CN101434019B - 一种用于断路器手车框架的焊接夹具及其焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于断路器手车框架的焊接夹具及其焊接工艺，焊接夹具包括方形底座，位于底座相对的两端面上，一端安装有垂直于底座平面的固定支架，另一端安装有翻板，底座上与固定支架和翻板相邻的端面上安装有垂直于底座平面的限位支架，相互平行的上压紧定位梁、前压紧梁的两端分别与固定支架和翻板连接，固定支架、翻板的顶部分别设有固定上压紧定位梁的上固定装置，底座的上表面设有四个定位块，每个定位块上安装有两个定位销装置。具有该种特殊结构的用于断路器手车框架的焊接夹具及其焊接工艺通过控制手车框架上的关键尺寸，达到断路器手车框架整体尺寸精度要求，最终保证断路器手车的尺寸精度，同时提高了手车框架焊接的效率和互换性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于断路器手车框架的焊接夹具及其焊接工艺，尤其是涉及一种保证35kv断路器手车框架尺寸精度的焊接夹具和焊接工艺。
背景技术
以35KV断路器手车为例，手车的一般结构为断路器本体和小车框架，联锁机构组装而成。而断路器的制造工艺相对比较复杂，装配工艺很严格所以产品制造的精度也要高很多，然而为了保证整个手车的精度就必须严格控制手车框架的精度。
传统的焊接工艺一般靠人工通过一边焊接一边测量来控制尺寸精度而没有其他的辅助定位的工装夹具。这种焊接方式不但劳动效率低而且很难保证框架的尺寸精度，且在批量制作时难以保证各手车框架之间的互换性。因为手车框架是断路器手车的基础和基准，手车框架尺寸精度不能保证，当手车框架与断路器装配后就必然造成断路器手车与柜体配合时出现的各种偏差，如：1、断路器梅花触头位置与柜体触头不在同一水平高度，直接导致梅花触头与柜体触头不能实现咬合；2、断路器手车中心与柜体触头盒中心偏差直接导致柜体防护活门难打开；3、断路器手车两侧高度不一致直接导致断路器手车与柜体不能实现可靠的机械联锁等诸多问题。因此，传统的焊接工艺，产品的可靠性和安全性得不到保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种用于断路器手车框架的焊接夹具及其焊接工艺，其目的是通过控制手车框架上的关键尺寸，达到断路器手车框架整体尺寸精度要求，最终保证断路器手车的尺寸精度。
本发明的技术方案是该一种用于断路器手车框架的焊接夹具，所述的焊接夹具包括方形底座，位于底座相对的两端面上，一端安装有垂直于底座平面的固定支架，另一端安装有翻板，底座上与固定支架和翻板相邻的端面上安装有垂直于底座平面的限位支架，相互平行的上压紧定位梁、前压紧梁的两端分别与固定支架和翻板连接，固定支架、翻板的顶部分别设有固定上压紧定位梁的上固定装置，底座的上表面设有至少一个定位销。
所述的翻板上安装有至少一个侧固定装置，前压紧梁上安装有至少一个前固定装置。
所述的上固定装置与固定支架、翻板之间均通过销轴连接，上固定装置能够沿着销轴的轴线在固定支架和翻板上做旋转运动。
所述的翻板与底座之间通过销轴连接，翻板能够沿着销轴的轴线做90°～180°旋转运动。
所述的定位销与底座之间设有定位块，定位块至少有一个，每个定位块上至少安装有一个定位销。
所述的限位支架面对底座的A面、固定支架面对底座的B面以及底座的上表面C面，A面、B面以及C面是三个相互垂直的基面。
一种利用了上述焊接夹具焊接断路器手车框架的焊接工艺，其焊接方法为：
1)在断路器手车框架的左侧板和右侧板上均加工出定位工艺孔和工艺槽；
2)在断路器手车框架的底板、加强板、隔板、前下横梁、后下横梁以及上横梁的两端均加工定位工艺台；
3)在左侧板和右侧板上分别焊接活门拨杆；
4)从左侧板依次将断路器手车框架的各部件装配在焊接夹具中，固定好翻板，调节上压紧定位梁、前压紧梁、上固定装置、定位销装置、侧固定装置和前固定装置，将断路器手车框架精确定位在焊接夹具中，依次对各零部件相连接处进行焊接。
所述的焊接方式采用“先点后加”、“化整后段”，即在断路器手车框架的连接处也就是各零件之间靠工艺孔、工艺槽与工艺凸台连接的位置，用较小的焊接渗透量焊好保证框架不会散掉；然后根据焊接的要求一一加大焊接渗透量，保证焊接强度；“化整为段”即原来要求为整体焊接的现在分成若干小段来焊接，均匀的焊接渗透也可以有效降低焊接变形量。
具有上述特殊结构的一种用于断路器手车框架的焊接夹具及其焊接工艺具有以下优点：
1、通过从左侧板依次将断路器手车框架的各部件装配在该种特殊结构的焊接夹具中，采用该种焊接工艺，在保证手车框架焊接的尺寸精度的同时提高了手车框架焊接的效率。
2、由于有了焊接夹具和焊接工艺的控制，在保证手车框架焊接的尺寸的精度的前提下，批量制作时断路器手车框架具有很好的互换性，提高了断路器手车产品的安全性。
3、焊接夹具结构制作成本低廉，效果十分明显，很大程度上节约了断路器手车框架的生产成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明断路器手车框架焊接夹具的结构示意图。
图2为断路器手车框架的结构示意图。
图3为断路器手车框架的主视图。
图4为断路器手车框架的俯视图。
图5为图3所示断路器手车框架的A-A方向的剖视图。
图6为断路器手车框架与本发明中焊接夹具的装配示意图。
在图1～6中，1：底座；2：固定支架；3：翻板；4：限位支架；5：上压紧定位梁；6：前压紧梁；7：上固定装置；8：定位销装置；9：侧固定装置；10：前固定装置；11：定位块；12：左侧板；13：右侧板；14：底板；15：加强板；16：隔板；17：前下横梁；18：后下横梁；19：上横梁；20：活门拨杆；21：封板。
M1为左侧板12与右侧板13之间的垂直距离；
M2为“L”形左侧板12或右侧板13的竖直边的高度；
M3为“L”形左侧板12或右侧板13的竖直边的宽度；
M4为断路器框架的工艺定位孔的位置尺寸；
M5为安装断路器定位孔左右侧需要保证的尺寸；
具体实施方式
图1所示为本发明断路器手车框架焊接夹具的结构示意图。该焊接夹具包括方形底座1，位于底座1相对的两端面上，一端安装有垂直于底座1平面的固定支架2，另一端安装有翻板3，底座1上与固定支架2和翻板3相邻的端面上安装有垂直于底座1平面的限位支架4，相互平行的上压紧定位梁5、前压紧梁6的两端分别与固定支架2和翻板3连接，固定支架2、翻板3的顶部分别设有固定上压紧定位梁5的上固定装置7，底座1的上表面设有四个定位块11，每个定位块11上安装有两个定位销装置8。
翻板3上安装有四个侧固定装置9，前压紧梁6上安装有三个前固定装置10，上固定装置7与固定支架2、翻板3之间均通过销轴连接，上固定装置7能够沿着销轴的轴线在固定支架2和翻板3上做旋转运动，翻板3与底座1之间也通过销轴连接，翻板3能够沿着销轴的轴线做180°旋转运动。
限位支架4面对底座1的A面、固定支架2面对底座1的B面以及底座1的上表面C面，A面、B面以及C面是三个相互垂直的基面。
图2为断路器手车框架的结构示意图，图3为断路器手车框架的主视图，图4为断路器手车框架的俯视图，图5为图3所示断路器手车框架的A-A方向的剖视图。由图2～图5结合可知，断路器手车框架的左侧板12和右侧板13上均加工有定位工艺孔和工艺槽；断路器手车框架的底板14、加强板15、隔板16、前下横梁17、后下横梁18以及上横梁19的两端均加工有定位工艺台；左侧板12和右侧板13上分别焊接活门拨杆20；图中所示M1为左侧板12与右侧板13之间的垂直距离，M2为“L”形左侧板12或右侧板13的竖直边的高度，M3为“L”形左侧板12或右侧板13的竖直边的宽度，M4为断路器框架的工艺定位孔的位置尺寸，M5为安装断路器定位孔左右侧需要保证的尺寸。
图6所示为断路器手车框架与本发明中焊接夹具的装配示意图，具体焊接过程为：
1)在断路器手车框架的左侧板12和右侧板13上均加工出定位工艺孔和工艺槽；
2)在断路器手车框架的底板14、加强板15、隔板16、前下横梁17、后下横梁18以及上横梁19的两端均加工定位工艺台；
3)在左侧板12和右侧板13上分别焊接活门拨杆20；
4)从左侧板12依次将断路器手车框架的各部件装配在焊接夹具中，固定好翻板3，调节上压紧定位梁5、前压紧梁6、上固定装置7、定位销装置8、侧固定装置9和前固定装置10，将断路器手车框架精确定位在焊接夹具中，依次对各零部件相连接处进行焊接。
焊接时固定好翻板3，然后利用侧固定装置9固定好断路器框架控制尺寸M1，翻板3能180度旋转，可以在框架焊接好后向下翻转以便于框架能轻松从夹具中取下；通过上压紧定位粱5上的定位销与左侧板12、右侧板13上的安装孔配合来控制尺寸M5；通过上固定装置7压紧固定上压紧定位粱5，控制尺寸M2；装好前压紧粱6，利用前固定装置10固定好封板21，控制尺寸M3；利用前下横粱17及后下横粱18上的工艺定位孔，通过定位销装置8分别控制尺寸M4；在焊接的环节采用“先点后加”、“化整后段”，即在断路器手车框架的连接处也就是各零件之间靠工艺孔、工艺槽与工艺凸台连接的位置，用较小的焊接渗透量焊好保证框架不会散掉；然后根据焊接的要求一一加大焊接渗透量，保证焊接强度；“化整为段”即原来要求为整体焊接的现在分成若干小段来焊接，均匀的焊接渗透也可以有效降低焊接变形量。
左侧板12和右侧板13上的工艺孔与工艺槽的位置尺寸都是控制其他零件的位置要求而设定制作的；左侧板12和右侧板13上的工艺孔和工艺槽与其他零件的工艺凸台配合的精度达到30～50mm±I T11，在焊接之前各零件的位置度已经控制在公差范围内；因为几个关键尺寸得到夹具的控制，所以在焊接时只要不引起大的焊接变形，有公差要求的尺寸均能得到保证，最终保证断路器手车的尺寸精度。
Claims (6)
1.一种用于断路器手车框架的焊接夹具，其特征在于：所述的焊接夹具包括方形底座(1)，位于底座(1)相对的两端面上，一端安装有垂直于底座(1)平面的固定支架(2)，另一端安装有翻板(3)，底座(1)上与固定支架(2)和翻板(3)相邻的端面上安装有垂直于底座(1)平面的限位支架(4)，相互平行的上压紧定位梁(5)、前压紧梁(6)的两端分别与固定支架(2)和翻板(3)连接，固定支架(2)、翻板(3)的顶部分别设有固定上压紧定位梁(5)的上固定装置(7)，底座(1)的上表面设有至少一个定位销装置(8)；所述的翻板(3)上安装有至少一个侧固定装置(9)，前压紧梁(6)上安装有至少一个前固定装置(10)；所述的上固定装置(7)与固定支架(2)、翻板(3)之间均通过销轴连接，上固定装置(7)能够沿着销轴的轴线在固定支架(2)和翻板(3)上做旋转运动。
2.根据权利要求1所述的一种用于断路器手车框架的焊接夹具，其特征在于：所述的翻板(3)与底座(1)之间通过销轴连接，翻板(3)能够沿着销轴的轴线做90°～180°旋转运动。
3.根据权利要求2所述的一种用于断路器手车框架的焊接夹具，其特征在于：所述的定位销装置(8)与底座(1)之间设有定位块(11)，定位块(11)至少有一个，每个定位块(11)上至少安装有一个定位销装置(8)。
4.根据权利要求3所述的一种用于断路器手车框架的焊接夹具，其特征在于：所述的限位支架(4)面对底座(1)的A面、固定支架(2)面对底座(1)的B面以及底座(1)的上表面C面，A面、B面以及C面是三个相互垂直的基面。
5.一种利用了权利要求1所述的焊接夹具焊接断路器手车框架的焊接工艺，其焊接方法为：
1)在断路器手车框架的左侧板(12)和右侧板(13)上均加工出定位工艺孔和工艺槽；
2)在断路器手车框架的底板(14)、加强板(15)、隔板(16)、前下横梁(17)、后下横梁(18)以及上横梁(19)的两端均加工定位工艺台；
3)在左侧板(12)和右侧板(13)上分别焊接活门拨杆(20)；
4)从左侧板(12)依次将断路器手车框架的各部件装配在焊接夹具中，固定好翻板(3)，调节上压紧定位梁(5)、前压紧梁(6)、上固定装置(7)、定位销装置(8)、侧固定装置(9)和前固定装置(10)，将断路器手车框架精确定位在焊接夹具中，依次对各零部件相连接处进行焊接。
6.根据权利要求5所述的焊接工艺，其特征在于：所述的焊接方法采用“先点后加”、“化整为段”，即在断路器手车框架的连接处也就是各零件之间靠工艺孔、工艺槽与工艺凸台连接的位置，用较小的焊接渗透量焊好保证框架不会散掉；然后根据焊接的要求一一加大焊接渗透量，保证焊接强度；“化整为段”即原来要求为整体焊接的现在分成若干小段来焊接，均匀的焊接渗透也可以有效降低焊接变形量。
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