CN107199461B - 便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件 - Google Patents
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Abstract
一种便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件,其包括定子连接组件、转子连接组件以及固定接板;所述定子连接组件与焊机的焊枪电缆、焊丝传输通路与惰性气体传输通路相连,且通过转子连接组件传输到外接焊接臂中,转子连接组件带动所述焊接臂转动,以实现镗孔的堆焊作业。因此,本发明通过定子连接组件和转子连接组件间的动静转换,确保了传输大电流、焊丝与惰性保护气体的相关回路的流通;其中,定子连接组件与焊机的焊枪电缆相连,转子连接组件与焊接臂相连,实现镗孔的自动堆焊。此外,本发明的核心连接部件可以应用于不同规格的便携式镗焊机。
Description
技术领域
本发明涉及自动化多功能机械加工装置领域,尤其一种便携式模块化镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件。
背景技术
在矿业、林业、建筑业、冶金业和船舶制造等行业,广泛使用大型工程设备。由于这些设备负重或受压极大,一些关键部位的镗孔在一段时间的作业后很容易造成形变和磨损。如果不及时维修,将使大型工程设备性能逐渐降低,以致无法使用。
然而,在大型工程设备的维修保养过程中,如何修复被损坏的镗孔是一个技术难题;即大型工程设备体积极其庞大,如果将大型工程设备运回生产厂家进行修复的成本巨大,且时间过长,降低了设备使用率。因此,需要选择在现场或就近的机械维修厂进行维修。
目前,在中国大多数情况下使用人工方式来修复损坏的镗孔,但人工方式维修没有一个统一的、精准的、省时的和经济的维修办法。也就是说,人工方式维修不但时间长,而且精度低,使得修复后的镗孔寿命有限,被维修设备的性能不能达到出厂的水平。
为了实现镗孔修复的自动化,Climax Portable Machine Tools Inc.和YorkPortable Machine Tools等公司开发出了各种便携式自动镗焊机(US 7,020,942 B2)和(US 8,304,680 B2),用于现场或就近机械维修厂的镗孔维修。这些公司生产的自动镗焊机取代了人工焊枪的作用,并使用自动化控制取代人工操作,大大提高了维修精度和质量,缩短了维修时间。
为了实现镗焊作业的自动化,便携式镗焊机需要能够完成大电流模块、惰性气体输送模块以及焊丝输送模块从固定状态到旋转状态的转换。然而,上述各种便携式自动镗焊机实现的供电模块、供气(惰性气体)模块、焊丝传输模块从固定状态到旋转状态的转换都使用非独立机构完成,本领域技术人员清楚,这种非独立机构整体性差、组装繁琐和维修困难。
发明内容
为了克服以上问题,本发明旨在提供一种便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件,其作为一个独立的连接转换部件,可以实现供电模块、供气模块、焊丝传输模块从固定状态到旋转状态的转换。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明提供一种便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件;其特征在于,包括定子连接组件、转子连接组件以及固定接板;所述定子连接组件与焊机的焊枪电缆、焊丝传输通路与惰性气体传输通路相连;所述定子连接组件包括定子连接座、绝缘套管和位于所述定子连接座和绝缘套管间的定子单元;所述转子连接组件包括转子连接座、绝缘轴承套和位于所述转子连接座和绝缘轴承套间的转子单元;所述定子连接座和转子连接座分别固接在所述固定接板的两侧;所述固定接板用于将所述核心连接部件连接在便携式镗焊机上;其中,所述定子单元包括中空的定子金属管主体,所述转子单元包括中空的转子金属管主体,所述定子金属管主体的一端面与所述转子金属管主体的一端面同轴抵接在一起,以向所述转子连接组件输送大电流,且所述转子金属管主体相对所述定子金属管主体同轴转动;所述焊丝传输通路与惰性气体传输通路位于贯穿所述定子金属管主体和所述转子金属管主体中空部的焊丝套管中;所述焊丝套管由位于所述定子金属管主体和所述转子金属管主体中的多个焊丝套管卡座固定于所述定子金属管主体和所述转子金属管主体的轴心;所述焊丝套管与所述定子金属管主体相对静止,所述焊丝套管用于保护由外接焊机输入的焊丝,以防其在进给时受力而形变。
进一步地,所述定子单元还包括限位弹簧和受力轴承,所述限位弹簧和受力轴承同心并排装配于所述定子金属管主体上,所述限位弹簧为预紧压簧,靠自身预紧力将所述受力轴承连同所述定子金属管主体推向并与所述转子金属管主体相抵接,以使得所述定子金属管主体与转子金属管主体持续保持良好的接触,且所述定子金属管主体在所述受力轴承作用下保持静止状态,且所述转子金属管主体相对所述定子金属管主体同轴转动。
进一步地,所述大电流回路、焊丝传输通路与惰性气体传输通路通过所述转子连接组件传输到外接焊接臂中,所述转子连接组件带动所述焊接臂转动,以实现镗孔的堆焊作业。
进一步地,所述多个焊丝套管卡座包括位于所述定子金属管主体中的前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座,以及位于所述转子金属管主体的后端部焊丝套管卡座。
进一步地,所述前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座为蜂巢结构,所述焊丝套管卡位于所述前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座的中心通孔中,所述前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座的四周通孔为通风孔,用于疏导焊接用惰性气体;其中,所述中心通孔的轴心与所述通风孔的轴心平行。
进一步地,所述前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座通过使用前定位螺丝和后定位螺丝固定于所述定子金属管主体内的螺纹孔中。
进一步地,所述转子连接组件还包括同步法兰、同步齿轮和同步垫圈;所述转子单元的末端为六棱柱,间隙配合于为绝缘材料的所述同步法兰内;所述同步法兰中心为六棱切槽,用于间隙配合所述转子单元能够同步转动;所述同步法兰上还有沉头孔,用于使用紧固配合与同步齿轮以及同步垫圈上;工作时,所述同步垫圈的紧固件与所述同步齿轮、同步法兰以及转子单元同步旋转。
进一步地,所述同步齿轮为从动齿轮,间隙配合并紧固在所述同步法兰上,再与外接主动齿轮啮合,以带动所述转子单元旋转。
进一步地,所述转子连接组件还包括将所述转子单元同心定位于所述核心转子连接座内的前绝缘法兰、后绝缘法兰、前限位轴承和后限位轴承绝缘套;所述前绝缘法兰、后绝缘法兰、前限位轴承和后限位轴承绝缘套配合,以防止流经所述转子单元的电流与所述核心转子连接座绝缘。
进一步地,所述转子连接组件还包括核心转子自锁螺母,所述核心转子自锁螺母螺纹配合于所述转子单元的另一端,以限制所述转子单元的位置。
从上述技术方案可以看出,本发明提供的便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件,该核心连接部件末端用于安装定子连接组件,该核心连接部件首端用于安装转子连接组件,通过定子连接组件和转子连接组件间的动静转换,确保了传输大电流、焊丝与惰性保护气体的相关回路的流通;其中,定子连接组件与焊机的焊枪电缆相连,转子连接组件与焊接臂相连,实现镗孔的自动堆焊。也就是说,本发明的核心连接部件,有效精简了关于传输电流、焊丝与保护(惰性)气体的相关机械结构,同时实现了独立式设计,从而使得该核心连接部件可以应用于不同规格的便携式镗焊机。
附图说明
图1为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件的结构示意图
图2为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件的装配剖面示意图
图3为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件中的定子连接组件爆炸示意图
图4为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件中的转子连接组件爆炸示意图
图5为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件装配结构爆炸示意图
具体实施方式
体现本发明特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的示例上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的说明及图示在本质上当做说明之用,而非用以限制本发明。
以下结合附图1-5,通过具体实施例对本发明的便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件作进一步详细说明。
请参阅图1,图1为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件的结构示意图。如图1所示,该核心连接部件1.0可以包括定子连接组件2.0、转子连接组件3.0以及固定接板(也可以称为转换接板)1.3;该核心连接部件1.0的末端用于安装核心定子连接组件2.0,定子连接组件2.0与焊机的焊枪电缆、焊丝传输通路与惰性气体传输通路相连;该核心连接部件1.0的首端用于安装转子连接组件3.0。
请结合2参阅图3,图2为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件的装配剖面示意图。图3为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件中的定子连接组件爆炸示意图。如图所示,定子连接组件2.0可以包括定子连接座1.1、绝缘套管2.3和位于定子连接座1.1和绝缘套管2.3间的定子单元2.1。
请结合2参阅图4,图4为本发明便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件中的转子连接组件爆炸示意图。如图所示,转子连接组件3.0可以包括转子连接座1.2、绝缘轴承套3.7和位于转子连接座1.2和绝缘轴承套3.7间的转子单元3.1。其中,定子连接座1.1用于固定并保护定子单元2.1,转子连接座1.2用于固定并保护转子单元3.1。
请再参阅图2,如图2所示,定子连接座1.1和转子连接座1.2分别固接在固定接板1.3的两侧;固定接板1.3用于将核心连接部件1.0连接在便携式镗焊机(图未示)上。也就是说,在本发明的实施例中,固定接板1.3可以通过紧固件与两侧的定子连接座1.1和转子连接座1.2配合,然后,再紧固于便携式镗焊机的其它部件上。
在本发明的实施例中,除转子连接组件3.0中的同步齿轮3.3下方有开口外,定子连接座1.1和转子连接座1.2全面地遮蔽了该核心连接部件1.0,使得该核心连接部件1.0能够成为以独立模块,也使得核心连接部件1.0中包括定子连接组件2.0和转子连接组件3.0在内的全部零部件免收便携式镗焊机内部其它部件的影响。
再请参阅图2,如图2所示,定子单元2.1包括中空的定子金属管主体,转子单元3.1包括中空的转子金属管主体,定子金属管主体的一端面与转子金属管主体的一端面同轴抵接在一起;在工作时,定子单元2.1可以向转子单元3.1输送大电流(例如,250A的电流),且转子金属管主体相对定子金属管主体同轴转动。
在本发明的实施例中,定子单元2.1包括的中空定子金属管主体是静止的,定子单元2.1可以包含核心定子的定位旋钮2.2、绝缘套管2.3、限位弹簧2.4、受力轴承2.5、焊丝套管2.8、焊丝套管卡座2.6以及定位螺丝2.7。
如图3所示,定位旋钮2.2作为紧固件,将外接焊机的焊枪电缆固定于定子连接组件2.0上,用于从而保证大电流能稳定地输入。例如,该定位旋钮2.2可以是一个紧固螺栓,通过定子连接组件2.0末端的螺孔,固定外接焊机的焊枪电缆。
绝缘套管2.3与定子单元2.1及其相关部件同轴心设置,并阻止电流流经定子连接座1.1。装配后,绝缘套管2.3通过紧固件固定于定子连接座1.1上。受力轴承2.5同心转配在定子单元2.1上,用于将定子单元2.1定位于绝缘套管2.3内。
定子单元2.1还包括限位弹簧2.4和受力轴承2.5,限位弹簧2.4和受力轴承2.5同心并排装配于定子金属管主体上,限位弹簧2.4为预紧压簧,靠自身预紧力将受力轴承2.5连同定子金属管主体推向转子金属管主体,并与转子金属管主体相抵接,使得定子单元2.1与转子单元3.1有持续性的良好接触,从而保证了所传输电流的稳定性,以使得定子金属管主体与转子金属管主体持续保持良好的接触,且定子金属管主体在受力轴承2.5作用下保持静止状态,且转子金属管主体相对定子金属管主体同轴转动。
焊丝传输通路与惰性气体传输通路位于贯穿定子金属管主体和转子金属管主体中空部的焊丝套管2.3中;焊丝套管2.3由位于定子金属管主体和转子金属管主体中的多个焊丝套管卡座固定于所述定子金属管主体和转子金属管主体的轴心。焊丝套管2.8与定子金属管主体相对静止,焊丝套管2.8用于保护由外接焊机输入的焊丝,以防其在进给时受力而形变。
在本发明的实施例中,设置于定子金属管主体中空部分具有两个焊丝套管卡座,即前焊丝套管卡座2.6A和后焊丝套管卡座2.6B。前焊丝套管卡座2.6A位于焊丝套管2.8的入口端附近,后焊丝套管卡座2.6B位于定子金属管主体和转子金属管主体的抵接部。前焊丝套管卡座2.6A和后焊丝套管卡座2.6B可以为蜂巢结构,其中心通孔用于定位焊丝套管2.8,前焊丝套管卡座2.6A和后焊丝套管卡座2.6B的四周通孔为通风孔,用于疏导焊接用惰性气体;其中,中心通孔的轴心与通风孔的轴心平行。此外,前焊丝套管卡座2.6A和后焊丝套管卡座2.6B可以通过使用前定位螺丝2.7A和后定位螺丝2.7B来固定于定子单元2.1内。
在请参阅图4,如图4所示,转子单元3.1可以包含中空的定子金属管主体、同步法兰3.2、第一同步齿轮3.3和第二同步齿轮3.4、同步垫圈、前绝缘法兰3.5A、后绝缘法兰3.5B、前限位轴承3.6A、后限位轴承B、前限位轴承绝缘套3.7A、后限位轴承绝缘套3.7B、核心转子自锁螺3.8和焊丝套管卡座3.9。
在本发明的实施例中,转子单元3.1以空心铜管为导体,向外接焊接臂传导来自定子单元2.1的大电流。转子单元3.1的末端为六棱柱,用于几何配合同步法兰3.2;转子单元3.1的首端由外螺纹,用于配合核心转子自锁螺母3.8以及焊接臂(图未示)。
同步法兰3.2为绝缘材料,以防止大电流流经第一同步齿轮3.3和第二同步齿轮3.4而进入电机(图未示),损害电机的电控部件。同步法兰3.2中心为六棱切槽,用于几何配合转子单元3.1,实现与转子单元3.1的同步转动。同步法兰3.2上还有沉头孔,用于使用紧固件与第一同步齿轮3.3、第二同步齿轮3.4以及同步垫圈同步连接。
同步齿轮3.3为从动齿轮,其同心套放并间隙配合紧固在同步法兰3.2上后,再与外接主动齿轮啮合,从而达到带动转子单元3.1与外接焊接臂旋转的目的。同步垫圈为绝缘材料,通过紧固件与同步齿轮3.3、同步法兰3.2以及转子单元3.1同步旋转。同步垫圈的作用为防止电流进出定子连接组件和转子连接组件,从而保护便携式镗焊接的其它部件。
前限位轴承3.6A和后限位轴承3.6B,与前绝缘法兰3.5A和后绝缘法兰3.5B以及前限位轴承绝缘套3.7A和后限位轴承绝缘套3.7B配合,将转子单元3.1同心定位于转子连接座1.2内。
并且,前绝缘法兰3.5A和后绝缘法兰3.5B以及前限位轴承绝缘套3.7A和后限位轴承绝缘套3.7B用于防止强电流从转子单元3.1进入转子连接座1.2内。焊丝套管卡座3.9同心配合在转子单元3.1内,从而使得焊丝、强电流以及保护气体可以由定子连接组件2.0输入转子连接组件3.0。
核心转子自锁螺母3.8螺纹配合于转子单元3.1的前端,从而起到限制转子连接组件3.0位置的功能;核心转子自锁螺母3.8的自锁性能可以保证转子连接组件3.0不会因运动造成的震动而松动。
请参阅图5,再总结叙述一下本发明的工作原理:
本发明提供的便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件是一个独立的核心连接部件,其可以实现供电回路、供气回路、焊丝传输回路从固定状态到旋转状态的转换,即首先定子连接组件接收的供电回路、供气回路、焊丝传输回路,在定子连接组件和转子连接组件间焊丝能够顺利通过、还能确保大电流传输及确保惰性气体的流通,然后核心定子部件可与焊机的焊枪电缆相连,核心转子部件可与焊接臂相连,实现镗孔的自动堆焊。
本发明的供电回路的设计是本发明的重点,具体地:
由于定子单元2.1包括的限位弹簧2.4和受力轴承2.5同心并排装配于所述定子金属管主体上,且限位弹簧2.4本身作为预紧压簧,靠自身预紧力将受力轴承2.5连同定子金属管主体推向转子金属管主体,使得定子金属管主体与转子金属管主体持续保持良好的接触。
也就是说,在本发明的实施例中,定子金属管主体的一端面与转子金属管主体的一端面同轴抵接在一起,且转子金属管主体相对定子金属管主体同轴转动,而定子金属管主体在受力轴承2.5作用下保持静止状态,以实现定子连接组件2.0向转子连接组件3.0输送大电流;然后,该大电流回路、焊丝传输通路与惰性气体传输通路通过转子连接组件3.0传输到外接焊接臂中,转子连接组件3.0带动焊接臂转动,以实现镗孔的堆焊作业。
以上的仅为本发明的实施例,实施例并非用以限制本发明的专利保护范围,因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种便携式镗孔自动镗焊装置所使用的核心连接部件;其特征在于,包括定子连接组件、转子连接组件以及固定接板;所述定子连接组件与焊机的焊枪电缆相连,焊丝传输通路与惰性气体传输通路相连;
所述定子连接组件包括定子连接座、绝缘套管和位于所述定子连接座和绝缘套管间的定子单元;所述转子连接组件包括转子连接座、绝缘轴承套和位于所述转子连接座和绝缘轴承套间的转子单元;所述定子连接座和转子连接座分别固接在所述固定接板的两侧;所述固定接板用于将所述核心连接部件连接在便携式镗焊机上;
其中,所述定子单元包括中空的定子金属管主体,所述转子单元包括中空的转子金属管主体,所述定子金属管主体的一端面与所述转子金属管主体的一端面同轴抵接在一起,以向所述转子连接组件输送大电流,且所述转子金属管主体相对所述定子金属管主体同轴转动;
所述焊丝传输通路与惰性气体传输通路位于贯穿所述定子金属管主体和所述转子金属管主体中空部的焊丝套管中;所述焊丝套管由位于所述定子金属管主体和所述转子金属管主体中的多个焊丝套管卡座固定于所述定子金属管主体和所述转子金属管主体的轴心;所述焊丝套管与所述定子金属管主体相对静止,所述焊丝套管用于保护由外接焊机输入的焊丝,以防其在进给时受力而形变。
2.根据权利要求1所述的核心连接部件,其特征在于,
所述定子单元还包括限位弹簧和受力轴承,所述限位弹簧和受力轴承同心并排装配于所述定子金属管主体上,所述限位弹簧为预紧压簧,靠自身预紧力将所述受力轴承连同所述定子金属管主体推向并与所述转子金属管主体相抵接,以使得所述定子金属管主体与转子金属管主体持续保持良好的接触,且所述定子金属管主体在所述受力轴承作用下保持静止状态,且所述转子金属管主体相对所述定子金属管主体同轴转动。
3.根据权利要求1所述的核心连接部件,其特征在于,还包括供电回路,
所述供电回路、焊丝传输通路与惰性气体传输通路通过所述转子连接组件传输到外接焊接臂中,所述转子连接组件带动所述焊接臂转动,以实现镗孔的堆焊作业。
4.根据权利要求1所述的核心连接部件,其特征在于,
所述多个焊丝套管卡座包括位于所述定子金属管主体中的前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座,以及位于所述转子金属管主体的后端部焊丝套管卡座。
5.根据权利要求4所述的核心连接部件,其特征在于,所述前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座为蜂巢结构,所述焊丝套管卡位于所述前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座的中心通孔中,所述前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座的四周通孔为通风孔,用于疏导焊接用惰性气体;其中,所述中心通孔的轴心与所述通风孔的轴心平行。
6.根据权利要求4所述的核心连接部件,其特征在于,所述前焊丝套管卡座和后焊丝套管卡座通过使用前定位螺丝和后定位螺丝固定于所述定子金属管主体内的螺纹孔中。
7.根据权利要求1所述的核心连接部件,其特征在于,所述转子连接组件还包括同步法兰、同步齿轮和同步垫圈;所述转子单元的末端为六棱柱,间隙配合于为绝缘材料的所述同步法兰内;所述同步法兰中心为六棱切槽,用于间隙配合所述转子单元能够同步转动;所述同步法兰上还有沉头孔,用于使用紧固件与同步齿轮以及同步垫圈同步连接;工作时,所述同步垫圈的紧固件与所述同步齿轮、同步法兰以及转子单元同步旋转。
8.根据权利要求7所述的核心连接部件,其特征在于,所述同步齿轮为从动齿轮,间隙配合并紧固在所述同步法兰上,再与外接主动齿轮啮合,以带动所述转子单元旋转。
9.根据权利要求7所述的核心连接部件,其特征在于,所述转子连接组件还包括将所述转子单元同心定位于所述转子连接座内的前绝缘法兰、后绝缘法兰、前限位轴承和后限位轴承绝缘套;所述前绝缘法兰、后绝缘法兰、前限位轴承和后限位轴承绝缘套配合,以防止流经所述转子单元的电流与所述转子连接座绝缘。
10.根据权利要求7所述的核心连接部件,其特征在于,所述转子连接组件还包括核心转子自锁螺母,所述核心转子自锁螺母螺纹配合于所述转子单元的另一端,以限制所述转子单元的位置。
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