CN102489822A - 一种焊接坡口仿形加工装置 - Google Patents

Abstract

一种气割设备，具体来说涉及气割圆形和非直线形接边的一种焊接坡口仿形加工装置，所述的气割枪横杆（4）垂直固接在半自动小车（1）的一侧的后部，气割枪横杆（4）上装有气割枪调整块（5），在气割枪调整块（5）上装有气割枪（6），与气割枪横杆（4）的同侧，半自动小车（1）的前部固接有靠轮横杆（7），靠轮横杆（7）上安装有靠轮调整块（9），靠轮调整块（9）上安装有靠轮竖杆（8），在靠轮竖杆（8）的下端装有靠轮（10），所述的靠轮（10）的圆周紧靠着待加工焊接坡口零件（11）的接边上，所述的导向轮（3）转向远离接边方向，本发明的零部件少，通用性好，安装调试方便，生产周期短，可满足生产的需要。

Description

一种焊接坡口仿形加工装置

技术领域

本发明涉及一种气割设备，具体来说涉及气割圆形和非直线形接边的一种焊接坡口仿形加工装置。

背景技术

现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝，但是，要做到这一点，首先必须正确选择焊接坡口。国家标准GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》中，对焊接坡口就有明确的规定，由此可见，焊接坡口重要性，换句话说，只有选用了正确的焊接坡口，才能保证焊件接头不出现工艺缺陷，从而保证经焊接出的连接体，达到设计的机械性能要求。焊接坡口类似于零件的倒角，其在圆形和曲线形连接体上加工的工艺过程分二步：一是先将连接体的接边加工成形；二是再沿接边加工出焊接坡口。尤其是大型连接体（直径大于0.8米）的焊接坡口的加工，基本如此。比如直径大于数米的卷筒、齿轮、滑轮等圆形构件都采用焊接结构，由于这些结构承受的力巨大，因此对焊接要求较高，不能出现焊接工艺缺陷。在这些大直径的圆形构件中，都有幅板作为基础件，辐板为环形零件，直径甚至达到5米以上，且外圆和内圆都需要开焊接坡口，难度较大。用传统方法加工幅板焊接坡口，多采用大型立车加工，用大型立车加工存在的不足是：首先辐板的接边必须是圆形；其次需要大型立车，且装卡及加工周期长，加工费用高等。为此，现有技术采用半自动小车的方法来加工幅板焊接坡口：这是一种采用轨道和半自动小车的气割方式，半自动小车带着气割枪沿轨道运行，加工出与轨道相同的圆形或曲线的焊接坡口。现有技术存在的不足是：需要根据不同的圆的直径或不同的曲线，来配置不同的导轨，一种直径的圆或曲线的轨道，只能完成与之相同的直径的圆或曲线的焊接坡口，因此需要的轨道种类多，准备时间多，人工多，效率低，浪费大。同时导轨调整、对齐时间长，切割过程须根据坡口边调整气割火焰枪，确保坡口的整齐，所以需要的导轨尤其是一旦遇上曲线的焊接坡口，采用现有技术几乎无法完成，只有采用手工切割，焊接坡口的质量极差，对焊接质量影响较大，为保证焊接质量，就需进行人工打磨，人工打磨工作量则非常大。综上所述，现有技术对气割圆形和非直线形接边的焊接坡口还存在费工、费时、成本高等不足。

发明内容

本发明的目的是克服现现有技术对气割圆形和非直线形接边的焊接坡口还存在费工、费时、成本高等不足，难以满足大型环形件加工焊接坡口的需要，提供一种结构简单，加工方便，且制作成本较低的一种焊接坡口仿形加工装置。它的零部件少，通用性好，安装调试方便，生产周期短，可满足生产的需要。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种焊接坡口仿形加工装置，包括半自动小车、驱动轮、导向轮、气割枪横杆、气割枪调整块、气割枪、靠轮横杆、靠轮竖杆、靠轮调整块、靠轮、内置动力驱动机构， 所述半自动小车由驱动轮、导向轮及内置动力驱动机构组成，导向轮在半自动小车的前端，可左右转向和锁止，所述内置动力驱动机构带动驱动轮转动，推动半自动小车前行，所述的气割枪横杆垂直固接在半自动小车的一侧的后部，气割枪横杆上装有气割枪调整块，在气割枪调整块上装有气割枪，与气割枪横杆的同侧，半自动小车的前部固接有靠轮横杆，靠轮横杆上安装有靠轮调整块，靠轮调整块上安装有靠轮竖杆，在靠轮竖杆的下端装有靠轮，所述的靠轮的圆周紧靠着待加工焊接坡口零件的接边上，所述的导向轮转向远离接边方向。

所述的内置动力驱动机构的动力源采用的是电动机，通过减速机减速后带动驱动轮。

所述的气割枪调整块可转动，以调整气割枪的角度。

所述的导向轮转动角度为10～15°。

所述的靠轮横杆与气割枪横杆之间的距离≥10厘米。

与现有技术相比，本发明由半自动小车的驱动轮提供动力，与偏转一个角度的导向轮会产生一个垂直于半自动小车的分力，该分力使靠轮始终紧靠着待加工焊接坡口零件的接边上，如此使半自动小车沿着接边进行运动，从而实现与接边的仿形。其有益效果在于：1.它的零部件少，通用性好，可对任何形状的接边进行仿形，成本低。2. 操作方便，切割过程中自动跟踪，不需要调节割嘴，不须太多的人工监控。3. 由本发明加工的焊接坡口，其制成的焊缝经100%超声波探伤一次合格率达到98%以上。4. 本发明较现有技术可节省生产时间达2/3，加工大型件，单件节省成本30%以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明移去气割枪后结构示意图。

图3是本发明使用示意图。

图中：半自动小车1，驱动轮2，导向轮3，气割枪横杆4，气割枪调整块5，气割枪6，靠轮横杆7，靠轮竖杆8，靠轮调整块9，靠轮10，待加工焊接坡口零件11，内置动力驱动机构12。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步的描述，但并非对其保护范围的限制。

参见图1、图2，本发明的一种焊接坡口仿形加工装置，包括半自动小车1、驱动轮2、导向轮3、气割枪横杆4、气割枪调整块5、气割枪6、靠轮横杆7、靠轮竖杆8、靠轮调整块9、靠轮10、内置动力驱动机构12， 所述半自动小车1由驱动轮2、导向轮3及内置动力驱动机构12组成，导向轮3在半自动小车1的前端，可左右转向和锁止，所述内置动力驱动机构12带动驱动轮2转动，推动半自动小车1前行，所述的气割枪横杆4垂直固接在半自动小车1的一侧的后部，气割枪横杆4上装有气割枪调整块5，在气割枪调整块5上装有气割枪6，与气割枪横杆4的同侧，半自动小车1的前部固接有靠轮横杆7，靠轮横杆7上安装有靠轮调整块9，靠轮调整块9上安装有靠轮竖杆8，在靠轮竖杆8的下端装有靠轮10，所述的靠轮10的圆周紧靠着待加工焊接坡口零件11的接边上，所述的导向轮3转向远离接边方向。所述的气割枪横杆4、靠轮横杆7与半自动小车1采用螺栓或焊接进行连接。所述的靠轮竖杆8通过靠轮调整块9和靠轮横杆7进行连接，靠轮调整块9有锁紧螺栓，调整时，拧松螺栓，靠轮横杆7、靠轮竖杆8分别可以在靠轮调整块9上滑动，调整到位后，分别拧紧它们的锁紧螺母。所述的靠轮10通过轴承与靠轮竖杆8进行连接，靠轮10可以绕着靠轮竖杆8进行转动，通过调整靠轮竖杆8和靠轮横杆7使靠轮10的外圆面正好接触待加工焊接坡口零件11的接边上，靠轮10在接边上滚动，减小摩擦阻力。

所述的内置动力驱动机构12的动力源采用的是电动机，通过减速机减速后带动驱动轮2。

所述的气割枪调整块5可转动，以调整气割枪6的角度。

本发明由半自动小车1的驱动轮2提供动力，与偏转一个角度的导向轮3会产生一个垂直于半自动小车1的分力，该分力使靠轮10始终紧靠着待加工焊接坡口零件11的接边上，如此使半自动小车1沿着接边进行运动，从而实现与接边的仿形。在使用中，包括以下步骤：

A．将半自动小车1置于水平放置的待加工焊接坡口零件11上，调节靠轮10置于焊接接边上，调整气割枪6的切割角度，如图1中虚线所示，即为焊接坡口角度；

B.调整导向轮3的角度，且被锁住；

C.待半自动小车1试运行一段距离，大约30cm长，确保气割枪6的割嘴正在焊接坡口的位置；

D. 待半自动小车1平稳运行后，便可点火进行切割，切割过程中，只需确保半自动小车1运行平稳，由于半自动小车1和靠轮10以切割的钢板面和切割边为基准，所以不须调节割嘴，不须太多的人工监控，焊接坡口深度比较一致，切割精度高。

所述步骤A中，半自动小车1的速度可调节，气割枪6上下、左右以及角度可以通过气割枪调整块5调节。

参见图3，本发明使用示意图，所述的导向轮3转动角度为10～15°，当转动角度小于10°时，产生的垂直于半自动小车1的分力较小，使靠轮10的圆周紧靠接边表面容易产生靠不紧现象；当转动角度大于15°时，产生的垂直于半自动小车1的分力较大，使靠轮10的圆周紧靠接边表面容易产生过紧现象，若接边表面质量稍差，会产生爬行现象，会影响焊缝质量。在使用中，接边不允许有太大的缺口，如超过4mm的切割缺口，可能会卡住靠轮10或者影响到靠轮10的平稳运行，所以如果有大的切割缺口应补焊后磨平。从图3中还可以看到，本发明除完成内、外圆焊接坡口的切割外，翻面后可以完成反面坡口的切割。

所述的靠轮横杆7与气割枪横杆4之间的距离≥10厘米。必须注意的一点是，靠轮10必须在气割枪6的前面，也就是待加工焊接坡口零件11的接边表面还没有加工焊接坡口的面上，之所以要求靠轮横杆7与气割枪横杆4之间的距离≥10厘米，是以免切割火焰损坏导向轮3。

采用本发明实现了三峡升船机滑轮幅板的焊接坡口的加工，该滑轮幅板的外圆直径为Φ4650mm，内圆直径为Φ980mm，钢板厚度为20mm，材料为Q345D，数量共256件，内外圆需要切割单边30°的焊接坡口，均采用本发明完成，焊缝100%超声波探伤一次合格率达到98%以上。与机械加工相比大大节约了成本，提高了生产效率，确保了产品质量，可节约十几万的加工成本，生产时间只需机械加工的1/3，且焊接坡口制成的焊缝100%超声波探伤一次合格率达到98%以上。 

Claims (5)

1.一种焊接坡口仿形加工装置，包括半自动小车（1）、驱动轮（2）、导向轮（3）、气割枪横杆（4）、气割枪调整块（5）、气割枪（6）、靠轮横杆（7）、靠轮竖杆（8）、靠轮调整块（9）、靠轮（10）、内置动力驱动机构（12）， 所述半自动小车（1）由驱动轮（2）、导向轮（3）及内置动力驱动机构（12）组成，导向轮（3）在半自动小车（1）的前端，可左右转向和锁止，所述内置动力驱动机构（12）带动驱动轮（2）转动，推动半自动小车（1）前行，其特征在于：所述的气割枪横杆（4）垂直固接在半自动小车（1）的一侧的后部，气割枪横杆（4）上装有气割枪调整块（5），在气割枪调整块（5）上装有气割枪（6），与气割枪横杆（4）的同侧，半自动小车（1）的前部固接有靠轮横杆（7），靠轮横杆（7）上安装有靠轮调整块（9），靠轮调整块（9）上安装有靠轮竖杆（8），在靠轮竖杆（8）的下端装有靠轮（10），所述的靠轮（10）的圆周紧靠着待加工焊接坡口零件（11）的接边上，所述的导向轮（3）转向远离接边方向。

2.根据权利要求1所述的一种焊接坡口仿形加工装置，其特征在于：所述的内置动力驱动机构（12）的动力源采用的是电动机，通过减速机减速后带动驱动轮（2）。

3.根据权利要求1所述的一种焊接坡口仿形加工装置，其特征在于：所述的气割枪调整块（5）可转动，以调整气割枪（6）的角度。

4.根据权利要求1所述的一种焊接坡口仿形加工装置，其特征在于：所述的导向轮（3）转动角度为10～15°。

5.根据权利要求1所述的一种焊接坡口仿形加工装置，其特征在于：所述的靠轮横杆（7）与气割枪横杆（4）之间的距离≥10厘米。

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