CN101406979A - 双机头立柱式辊子堆焊机床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双机头立柱式辊子堆焊机床，解决现有堆焊机床存在的技术缺陷。本机床下部是卧式旋转床身，床身一端装有卡盘，另一端装有滚轮，之间有导轨槽。床身侧面由两根立柱和其上部的横梁组成，横梁侧面平行安装两条V形导轨，悬挂Γ形衬板，横梁上方沿长度方向焊有齿条；横梁背面电缆架悬挂电缆。立柱上部的横梁安装堆焊机头，走行机构固定于Γ形衬板外侧面，升降采用丝杠、手轮方式；堆焊机头高度可微调；变频调速电机安置在Γ形衬板的高于横梁的水平面板上。本发明的机床电机无热死机情况发生，排除卡阻、“跳车”现象；传动准确，机头走行十分平稳，焊缝宽度均匀；最大焊接辊件直径可达800mm，辊身长度可达3.5m。
Description
技术领域
本发明属于堆焊机床领域，更具体地说，本发明涉及双机头立柱式辊子堆焊机床。
背景技术
目前，焊接行业多采用小车式自动埋弧焊机配以卧式床身组成的堆焊机床对辊子进行堆焊。这种组合机床的优点是结构简单，自动埋弧焊机为成品，便于采购，一旦焊机出现问题可快速更换。但在使用过程中存在技术问题，一是焊机走行系统距离热源较近，由于埋弧焊产生热量较大，热源周围温度高，走行系统容易产生故障；二是小车橡胶材质的车轮在导轨上行走时，受温度影响产生打滑现象，并且焊接使用的焊剂不可避免的会飞溅到导轨上，使小车卡阻或“跳车”，致使焊接小车行走不稳定导致焊道宽度不均，严重时影响焊接质量，三是床身尺寸小，限制了加工辊子的尺寸。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种故障率低、走行平稳、大型的双机头立柱式辊子堆焊机床，克服现有堆焊机床存在的技术缺陷。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，本双机头立柱式辊子堆焊机床的下部是卧式旋转床身，床身侧面是立柱结构，立柱上部的横梁安装堆焊机头及其走行机构。
所述卧式旋转床身主体尺寸6000mm×700mm，床身一端装有成品40车床3爪卡盘，另一端装有滚轮，之间有导轨槽；导轨槽内安装辅助支撑台，辅助支撑台横向距离和滚轮所处位置可根据工件尺寸进行调节；配以0.75kw减速电机，变频器控制、弹性柱销联轴器。
所述立柱结构是由两根立柱和其上部的横梁组成，柱高1600mm，采用120mm×120mm×8mm方形空心型钢，一根横梁，长3700mm，采用250mm×150mm×6mm方形空心型钢；横梁侧面平行安装两条20mm宽V形导轨，横梁上方沿长度方向焊m＝1.5齿条，配合堆焊机头行走机构；横梁背面焊电缆架，悬挂电缆。
所述堆焊机头的走行机构固定于Γ形衬板的垂直外侧面，Γ形衬板的垂直内侧面悬挂在横梁V形导轨上，走行机构的升降采用丝杠、手轮方式，高度行程200mm、横向行程100mm；堆焊机头高度微调75mm；走行机构的140W、1350r/m、380V变频调速电机安置在Γ形衬板的高于横梁的水平面板上，经1∶40减速机减速后，再经齿轮箱传递到行走齿轮、齿条，调速范围0～3283mm/min。
由于将走行电机置于横梁之上，远离热源，周围温度较原堆焊机床降低80℃～100℃，电机无热死机情况发生，无焊剂颗粒飞落到焊机走行机构上，克服了原焊机走行时的卡阻、“跳车”现象；由于采用齿轮、齿条传动模式，传动准确，机头走行十分平稳，焊出的焊缝宽度均匀、美观，提高了堆焊质量；由于加大了床身，加高了立柱，最大焊接辊件直径可达800mm，辊身长度可达3500mm，工件重量可达10t。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是双机头立柱式堆焊机床示意图；
图2是双机头立柱式堆焊机床侧视示意图；
图3是双机头立柱式堆焊机床俯视示意图。
图中图标号码说明：卧式旋转床身1、立柱2、横梁3、卡盘4、滚轮5、堆焊机头6、走行机构7、V形导轨8、齿条9、Γ形衬板10、电机11、减速机12、齿轮箱13、齿轮14。
具体实施方式
如图1所示，卧式旋转床身1，床身主体尺寸6000mm×700mm，床身一端装有成品40车床3爪卡盘4，另一端装有滚轮5，之间有导轨槽，可以装最大堆焊辊子尺寸Φ800mm×3500mm；导轨槽内安装辅助支撑台，辅助支撑台横向距离和滚轮所处位置可根据工件尺寸进行调节；配以0.75kw减速电机，变频器控制、弹性柱销联轴器。
立柱2和其上部的横梁3，是焊机及其走行机构的支撑结构。两根立柱2，柱高1600mm，采用120mm×120mm×8mm方形空心型钢。一根横梁3，长3700mm，采用250mm×150mm×6mm方形空心型钢；横梁3侧面平行安装两条20mm宽V形导轨8，横梁3上方沿长度方向焊m＝1.5齿条9，配合走行机构7；横梁3背面焊电缆架，悬挂电缆。
如图1、图2所示，堆焊机头6的走行机构7固定于Γ形衬板10的垂直外侧面，而垂直内侧面悬挂在横梁V形导轨8上，走行机构7的升降采用丝杠、手轮方式，高度行程220mm、横向行程100mm，堆焊机头高度微调75mm。
如图3所示，走行机构7的140W、1350r/m、380V变频调速电机11安置在Γ形衬板10的高于横梁3的水平面板上，经1∶40减速机12减速后，再经齿轮箱13传递到行走齿轮14、齿条9；调速范围0～3283mm/min。
机床工作时，将堆焊辊装架在卧式床身1上，另一端滚轮5支撑，调整辊子转速及堆焊机头6位置，引弧通电，待焊接一周后，按工艺参数设定机头走行速度，开始堆焊。
堆焊实例1
辊子尺寸：Φ350mm×3200mm；对辊面实施不锈钢堆焊，硬度要求52～56HRC。选用GY256焊丝，焊接参数如下：
| 电流(A) | 电弧电压(V) | 焊速(mm/min) | 层间温度(℃) |
| 300～350 | 28～34 | 350～450 | ≥300 |
分别选用双机头立柱式堆焊机床和原有堆焊机床进行堆焊，焊接参数完全相同，原堆焊机床上也采用两台小车进行操作。
对比结果如下：
①双机头立柱式堆焊机床的工作效率明显高于原堆焊机床：双机头立柱式堆焊机床用时10.5小时，原堆焊机床用时12.25小时。原堆焊机床将大量时间用于处理小车打滑、卡阻上。
②双机头立柱式堆焊机床堆焊辊子的质量明显高于原机床。辊子A为立柱式堆焊机床的产品，辊子B为原机床产品。分别从辊子中间及两端抽取三段检测区，轴向长度200mm，对检测区内焊缝质量进行检测，结果见下表：
| 辊子 | 焊缝宽度均值c(mm) | c±0.5mm焊缝所占比例(％) | 焊缝高低差最大值(mm) |
| A | 18.2 | 77 | 0.3 |
| B | 18.6 | 43 | 0.7 |
可以明显看出立柱式堆焊机床堆焊的辊子A从焊道的平滑和均匀程度上明显要好于原机床堆焊的辊子B。
堆焊实例2
辊子尺寸：Φ500mm×2870mm；对辊面实施不锈钢堆焊，硬度要求42～48HRC。选用0Cr13Ni4MoN焊丝，焊接参数如下：
| 电流(A) | 电弧电压(V) | 焊速(mm/min) | 层间温度(℃) |
| 260～290 | 28～34 | 300～400 | ≥150 |
分别在双机头立柱式堆焊机床和原有堆焊机床进行堆焊，焊接参数完全相同，原机床上也采用两台小车进行操作。
对比结果如下：
1、双机头立柱式堆焊机床用时22.5小时，原堆焊机床用时28小时。随着堆焊时间的延长，原堆焊机床堆焊小车出现打滑、卡阻现象的机率增加。
2、双机头立柱式堆焊机床堆焊辊子的质量明显高于原机床。辊子A为立柱式堆焊机床的产品，辊子B为原机床产品，同样分别从辊子中间及两端抽取三段检测区，轴向长度200mm，对检测区内焊缝质量进行检测，结果见下表：
| 辊子 | 焊缝宽度均值c(mm) | c±0.5mm焊缝所占比例(％) | 焊缝高低差最大值(mm) |
| A | 19.6 | 68 | 0.2 |
| B | 20.2 | 39 | 0.5 |
可以明显看出立柱式堆焊机床堆焊的辊子A从焊道的平滑和均匀程度上明显要好于原机床堆焊的辊子B。
Claims (4)
1一种双机头立柱式辊子堆焊机床，其特征在于：所述堆焊机床的下部是卧式旋转床身，床身侧面是立柱结构，立柱上部的横梁安装堆焊机头及其走行机构。
2根据权利要求1所述双机头立柱式辊子堆焊机床，其特征在于：所述卧式旋转床身主体尺寸6000mm×700mm，床身一端装有成品40车床3爪卡盘，另一端装有滚轮，之间有导轨槽，可装最大堆焊辊子尺寸Φ800mm×3500mm；导轨槽内安装辅助支撑台，辅助支撑台横向距离和滚轮所处位置可根据工件尺寸进行调节；配以0.75kw减速电机，变频器控制、弹性柱销联轴器。
3根据权利要求1所述双机头立柱式辊子堆焊机床，其特征在于：所述立柱结构是由两根立柱和其上部的横梁组成，柱高1600mm，采用120mm×120mm×8mm方形空心型钢，一根横梁，长3700mm，采用250mm×150mm×6mm方形空心型钢；横梁侧面平行安装两条20mm宽V形导轨，横梁上方沿长度方向焊m＝1.5齿条，配合堆焊机头行走机构；横梁背面焊电缆架，悬挂电缆。
4根据权利要求1所述双机头立柱式辊子堆焊机床，其特征在于：所述堆焊机头的走行机构固定于Γ形衬板的垂直外侧面，Γ形衬板的垂直内侧面悬挂在横梁V形导轨上，走行机构的升降采用丝杠、手轮方式，高度行程200mm、横向行程100mm；堆焊机头高度微调75mm；走行机构的140W、1350r/m、380V变频调速电机安置在Γ形衬板的高于横梁的水平面板上，经1∶40减速机减速后，再经齿轮箱传递到行走齿轮、齿条，调速范围0～3283mm/min。
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