專利名稱：交流弧焊機(jī)防觸電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防觸電裝置，特別是一種交流弧焊機(jī)防觸電裝置。
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交流弧焊設(shè)備應(yīng)用數(shù)量猛增，更主要的是施焊的危險(xiǎn)性環(huán)境迅速擴(kuò)展，例如施焊場所是狹窄的船艙、鐵質(zhì)管道內(nèi)、容器內(nèi)、潮濕地域、高空作業(yè)等，迫使施焊者以座、跪、躺…等姿勢作業(yè)；或施焊者的手套、鞋、衣服等在勞動(dòng)中被汗水所濕等原因，都會(huì)導(dǎo)致焊工在作業(yè)場所觸電傷亡的危險(xiǎn)大大增加。盡管各國為此而定出了不少安全制度及對(duì)施焊人員加以安全技術(shù)訓(xùn)練，但由于上述客觀存在的種種原因，人們已發(fā)覺手工交流弧焊機(jī)低電壓端(50～85伏焊鉗焊線端)對(duì)焊工造成的電擊傷亡事故仍然不少。目前國內(nèi)的此類產(chǎn)品大多采用電壓檢測法。振蕩器供給控制回路信號(hào)法、或由電流互感器作為輔助檢測法，但它們都無法避免抗干擾能力差以及產(chǎn)生誤動(dòng)作的通病。另此類產(chǎn)品多數(shù)選用電容器或電抗器作為降壓元件，則由于目前國內(nèi)交流電焊機(jī)繞組阻抗分散性較大和供電網(wǎng)路電壓波動(dòng)范圍較大等綜合因素的影響，必然使其安全電壓數(shù)值不能有效控制，信號(hào)電壓也不能穩(wěn)定，而導(dǎo)致這些產(chǎn)品起動(dòng)靈敏度底(通常在20歐以下)，不能實(shí)用。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種起弧快速靈敏、抗干擾能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長的交流弧焊機(jī)防觸電裝置。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到本實(shí)用新型包括放大電路、延時(shí)釋放電路、執(zhí)行電路、電焊機(jī)、焊鉗、箱體、面板，其特征在于還有電流檢測電路、限幅升壓電路、鑒幅電路，電流檢測電路檢測到從焊鉗送來的信號(hào)后送到限幅升壓電路，限幅升壓電路的輸出通過放大電路放大后送到鑒幅電路，鑒幅電路的輸出一路通過延時(shí)釋放電路后送到執(zhí)行電路，另一路直接送執(zhí)行電路，執(zhí)行電路的輸出一路送回檢測電路，另一路送電焊機(jī)。面板上裝有工作狀態(tài)指示燈、安全狀態(tài)指示燈、三角形鑰匙橫閂鎖，面板與箱體之間利用鉸鏈相接，箱體上還有箱腳。電焊機(jī)次級(jí)輸出端焊線穿過電流檢測電路中的電流互感器LH，LH的線圈與相互串聯(lián)的交流接觸器JC的常開付觸點(diǎn)JC5及電阻R1并聯(lián)，并與限幅升壓電路中的D0、D1并聯(lián)后再與C1、C2、D2、D3相接，C1負(fù)極和D3的正端通過R3接放大電路中BG1的基極，BG1的集電極通過R5接鑒幅電路中BG2的基極，BG3的集電極接繼電器J1的線圈，J1的觸點(diǎn)J1-1與延時(shí)釋放電路中C3的負(fù)極相接，并通過R11接BG4的基極，BG4的集電極通過R13接BG5的基極，BG5的集電極接繼電器J2的線圈。
本實(shí)用新型采用電流互感器檢測環(huán)節(jié)和限幅升壓環(huán)節(jié)等關(guān)鍵性電路結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)，確保電路具有高的輸入阻抗，特高的起弧靈敏度(200～500Ω)，起弧快速穩(wěn)定。由于電流互感器的變比很大，故信號(hào)的輸入阻抗很高，并且由于電流互感器的初級(jí)本身就是電焊線，在不燒焊時(shí)，電流為零(全無信號(hào))，當(dāng)焊接時(shí)，電流由零即時(shí)上升至百安培級(jí)數(shù)量值因而所檢測到的信號(hào)清晰顯著，不受干擾。電流互感器的后級(jí)是限幅和升壓環(huán)節(jié)，這是適應(yīng)在施工過程中，焊接電流客觀上有大范圍的變化(數(shù)拾安培～數(shù)百安培)，這個(gè)環(huán)節(jié)確保送到第一級(jí)晶體管的信號(hào)穩(wěn)定值在它的正常數(shù)值范圍，供電網(wǎng)路電壓波動(dòng)的影響因素，也可排除。


圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖；圖2為本實(shí)用新型的外型結(jié)構(gòu)(正視)圖3為本實(shí)用新型的外型結(jié)構(gòu)(側(cè)視)圖；圖4為本實(shí)用新型的電原理圖。
本實(shí)用新型下面將結(jié)合附圖(實(shí)施例)作進(jìn)一步詳述參照
圖1～圖3，本實(shí)用新型由電流檢測電路1、限幅升壓電路2、放大電路3、鑒幅電路4、延時(shí)釋放電路5、執(zhí)行電路6、電焊機(jī)7、焊鉗8、箱體9、面板10、指示燈11、12、三角形鑰匙橫閂鎖13、鉸鏈14、箱腳15、銘牌16、電器安裝板支柱17、電器安裝板18組成。
面扳10上裝有工作狀態(tài)指示燈11(即XD2)、安全狀態(tài)指示燈12(即XD1)、三角形鑰匙橫閂鎖13、銘牌16，箱體上有四只箱腳15，它通過鉸鏈與面板10連接，且應(yīng)活動(dòng)自如。箱體、面板結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度，箱門(面板)裝有簡易型暗鎖，電路設(shè)有外露可調(diào)的旋鈕，使焊工不可能去調(diào)整安全電壓及延時(shí)時(shí)間數(shù)值。電器安裝板18通過電器安裝板支柱17固定于箱體9內(nèi)。
參照?qǐng)D4，工作時(shí)，輔助變壓器B次級(jí)24V交流電源經(jīng)D7～D10整流、C4濾波后向電路供電。由于電容器C3原來沒有電，兩端電位相等，三極管BG4由于R15的作用，處于反向偏置、截止(其集電極電位接近電源負(fù)極電位)；通過電阻R13、R14分壓，使三極管BG5處于正向偏置并飽和導(dǎo)通，繼電器J2線圈有電，吸合；J2觸點(diǎn)J2-1、J2-2、J2觸3使指示燈XD2有電、亮，(XD1斷電、熄)，指示工作暫態(tài)，同時(shí)接觸器JC線圈通電、吸合；JC常閉付觸點(diǎn)JC4斷開變壓器輸出的150V電源，主觸點(diǎn)JC1～JC3閉合接通380V電源至電焊機(jī)初級(jí)，電焊機(jī)輸出電壓為60～75V。此時(shí)，如果焊鉗尚未與工件接觸，電焊線中無電流通過，電流互感器無信號(hào)輸出，三極管BG1趨于截止，其集電極電位接近電源負(fù)極電位，經(jīng)電阻R5向三極管BG2提供基極電流，使BG2飽和導(dǎo)通，BG2集電極電位接近發(fā)射極電位，經(jīng)電阻R7、R8分壓，使三極管BG3處于反向偏置、截止；繼電器J1線圈無電，釋放；J1接于電容C3兩端的常開觸點(diǎn)J1-1打開；電源經(jīng)電阻R10向電容器C3充電，C3兩端電壓逐漸提高，其負(fù)極電位逐漸降低，經(jīng)約1秒鐘的延時(shí)后，C3負(fù)極電位的降低使三極管BG4處于正向偏置，飽和導(dǎo)通，BG4集電極電位接近發(fā)射極電位，經(jīng)電阻R13、R14分壓使三極管BG5處于反向偏置，截止；繼電器J2線圈失電，釋放；其觸點(diǎn)使(指示燈XD2失電，熄)XD1有電，亮，指示安全電壓狀態(tài)，同時(shí)接觸器JC線圈失電，釋放；JC主觸頭JC1～JC3打開，切斷向電焊機(jī)提供的380V電源，常閉副觸點(diǎn)JC4閉合，接通變壓器輸出的150V電源至電焊機(jī)初級(jí)，使電焊機(jī)次級(jí)空載電壓降至24～30V，裝置進(jìn)入安全狀態(tài)。
當(dāng)電焊鉗通過焊條與工件接觸時(shí)，電流互感器初級(jí)有電流通過，并在次級(jí)感應(yīng)出一個(gè)電壓信號(hào)，只要焊鉗與工件之間的電阻值小于裝置的起動(dòng)靈敏度值(200～500Ω)時(shí)，該電壓信號(hào)經(jīng)倍壓整流就足以使三極管BG1飽和導(dǎo)通，BG1集電極電位接近電源正極電位，使三極管BG2反向偏置，截止；BG2集電極電位接近電源負(fù)極電位，經(jīng)電阻R7、R8分壓后，使三極管BG3處于正向偏置，飽和導(dǎo)通；繼電器J1線圈有電，吸合；J1常開觸點(diǎn)J1-2閉合，使接觸器JC線圈有電，吸合；JC常閉副觸點(diǎn)JC4打開，切斷變壓器輸出的150V電源，主觸頭JC1～JC3閉合，接通380V電源至電焊機(jī)初級(jí)，電焊機(jī)次級(jí)空載電壓升至60～75V，可進(jìn)行正常焊接；同時(shí)，繼電器J1的另一常開觸點(diǎn)J1-1閉合，使電容器C3短路，C3迅速放電，其負(fù)極電位與電源正極電位相等；三極管BG4處于反向偏置，截止；BG4集電極電位接近電源負(fù)極電位，經(jīng)電阻R13、R14分壓，使三極管BG5處于正向偏置并飽和導(dǎo)通；繼電器J2線圈有電，吸合；J2觸點(diǎn)動(dòng)作使指示燈XD2有電亮，(XD1失電，熄)；指示裝置進(jìn)入工作狀態(tài)。此時(shí)，只要電流互感器初級(jí)一直有焊接電流通過，電路就一直保持在工作狀態(tài)不變。
當(dāng)電焊鉗離開工件時(shí)，或是電焊鉗與工件之間的電阻值≥501Ω時(shí)則電流互感器次級(jí)的電壓信號(hào)消失或低到不足以使三極管BG1導(dǎo)通，BG1趨于截止，其集電極電位接近電源負(fù)極電位，經(jīng)電阻R5向三極管BG2提供基極電流，使BG2飽和導(dǎo)通，BG2集電極電位接近發(fā)射極電位，經(jīng)電阻R7、R8分壓，使三極管BG3處于反向偏置，截止，繼電器J1線圈失電，釋放，J1接于電容器C3兩端的常開觸點(diǎn)J1-1打開；電源經(jīng)電阻R10向電容器C1充電，C3兩端電壓逐漸提高，其負(fù)極電位逐漸降低，若1秒鐘之內(nèi)電焊鉗不再次接觸工件，則C3負(fù)極電位的降低使三極管BG4處于正向偏置，飽和導(dǎo)通，BG4集電極電位接近發(fā)射極電位，經(jīng)電阻R13、R14分壓使三極管BG5處于反向偏置，截止；繼電器J2線圈失電，釋放；其觸點(diǎn)動(dòng)作使指示燈(XD2失電，熄)XD1有電，亮；接觸器JC線圈失電，釋放；JC主觸頭JC1～JC3打開，切斷向電焊機(jī)提供的380V電源，常閉副觸點(diǎn)JC4閉合，接通變壓器輸出的150V電源至電焊機(jī)初級(jí)，使電焊機(jī)次級(jí)空載電壓降至24～30V，裝置重新進(jìn)入安全狀態(tài)。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下1.起動(dòng)靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，適用焊機(jī)功率范圍大，并能降低電焊機(jī)的空載功耗，既能有效地防止焊工發(fā)生觸電事故，又能保證施焊性能。
2.性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長，能確保安全電壓標(biāo)準(zhǔn)和信號(hào)的穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，線路合理，是造船、建筑、管道施工、大型密封容器制造、高空及潮濕場所作業(yè)等行業(yè)電焊工理想的勞動(dòng)安全保護(hù)裝置。
權(quán)利要求1.一種交流弧焊機(jī)防觸電裝置，包括放大電路3、延時(shí)釋放電路5、執(zhí)行電路6、電焊機(jī)7、焊鉗8、箱體9、面板10，其特征在于還有電流檢測電路1、限幅升壓電路2、鑒幅電路4，電流檢測電路1檢測到從焊鉗8送來的信號(hào)后送到限幅升壓電路2，限幅升壓電路2的輸出通過放大電路3放大后送到鑒幅電路4，鑒幅電路4的輸出一路通過延時(shí)釋放電路5后送到執(zhí)行電路6，另一路直接送執(zhí)行電路6，執(zhí)行電路6的輸出一路送回電流檢測電路1，另一路送電焊機(jī)7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防觸電裝置，其特征在于面板10上裝有工作狀態(tài)指示燈11、安全狀態(tài)指示燈12、三角形鑰匙橫閂鎖13、面板10與箱體9之間利用鉸鏈相接，箱體9上還有箱腳15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防觸電裝置，其特征在于電焊機(jī)7次級(jí)輸出端焊線穿過電流檢測電路1中的電流互感器LH，LH的線圈與相互串聯(lián)的交流接觸器JC的常開付觸點(diǎn)JC5及電阻R1并聯(lián)，并與限幅升壓電路2中的D0、D1并聯(lián)后再與C1、C2、D2、D3相接，C1負(fù)極和D3的正端通過R3接放大電路3中BG1的基極，BG1的集電極通過R5接鑒幅電路4中BG2的基極，BG3的集電極接繼電器J1的線圈，J1的觸點(diǎn)J1-1與延時(shí)釋放電路5中C3的負(fù)級(jí)相接，并通過R11接BG4的基極，BG4的集電極通過R13接BG5的基極，BG5的集電極接繼電器J2的線圈。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種交流弧焊機(jī)防觸電裝置，它包括電流檢測電路、限幅升壓電路、放大電路、延時(shí)釋放電路、執(zhí)行電路、電焊機(jī)、焊鉗、箱體、面板等。由于采用了電流互感器檢測環(huán)節(jié)、輔助變壓器降壓供電環(huán)節(jié)和限幅升壓環(huán)節(jié)等關(guān)鍵性電路環(huán)節(jié)，故本實(shí)用新型起弧靈敏度高、快速穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)，且能降低電焊機(jī)的空載功耗，省電節(jié)能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，線路合理，既能有效地防止焊工發(fā)生事故，又能保持施焊性能，是電焊工理想的勞動(dòng)安全保護(hù)裝置。
文檔編號(hào)B23K9/10GK2078669SQ9022142
公開日1991年6月12日 申請(qǐng)日期1990年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月28日
發(fā)明者關(guān)保星, 鄞映明, 李冠孜 申請(qǐng)人:新中國船廠