CN102211240A - 钢结构气体保护焊焊接小车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢结构气体保护焊焊接小车，其包括设置在壳体内部的行走机构和焊枪轴向调整机构，设置在壳体外部的焊枪径向调整机构、焊枪夹角摆动机构、悬挂锁紧机构、导向机构、送丝机构以及焊丝盘；该行走机构、焊枪轴向调整机构、焊枪径向调整机构、焊枪夹角摆动机构及送丝机构分别与控制机构连接；使小车在控制机构控制下沿着焊接轨道运行而进行自动焊接，具有结构设计合理、安装方便以及控制精度高的优点。

Description

钢结构气体保护焊焊接小车

技术领域

本发明涉及焊接设备，尤其涉及一种钢结构气体保护焊焊接小车。

背景技术

目前，气体保护焊接由于具备焊接效率高、操作方便、焊接质量高等优点在各类钢结构工程中应用十分广泛，特别是海洋工程中的钢结构多采用手工气体保护焊接方法，手工焊接效率低下，焊工劳动强度较高，导致施工周期长；另外，海上安装作业受天气变化影响大，因此风险也大。随着海洋石油的不断开发，施工量也随着不断增加，为了加快施工进度，方便施工作业，同时也为减少海上作业的风险，该行业不断研究开发了适合气体保护焊接使用的自动焊接设备。现有的自动焊接设备包括焊接小车、焊接轨道和自动控制机构；焊接小车沿着预先敷设的焊接轨道运行，在自动控制机构的控制下，调整焊接小车焊枪的自身位置及施焊位置，从而完成自动焊接。

但是，现有焊接小车还存在结构复杂、笨重、安装不便、控制精度低等缺点，因此仍有待进行改进。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种钢结构气体保护焊焊接小车，其是在一个金属壳体的内外部分别设置行走机构、焊枪轴向调整机构、焊枪径向调整机构、焊枪夹角摆动机构、悬挂锁紧机构、导向机构、送丝机构以及焊丝盘，使小车在控制机构控制下沿着焊接轨道运行而进行自动焊接，具有结构设计合理、安装方便以及控制精度高的优点。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，包括设置在壳体A内部的行走机构1和焊枪轴向调整机构2，设置在壳体A外部的焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4、悬挂锁紧机构5、导向机构、送丝机构8以及焊丝盘9；该行走机构1、焊枪轴向调整机构2、焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4及送丝机构8分别与控制机构连接。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中行走机构1包括驱动电机13和驱动齿轮11；该驱动电机13通过电机座12而固定在壳体A内侧壁上，该驱动齿轮11安装在驱动电机13输出轴上，且驱动齿轮11与焊接轨道传动齿轮咬合连接而使焊接小车沿轨道定向运动。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中焊枪轴向调整机构2包括驱动电机21、传动丝母22、导向支架23、传动螺杆24、机架25、同步传动轮26以及同步齿型带27；该驱动电机21通过机架25固定在壳体A内底部，且驱动电机21驱动轴穿过机架25一端并通过同步齿型带27与设置在机架25另一端的同步传动轮26连动，该同步传动轮26通过插销连接传动螺杆24，该传动螺杆24穿过机架25与传动丝母22通过丝扣连接，该传动丝母22通过螺栓与位于机架25上方的导向支架23底部固定。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中焊枪径向调整机构3包括机架31、滑块座32、传动丝母33、传动螺杆34、传动齿轮35、驱动电机36、直线轴承芯轴37及固定块38；该机架31为断面呈L字形的板体，该机架31与驱动电机36平行的板体通过螺栓固定在焊枪轴向调整机构2导向支架23位于同步齿形带27上方与驱动电机21垂直的侧壁上；该驱动电机36通过螺栓固定在机架31与壳体A底部垂直的板体一侧，且驱动电机36驱动轴穿过机架31与壳体A底部垂直板体后安装齿轮361，该齿轮361与设置在机架31与壳体A底部垂直板体的传动齿轮35啮合，该传动齿轮35与穿设在机架31与壳体A底部垂直板体的传动螺杆34通过插销连接，该传动螺杆34与传动丝母33通过丝扣螺接，该传动丝母33通过螺栓与滑块座32底部固定，两个直线轴承芯轴37与驱动电机36位于机架31与壳体A底部垂直板体的同侧且位于滑块座32下方，其一端分别通过插销固定在机架31与壳体A底部垂直板体上，另一端通过一个固定块38连接一体，使该两个直线轴承芯轴37处于平行状态。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中焊枪夹角摆动机构4包括精密减速器41、驱动电机42、焊枪43、安装座44、接气管45以及进丝嘴46；该安装座44为一板体，该板体一侧通过螺栓固定精密减速器41，该精密减速器41内部齿轮与固定在精密减速器41壳体上的驱动电机42延伸到精密减速器41内部的输出轴前端驱动齿轮啮合，精密减速器41的输出轴上安装焊枪43，该焊枪43根部连接接气管45和进丝嘴46，该板体另一侧通过螺栓安装在位于壳体A外侧且与焊枪径向调整机构3滑块座32连接的框型架10背离壳体A一侧的下部。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中导向机构为位于壳体A同一外侧的方形导向机构6以及梯形导向机构7构成的复合型导向机构；该方形导向机构6包括轴承61、方形导向轮62、轮轴63以及方形导向轮座64，该方形导向轮62为轮面轴向设有截面呈方形凸台的轮子，该轮子穿设在轮轴63上，该轮轴63的两端分别套设轴承61，该轴承61位于方形导向轮座64内，该方形导向轮座64通过螺钉连接固定在壳体A外侧；该梯形导向机构7包括轴承71、梯形导向轮72、轮轴73及梯形导向轮座74，该梯形导向轮72为轮面轴向设有截面呈梯形凹槽的轮子，该轮子穿设在轮轴73上，该轮轴73的两端分别套设轴承71，该轴承71位于梯形导向轮座74内，该梯形导向轮座74通过螺钉连接固定在壳体A外侧。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中悬挂锁紧机构5为四个，分别安装在壳体A外侧的四个端部；该悬挂锁紧机构5包括锁紧手轮51、锁紧座52、弹簧53、锁紧轴54、锁紧压轮55、上部固定套筒56、锁紧套圈57、下部固定套筒58以及中心轴59；该锁紧压轮55安装锁紧轴54的一端，该锁紧轴54的另一端穿过中心轴59下端圆孔后通过螺栓与中心轴固定，该中心轴59的上端依次穿过下部固定套筒58、弹簧53、锁紧套圈57和上部固定套筒56后与锁紧手轮51螺纹配合，该锁紧套圈57通过其上部的紧固螺钉与中心轴59紧固一体，使锁紧套圈57与中心轴59同步移动，该上部固定套筒56与下部固定套筒58分别焊接在锁紧座52上，该锁紧座52通过螺钉安装在壳体A的外侧壁上。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中送丝机构8包括壳体，该壳体外部设置旋转手柄81、送丝驱动电机86、进丝嘴88以及送丝嘴89，该壳体内部设置螺杆82、压丝轮座83、压丝轮84、送丝轮85以及限位块87；该压丝轮84嵌入压丝轮座83内，并通过直线芯轴穿过压丝轮84和压丝轮座83两侧中心孔而使压丝轮84和压丝轮座83连接一体，使压丝轮84沿直线芯轴自由转动，该螺杆82下端插入压丝轮座83的上部中心孔并与压丝轮座83螺纹配合；该限位块87套设在螺杆82上部；该设置在壳体顶部的旋转手柄81套设在穿出壳体顶部的螺杆82顶端并通过销轴与螺杆82连接一体，使旋转手柄81与螺杆82同步转动；该送丝驱动电机86通过插销安装在框形架10上部，且送丝驱动电机86输出轴穿入壳体内部与送丝轮85连接；该进丝嘴88安装在送丝机构壳体靠近送丝盘一侧的侧壁上，该送丝嘴89安装在送丝机构壳体靠近焊枪夹角摆动机构一侧的侧壁上，且送丝嘴89与焊枪夹角摆动机构的进丝嘴46之间通过导向软管接通，该进丝嘴88和送丝嘴89的中心线与压丝轮84和送丝轮85的接触点位于同一直线；所述焊丝盘9通过盘架91固定在壳体A外部。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中控制机构包括分布式计算机与手控盒，该手控盒通过通讯电缆与分布式计算机的232或者495通讯接口连接；该行走机构1、焊枪轴向调整机构2、焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4以及送丝机构8的驱动电机分别通过通讯电缆与分布式计算机的232或者495通讯接口连接。

前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中驱动电机为直流微电机。

本发明钢结构气体保护焊焊接小车的有益效果，该焊接小车行走机构是由电机驱动并采用齿轮啮合传动方式，齿轮啮合传动不会出现摩擦打滑现象，齿轮与齿轮之间紧密接触，通过齿轮啮合传递力实现传动动作，而不是通过摩擦传动，因此使小车行走精度高，从而可有效提高焊接精度；悬挂锁紧机构与导向机构可以使焊接小车与轨道紧密捏合并能够沿轨道稳定运动，悬挂锁紧机构共有四个，该锁紧滚轮与焊接轨道弹性锁紧，使得焊接小车与焊接导轨间接触得更好，当焊接导轨相对于其自身中心径向出现误差时，由于悬挂锁紧机构的锁紧轮在弹簧弹性作用下具有沿着凸凹不平表面行走的功能，可让焊接小车始终保持与轨道面贴紧状态，能够在焊接导轨运行平稳流畅，从而消除焊接导轨在径向的误差；导向机构是由方形导向轮和梯形导向轮组成的复合型导向机构，具有组合导向作用，目的是限制焊接小车的侧向移动方向，让焊接小车只能沿着焊接轨道运行；

该焊枪轴向调整机构的作用是通过导向支架沿着被焊接管线轴向的往复直线运动，带动焊枪径向调整机构、送丝机构和焊枪夹角摆动机构沿着被焊接管线的轴向做往复直线运动，其中径向调整机构、送丝机构和焊枪夹角摆动机构通过框型架连接为一个整体，焊枪作为焊枪夹角摆动机构的一部分将同步沿着被焊接管线的轴向做往复直线运动，从而实现焊接作业时焊枪可沿着被焊接管线的轴向(横向)进行上下位置调节。

该焊枪径向调整机构的作用是通过滑块座沿着被焊接管线径向的往复直线运动，带动送丝机构和焊枪夹角摆动机构能够沿着被焊管线径向做往复直线运动，其中送丝机构和焊枪夹角摆动机构通过框型架被固定在一起。焊枪作为焊枪夹角摆动机构的一部分将同步沿着被焊接管线的径向做往复直线运动，从而实现焊接作业时焊枪可沿着被焊管线径向进行其与被焊接面高度的调节。

焊枪夹角摆动机构的作用是使焊枪在焊接时以一点为中心，在被焊管线轴向以一定的规律摆动，使焊接电弧能够按焊接工艺要求运动，该机构包括驱动电机以及精密减速器，该精密减速器与驱动电机的输出轴连接，焊枪固定在精密减速器的输出轴上，由控制机构控制驱动电机左右旋转并通过精密减速器降低旋转速度，在摆动时其摆动幅度、摆动频率、两端点停留时间均可进行调节，这样作用就是可以使焊枪任意调节其焊接的角度和摆动速度，达到焊接工艺的要求。

送丝机构的作用是使缠绕在送丝盘上的焊丝在焊接作业时通过送丝机构被输送到焊枪。安装焊丝时，先旋转手柄，使螺杆旋转，带动压丝轮座及压丝轮向上移动，压丝轮与送丝轮间的距离加大，便于安装焊丝。这时将焊丝穿入进丝嘴，通过压丝轮和送丝轮之间的缝隙从另一端的送丝嘴穿出。旋转手柄，使螺杆旋转，带动压丝轮座及压丝轮向下移动，压丝轮与送丝轮间的距离减小，使得压丝轮将焊丝压到送丝轮上。启动送丝电机，送丝电机带动送丝轮，将焊丝送出至安装于焊枪结构上的进丝嘴。通过旋转手柄可调解压丝轮和送丝轮之间的压紧力，从而针对不同规格和材料的焊丝都可通过调节压紧力避免在送丝过程中出现打滑现象。

焊枪径向调整机构中的直线轴承芯轴是起导向作用，使滑块座沿着两直线芯轴做直线运动，且不会发生翻转。

附图说明：

图1为本发明整体结构平面图。

图2为本发明整体结构立体示意图。

图3为本发明梯形导向轮结构示意图。

图4为本发明方形导向轮结构示意图。

图5为本发明行走机构结构示意图。

图6为本发明悬挂锁紧机构示意图。

图7A焊枪的轴向调整机构剖面图。

图7B焊枪的轴向调整机构立体图。

图8A焊枪径向调整机构剖面图。

图8B焊枪径向调整机构立体图。

图9为本发明焊枪夹角摆动机构示意图。

图10A为本发明送丝机构剖面图。

图10B为本发明送丝机构外观图。

图中主要标号说明：1行走机构、11驱动齿轮、12电机座、13驱动电机、2焊枪轴向调整机构、21驱动电机、22传动丝母、23导向支架、24传动螺杆、25机架、26同步轮、27同步齿型带、3焊枪径向调整机构、31机架、32滑块座、33传动丝母、34传动丝杠、35传动齿轮、36驱动电机、361齿轮、37直线轴承芯轴、38固定块、4焊枪夹角摆动机构、41精密减速器、42驱动电机、43焊枪、44安装座、45接气管、46、进丝嘴、5小车悬挂锁紧机构、51锁紧手轮、52锁紧座、53锁紧弹簧、54锁紧轴、55锁紧压轮、56上部固定套筒、57锁紧套圈、58下部固定套筒、59中心轴、6方形导向轮、61轴承、62方形导向轮、63轴、64方形导向轮座、7梯形导向轮、71轴承、72梯形导向轮、73轴、74梯形导向轮座、8送丝机构、81旋转手柄、82螺杆、83压丝轮座、84压丝轮、85送丝轮、86送丝驱动电机、87限位块、88进丝嘴、89送丝嘴、9焊丝盘、91焊丝盘架、10框型架、A壳体。

具体实施方式

如图1至图10所示，本发明钢结构气体保护焊焊接小车，其包括设置在壳体A内部的行走机构1和焊枪轴向调整机构2，设置在壳体A外部的焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4、悬挂锁紧机构5、导向机构、送丝机构8以及焊丝盘9；该行走机构1、焊枪轴向调整机构2、焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4及送丝机构8分别与控制机构连接。

如图5所示，本发明钢结构气体保护焊焊接小车，其行走机构1包括驱动电机13和驱动齿轮11；该驱动电机13通过电机座12而固定在壳体A内侧壁上，该驱动齿轮11安装在驱动电机13输出轴上，且驱动齿轮11与焊接轨道传动齿轮咬合连接而使焊接小车沿轨道定向运动。

如图7A、图7B所示，本发明前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中焊枪轴向调整机构2包括驱动电机21、传动丝母22、导向支架23、传动螺杆24、机架25、同步传动轮26以及同步齿型带27；该驱动电机21通过机架25固定在壳体A内底部，且驱动电机21驱动轴穿过机架25一端并通过同步齿型带27与设置在机架25另一端的同步传动轮26连动，该同步传动轮26通过插销连接传动螺杆24，该传动螺杆24穿过机架25与传动丝母22通过丝扣连接，该传动丝母22通过螺栓与位于机架25上方的导向支架23底部固定。

如图8A、图8B所示，本发明钢结构气体保护焊焊接小车，其中焊枪径向调整机构3包括机架31、滑块座32、传动丝母33、传动螺杆34、传动齿轮35、驱动电机36、直线轴承芯轴37及固定块38；该机架31为断面呈L字形的板体，该机架31与驱动电机36平行的板体通过螺栓固定在焊枪轴向调整机构2导向支架23位于同步齿形带27上方与驱动电机21垂直的侧壁上；该驱动电机36通过螺栓固定在机架31与壳体A底部垂直的板体一侧，且驱动电机36驱动轴穿过机架31与壳体A底部垂直板体后安装齿轮361，该齿轮361与设置在机架31与壳体A底部垂直板体的传动齿轮35啮合，该传动齿轮35与穿设在机架31与壳体A底部垂直板体的传动螺杆34通过插销连接，该传动螺杆34与传动丝母33通过丝扣螺接，该传动丝母33通过螺栓与滑块座32底部固定，两个直线轴承芯轴37与驱动电机36位于机架31与壳体A底部垂直板体的同侧且位于滑块座32下方，其一端分别通过插销固定在机架31与壳体A底部垂直板体上，另一端通过一个固定块38连接一体，使该两个直线轴承芯轴37处于平行状态。

如图9所示，本发明钢结构气体保护焊焊接小车，其中焊枪夹角摆动机构4包括精密减速器41、驱动电机42、焊枪43、安装座44、接气管45以及进丝嘴46；该安装座44为一板体，该板体一侧通过螺栓固定精密减速器41，该精密减速器41内部齿轮与固定在精密减速器41壳体上的驱动电机42延伸到精密减速器41内部的输出轴前端驱动齿轮啮合，精密减速器41的输出轴上安装焊枪43，该焊枪43根部连接接气管45和进丝嘴46，该板体另一侧通过螺栓安装在位于壳体A外侧且与焊枪径向调整机构3滑块座32连接的框型架10背离壳体A一侧的下部。

如图3、图4所示，本发明钢结构气体保护焊焊接小车，其中导向机构为位于壳体A同一外侧的方形导向机构6以及梯形导向机构7构成的复合型导向机构；该方形导向机构6包括轴承61、方形导向轮62、轮轴63以及方形导向轮座64，该方形导向轮62为轮面轴向设有截面呈方形凸台的轮子，该轮子穿设在轮轴63上，该轮轴63的两端分别套设轴承61，该轴承61位于方形导向轮座64内，该方形导向轮座64通过螺钉连接固定在壳体A外侧；该梯形导向机构7包括轴承71、梯形导向轮72、轮轴73及梯形导向轮座74，该梯形导向轮72为轮面轴向设有截面呈梯形凹槽的轮子，该轮子穿设在轮轴73上，该轮轴73的两端分别套设轴承71，该轴承71位于梯形导向轮座74内，该梯形导向轮座74通过螺钉连接固定在壳体A外侧。

如图6所示，本发明前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中悬挂锁紧机构5为四个，分别安装在壳体A外侧的四个端部；该悬挂锁紧机构5包括锁紧手轮51、锁紧座52、弹簧53、锁紧轴54、锁紧压轮55、上部固定套筒56、锁紧套圈57、下部固定套筒58以及中心轴59；该锁紧压轮55安装锁紧轴54的一端，该锁紧轴54的另一端穿过中心轴59下端圆孔后通过螺栓与中心轴固定，该中心轴59的上端依次穿过下部固定套筒58、弹簧53、锁紧套圈57和上部固定套筒56后与锁紧手轮51螺纹配合，该锁紧套圈57通过其上部的紧固螺钉与中心轴59紧固一体，使锁紧套圈57与中心轴59同步移动，该上部固定套筒56与下部固定套筒58分别焊接在锁紧座52上，该锁紧座52通过螺钉安装在壳体A的外侧壁上。

如图10A、图10B所示，本发明前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中送丝机构8包括壳体，该壳体外部设置旋转手柄81、送丝驱动电机86、进丝嘴88以及送丝嘴89，该壳体内部设置螺杆82、压丝轮座83、压丝轮84、送丝轮85以及限位块87；该压丝轮84嵌入压丝轮座83内，并通过直线芯轴穿过压丝轮84和压丝轮座83两侧中心孔而使压丝轮84和压丝轮座83连接一体，使压丝轮84沿直线芯轴自由转动，该螺杆82下端插入压丝轮座83的上部中心孔并与压丝轮座83螺纹配合；该限位块87套设在螺杆82上部；该设置在壳体顶部的旋转手柄81套设在穿出壳体顶部的螺杆82顶端并通过销轴与螺杆82连接一体，使旋转手柄81与螺杆82同步转动；该送丝驱动电机86通过插销安装在框形架10上部，且送丝驱动电机86输出轴穿入壳体内部与送丝轮85连接；该进丝嘴88安装在送丝机构壳体靠近送丝盘一侧的侧壁上，该送丝嘴89安装在送丝机构壳体靠近焊枪夹角摆动机构一侧的侧壁上，且送丝嘴89与焊枪夹角摆动机构的进丝嘴46之间通过导向软管接通，该进丝嘴88和送丝嘴89的中心线与压丝轮84和送丝轮85的接触点位于同一直线；所述焊丝盘9通过盘架91固定在壳体A外部。

本发明前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中控制机构包括分布式计算机与手控盒，该手控盒通过通讯电缆与分布式计算机的232或者495通讯接口连接；该行走机构1、焊枪轴向调整机构2、焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4以及送丝机构8的驱动电机分别通过通讯电缆与分布式计算机的232或者495通讯接口连接。前述的钢结构气体保护焊焊接小车，其中驱动电机为直流微电机。

如图1、图2所示，本发明钢结构气体保护焊焊接小车，其在一个铝合金制作的壳体A内部安装有行走机构1、焊枪轴向调整机构2；壳体A外部安装有焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4、悬挂锁紧机构5、方形导向机构6、梯形导向机构7、送丝机构8以及焊丝盘9；该行走机构1、焊枪轴向调整机构2、焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4以及送丝机构8分别与控制机构连接。使用时，将壳体A放在钳工用的工作台上，将焊接小车的行走机构1、焊枪轴向调整机构2；壳体A外部安装有焊枪径向调整机构3、焊枪夹角摆动机构4、悬挂锁紧机构5、方形导向机构6、梯形导向机构7、送丝机构8和焊丝盘9分别用螺钉或螺栓固定在壳体相应位置即可使用。

本发明钢结构气体保护焊焊接小车工作时，将该焊接小车放在焊接轨道上，使梯形导向轮和方形导向轮与轨道相应的梯形导轨和方形导轨对应；然后旋动锁紧手轮，带动锁紧轴及锁紧压轮移动，使锁紧压轮与轨道内壁靠紧，使得焊接小车与轨道靠紧夹住。焊接小车在运动过程中车体重量全部由方形导向机构承担，梯形导向机构起辅助导向作用。行走机构的齿轮不承受除传动以外的任何方向的力。

焊接前，先将送丝盘9上的焊丝通过手工导入方式将其送入送丝机构的进丝嘴88，并使焊丝穿过送丝机构的送丝轮85与压丝轮84之间的空隙而从送丝嘴89穿出，此时，启动送丝机构的送丝驱动电机86，可通过送丝驱动电机86驱动送丝轮85和压丝轮84转动，实现自动送丝；然后焊丝穿过送丝嘴89与焊枪夹角摆动机构的进丝嘴46之间的导向软管进入焊枪夹角摆动机构的进丝嘴46，进而到达焊枪前端，连续送丝即可实现焊接作业。

焊接前，通过手控盒控制焊枪径向调整机构和焊枪轴向调整机构的动作，使焊枪在焊道处就位；随后通过手控盒设定焊接参数，设定焊接小车行进速度为200mm/min～1000mm/min，夹角摆动幅度为±0.5～30°，焊接电压为20～40V，焊接电流150A～350A、送丝速度1000～15000mm/min、保护气体流速15～25L/min；然后打开焊接电源，按下开始按钮，送保护气，送丝；当焊丝接触到工件，电弧燃起，焊接开始；松开开始按钮，停止送丝，电弧熄灭，延时关保护气，焊接结束。

本发明钢结构气体保护焊焊接小车，其中，该焊枪轴向调整机构是由驱动电机通电开始转动，通过同步齿型带27带动同步传动轮26连动，该同步传动轮26带动传动螺杆24转动，该传动螺杆24再通过传动丝母将转动转化为往复直线运动，由传动丝母22带动导向支架23在机架25上做往复直线运动。

焊枪径向调整机构的机架31安装在导向支架23上，从而带动焊枪径向调整机构做往复直线运动。其中安装有焊枪的焊枪夹角摆动机构和送丝机构通过框型架10的连接作用而可以与焊枪径向调整机构同步进行往复直线运动，从而实现焊接作业时焊枪沿着被焊接管线的轴向(横向)进行上下位置调节。

该焊枪径向调整机构是由驱动电机通电开始转动，带动齿轮35及传动螺杆34；传动螺杆34通过传动丝母33把转动变为往复直线运动，传动丝母带动滑块座32在直线轴承芯轴38上做往复直线运动。焊枪夹角摆动机构和送丝机构通过框型架10与滑块座32连接，使焊枪夹角摆动机构和送丝机构跟随滑块座32做直线运动。从而实现焊接作业时焊枪可沿着被焊管线径向进行其与被焊接面高度的调节。

该焊枪夹角摆动机构是通过控制机构控制驱动电机42左右旋转，借助精密减速器41将转速速度减慢，然后由精密减速器41的输出轴输出，使安装在精密减速器41输出轴上的焊枪随着输出轴一起摆动，完成焊接作业。主要目的是通过减速器降低转速从而提高电机的输出扭矩，以满足焊枪夹角摆动的扭矩需求。

该送丝机构是由驱动电机86通电开始转动，带动送丝轮85转动，通过压丝轮84与送丝轮85的压紧力，夹持焊丝沿着送丝轮85的转动方向做直线运动，将焊丝运送至焊枪嘴，使焊丝与被焊工件接触开始焊接作业。

本发明钢结构气体保护焊焊接小车的控制机构包括分布式计算机与手控盒，该手控盒通过通讯电缆与分布式计算机的232或者495通讯接口连接；该行走机构、焊枪轴向调整机构、焊枪径向调整机构、焊枪夹角摆动机构以及送丝机构的驱动电机分别通过通讯电缆与分布式计算机的232或者495通讯接口连接；该驱动电机为直流微电机。本发明使用的分布式计算机、手控盒、精密减速器与直流微电机均为现有技术，本实施例中未进行说明的内容也为现有技术，故不再进行赘述。

自动焊接小车壳体采用高强铝合金制造，为适应海洋工程需要，所有机构都要求具有耐海洋气候腐蚀的能力。

本发明钢结构气体保护焊焊接小车具有的优点是：

1、结构紧凑合理、整体重量轻、方便搬运。2、导向机构是由方形导向轮和梯形导向轮组成的复合型导向机构，具有组合导向作用，可以限制焊接小车向侧面移动，让焊接小车只能沿着焊接轨道运行，移动位置准确。3、锁紧机构采用弹性锁紧方式，使该锁紧滚轮与焊接轨道弹性锁紧，使得焊接小车与焊接导轨间接触得更好，让焊接小车始终保持与轨道面贴紧状态，以便能够在焊接导轨运行平稳流畅，从而消除焊接导轨在径向的误差。4、行走机构中的传动齿轮不承受除传动力矩之外的任何力矩，可有效的保护传动齿轮与轨道，使用寿命长。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，包括设置在壳体(A)内部的行走机构(1)和焊枪轴向调整机构(2)，设置在壳体(A)外部的焊枪径向调整机构(3)、焊枪夹角摆动机构(4)、悬挂锁紧机构(5)、导向机构、送丝机构(8)以及焊丝盘(9)；该行走机构(1)、焊枪轴向调整机构(2)、焊枪径向调整机构(3)、焊枪夹角摆动机构(4)及送丝机构(8)分别与控制机构连接。

2.根据权利要求1所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述行走机构(1)包括驱动电机(13)和驱动齿轮(11)；该驱动电机(13)通过电机座(12)而固定在壳体(A)内侧壁上，该驱动齿轮(11)安装在驱动电机(13)输出轴上，且驱动齿轮(11)与焊接轨道传动齿轮咬合连接而使焊接小车沿轨道定向运动。

3.根据权利要求1所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述焊枪轴向调整机构(2)包括驱动电机(21)、传动丝母(22)、导向支架(23)、传动螺杆(24)、机架(25)、同步传动轮(26)以及同步齿型带(27)；该驱动电机(21)通过机架(25)固定在壳体(A)内底部，且驱动电机(21)驱动轴穿过机架(25)一端并通过同步齿型带(27)与设置在机架(25)另一端的同步传动轮(26)连动，该同步传动轮(26)通过插销连接传动螺杆(24)，该传动螺杆(24)穿过机架(25)与传动丝母(22)通过丝扣连接，该传动丝母(22)通过螺栓与位于机架(25)上方的导向支架(23)底部固定。

4.根据权利要求1所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述焊枪径向调整机构(3)包括机架(31)、滑块座(32)、传动丝母(33)、传动螺杆(34)、传动齿轮(35)、驱动电机(36)、直线轴承芯轴(37)及固定块(38)；该机架(31)为断面呈L字形的板体，该机架(31)与驱动电机(36)平行的板体通过螺栓固定在焊枪轴向调整机构(2)导向支架(23)位于同步齿形带(27)上方与驱动电机(21)垂直的侧壁上；该驱动电机(36)通过螺栓固定在机架(31)与壳体(A)底部垂直的板体一侧，且驱动电机(36)驱动轴穿过机架(31)与壳体(A)底部垂直板体后安装齿轮(361)，该齿轮(361)与设置在机架(31)与壳体(A)底部垂直板体的传动齿轮(35)啮合，该传动齿轮(35)与穿设在机架(31)与壳体(A)底部垂直板体的传动螺杆(34)通过插销连接，该传动螺杆(34)与传动丝母(33)通过丝扣螺接，该传动丝母(33)通过螺栓与滑块座(32)底部固定，两个直线轴承芯轴(37)与驱动电机(36)位于机架(31)与壳体(A)底部垂直板体的同侧且位于滑块座(32)下方，其一端分别通过插销固定在机架(31)与壳体(A)底部垂直板体上，另一端通过一个固定块(38)连接一体，使该两个直线轴承芯轴(37)处于平行状态。

5.根据权利要求1所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述焊枪夹角摆动机构(4)包括精密减速器(41)、驱动电机(42)、焊枪(43)、安装座(44)、接气管(45)以及进丝嘴(46)；该安装座(44)为一板体，该板体一侧通过螺栓固定精密减速器(41)，该精密减速器(41)内部齿轮与固定在精密减速器(41)壳体上的驱动电机(42)延伸到精密减速器(41)内部的输出轴前端驱动齿轮啮合，精密减速器(41)的输出轴上安装焊枪(43)，该焊枪(43)根部连接接气管(45)和进丝嘴(46)，该板体另一侧通过螺栓安装在位于壳体(A)外侧且与焊枪径向调整机构(3)滑块座(32)连接的框型架(10)背离壳体(A)一侧的下部。

6.根据权利要求1所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述导向机构为位于壳体(A)同一外侧的方形导向机构(6)以及梯形导向机构(7)构成的复合型导向机构；

该方形导向机构(6)包括轴承(61)、方形导向轮(62)、轮轴(63)以及方形导向轮座(64)，该方形导向轮(62)为轮面轴向设有截面呈方形凸台的轮子，该轮子穿设在轮轴(63)上，该轮轴(63)的两端分别套设轴承(61)，该轴承(61)位于方形导向轮座(64)内，该方形导向轮座(64)通过螺钉连接固定在壳体(A)外侧；

该梯形导向机构(7)包括轴承(71)、梯形导向轮(72)、轮轴(73)及梯形导向轮座(74)，该梯形导向轮(72)为轮面轴向设有截面呈梯形凹槽的轮子，该轮子穿设在轮轴(73)上，该轮轴(73)的两端分别套设轴承(71)，该轴承(71)位于梯形导向轮座(74)内，该梯形导向轮座(74)通过螺钉连接固定在壳体(A)外侧。

7.根据权利要求1所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述悬挂锁紧机构(5)为四个，分别安装在壳体(A)外侧的四个端部；该悬挂锁紧机构(5)包括锁紧手轮(51)、锁紧座(52)、弹簧(53)、锁紧轴(54)、锁紧压轮(55)、上部固定套筒(56)、锁紧套圈(57)、下部固定套筒(58)以及中心轴(59)；该锁紧压轮(55)安装锁紧轴(54)的一端，该锁紧轴(54)的另一端穿过中心轴(59)下端圆孔后通过螺栓与中心轴固定，该中心轴(59)的上端依次穿过下部固定套筒(58)、弹簧(53)、锁紧套圈(57)和上部固定套筒(56)后与锁紧手轮(51)螺纹配合，该锁紧套圈(57)通过其上部的紧固螺钉与中心轴(59)紧固一体，使锁紧套圈(57)与中心轴(59)同步移动，该上部固定套筒(56)与下部固定套筒(58)分别焊接在锁紧座(52)上，该锁紧座(52)通过螺钉安装在壳体(A)的外侧壁上。

8.根据权利要求1所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述送丝机构(8)包括壳体，该壳体外部设置旋转手柄(81)、送丝驱动电机(86)、进丝嘴(88)以及送丝嘴(89)，该壳体内部设置螺杆(82)、压丝轮座(83)、压丝轮(84)、送丝轮(85)以及限位块(87)；该压丝轮(84)嵌入压丝轮座(83)内，并通过直线芯轴穿过压丝轮(84)和压丝轮座(83)两侧中心孔而使压丝轮(84)和压丝轮座(83)连接一体，使压丝轮(84)沿直线芯轴自由转动，该螺杆(82)下端插入压丝轮座(83)的上部中心孔并与压丝轮座(83)螺纹配合；该限位块(87)套设在螺杆(82)上部；该设置在壳体顶部的旋转手柄(81)套设在穿出壳体顶部的螺杆(82)顶端并通过销轴与螺杆(82)连接一体，使旋转手柄(81)与螺杆(82)同步转动；该送丝驱动电机(86)通过插销安装在框形架(10)上部，且送丝驱动电机(86)输出轴穿入壳体内部与送丝轮(85)连接；该进丝嘴(88)安装在送丝机构壳体靠近送丝盘一侧的侧壁上，该送丝嘴(89)安装在送丝机构壳体靠近焊枪夹角摆动机构一侧的侧壁上，且送丝嘴(89)与焊枪夹角摆动机构的进丝嘴(46)之间通过导向软管接通，该进丝嘴(88)和送丝嘴(89)的中心线与压丝轮(84)和送丝轮(85)的接触点位于同一直线；

所述焊丝盘(9)通过盘架(91)固定在壳体(A)外部。

9.根据权利要求1所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述控制机构包括分布式计算机与手控盒，该手控盒通过通讯电缆与分布式计算机的232或者495通讯接口连接；该行走机构(1)、焊枪轴向调整机构(2)、焊枪径向调整机构(3)、焊枪夹角摆动机构(4)以及送丝机构(8)的驱动电机分别通过通讯电缆与分布式计算机的232或者495通讯接口连接。

10.根据权利要求2、3、4、5或8所述的钢结构气体保护焊焊接小车，其特征在于，所述驱动电机为直流微电机。

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