[發明專利]一種鋼筋電渣壓力焊機的控制系統

有效

• 申請號: 201410490070.X
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104259625A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 王進成;陳振剛;陳賽虎;陳良;王成多;莫桂敏;高世杰;蔡濤;馮光永;邱翼寶;裘群超;徐永勝;祁劍;丁俊杰;沈飛;劉波;譚津;王琦;童健文;陳之峰;胡紅林;周亞紅;王天府;劉賢芬;趙爾新;何珍全;馬金普;張世康;咼軍
• 申請（專利權）人: 上海通用重工集團有限公司;上海通用電焊機股份有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;B23K9/067
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉常寶

技術領域

本發明涉及一種電焊技術，具體涉及電渣壓力焊技術。

背景技術

電渣壓力焊是將兩鋼筋安放成豎向或斜向(傾斜度在4：1的范圍內)對接形式，利用焊接電流通過兩鋼筋間隙，在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程，產生電弧熱和電阻熱，熔化鋼筋，加壓完成的一種壓焊方法。簡單地說，就是利用電流通過液體熔渣所產生的電阻熱進行焊接的一種熔焊方法。但與電弧焊相比，它工效高、成本低，在一些高層建筑施工中已取得很好的效果。根據使用的電極形狀，可分為絲極電渣焊、板極電渣焊、熔嘴電渣焊等。電渣焊適用于厚板的焊接。在鍋爐、重型機械、造船工業中應用較多。

電渣壓力焊的焊接過程包括四個階段：引弧過程、電弧過程、電渣過程和頂壓過程。

焊接開始時，首先在上、下兩鋼筋端面之間引燃電弧，使電弧周圍焊劑熔化形成空穴；隨之焊接電弧在兩鋼筋之間燃燒，電弧熱將兩鋼筋端部熔化，熔化的金屬形成熔池，熔融的焊劑形成熔渣(渣池)，覆蓋于熔池之上，此時，隨著電弧的燃燒，上、下兩鋼筋端部逐漸熔化，將上鋼筋不斷下送，以保持電弧的穩定，繼續電弧過程；隨電弧過程的延續，兩鋼筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，待達到一定深度時，加快上鋼筋的下送速度，使其端部直接與渣池接觸，這時，電弧熄滅而變電弧過程為電渣過程；待電渣過程產生的電阻熱使上、下兩鋼筋的端部達到全截面均勻加熱的時候，迅速將上鋼筋向下頂壓，擠出全部熔渣和液態金屬，隨即切斷焊接電源，完成了焊接工作。

電渣壓力焊適用于現澆鋼筋混凝土結構中豎向或斜向(傾斜度在4：1范圍內)鋼筋的連接，特別是對于高層建筑的柱、墻鋼筋，應用尤為廣泛。

目前電渣壓力焊的焊接機具主要包括：焊接電源、焊接夾具、控制箱。

(1)焊接電源

電渣壓力焊可采用交流或直流焊接電源，焊機容量應根據所焊鋼筋的直徑選定。由于電渣壓力焊機的生產廠家很多，產品設計各有不相同，所以配用焊接電源的型號也同，常用的多為弧焊電源(電弧焊機)，如BX3-500型、BX3-630型、BX3-750型、BX3-1000型等。

(2)焊接夾具

焊接夾具由立柱、傳動機械、上、下夾鉗、焊劑筒等組成，其上安裝有監控器，即控制開關、次級電壓表、時間顯示器(蜂鳴器)等，焊接夾具應具有足夠的剛度，在最大允許荷載下應移動靈活，操作便利；焊劑筒的直徑應與所焊鋼筋直徑相適應；監控器上的附件(如電壓表、時間顯示器等)應配備齊全。

(3)控制箱

控制箱的主要作用是通過焊工操作，使弧焊電源的初級線接通或斷開，控制箱正面板上裝有初級電壓表、電源開關、指示燈、信號電鈴等，也可刻制焊接參數表，供操作人員參考。

現有的電渣壓力焊在焊接開始和結束時，控制箱都是直接接通焊接電源和斷開焊接電源，由于焊接電流和電壓較大，焊接夾具和鋼筋之間在接通電源的過程中和斷開電源的過程將會出現電弧火花，這樣存在嚴重的安全隱患。再者，由于焊接夾具和鋼筋之間產生電弧火花，這樣電弧火花將會燒灼焊接夾具，大大降低焊接夾具的使用壽命。

發明內容

針對現有電渣壓力焊過程中存在電弧火花，造成安全隱患以及會燒灼焊接夾具，降低焊接夾具的使用壽命的問題，本發明的目的在于提供一種可實現鋼筋電渣壓力焊無接觸火花的鋼筋電渣壓力焊機控制系統。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種鋼筋電渣壓力焊機的控制系統，所述控制系統包括：

虛擬電壓模塊，所述虛擬電壓模塊控制連接焊機輸出端，在焊機輸出端一直輸出一個虛擬電壓，并且在焊機輸出回路短路時，將虛擬電壓降低到0伏；

短路檢測模塊，所述短路檢測模塊與焊機輸出端相接，實時檢測焊機輸出的電壓和電流，并以此判斷焊機輸出回路是否短路；

功率控制模塊，所述功率控制模塊控制連接鋼筋電渣壓力焊機中的焊接電源，為鋼筋焊接時的電弧提供能量；

控制模塊，所述控制模塊控制連接虛擬電壓模塊、短路檢測模塊、功率控制模塊，并協調它們之間相互配合工作，實現無接觸火花的鋼筋電渣壓力焊過程。