全自动安全电焊面罩.pdf

本发明属于一种利用电子电器技术控制防护电焊面罩装置。
    已有的电焊面罩，一般均为手控式电焊面罩，电焊操作时尤其是起弧时如先起弧后再关闭防护境片则致使操作者眼睛受损，如先关闭防护境片后再起弧则因防护境片遮挡看不清工作物，使操作不便，近期国外有利用光控液晶进行自动遮光的电焊面罩的报导，但因遮光防护效果不理想，材料性能及制造成本高等原因，尚不能普遍推广应用。

    本发明的目的是利用简单的电子电器控制技术，获得与电焊起弧完全同步遮光的防护电焊弧光的全自动安全电焊面罩。

    本发明所述的全自动安全电焊面罩，其原理是利用电焊机工作时输出线的空载，瞬时短路及负荷时产生的电压变化，通过全自动安全电焊面罩的控制电路自动控制电焊防护境片的启闭，达到电焊时自动保护操作者眼睛健康及保证焊接质量的目的。本发明所述的全自动安全电焊面罩，由固定防护境片，活动防护境片，电磁铁线圈、定铁芯、联杆、动铁芯，复位弹簧，电控装置，开关K、手柄，控制电源接线，接线夹，联接片、调节螺丝，转换开关ZK触片，转换开关ZK，联接夹片、塑料支架，石棉面罩，线圈骨架，透明境片构成，活动防护境片经联接夹片，联杆、调节螺丝与动铁芯联接，固定防护境片与活动防护境片前后相对地两个面在一平面上，电磁铁吸合（或断电开启）时活动防护境片上方与固定防护境片下方稍重合。

    下面结合附图进一步说明本发明的构成，图1，图3所示分别为两种形式的全自动电焊面罩的原理结构图，图2、图5及图4、图6分别配合图1和图3两种形式的控制电路原理图，其中图2、图4分别为配合图1和图3所示原理结构的继电器控制电路，图5、图6分别为配合图1和图3所示原理结构的晶体管电子无触点控制电路，图1所示的全自动安全电焊面罩原理结构中，固定防护境片（1）与活动防护境片（2）前后相对的两个面在一个平面上，即活动防护境面片（2）上移时可与固定防护境片（1）稍重合，固定防护境片（1）与活动防护境片（2）装在前后两块透明境片（21）之间，活动防护境片（2）通过联接夹片（17），联杆（5）、联接片（13）调节螺丝（14）与动铁芯（16）联接，复位弹簧（7）使动铁芯（6）在电磁铁失电后复位，电磁铁线圈（3）紧绕在线圈骨架（20）上，线圈骨架（20）与定铁芯（4）固定联接，定铁芯（4）与塑料骨架（18）固定联接，动铁芯（6）可在线圈骨架（20）内往复运动，转换开关ZK（16）装在动铁芯（6）吸合时转换开关触片（15）使转换开关ZK（16）的触点1与触点2分离，触点1与触点3闭合的位置，手持式全自动安全电焊面罩电控装置（8）装在与石棉面罩（19）联接的手柄（10）内，开关K（9）装在手柄（10）上，头戴式面罩的电控装置（8）可装在塑料支架（18）上方位置，使用本全自动安全电焊面罩时，接通电焊机电源，将全自动安全电焊面罩与控制电源接线（11）连通的两支接线夹（12）分别夹在电焊机输出线与之要焊接的工件搭铁上和电焊钳的导电部位，这时，图2所示的电控部份的桥式整流器D将把电焊机输出的交流电整流，继电器J，为48V直流继电器，当电焊机空载时，电焊机输出线为高电压，一般为40-80V，此电压经电位器R1加至继电器J，调整R1使空载时继电器J吸合，这时继电器J常闭触点J1，断开这时将开关K闭合，因常闭触点J1断开，电磁铁失电，不吸合，操作者通过固定防护境片（1）与活动防护境片（2）之间分开后形成的透明窗观察，焊接时，当焊条接触工作物的瞬间，焊钳与工作物之间的电压急速下降为零，起弧后约有20-30V的工作电压，当电焊机输出电压为零的瞬间，继电器J失电，常闭触点J1复原闭合，起弧后的工作电压（20-30V）不足以使继电器J吸合，因此起弧工作时电磁铁得电迅速吸合，电磁铁的动铁芯（6）通过联杆（5）将活动防护境片（2）向上运动遮住两防护境片间的透明窗，使焊接时的情况通过防护境片观察，当停止焊接时，电焊机输出电压升高，继电器，J吸合，常闭触点J1断开，电磁铁失电，动铁芯（6）靠复位弹簧（7）复原，带动活动防护境片（2）向下运动复原，操作者又可通过透明窗观察。为保证电磁铁有足够的吸合距离，电磁铁线圈（3）分两段绕制，L2用较细的漆包线在线圈骨架里层绕制，且匝数较多，L1用较粗的漆包线在L2外面绕制，且匝数较少，以获得瞬间较大的安匝电流，焊接时，继电器J1的常闭触点J，闭合，工作电压经转换开关ZK的常闭触点1，2加入L1，由于L1的线径较粗，匝数较少，因此有一很大的安匝电流加入电磁铁线圈（3），使电磁铁产生很大的吸合力，动铁芯（6）迅速吸合，当动铁芯（6）与定铁芯（4）的吸合距离很小时，与动铁芯（6）固定联连接的转换开关ZK触片（15）因随动铁芯（6）运动将转换开关ZK的常闭触点1、2断开，而使常开触点1、3闭合，这时工作电压将通过L2与L1串联加入电磁铁线圈（3），因这时电磁铁已吸合，故只需一很小的安匝电流就能维持，C1为转换开关2K触点灭弧电容。图3为全自动安全电焊面罩的另一种形式的结构原理图，图3所示的结构原理与图1的区别在于图3所示结构原理图中，动铁芯（6）在上方，定铁芯（4）在下方，刚好与图1所示结构中动铁芯和定铁芯的位置相反，图3所示结构图中，电磁铁吸合时动铁芯（6）带动活动防护境片（2）向下运动开启透明窗，电磁铁断电时靠复位弹簧（7）使活动防护境片（2）向上运动，关闭透明窗。图4为配合图3的电控原理图，图4与图2所示电原理图的区别在于图（4）中所示的继电器J/的触点J2为常开触点，即空载时继电器J吸合，常开触点J2闭合，电磁铁得电、动铁芯（6）带动活动防护境片（2）向下运动，打开透明窗，焊接时，继电器复位，常开触点J2断开，电磁铁失电，靠复位弹簧（7）使活动防护境片（2）复原，关闭透明窗。图3所示电磁铁线圈因是在电焊机空载（电压较高）时才吸合，因此电磁铁线圈线径要较细、匝数也相对较多。图5为配合图1所示结构的另一种形式的电控原理图，在图5所示电原理图中，当电焊机输出为高电平（空载）时，选择适当的W使B点电压约为20V，选择合适的R2，R3使A点电位高于B点电位，这时BG1截止，BG2截止，BG3导通、BG4截止，电磁铁失电、透明窗开启，焊接时，电焊机输出为工作电压，A点电位低于B点电位，这时BG1导通，BG2导通、BG3截止，BG4导通，电磁铁得电吸合，活动防护境片（2）向上运动遮住透明窗。图6为配图3的另一种形式的电控原理图，在图6所示电原理图中，当电焊机空载时，A点电位高于B点电位，BG1截止，BG2截止，3CTS导通，电磁铁得电吸合，图3所示的活动防护境片（2）向下运动透明窗开启，焊接时，A点电压低于B点电位，BG1导通、BG2导通、3CTS截止，电磁铁失电，图3所示活动防护境片（2）向上运动关闭透明窗。

    本发明与现有技术相比，具有结构巧妙简单、成本低廉，自动安全，不需另带电源、易大批量生产，使用极为方便的优点，可直接通过面罩观察起弧焊接情况从根本上保护了电焊操作者的眼睛，保证了焊接质量。

    实施例如图1、图2、图5及图3、图4、图6所示，图1所示全自动安全电焊面罩原理结构可配用图2或图5所示电控原理图，图1所示结构中，焊接时，活动防护境片（2）的上方与固定防护境片（1）的下方边缘稍重合，一般重合0.5mm左右，防护境片的重合可调整调节螺丝（14），活动防护境片（2）用塑料或玻璃制成，活动防护境片（2）与联接夹片（17）用粘接剂或铆接固定。转换开关ZK触片（15）用塑料或其它绝缘材料制成，根据不同电焊机的输出电压，调整R1即可控制继电器J的吸合断电。图3所示全自动安全电焊面罩可配用图4、图6所示电控原理图。本发明所述的全自动安全电焊面罩适用于各种交、直流电焊机使用，可作成手持式或头戴式全自动安全电焊面罩。