CN101602145B - 一种滑动焊接机的固定电极绝缘机构 - Google Patents

Abstract

一种滑动焊接机的固定电极绝缘机构，固定电极外侧边上固定安装了若干绝缘板，绝缘板与绝缘板之间的间隔与固定电极上的导筋槽对应，固定电极的基体上安装了若干导筋槽体，导筋槽设在导筋槽体上。导筋槽体的上口平面与绝缘板外平面相平齐；或低于绝缘板外平面；或导筋槽体上口平面的两侧设置有平台，绝缘板置于平台上，尽量缩短导筋槽体上口平面导筋槽的侧边与导筋槽体之间的距离。保证了电极体在焊接工位时与箍筋、纵筋、固定电极之间实现有效接触；保证了电极体不在焊接工位，电极体作用在两根纵筋之间的箍筋上的作用力使箍筋产生变形而下凹时，电极体与固定电极能有效绝缘，杜绝了电极体与固定电极直接接触产生大电流浪费能源，甚至烧坏设备。

Description

一种滑动焊接机的固定电极绝缘机构

技术领域：

本发明涉及焊接设备，特别是焊接由金属筋条交叉焊接而成的长条状金属笼，如混凝土构件用钢筋笼等的焊接设备的电极部件中的固定电极。

背景技术：

现有长条状金属笼的滚焊设备，如混凝土管桩用钢筋笼的焊接设备，有针对混凝土管桩而设计的，其电极部件包括：固定电极、活动电极，固定电极的外周上沿周向设置有若干导筋槽，固定电极固定在支架上。由于固定电极与活动电极的电极体这间只有金属笼的纵筋和箍筋，电极体不在焊接工位，电极体作用在两根纵筋之间的箍筋上的作用力使箍筋产生变形而下凹时，使电极体通过箍筋直接接触固定电极而产生大电流，造成能源浪费，严重的可能烧坏设备。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能有效杜绝电极体与固定电极之间通过大电流的一种滑动焊接机的固定电极绝缘结构。

本发明的解决方案：固定电极外侧边上固定安装了若干绝缘板，绝缘板与绝缘板之间的间隔与固定电极上的导筋槽对应，保证了电极体在焊接工位时与箍筋、纵筋、固定电极之间实现有效接触；保证了电极体不在焊接工位，电极体作用在两根纵筋之间的箍筋上的作用力使箍筋产生变形而下凹时，电极体与固定电极能有效绝缘，杜绝了电极体与固定电极直接接触产生大电流浪费能源，甚至烧坏设备。

固定电极的横断面为异形曲面。异形曲面为椭圆形、三角形、对称多边形、对称非等边多边形或不规则多边形。

固定电极的基体上安装了若干经过耐磨、提高硬度处理的导筋槽体，导筋槽设在导筋槽体上。使得纵筋在长期沿着导筋槽滑动造成导筋槽磨损而不能使用时，不需要更换固定电极而仅需要更换固定电极上的导筋槽体即可，延长了固定电极的使用寿命，节约了使用成本。

导筋槽体的上口平面与固定电极上的绝缘板外平面相平齐，或低于固定电极上的绝缘板外平面，以有效防止电极体在与纵筋接触前与导筋槽体接触而导通，产生大量放电现象，降低了能耗。导筋槽的深度大于纵筋直径的二分之一，最优深度为纵筋直径的三分之二左右，使纵筋略凸出于导筋槽体的上口。因为，若纵筋凸出导筋槽过多，则电极体作用在两根纵筋之间的箍筋上的作用力使箍筋产生过度的下凹变形，并且不能自行恢复到原状；而当纵筋凸出导筋槽三分之一左右时，既能使电极体作用在两根纵筋之间的箍筋上的作用力使箍筋产生轻微的下凹变形能自行恢复，又不会出现因箍筋下移空间不够造成箍筋与纵筋焊接不充分而影响焊接质量。

导筋槽体上口平面的两侧设置有平台，绝缘板置于平台上，尽量缩短导筋槽体上口平面导筋槽的侧边与导筋槽体之间的距离，减少电极体与导筋槽体接触的机会，降低能耗。

附图说明：

图1为滑动焊接机的整机结构示意图；

图2为滑动焊接机的电极导通状态的电极部件装置的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的I部放大图；

图5为图2的II部放大图；

图6为滑动焊接机电极部件中固定电极上的绝缘体与导筋槽体的结合部位结构示意图；

图7为滑动焊接机的电极非导通状态的电极部件装置的结构示意图；

图8为活动电极处于固定电极中心位置最远处的电极部件装置的结构示意图；

图9为固定电极的截面为正六边形的电极部件结构示意图；

图10为固定电极的截面为棱形的电极部件结构示意图；

图11为固定电极的截面为对称非等边形的电极部件结构示意图；

图12为固定电极的截面为圆形的电极部件结构示意图；

图13为固定电极的截面为椭圆形的电极部件结构示意图；

图14为固定电极的截面为三角形的电极部件结构示意图；

图15为活动电极的可移动结构示意图；

图16为图15的III部放大图；

图17为活动电极的另一种可移动结构示意图；

图18为活动电极前增设压轮的结构示意图；

图19为对称设置二组活动电极的结构示意图；

图20为图19的B向视图；

图21为带有二组活动电极和二组压轮的结构示意图；

图22为带有双头电极体的结构示意图；

图23为活动电极带有弹性电极体的结构示意图；

图24为电极体与压轮为一体的结构之一示意图；

图25为电极体与压块为一体的结构之二示意图。

图中：1-电极轮；2-固定电极；3-箍筋盘；4-金属笼传送机构；5-纵筋牵引盘；6-箍筋缠绕机构；7-底座；8-套管；9-电极体；10-电极支座；11-支架；12-电极轴；13-拼帽；14-绝缘板；15-导筋槽；16-导筋槽体；17-绝缘板；18-调节螺帽；19-封盖；20-扁位；21-调节螺杆；22-导筋槽体；23-平台；24-电极支座；25-电极轴；26-弹簧；27-电极支座；28-电极轴；29-电极支座；30-电极轴；31-正六边形固定电极；32-棱形固定电极；33-电极轴；34-电极支座；35-键；36-对称非等边形固定电极；37-螺栓；38-电极支座；39-圆形固定电极；40-椭圆形固定电极；41-电极支座；42-电极轴；43-三角形固定电极；44-电极支座；45-电极轴；46-拼帽；47-滚轮；48-弹簧压板；49-接线端；50-操纵手柄；51-安装盘；52-隔热垫；53-绝缘垫；54-基体；55-镶嵌块；56-固定臂；57-调整滑板；58-调节螺杆；59-调整滑体；60-调节螺杆；61-压轮；62-隔热垫；63-绝缘垫；64-电极体；65-调节螺杆；66-压轮；67-调节螺杆；68-调节螺杆；69-隔热垫；70-绝缘垫；71-电极体；72-电极体；73-绝缘垫；74-隔热垫；75-电极体；76-绝缘垫；77-隔热垫；78-摆臂；79-弹簧；80-安装盘；81-连接杆；82-滑槽；83-滑块；84-调节螺杆；85-调节螺杆；86-安装盘；87-隔热垫；88-绝缘垫；89-绝缘垫；90-隔热垫；91-电极体；92-弹性压轮；93-推杆；94-封盖；95-弹簧压板；96-滚子；97-弹簧套管；98-弹簧；99-固定导筋盘；100-主杆；101-活动杆；102-安装盘；103-隔热垫；104-绝缘垫；105-绝缘垫；106-隔热垫；107-电极体；108-空间；109-压块。

具体实施方式：

图1所示一种滑动焊接设备，它含有电极轮1、固定电极2、活动电极、纵筋牵引盘5、固定导筋盘99、箍筋盘3、箍筋缠绕机构6、金属笼传送机构4。

图2中，固定电极2为正方形，固定电极2的外侧面上沿轴向设置有若干导筋槽，活动电极上有沿固定电极2径向作弹性运动、沿固定电极2中心作周向运动、沿箍筋外侧面滑动的电极体9。电极体9处于固定电极2一侧边的中间一根纵筋与箍筋接触点处，电极体9处于最低位置，图中所示的电极体9、纵筋、箍筋和固定电极2处于导通状态，电极体9、纵筋、箍筋和固定电极2通入大电流进行点焊；活动电极的套管8与底座7过渡配合，保证套管8不能相对于底座7运动。底座7、箍筋缠绕机构6固定在电极轮1上，活动电极、箍筋缠绕机构6和电极轮1一起绕固定电极2作同步转动，活动电极、箍筋缠绕机构6在电极轮1上的分布位置，应保持电极轮1在转动时基本保持平衡以降低噪音，减少能耗。固定电极2固定在电极支座10上，电极支座10与电极轴12配合，电极支座10与电极轴12配合面的形状为方形，电极轴12固定在支架11上。

图3中，活动电极的底座7与箍筋缠绕机构6固定在电极轮1上，固定电极2固定在电极支座10上，电极支座10与电极轴12配合，电极支座10与电极轴12配合面的形状为方形，电极轴12固定在支架11上，电极轴12的轴端上的螺纹上固定安装了拼帽13，拼帽13压在电极支座10的端部。

图4中，给出了固定电极2上绝缘板14、导筋槽15的一种结构关系，固定电极2外侧边上固定安装了若干绝缘板14，绝缘板14与绝缘板17之间的间隔与固定电极2上的导筋槽15对应，固定电极2上安装了若干导筋槽体16，导筋槽15设在导筋槽体16上。导筋槽体16的上口平面与固定电极2上的绝缘板14、17外平面相平齐，或低于固定电极2上的绝缘板14、17外平面，导筋槽15的深度为纵筋直径的三分之二，使纵筋略凸出于导筋槽体16的上口。

图5中，与封盖19配合位置处的调节螺杆21上设计有扁位20，使调节螺杆21只能沿着套管8的轴线方向与封盖19作相对移动，不能绕套管8的轴线转动，以保持电极体9在箍筋上的方位不变。

图6中，给出了固定电极2上绝缘板、导筋槽15的另一种结构关系，导筋槽体22上口平面的两侧设置有平台23，绝缘板14、17分别置于平台23上，尽量缩短导筋槽体22上口平面导筋槽15的侧边与导筋槽体22之间的距离，减少电极体9与导筋槽体22接触的机会。

图7中，表示的是电极处于非导通状态时的电极部件装置的结构示意图。活动电极上的电极体9随电极轮1转动，使电极体9在固定电极的侧边上的箍筋上滑动，电极体9脱离箍筋、纵筋和固定电极2的接触点，向下一个箍筋、纵筋和固定电极2的接触点滑动，电极体9处于上一个箍筋、纵筋和固定电极2的接触点与下一个箍筋、纵筋和固定电极2的接触点之间的箍筋上，弹簧26被压缩。电极支座24与电极轴25配合部位的几何形状为椭圆形。

图8中，电极体9处于方形的固定电极2角线上时的电极部件装置的结构图，电极支座27与电极轴28配合部位的几何形状为三角形。电极部件装置的其他结构没有改变。

图9中，有一个正六边形的固定电极31。电极支座29上花键孔，电极轴30为花键轴，电极支座29与电极轴30以花键连接。电极部件的其他结构未作改变。

图10中，有一个棱形的固定电极32。电极轴33为圆轴，电极轴33开有键槽，电极支座34的内孔上也开有键槽，电极支座34与电极轴33由键35连接。电极部件的其他结构未作改变。

图11中，有一个对称非等边形的固定电极36。电极支座38直接用螺铨37固定在支架11上。电极部件的其他结构未作改变。

图12中，有一个圆形的固定电极39。电极支座10与电极轴12配合部位的几何形状为正方形。电极部件的其他结构未作改变。

图13中，有一个椭圆形的固定电极40。电极支座41与电极轴42配合部位的几何形状为正六边形。电极部件的其他结构未作改变。

图14中，有一个三角形的固定电极43。电极轴45为圆形，端部带有螺纹，用拼帽46将电极支座44压紧在电极轴45上，再用螺钉将拼帽46固定在电极支座44上。电极部件的其他结构未作改变。

图15中，含有可调节座体，可调节座体含有弹簧套管部件和底座7，所述的弹簧套管部件含有弹簧26、套管8、调节螺杆21、调节螺帽18、滚轮47，套管8的上端口上安装了封盖19，封盖19与调节螺杆21的结合面处有扁位20，封盖19外侧的调节螺杆21上有调节螺帽18，调节螺杆21上固定安装了弹簧压板48，弹簧26置于弹簧压板48与封盖19之间的套管8内腔中，调节螺杆21与套管8之间还安装了滚轮47，以保持调节螺杆21在受力时始终位于套管8的中部，调整调节螺帽18在调节螺杆21上的位置，即可达到控制弹簧26作用在调节螺杆21上的作用力的大小，也即控制了电极体9作用在箍筋上的作用力的大小。套管8与底座7过渡配合，底座7上设置有调节螺钉，调节好套管8与底座7的相对位置后，旋紧调节螺钉，使调节螺钉作用在套管8上，保证套管8不能相对于底座7运动。底座7固定在电极轮1上。电极体9上安装了接线端49和可手动操纵电极体9向上抬起的操纵手柄50。

图16中，调节螺杆21固定了安装盘51，电极体9固定在安装盘51上，在电极体9与安装盘51之间安装了隔热垫52和绝缘垫53。电极体9上安装了接线端49和可手动操纵电极体向上抬起的操纵手柄50。电极体9由普通导电材料制成的基体54和由经过耐磨、提高硬度等处理的导电材料制成的镶嵌块55组成。镶嵌块55的工作面为圆弧面，圆弧面为球面或柱面，圆弧面的半径为130毫米。

图17中，套管8与固定臂56紧配，固定臂56固定在调整滑板57上，调整滑板57与调节螺杆58螺纹配合，调整滑板57与调整滑体59滑动配合，调整滑体59固定在电极轮1上。

图18中，含有两个弹簧套管部件，一个弹簧套管部件的调节螺杆60下端固定安装了压轮61，一个弹簧套管部件的调节螺杆21下端固定安装了电极体9，压轮61、电极体9与调节螺杆60、21之间分别安装了隔热垫62、52和绝缘垫63、53，压轮61、电极体9分别压在箍筋上，压轮61与箍筋的接触点至电极体9与箍筋的接触点之间的距离小于固定电极2上相邻两个纵筋之间距离的两倍。

图19中，含有两个弹簧套管部件，一个弹簧套管部件的调节螺杆60下端固定安装了压轮61，一个弹簧套管部件的调节螺杆21下端固定安装了电极体9，压轮61、电极体9与调节螺杆60、21之间分别安装了隔热垫62、52和绝缘垫63、53，压轮61、电极体9分别压在箍筋上，两个弹簧套管部件对称安装在固定电极2的两边。

图20为图19的B向视图，压轮61、电极体9同在一根螺旋缠绕在固定电2极上的箍筋上。

图21中，含有四个弹簧套管部件，二个弹簧套管部件的调节螺杆60、67下端分别固定安装了压轮61、66，二个弹簧套管部件的调节螺杆21、65的下端固定安装了电极体9、64，压轮61、电极体9为一组，压轮66、电极体64为另一组，二组对称设置在固定电极2的两边。

图22中，含有一个弹簧套管部件，弹簧套管部件的调节螺杆68下端固定安装了两个电极体71、72，两个电极体71、72与调节螺杆68之间分别安装了隔热垫69、74和绝缘垫70、73，两电极体71、72分别压在两根箍筋上。

图23中，电极体75与摆臂78之间安装了隔热垫77和绝缘垫76，摆臂78与安装盘80活动连接，摆臂78可相对安装盘80摆动，摆臂78与安装盘80之间安装了弹簧79，安装盘80固定在连接杆81上，连接杆81上固定安装了滑块83，滑块83与滑槽82滑动连接，滑槽82上安装了调节滑块83移动的调节螺杆84。

图24中，弹性套管97与电极体91分别通过隔热垫87和绝缘垫88固定连接在调节螺杆85下端的安装盘86上，弹性套管97内安装了弹簧98，弹性压轮92固定在推杆93上，推杆93上固定安装了弹簧压板95，弹簧压板95压在弹簧98上，推杆93上还安装了滚子96，弹性套管97的下端口上安装了封盖94，弹性套管97与电极体91之间安装了隔热垫90和绝缘垫89。

图25中，调节螺杆分为主杆100和活动杆101两部分，主杆100和活动杆101活动连接，活动杆101下端固定了安装盘102，压块109与电极体107分别通过隔热垫103和绝缘垫104固定连接在安装盘102上，压块109与电极体107之间也安装了隔热垫106和绝缘垫105，压块109的下部与电极体107的下部之间留有能使压块109与电极体107顺利跨过固定电极的角部位置的空间108。

根据图2描述滑动焊接的方法：箍筋绕纵筋转动，电极体9作复合运动，即电极体9在固定电极2的径向位置固定或沿固定电极2径向弹性运动、绕固定电极2中心作周向运动、沿箍筋外侧等速滑动或变速滑动，由电极体9直接将箍筋压到纵筋上并同时完成焊接，或由压轮将箍筋压到纵筋上，并继续向前运动，紧接着由电极体9完成箍筋与纵筋的焊接，其他工序按金属笼焊接的常规方法进行。在加工圆形金属笼时，电极体9在固定电极2的径向位置是固定的；在加工不等径的异形金属笼时，电极体9沿固定电极2径向作弹性运动，以适应金属笼径向尺寸变化需要。电极体9绕固定电极2中心作圆周运动是跟随箍筋的布筋方向，箍筋分布到哪儿，电极体9就沿箍筋的缠绕方向跟随到哪儿，靠弹簧的弹力作用将电极体9始终压在箍筋上。在加工圆形金属笼时，电极体9沿箍筋外侧作等速滑动；在加工不等径的异形金属笼时，随着电极体9与箍筋的接触点的位置在固定电极2的径向发生变化，电极体沿箍筋外侧作增速滑动或减速滑动。

根据图1、图2，详细描述预应力混凝土空心方管桩用钢筋笼具体加工步骤，包括：先将纵筋的一端钝粗，再将纵筋送入固定导筋盘99，并经方形的固定电极2后再送入纵筋牵引盘5，纵筋置于方形的固定电极2的外周上沿周向设置的若干导筋槽15中，纵筋牵引盘5带动纵筋作水平运动，箍筋缠绕机构6带动箍筋绕方形的固定电极2转动；电极轮1转动，驱动设置在方形的固定电极2的中心点与各纵筋中心点连接线方向上的电极体9转动，或驱动电极体9沿箍筋滑动，即电极体9随箍筋一起绕方形的固定电极2转动的同时，沿方形的固定电极2的中心点与各纵筋中心点连接线的方向作径向移动；电极体9沿着方形的固定电极2的侧边运动到方形的固定电极2的角线时，电极体9将弹簧26压缩到最大行程，当电极体9越过方形的固定电极2的角线，又进入方形的固定电极2的侧边时，电极体9在弹簧26的作用下向下运动，当电极体9沿着方形的固定电极2的侧边运动，过侧边的中线后，电极体9再次将弹簧26压缩，又重复上述工作过程，每当电极体9跨越箍筋与纵筋的交点时，电极体9、方形的固定电极2在纵筋与箍筋接触时导通，完成点焊；纵筋牵引盘5带动纵筋水平移动一个箍筋螺距；电极轮1继续转动，驱动电极体9随箍筋一起转动或沿箍筋滑动，完成下一个纵筋与箍筋接触点的焊接作业；如此反复，随着纵筋牵引盘5带动纵筋不停地作水平运动，箍筋缠绕机构6带动箍筋绕方形的固定电极2转动，形成了在方形钢筋笼上沿轴向呈螺旋状分布的由焊接固定的箍筋，制成的方形钢筋笼由钢筋笼传送机构输送，直到整个方形钢筋笼加工完毕为止。

方形钢筋笼的纵筋直径为6-14毫米，方形钢筋笼的箍筋直径为4-6毫米，驱动功率12-18千瓦，焊接功率300-500千伏安，主机转速10-40转每分钟。

Claims (2)

1.一种滑动焊接机的固定电极绝缘机构，固定电极外侧边上固定安装了若干绝缘板，绝缘板与绝缘板之间的间隔与固定电极上的导筋槽对应，固定电极的横断面为异形曲面，异形曲面为椭圆形、对称多边形或不规则多边形，固定电极的基体上安装了若干经过耐磨、提高硬度处理的导筋槽体，导筋槽设在导筋槽体上，导筋槽体的上口平面与固定电极上的绝缘板外平面相平齐，或低于固定电极上的绝缘板外平面，其特征在于导筋槽的深度大于纵筋直径的二分之一。

2.根据权利要求1所述的一种滑动焊接机的固定电极绝缘机构，其特征在于导筋槽的最优深度为纵筋直径的三分之二左右。

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