Автономные сварочные генераторы

Автономный сварочный генератор (сварочный агрегат) — это, по сути, небольшая электростанция, основой которой является сварочный генератор, способный обеспечить ток 160—500 А при ПВ 35—60%. Вал генератора приводится во вращение двигателем внутреннего сгорания. Собранные на одной раме генератор и двигатель с аккумулятором, топливным баком, выхлопной трубой с глушителем закрываются общим кожухом и иногда монтируются на шасси. Как правило, эти автономные агрегаты предназначены для питания одного или двух сварочных постов, хотя существуют и мощные четырехпостовые автономные комплексы (например, КК-002 на базе автомобиля КРАЗ). Среди приводных двигателей внутреннего сгорания безусловное лидерство принадлежит дизелям, прежде всего за счет меньшей стоимости дизтоплива и большего момента на валу. В СССР и России существовали разработки и до сих пор штучно выпускаются сварочные агрегаты на базе карбюраторных двигателей, например АДБ-3133У1 с двигателем М-412С (от автомобиля «Москвич») или АДБ-318 с двигателем ГАЗ-320. �ногда встречаются современные импортные сварочные агрегаты с приводным карбюраторным двигателем, однако все они имеют невысокие нагрузочные параметры (сварочный ток, А — продолжительность включения при рабочем цикле, %), потребляют бензин марки А-92 и не предназначены для профессионального применения в условиях длительных сварочных работ. Для профессионального применения в СССР и России производились и производятся автономные сварочные генераторы на базе четырехтактного дизеля типа Д144 с воздушным охлаждением, который выпускается Владимирским тракторным заводом. Этот двигатель имеет отлаженную достаточно простую конструкцию и неприхотлив в эксплуатации, а ведь именно надежность в эксплуатации выходит на первый план при проведении работ в условиях ограниченных сервисных возможностей. Необходимо отметить, что существуют навесные сварочные установки (например, УСН-4002), конструкция которых не содержит двигатель вовсе. В качестве привода они используют двигатель любого сельскохозяйственного трактора, при этом ротор генератора приводится во вращение валом отбора мощности через карданный вал. В силу ряда причин широкого распространения такие установки не получили. В настоящий момент всего три-четыре отечественных предприятия производят автономные сварочные генераторы, предназначенные для сварки штучным электродом. Это — АО «�скра», Новоуткинск (однопостовые агрегаты АДД-4004, АДД-5002, двухпостовой АДД-2х2504 и их модификации), АО «Уралтермосвар», Екатеринбург (однопостовой АДД-4004М, двухпостовой АДД-2501х2М), АО «Элис», Москва (однопостовой агрегат АДС-450, двухпостовой АДС-2П-500М). В отличие от выпрямителей, трансформаторов, полуавтоматов и др. сварочного оборудования, конструктивно и схемотехнически модели разных производителей отличаются крайне мало. На сварной раме из стального швеллера закреплен дизельный двигатель Д144 и аккумулятор (например, 6СТ132, 6СТ190). Через соединительную муфту двигатель связан с электрическим генератором, непосредственно вырабатывающим постоянный электрический ток для сварки (около 450 А при ПВ 60%) с необходимым уровнем холостого хода (около 90 В) и обладающим крутопадающей внешней характеристикой (т. е. зависимостью выходного напряжения от потребляемого тока). Обычно в виде такого генератора выступает специализированный сварочный генератор ГД-4002 У2 или ГД-4004 У2 с возможностью плавного регулирования сварочного тока внутри двух перекрывающихся диапазонов — от 35 до 200 А и от 80 до 430 А. Эти генераторы трехфазные, при достаточной мощности дизеля они обеспечивают действительно крутопадающую внешнюю характеристику (отклонение тока в рабочей области не более 10% на максимальном токе), необходимую для получения качественного сварного соединения. Кроме того, в отличие от трехфазных выпрямителей, выпрямляющих ток промышленной частоты (50 Гц), сварочные генераторы типа ГД питают сварочную дугу выпрямленным током повышенной частоты (400 Гц), что также положительно влияет на стабильность формирования сварного соединения. Высокая стабильность сварочных параметров позволяет сварочным агрегатам типа АДД-4004 и АДС-450 производить сварку ответственных конструкций. Необходимо отметить, что к вышеописанному типу сварочных агрегатов относится и АДД-4003, производящийся в Литве предприятием Velga (комбинация Д144 и ГД-4004). Двухпостовые сварочные агрегаты либо имеют специальный двухпостовой генератор (например, ГД-2х2501�, который, фактически, представляет собой мощный ГД-5001�, «разделенный» надвое), либо оснащаются двумя независимыми генераторами, связанными с двигателем системой шкивов. При проведении работ в темное время суток необходимо обеспечить достаточное освещение места работ. Кроме того, часто возникает необходимость использования вспомогательного ручного электроинструмента — отрезных, шлифовальных машин, дрелей и проч. Эти задачи могут быть решены при помощи дополнительного генератора мощностью 2—6 кВт, приводимого во вращение двигателем и установленного внутри кожуха агрегата. Применение именно дополнительного генератора, а не различного рода преобразовательных устройств, подключаемых непосредственно к сварочным клеммам, позволяет проводить работы параллельно, вне зависимости от того, производится ли сейчас сварка или нет. Очевидно, что подобная организация работ снижает издержки при их проведении. Максимальный же экономический эффект (при соответствующем объеме работ) дает использование двухпостовых сварочных агрегатов, оснащенных дополнительными генераторами. По желанию заказчика производители автономных агрегатов, кроме дополнительного генератора, могут установить на агрегат сушильную печь для сушки электродов. Как известно, состояние обмазки штучного электрода и, в частности, ее влажность могут в значительной степени повлиять на стабильность поджига дуги и качество шва. Поэтому, не имея другой возможности обеспечить сварочные работы сухими электродами, следует оснастить агрегат сушильной печью. Сушильная печь рассчитана на 5—6 пачек электродов, она использует теплоту отводимых от дизеля выхлопных газов и совмещена с глушителем (внутренняя камера изолирована от выхлопных газов). Техническое обслуживание вышеописанных агрегатов сводится к регулярной доливке/смене масла в дизелях и чистке/продувке узлов генератора и двигателя. Наиболее слабым элементом конструкции является соединительная муфта. В тех случаях, когда применить мощные профессиональные сварочные агрегаты из-за их габаритов и большой массы (около 800 кг без шасси) невозможно, используют автономные сварочные генераторы малой мощности. Автономные сварочные генераторы малой мощности собираются на базе мини-дизелей мощностью 8—20 л.с. и обеспечивают сварочный ток от 160 до 250 А при ПВ 60%. Двигатель совместно с генератором монтируются внутри прямоугольной рамы, выполненной из трубы. Для удобства перемещения рама снабжена тремя-четырьмя колесами небольшого диаметра; и при массе агрегата около 100—140 кг его транспортировка проблем не вызывает. Например, сварочный агрегат малой мощности АДД-2001 (АО «�скра», Новоуткинск) оснащен мини-дизелем мощностью 12 л.с. и обеспечивает сварочный ток 200 А при ПВ 60%, вес агрегата — 140 кг. В последнее время производители агрегатов стали применять в своих изделиях мини-дизели импортного производства (в основном итальянские). За счет перехода на новые импортные двигатели и малогабаритные отечественные генераторы удалось снизить вес агрегата приблизительно на 40%. Так, например, агрегат АДС-250 (АО «Элис», Москва) оснащен одноцилиндровым дизелем воздушного охлаждения Lombardini LDA-515 мощностью 12 л.с. и, имея массу всего 96 кг, обеспечивает сварочный ток 250 А при ПВ 60%. К сожалению, дальнейшему развитию производства и более широкому распространению автономных агрегатов малой мощности мешает, по сути, только одно обстоятельство — в настоящее время отсутствуют надежные и недорогие мини-дизели отечественного производства. Применение мини-дизелей импортного производства в отечественных агрегатах неизбежно приводит к удорожанию продукции и определенным трудностям в осуществлении их ремонта (стоимость автономного агрегата малой мощности всего на 15—20% меньше стоимости «классического» АДД-4004 при более широких возможностях последнего). Говоря о перспективных направлениях развития автономных агрегатов, следует отметить тенденцию к совмещению в одной машине различных функций. В настоящий момент АО «Спецэлектромаш», Санкт-Петербург, активно прорабатывает с одним из производителей агрегатов вопрос о совместном производстве автономного универсального агрегата на базе дизеля Д144. С помощью этого агрегата будет возможно производить сварку штучным электродом и воздушно-плазменную резку. Универсальный агрегат будет оснащен воздушным компрессором (для снабжения сжатым воздухом блока воздушно-плазменной резки и пневмоинструмента) и дополнительным генератором. Специалисты АО «Спецэлектромаш», Санкт-Петербург, будут благодарны за любые предложения, касающиеся потенциального спроса на разрабатываемый автономный универсальный агрегат.