CN102152051A - 绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，包括基准部分、绞刀齿座位置标记部分和加固支撑部分。本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置的定位方法，通过绞刀齿座焊接定位装置在三维空间上标识出绞刀头个绞刀臂上每个绞刀齿座设计焊接位置，进行装配，可保证绞刀齿座的准确焊接定位，进而保证绞刀头的设计挖掘能力。解决了绞刀头生产过程中，普通装配技术无法保证绞刀齿座准确焊接定位的问题。

Description

绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置及定位方法

技术领域

本发明属于疏浚装置生产技术领域，涉及一种焊接定位装置，具体涉及一种绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，本发明还涉及上述定位装置的定位方法。

背景技术

绞刀头是绞吸式挖泥船最核心的工作部件之一，起着切割、破碎泥土并使泥土与水混合以便于泥浆泵抽吸的作用，其挖掘质量与效率直接影响着绞吸式挖泥船的产量。

为满足绞刀头具有连续切削性能同时减少磨损速度，绞刀头的设计形状皆采用空间扭曲的三维螺旋刀臂，这种螺旋式的刀臂可使整个切削过程连续有效进行，避免瞬时冲击力的产生。为减少绞刀头的磨损速度，现行的绞刀头设计皆采用活络齿结构，即在绞刀臂上焊接绞刀齿座并与其装配组成的具有高耐磨性以及良好抗冲击性能的绞刀齿。

作为与切削介质直接接触的绞刀头部件，绞刀齿系统的设计安装位置决定了绞刀头的切削半径、切削角、间隙角等所有与挖掘性能有关的参数。由于绞刀齿装配在绞刀齿座上，故绞刀齿座的焊接定位直接影响绞刀头的挖掘性能。

在绞刀头的实际生产过程中，由于绞刀齿座的焊接定位是一个三维空间位置，而绞刀臂形状是空间扭曲的三维螺旋结构，并未设有绞刀齿座焊接定位基准，因此普通安装定位方法无法满足绞刀齿座准确焊接定位问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种绞吸式挖泥船绞刀齿焊接定位装置，解决了绞刀头生产过程中，普通装配技术无法保证绞刀齿座准确焊接定位的问题。

本发明的另一目的是提供上述定位装置的定位方法。

本发明所采用的技术方案是，绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，包括基准部分、绞刀齿座位置标记部分和加固支撑部分，基准部分包括基准底板，垂直于基准底板中心设置有中心支撑轴；绞刀齿座位置标记部分包括从上至下依次套在中心支撑轴上的连接板、分度盘及基准定位盘，连接板及分度盘装配在一起，可绕中心支撑轴旋转，连接板的一侧连接有样板，样板的内侧为圆弧状，与绞刀臂的形状和尺寸相对应，圆弧上标记有刻度，和刻度位置对应在样板上设置有绞刀齿座位置标记尺；加固支撑部分包括与样板的外侧相连接的样板支撑架，样板的底部还设置有样板底部支撑装置，样板底部支撑装置焊接于样板支撑架下方。

本发明所采用的另一技术方案是，绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位方法，采用绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，其结构为：包括基准部分、绞刀齿座位置标记部分和加固支撑部分，基准部分包括基准底板，垂直于基准底板中心设置有中心支撑轴；绞刀齿座位置标记部分包括从上至下依次套在中心支撑轴上的连接板、分度盘及基准定位盘，连接板及分度盘装配在一起，可绕中心支撑轴旋转，连接板的一侧连接有样板，样板的内侧为圆弧状，与绞刀臂的形状和尺寸相对应，圆弧上标记有刻度，和刻度位置对应在样板上设置有绞刀齿座位置标记尺；加固支撑部分包括与样板的外侧相连接的样板支撑架，样板的底部还设置有样板底部支撑装置，样板底部支撑装置焊接于样板支撑架下方；

具体按照以下步骤实施：

步骤1：根据所需工艺要求，在样板上刻制同绞刀臂每条刀臂上的绞刀齿座对应的刻度线；将绞刀头的中心轴套在中心支撑轴上，将绞刀圈的底部坐在基准底板上；

步骤2：设基准底板上平面为样板轴向定位基准，将样板轴向定位；设绞刀臂为样板周向定位基准，将样板周向定位，根据设计好的工艺角度旋转样板至下一位置，用绞刀齿座位置标记尺卡在样板上和上述绞刀臂上的绞刀齿座对应的刻度上，绞刀齿座位置标记尺投影到上述绞刀臂上的点即为第一个绞刀齿座的焊接点；

步骤3：根据设计好的工艺角度继续旋转样板至下一位置，依次标记出同一条刀臂上的两个或两个以上绞刀齿座的焊接点，将绞刀齿座焊接在得到的上述绞刀臂上的两个或两个以上焊接点处，同理进行其他绞刀臂上绞刀齿座的焊接，完成本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位。

本发明的特点还在于，

其中的绞刀齿座位置标记尺为一独立可移动零件，采用磁铁制成。

其中的基准定位盘上开有锁紧螺孔，通过锁紧螺栓锁紧基准定位盘使其相对中心支撑轴不发生旋转。

其中的基准定位盘上开有销孔，通过在销孔内插入连接插销使得基准定位盘和分度盘不发生相对旋转。

本发明的有益效果是，通过绞刀齿座焊接定位装置可在三维空间上标识出绞刀头个绞刀臂上每个绞刀齿座设计焊接位置，按本安装方法进行装配即可保证绞刀齿座的准确焊接定位，进而保证绞刀头的设计挖掘能力。

附图说明

图1是绞刀头的结构示意图；

图2是本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置的结构示意图；

图3是本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置的半剖视图；

图4是本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置工作状态主视图；

图5是本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置工作状态俯视图；

图6是图3中标记的F-F视图；

图7是图5中标记的E向视图。

图中，1.基准底板，2.中心支撑轴，3.基准定位盘，3-1.锁紧螺孔，4.连接插销，5.分度盘，5-1.定位基准孔a，5-2.定位基准孔b，5-3.轴向角度定位孔a，5-4.轴向角度定位孔b，6.连接板，7.样板，7-1.标尺线a，7-2.标尺线b，7-3.标尺线投影a，7-4.标尺线投影b，7-5.绞刀齿的中心线，8.绞刀齿座位置标记尺，8-1.棱边，9.样板支撑架，10.样板底部支撑装置，11.绞刀圈，12.绞刀臂，13.绞刀毂，14.绞刀齿座，15.绞刀齿。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置的结构，如图2所示，包括基准部分、绞刀齿座位置标记部分和加固支撑部分。

基准部分包括基准底板1，垂直于基准底板1设置有中心支撑轴2，中心支撑轴2焊接于基准底板1圆心，作为底部基准以及绞刀齿座位置标记装置中心。

绞刀齿座位置标记部分包括从上至下依次套在中心支撑轴2上的连接板6、分度盘5及基准定位盘3，连接板6及分度盘5装配在一起，可绕中心支撑轴2旋转，如图3所示，基准定位盘3上开有锁紧螺孔3-1，通过锁紧螺栓可锁紧基准定位盘3使其相对中心支撑轴2不发生旋转。基准定位盘3上还开有销孔，通过在销孔内插入连接插销4使得基准定位盘3和分度盘5不发生相对旋转。连接板6的一侧通过定位孔连接有样板7，样板7的内侧为圆弧状，与绞刀臂12的形状和尺寸相对应，圆弧上标记有刻度，和刻度位置对应在样板7上设置有绞刀齿座位置标记尺8，绞刀齿座位置标记尺8为一独立可移动零件，其主要部分由磁铁构成，可吸附于样板7上作为绞刀齿座14位置沿样板标尺线投影的标记。

加固支撑部分包括通过螺栓与样板7的外侧相连接的样板支撑架9，防止样板7发生扭曲变形。样板7的底部还设置有样板底部支撑装置10，样板底部支撑装置10焊接于样板支撑架9下方，在样板7绕中心支撑轴2旋转时起支撑作用。

本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置的定位方法，具体按照以下步骤实施：

绞刀头的结构如图1所示，包括绞刀圈11，绞刀圈11上设置有多条弧形的绞刀臂12，多条绞刀臂12的顶部固定在绞刀毂13上，绞刀臂12上设置有多组相配合的绞刀齿座14及绞刀齿15。

步骤1：根据所需工艺要求，在样板7上刻制同绞刀臂12每条刀臂上的绞刀齿座14对应的刻度线；绞刀头定位：将绞刀头的中心轴套在中心支撑轴2上，将绞刀圈11的底部坐在基准底板1上；

步骤2：设基准底板1上平面为样板7轴向定位基准，将样板7轴向定位。绞刀臂12作为样板7周向旋转定位基准，将样板7周向定位，根据设计好的工艺角度旋转样板7至下一位置，用绞刀齿座位置标记尺8卡在样板7上和该刀臂上的绞刀齿座14对应的刻度上，绞刀齿座位置标记尺8投影到该刀臂上的点即为第一个绞刀齿座14的焊接点；

步骤3：根据设计好的工艺角度继续旋转样板7至下一位置，依次标记出同一条刀臂上的多个绞刀齿座14的焊接点，将绞刀齿座14焊接在得到的该刀臂上的多个焊接点处即可。同理进行其他刀臂上绞刀齿座14的焊接。

实施例1

如图4所示，绞刀臂12上的绞刀齿为错开分布形式，标尺线a7-1和标尺线b7-2为一条刀臂上绞刀齿的中心线投影，标尺线投影a7-3和标尺线投影b7-4为另一刀臂上绞刀齿的中心线投影，其下未标注的标尺线如此类推。

如图5所示，分度盘5上有内外两排圆孔，其中轴向角度定位孔a5-3和轴向角度定位孔b5-4为样板7在轴向角度定位孔，分别对应着图3中的标尺线a7-1和标尺线投影a7-3的位置，其他孔以此类推。即内外两排圆孔分别为两不同绞刀臂上样板7的轴向角度定位孔，而定位基准孔a5-1和定位基准孔b5-2为两排角度定位孔的定位基准孔。

步骤1：根据所需工艺要求，在样板7上刻制同绞刀臂12每条刀臂上的绞刀齿座14对应的刻度线；绞刀头定位：将绞刀头的中心轴套在中心支撑轴2上，将绞刀圈11的底部坐在基准底板1上；

步骤2：基准底板1上平面为基准位置，将样板底部支撑装置10与基准底板1上平面接触即样板7轴向定位。确定样板7的周向定位，将连接插销4插入分度盘5上的定位基准孔a5-1和定位基准孔b5-2，如图5所示，使得基准定位盘3在样板7绕中心支撑轴2旋转时与其同时旋转。将样板7旋至图4中基准位置O，基准位置O与绞刀臂12的夹角A为90°~120°，通过如图3所示的锁紧螺孔3-1和锁紧螺栓锁紧基准定位盘3，即得到样板7的周向旋转基准位置；

步骤3：标记绞刀齿15齿尖与中心线位置

拔出连接插销4，将样板7旋转至设计角度，即图5中虚线部分的位置。将连接插销4插入相应的定位孔，即可确定样板7的轴向投影角α，轴向投影角α为15°~120°。将绞刀齿座位置标记尺8吸附于样板7上与标尺线重合。绞刀齿座位置标记尺8上的棱边8-1即为绞刀齿15中心线的三维空间位置。

步骤4：对齐标记位置焊接绞刀齿座

如图6和图7所示，将绞刀齿15与绞刀齿座14组装在一起，调整绞刀齿座14的位置直至绞刀齿15尖点对齐标记位置P，同时绞刀齿15的中心线与对齐如图6所示的棱边8-1，将绞刀齿座14点焊于绞刀臂12上定位。

Claims (8)

1.绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，其特征在于，包括基准部分、绞刀齿座位置标记部分和加固支撑部分，所述的基准部分包括基准底板（1），垂直于基准底板（1）中心设置有中心支撑轴（2）；所述的绞刀齿座位置标记部分包括从上至下依次套在中心支撑轴（2）上的连接板（6）、分度盘（5）及基准定位盘（3），连接板（6）及分度盘（5）装配在一起，可绕中心支撑轴（2）旋转，所述的连接板（6）的一侧连接有样板（7），样板（7）的内侧为圆弧状，与绞刀臂（12）的形状和尺寸相对应，圆弧上标记有刻度，和刻度位置对应在样板（7）上设置有绞刀齿座位置标记尺（8）；所述的加固支撑部分包括与样板（7）的外侧相连接的样板支撑架（9），样板（7）的底部还设置有样板底部支撑装置（10），样板底部支撑装置（10）焊接于样板支撑架（9）下方。

2.根据权利要求1所述的绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，其特征在于，所述的绞刀齿座位置标记尺（8）为一独立可移动零件，采用磁铁制成。

3.根据权利要求1所述的绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，其特征在于，所述的基准定位盘（3）上开有锁紧螺孔（3-1），通过锁紧螺栓锁紧基准定位盘（3）使其相对中心支撑轴（2）不发生旋转。

4.根据权利要求1所述的绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，其特征在于，所述的基准定位盘（3）上开有销孔，通过在销孔内插入连接插销（4）使得基准定位盘（3）和分度盘（5）不发生相对旋转。

5.绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位方法，其特征在于，采用绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位装置，其结构为：包括基准部分、绞刀齿座位置标记部分和加固支撑部分，所述的基准部分包括基准底板（1），垂直于基准底板（1）中心设置有中心支撑轴（2）；所述的绞刀齿座位置标记部分包括从上至下依次套在中心支撑轴（2）上的连接板（6）、分度盘（5）及基准定位盘（3），连接板（6）及分度盘（5）装配在一起，可绕中心支撑轴（2）旋转，所述的连接板（6）的一侧连接有样板（7），样板（7）的内侧为圆弧状，与绞刀臂（12）的形状和尺寸相对应，圆弧上标记有刻度，和刻度位置对应在样板（7）上设置有绞刀齿座位置标记尺（8）；所述的加固支撑部分包括与样板（7）的外侧相连接的样板支撑架（9），样板（7）的底部还设置有样板底部支撑装置（10），样板底部支撑装置（10）焊接于样板支撑架（9）下方；

具体按照以下步骤实施：

步骤1：根据所需工艺要求，在样板（7）上刻制同绞刀臂（12）每条刀臂上的绞刀齿座（14）对应的刻度线；将绞刀头的中心轴套在中心支撑轴（2）上，将绞刀圈（11）的底部坐在基准底板（1）上；

步骤2：设基准底板（1）上平面为样板（7）轴向定位基准，将样板（7）轴向定位；设绞刀臂（12）为样板（7）周向定位基准，将样板（7）周向定位，根据设计好的工艺角度旋转样板（7）至下一位置，用绞刀齿座位置标记尺（8）卡在样板（7）上和上述绞刀臂（12）上的绞刀齿座（14）对应的刻度上，绞刀齿座位置标记尺（8）投影到上述绞刀臂（12）上的点即为第一个绞刀齿座（14）的焊接点；

步骤3：根据设计好的工艺角度继续旋转样板（7）至下一位置，依次标记出同一条刀臂上的两个或两个以上绞刀齿座（14）的焊接点，将绞刀齿座（14）焊接在得到的上述绞刀臂（12）上的两个或两个以上焊接点处，同理进行其他绞刀臂（12）上绞刀齿座（14）的焊接，完成本发明绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位。

6.根据权利要求5所述的绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位方法，其特征在于，所述的绞刀齿座位置标记尺（8）为一独立可移动零件，采用磁铁制成。

7.根据权利要求5所述的绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位方法，其特征在于，所述的基准定位盘（3）上开有锁紧螺孔（3-1），通过锁紧螺栓锁紧基准定位盘（3）使其相对中心支撑轴（2）不发生旋转。

8.根据权利要求5所述的绞吸式挖泥船绞刀齿座焊接定位方法，其特征在于，所述的基准定位盘（3）上开有销孔，通过在销孔内插入连接插销（4）使得基准定位盘（3）和分度盘（5）不发生相对旋转。

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