CN105458473A

CN105458473A - 用于环形焊缝的自动化焊接装置

Info

Publication number: CN105458473A
Application number: CN201410417230.8A
Authority: CN
Inventors: 张建中; 高顺阶; 李丽丽; 程军; 左琛; 陈爱国; 项红斌
Original assignee: China Gezhouba Group Machinery and Ship Co Ltd
Current assignee: China Gezhouba Group Machinery and Ship Co Ltd
Priority date: 2014-08-23
Filing date: 2014-08-23
Publication date: 2016-04-06

Abstract

一种用于环形焊缝的自动化焊接装置，该装置由布置于焊接卷筒上的行走轨道板以及布置于行走轨道上的焊接小车组成；行走轨道板由三条柔性轨道组成；焊接小车中，车身前部安装有一个放置于柔性轨道上的导向轮，送料管的出口与机架下方的焊枪相配合，焊丝盘与机架上的送丝机构相配合；焊丝盘与焊丝电动机输出轴轴连接，焊丝电动机、电动机以及电源与控制箱电连接。本发明提供的用于环形焊缝的自动化焊接装置，可以解决大型卷筒结构焊接困难的问题，实现了普通埋弧自动焊在环形组合焊缝上的应用。

Description

用于环形焊缝的自动化焊接装置

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，尤其是一种用于环形焊缝的自动化焊接装置。

背景技术

在水电水利工程卷扬式提升设备中采用焊接卷筒的结构非常普遍。其结构所采用钢板较厚，焊接工作量非常大。筒体在卷制后其直缝的焊接采用平焊位的埋弧自动焊和立焊位的气电立焊工艺非常成熟。而对于筒体的环形对接焊缝，小直径筒体采用焊接滚轮架+埋弧焊的平位置焊；大直径筒体传统的焊接方法是焊条电弧焊，现在埋弧横焊和全位置气体保护焊等方法也发展起来并得到应用。而对于平焊位的卷筒腹板与卷筒毂的环形对接焊缝和卷筒腹板与筒体的组合环形焊缝的焊接，目前采用大多还是停留在手工和半自动电弧焊，焊接效率差，生产效率低，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于环形焊缝的自动化焊接装置，可以解决大型卷筒结构焊接困难的问题，实现了普通埋弧自动焊在环形组合焊缝上的应用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于环形焊缝的自动化焊接装置，

该装置由布置于焊接卷筒上的行走轨道板以及布置于行走轨道上的焊接小车组成；

行走轨道板由三条柔性轨道组成；

焊接小车为三轮焊接小车；

焊接小车中，车身前部安装有一个放置于柔性轨道上的导向轮，车身后部一侧安装有与电动机输出轴连接的主动轮，主动轮与从动轮轴连接，可水平移动立柱设置于车身上，带水平回转锁紧手轮的横臂与可水平移动立柱旋转连接；横臂一端安装有焊丝盘，横臂另一端的机架上方设置有带送料管的焊剂盒，送料管的出口与机架下方的焊枪相配合，焊丝盘与机架上的送丝机构相配合；

焊丝盘与焊丝电动机输出轴轴连接，焊丝电动机、电动机以及电源与控制箱电连接。

可水平移动立柱由套接于固定块上的水平移动滑块以及设置于水平移动滑块上的立柱组成。

机架前端安装有配重块。

机架下部安装有与焊枪中的焊丝相配合的指针。

送丝机构中，焊丝导向轮安装于横臂另一端，与机架上的送丝轮以及校正轮相配合。

本发明提供的用于环形焊缝的自动化焊接装置，有益效果如下：

1、采用三轮焊接小车，前轮为导向轮，后轮一侧为主动轮另侧作为从动轮，前轮是在槽型柔性轨道上行进，摩擦阻力小、绕轴心运动可靠性高，有效保证焊丝填充位置的准确度；采用成熟的埋弧自动焊工艺，解决了传统的焊条电弧焊和气体保护焊劳动强度大、焊接效率低、表面成型差、焊接成本高等问题，填补了国内水电水利工程机械设备大型卷筒结构环形自动焊接技术上的空白，突破了普通埋弧自动焊在环形组合焊缝上的应用。该环形自动焊技术装置能用在直径大于1米的环形对接焊缝及组合焊缝，达到国内同类产品焊接技术先进水平。

2、大幅降低焊工的劳动强度，改善作业条件。不管是原来的焊条电弧焊还是CO₂气体保护焊均属于手工焊，焊工需要长时间的低头弯腰进行操作，同时这两种焊接方法均会产生烟尘、有毒有害气体以及弧光的辐射，这些对从事焊接操作的人员均有害，而埋弧自动焊完全可以克服这些缺点。

3、有利于提高焊接质量：可以在很大程度上减少焊接质量对操作人员技能和质量意识的依赖性，从而可使因人的因素而导致的焊接缺陷、隐患大幅度降低；可提高焊缝无损检测的一次合格率，自动焊焊缝外观成型好，能充分保证焊缝质量的稳定性。

4、有利于降低焊接生产的直接成本：可以大幅度节约电能，埋弧焊填充等量熔敷金属，可以较普通焊条电弧焊节约电能25%以上，较气体保护焊节约电能15%以上；在厚板低合金高强钢焊接条件下，焊前预热工作量巨大，导致电力成本高，在自动焊条件下，由于大幅缩短了焊接工时，使得焊接电力成本大幅降低，焊接综合成本可降低20%以上；可以大幅度节约工时，降低人工成本；采用埋弧自动焊比焊条电弧焊节约焊接工时40%-60%（板愈厚，取值愈大）；比CO₂气体保护焊节约焊接工时20%-40%；这意味着可以大幅度减少焊工需求量，降低焊工培训难度，节约大量的人工工资；

可以大量节约焊材：先自动焊连续送丝，没有焊条头的浪费，一般焊条电弧焊焊条头的丢弃约占焊条重量的10%左右；另外埋弧自动焊熔敷效率可以达到99%，而CO₂气体保护焊熔敷效率只有95%，焊条电弧焊则更低，只有55%左右。

5、可以大幅度降低管理成本和设备的投入：卷筒结构腹板的环形焊缝的焊接施工中，采用本发明，可以大大改善劳动条件和降低劳动强度，提高焊接工效，保证焊接质量，其经济效益和社会效益是巨大的，具有广阔的推广应用前景。

6、配重块的设计克服了三轮小车平衡性较差的缺陷。

7、指针的设计对焊枪中焊丝的方向是否符合焊接需要作出了指示，进一步确保焊接质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1的A-A向剖视图；

图3为本发明布置于焊接卷筒上用于焊接的示意图；

图4为本发明图3的半俯视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种用于环形焊缝的自动化焊接装置，

该装置由布置于焊接卷筒1上的行走轨道板以及布置于行走轨道上的焊接小车4组成；

行走轨道板由三条柔性轨道2组成，三条柔性轨道2设置于轨道座板8上；

焊接小车4为三轮焊接小车；

焊接小车4中，车身4-1前部安装有一个放置于柔性轨道2上的导向轮4-2，车身4-1后部一侧安装有与电动机输出轴连接的主动轮4-3，主动轮4-3与从动轮4-4轴连接，可水平移动立柱4-5设置于车身4-1上，带水平回转锁紧手轮4-7的横臂4-6与可水平移动立柱4-5旋转连接；横臂4-6一端安装有焊丝盘4-3，横臂4-6另一端的机架上方设置有带送料管4-10的焊剂盒4-9，送料管4-10的出口与机架下方的焊枪4-11相配合，焊丝盘4-3与机架上的送丝机构5相配合；

焊丝盘4-3与焊丝电动机输出轴轴连接，焊丝电动机、电动机以及电源与控制箱7电连接。

可水平移动立柱4-5由套接于固定块4-5-1上的水平移动滑块4-5-2以及设置于水平移动滑块4-5-2上的立柱4-5-3组成，通过立柱水平移动手轮4-5-4可实现锁紧。

机架前端安装有配重块6。

机架下部安装有与焊枪4-11中的焊丝3相配合的指针4-12。

送丝机构5中，焊丝导向轮5-1安装于横臂4-6另一端，与机架上的送丝轮5-2以及校正轮5-3相配合。

如图3和图4所示，本发明的焊接过程如下：

焊接前，通过调整可水平移动立柱4-5和横臂4-6调整好送丝机构与焊缝区的距离。焊接时，通过控制箱7打开驱动主动轮4-3的电动机，焊接小车的主动轮4-3布置于在导向轨道上部推动整个埋弧焊机沿环形行走轨道2行走，前部导向轮沿柔性轨道2进行导向调节，通过控制箱7打开驱动焊丝盘4-3的焊丝电动机，焊丝盘4-3转动，焊丝3经送丝机构5的焊丝导向轮5-1、送丝轮5-2以及校正轮5-3之后由圆弧形方向变成竖直方向进入焊枪4-11，完成对待焊环形焊缝9的焊接。

指针的设计对焊枪中焊丝的方向是否符合焊接需要作出了指示，当焊枪4-11中的焊丝方向不能满足要求时，需根据指针4-12方向对焊丝3方向做出调整后再进行焊接，进一步确保焊接质量。

焊接时能够很容易的控制焊缝熔池的流动和分布；可实现卷筒腹板与筒体及卷筒腹板与卷筒毂环形焊缝的埋弧自动焊接，可有效的控制焊缝成形，能够获得表面成形好、焊接质量优的焊缝，减少人为因素对焊缝质量的影响。

Claims

1.一种用于环形焊缝的自动化焊接装置，其特征在于：

该装置由布置于焊接卷筒（1）上的行走轨道板以及布置于行走轨道上的焊接小车（4）组成；

行走轨道板由三条柔性轨道（2）组成；

焊接小车（4）为三轮焊接小车；

焊接小车（4）中，车身（4-1）前部安装有一个放置于柔性轨道（3）上的导向轮（4-2），车身（4-1）后部一侧安装有与电动机输出轴连接的主动轮（4-3），主动轮（4-3）与从动轮（4-4）轴连接，可水平移动立柱（4-5）设置于车身（4-1）上，带水平回转锁紧手轮（4-7）的横臂（4-6）与可水平移动立柱（4-5）旋转连接；横臂（4-6）一端安装有焊丝盘（4-8），横臂（4-6）另一端的机架上方设置有带送料管（4-10）的焊剂盒（4-9），送料管（4-10）的出口与机架下方的焊枪（4-11）相配合，焊丝盘（4-8）与机架上的送丝机构（5）相配合；

焊丝盘（4-8）与焊丝电动机输出轴轴连接，焊丝电动机、电动机以及电源与控制箱（7）电连接。

2.根据权利要求1所述的用于环形焊缝的自动化焊接装置，其特征在于：可水平移动立柱（4-5）由套接于固定块（4-5-1）上的水平移动滑块（4-5-2）以及设置于水平移动滑块（4-5-2）上的立柱（4-5-3）组成。

3.根据权利要求1所述的用于环形焊缝的自动化焊接装置，其特征在于：机架前端安装有配重块（6）。

4.根据权利要求1所述的用于环形焊缝的自动化焊接装置，其特征在于：机架下部安装有与焊枪（4-11）中的焊丝（3）相配合的指针（4-12）。

5.根据权利要求1所述的用于环形焊缝的自动化焊接装置，其特征在于：送丝机构（5）中，焊丝导向轮（5-1）安装于横臂（4-6）另一端，与机架上的送丝轮（5-2）以及校正轮（5-3）相配合。