高了電弧燃燒過(guò)程的穩(wěn)定性，減少金屬飛濺，焊縫平滑， 能勝任于管道工程焊接要求。
當(dāng)單槍的焊接電流小于50Q/。Ihm時(shí)，可以同時(shí)供雙焊槍作業(yè)，提高焊機(jī) 的使用率及節(jié)能。為避免發(fā)生機(jī)組過(guò)載，或損壞整流二極管及電抗器，當(dāng)電 焊電流大于50n/。Ihm時(shí)，兩電焊的輸出端子可并聯(lián)使用。為提高電弧燃燒穩(wěn) 定性和起弧性能，雙焊槍電路各自有一個(gè)交流電抗器和三相橋式整流裝置， 為提高電抗器的使用效率和可靠性，電抗器不設(shè)抽頭或最多二個(gè)抽頭，這樣 可以省掉轉(zhuǎn)換開(kāi)頭或簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。該直流電焊發(fā)電兩用機(jī)為單支承，軸向通風(fēng)結(jié)構(gòu)。其與發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)接方
式有兩種， 一種是剛性聯(lián)接，即聯(lián)軸器2帶有風(fēng)葉，聯(lián)軸器2與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛 輪剛性對(duì)接，機(jī)座3的止口與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪殼的止口對(duì)接，并用螺栓固定。 另一種聯(lián)接方式是采用半彈性的盤(pán)片聯(lián)軸器聯(lián)接法，即通過(guò)盤(pán)片聯(lián)軸器固定 于飛輪上，機(jī)座3止口與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪殼的止口對(duì)接，并用螺栓固定。這兩 種聯(lián)接方式減小了機(jī)組的軸向尺寸。
兩用機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)置于同一底盤(pán)上。運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使轉(zhuǎn)速達(dá)到 所需轉(zhuǎn)速。合上轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Q，蓄電池GB經(jīng)電刷9和滑環(huán)10對(duì)副發(fā)電機(jī)的磁 場(chǎng)繞組WR通電，副發(fā)電機(jī)的定子繞組WS、 WC1和WC2建立電壓。單相 輔助繞組WC1 、 WC2輸出電壓分別經(jīng)AVR和VC整流并通過(guò)電刷9和滑環(huán) IO對(duì)主、副發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組WE、 WR勵(lì)磁，調(diào)節(jié)可變電阻器RP，可改變 單相發(fā)電繞組WS的電壓， 一般應(yīng)將單相發(fā)電繞組WS的電壓整定在230V (50HZ)或240V (60HZ)附近，此時(shí)輔助繞組WC1和WC2的電壓處于設(shè) 計(jì)值。調(diào)節(jié)AVR的給定電壓，可改變主發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組WE的勵(lì)磁電流， 從而改變電焊繞組WH空載焊接電壓，并按焊接工藝要求將焊接空載電壓整 定在規(guī)定值。
在電焊時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊條直徑和工件形狀、大小來(lái)選擇焊接電流，通過(guò) 控制開(kāi)關(guān)SA，選擇三相交流電抗器抽頭位置，即改變接入回路的電感量， 使電焊狀態(tài)為最佳，必要時(shí)可同時(shí)微調(diào)可變電阻器RP1來(lái)調(diào)節(jié)焊接電流，使 電焊機(jī)在最大電流檔到最小電流檔整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)都能達(dá)到最佳狀態(tài)。
圖3為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。該實(shí)施例與第一實(shí)施例的雙 焊槍的電流值基本相同，即使用相同的電焊條，不同之處在于，接在電焊繞 組WH和整流橋12A或12B之間的三相電抗器L2是不可調(diào)的。實(shí)施例二中 分別采用不可調(diào)的電抗器，完全省掉控制開(kāi)關(guān)SA，且電抗器工藝簡(jiǎn)單，可 靠。
前面提供了對(duì)較佳實(shí)施例的描述，以使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員可使 用或利用本發(fā)明。對(duì)該較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明原 理的基礎(chǔ)上，可以作出各種修改或者變換。應(yīng)當(dāng)理解，說(shuō)明書(shū)中所舉的實(shí)施 例僅是一種較佳實(shí)施例，對(duì)該實(shí)施例做出的修改或者變換都不脫離本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，包括機(jī)座、一轉(zhuǎn)軸、電刷裝置和滑環(huán)，該兩用機(jī)包括相同極數(shù)的主發(fā)電機(jī)和副發(fā)電機(jī)，主發(fā)電機(jī)具有第一勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路，副發(fā)電機(jī)具有第二勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路；主、副發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子置于同一轉(zhuǎn)軸上，分別嵌有凸極式第一磁場(chǎng)繞組(WE)和第二磁場(chǎng)繞組(WR)；主發(fā)電機(jī)定子嵌有三角形接法的三相電焊繞組，其輸出端接有兩路各自獨(dú)立的三相橋式整流電路，副發(fā)電機(jī)定子嵌有第一，第二，第三單相繞組(WC1、WC2、WS)；其特征在于，所述第一勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路為閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)電路，包括一個(gè)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(AVR)，其中第一單相繞組(WC1)作為自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的交流輸入電源，其輸出直流電經(jīng)電刷裝置和滑環(huán)連接至第一磁場(chǎng)繞組(WE)；第二單相繞組作為第二勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路的電源，整流后的電流經(jīng)電刷裝置和滑環(huán)連接至第二磁場(chǎng)繞組(WR)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，其特征是， 電焊繞組輸出端串接兩路三相交流電抗器，并直接連接到三相橋式整流裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，其特征是， 電焊繞組輸出端串接兩路多抽頭的可調(diào)三相交流電抗器，再經(jīng)選擇開(kāi)頭連接 到三相橋式整流裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，其特征是，所 述自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(AVR)，其采樣信號(hào)可以是焊接繞組(WH)的電壓信 號(hào)或電流信號(hào)；第二勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路包括單相橋式整流器和可調(diào)電阻器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，其特征是， 主發(fā)電機(jī)定子置于機(jī)座內(nèi)，副發(fā)電機(jī)定子固定于機(jī)座的端蓋凸緣上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，其特征是， 該兩用機(jī)的轉(zhuǎn)子通過(guò)帶葉片的聯(lián)軸器與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪剛性聯(lián)接，機(jī)座直接固 定在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪殼上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，其特征是， 將兩用機(jī)的轉(zhuǎn)子通過(guò)半彈性盤(pán)片聯(lián)軸器固定在飛輪上，機(jī)座直接固定在發(fā)動(dòng) 機(jī)的飛輪殼上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙焊槍直流弧焊、發(fā)電兩用機(jī)，包括機(jī)座、一轉(zhuǎn)軸、電刷裝置和滑環(huán)，相同極數(shù)的主發(fā)電機(jī)和副發(fā)電機(jī)，主發(fā)電機(jī)具有為閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)的第一勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路，副發(fā)電機(jī)具有開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)的第二勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路。當(dāng)單槍的焊接電流小于50％Ihm時(shí)，可以同時(shí)供雙焊槍作業(yè)，提高焊機(jī)的使用率及節(jié)能。當(dāng)電焊電流大于50％Ihm時(shí)，兩電焊的輸出端子可并聯(lián)使用。
文檔編號(hào)H02K19/34GK101599680SQ20091015886
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者奇 葛 申請(qǐng)人:隆發(fā)建筑機(jī)械(上海)有限公司