CN108971856B - 沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装和工艺 - Google Patents
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Abstract
一种沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装和工艺，焊接工装包含支撑紧固工装和加热圈工装，所述支撑紧固工装用于将托圈与挡块点焊定位及组焊时进行支撑紧固及翻转：所述加热圈工装用于将支撑紧固后的托圈和挡块进行加热及组焊；本发明操作简单，工艺更加科学，能用于不同直径尺寸的托圈与挡块组焊，从而达到降低能耗、缩短制作周期、改善工作环境的效果，还能有效的提高焊缝质量、降低劳动强度和能源消耗、改善操作环境，保证了产品质量和使用功能。
Description
技术领域
本发明涉及沥青混合料搅拌设备制造的技术领域，尤其涉及一种沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装和工艺。
背景技术
ZF型弹簧板式干燥筒是沥青拌合站中的重要烘干部件，由筒体、弹簧板、挡块、托圈等件焊接成组。该干燥筒主要作用是承载筒体旋转,对挡块与托圈的焊缝质量要求很高。
挡块与托圈的焊接为异种金属焊接，托圈材料为ZG310-570，挡块材料为Q235B。
因此，这两种金属由于化学和物理性能的差异，需要采用焊前预热的方式以达到焊缝质量要求。焊前对所需要焊接的材质进行均匀预热，达到焊接温度后进行保温对焊，并且焊后再进行升温去应力，按照一定的速度缓慢冷却。
原焊接加热使用的是履带陶瓷加热器加热方式，是按使用状态及总装图将托圈与弹簧板直接套装在滚筒上，加热陶瓷履带装捆在所需加热工件托圈的外表面，装捆方式较为复杂、费时。工件受热升温是从外到内，需要耗费很大的功率加热至所需温度，加热时间长，能耗大。操作者站立、面对着受热工件、直接承受着炽热的热辐射进行施焊，工作环境差，不符合节能环保要求。重要的是这种加热方式焊后后在使用过程还会出现焊缝裂开的严重质量事故。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装和工艺，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装和工艺，操作简单，工艺更加科学，能用于不同直径尺寸的托圈与挡块组焊，从而达到降低能耗、缩短制作周期、改善工作环境的效果，还能有效的提高焊缝质量、降低劳动强度和能源消耗、改善操作环境，保证了产品质量和使用功能。
为解决上述问题，本发明公开了一种沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装，包含支撑紧固工装和加热圈工装，所述支撑紧固工装用于将托圈进行支撑和紧固，所述加热圈工装用于将支撑紧固后的托圈和挡块进行加热。其特征在于：
所述支撑紧固工装包含呈十字杆状设置的托架和位于托架中心位置的环板，所述托架包含间隔90度设置的四个托杆，各托杆的结构相同且均包含上下设置的轴板，所述两轴板从内向外对应间隔设有多个供紧固丝杆贯穿的连接孔；
所述加热圈工装通过环氧板制成，其包含间隔设置的四个90度的工装结构，所述工装结构包含上下设置的连接板，所述连接板之间间隔设有电缆支撑板和间隔支撑板，所述电缆支撑板的外侧间隔设有上下分布的多个电缆容置槽，所述电缆容置槽相互之间通过凸起进行分隔以确保多圈电缆的间隔分布。
其中：所述电缆连接板的外侧两端设有向外延伸的丝杆连接板，所述两丝杆连接板的末端设有供连接丝杆贯穿的通孔，且连接丝杆的两端通过螺母进行紧固。
其中：所述两轴板的外端设有吊耳联板，所述吊耳联板的外端设有向外延伸的大吊环。
其中：位于上方的轴板的上表面还可设有向上延伸的小吊环。
其中：所述电缆支撑板和间隔支撑板相互间隔设置。
还公开了一种通过如上所述的沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装对托圈和挡块进行组焊的工艺，其特征在于包含如下步骤：
步骤一：将挡圈宽度两侧面上与挡块的焊接区域进行除锈处理，露出金属光泽；
步骤二：通过支撑紧固工装并对托圈进行支撑和紧固；
步骤三：将各挡块点焊至对应的焊接区域；
步骤四：将环氧板制作的加热圈工装的底部用等高的耐火防热绝缘材料均布支垫；
步骤五：将加热器的电缆绕在加热器工装，并通过相应的电缆容置槽进行电缆的相互间隔；
步骤六：起吊支撑紧固工装及托圈和挡块点焊后的组件，平稳放入加热圈工装内，托圈上覆盖好保温毯；
步骤七：接通加热器开始焊前预热，将托圈与挡块加热至工艺规定温度后达工艺要求恒温时间，进行对称施焊；
步骤八：全部挡块焊接完成后，继续升温到工艺要求的温度及保温时间，达要求后缓慢冷却进行降温。
其中：在步骤三中用低氢钠碱性焊条进行点焊操作，先将托圈宽度一侧的挡块进行点焊，再起吊翻转支撑紧固工装，再点焊定位托圈宽度另一侧面的挡块。
其中：加热器为GacPH-60/380空冷感应加热器，将托圈与挡块加热至规定温度后达工艺要求恒温时间，对称施焊前的焊条必须经工艺规定的温度进行烘焙，施焊时，未焊部位仍需要中频加热保温或覆盖保温被，焊好托圈宽度一侧的挡块后，翻转支撑紧固工装和加热器工装，待托圈与挡块再次加温至规定温度后恒温，焊接托圈宽度另一侧的挡块。
通过上述结构可知，本发明的沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装和工艺具有如下效果：
1、解决了履带陶瓷加热器预热后部分挡块与拖圈焊缝开裂的问题，提高了焊缝质量和焊接强度。
2、由于中频加热是加热线圈产生感应，被加热工件托圈受电磁感应而从内部产生热，并且在组焊时不焊接的部分用专用保温毯覆盖，避免了对人的热辐射，不但改善了操作者的工作环境，而且有效地降低了能耗。
3、改变了原工艺将托圈与弹簧板直接套装在滚筒上，在此状态下必须将托圈与档块全部焊完冷却后，才能再进行挡块与弹簧板、弹簧板与滚筒的焊接。采用新焊接工艺则是将托圈与挡块的焊接及托圈、挡块组焊件与弹簧板及滚筒焊接的这两道工序完全脱离分开，可以互不干扰同时进行，托圈与挡块组焊完后入库待用，提高了焊接工作效率，缩短了制作周期。这为生产、计划灵活安排提供了方便。
4、针对不同规格尺寸的托圈，均可用此加热方式，适用更加广泛。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1显示了本发明的沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装中支撑紧固工装的结构示意图。
图1A中显示了图1中A-A向的示意图。
图2显示了本发明中加热圈工装的部分结构示意图。
图2A显示了图2中A-A向的剖视图。
图2B显示了图2中B-B向的剖视图。
图2C显示了图2中C-C向的剖视图。
图2D显示了图2中D-D向的剖视图。
附图标记：
1、托圈；2、托架；3、环板；4、挡块；5、大吊环；6、吊耳联板；7、轴板；8、小吊环；9、紧固丝杆；10、垫高耐火砖；11、环氧板；12、连接丝杆；13、电缆支撑板；14、连接板；15、间隔支撑板；16、电缆。
具体实施方式
参见图1和2，显示了本发明的沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装。
所述沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装包含支撑紧固工装和加热圈工装，所述支撑紧固工装用于将托圈进行支撑和紧固，所述加热圈工装用于将支撑紧固后的托圈和挡块进行加热。
其中，参见图1，显示了本发明支撑紧固工装，其通过不锈钢制成，所述支撑紧固工装对托圈1进行紧固和支撑，其包含呈十字杆状设置的托架2和位于托架2中心位置的环板3，所述环保3可保证托架2的稳固，参见图1A，所述托架2包含间隔90度设置的四个托杆，各托杆的结构相同且均包含上下设置的轴板7，所述两轴板7可将不同宽度的托圈进行夹紧(图1A中具有剖面线的部分即为不同大小规格的托圈，可每次组焊时对其中一个规格大小的托圈进行组焊)，所述两轴板7从内向外对应间隔设有多个供紧固丝杆9贯穿的连接孔，从而在对不同大小规格的托圈进行紧固时，可将紧固丝杆9穿过对应规格位置的连接孔来紧固托圈位置，再通过螺母将紧固丝杆9的两端进行固定，且所述两轴板7的外端设有吊耳联板6，所述吊耳联板6的外端设有向外延伸的大吊环5，以提供工装紧固后的吊装操作，且位于上方的轴板7的上表面还可设有向上延伸的小吊环8，以提供更方便的吊装。
由此，通过本发明的支撑紧固工装，可将不同规格大小的托圈进行支撑和紧固，其操作简便，适用范围更广。
参见图2和图2A至图2D，显示了本发明中的加热圈工装，其通过环氧板制成，更优选的通过树脂环氧板FR4制成，图2中仅显示了加热圈工装在90度范围内的工装结构11，工装结构11的中部可通过垫高耐火砖10进行垫高，而间隔设置的其他三个90度的结构均与之相同，所述90度范围内的工装结构包含上下设置的连接板14，所述连接板14之间间隔设有电缆支撑板13和间隔支撑板15，所述电缆支撑板13的外侧间隔设有上下分布的多个电缆容置槽(根据计算所需加热功率优选为四个)，所述电缆容置槽相互之间通过凸起进行分隔，以确保多圈电缆16的间隔分布，其中，所述电缆连接板13的外侧两端设有向外延伸的丝杆连接板，所述两丝杆连接板的末端设有供连接丝杆12贯穿的通孔，且连接丝杆12的两端通过螺母进行紧固，从而通过连接丝杆12进行电缆的限位和连接板14的连接。
本领域技术人员可知的是，所述电缆支撑板13和间隔支撑板15可相互间隔设置，也可设置一个电缆支撑板13后再设置多个间隔支撑板15，也可在两个电缆支撑板13之间设置一个间隔支撑板15，其位置并不影响本发明的使用。
由此，本发明的加热圈工装能将电缆进行有效固定，并提供所需的电缆对挡圈的加热功率。
其中，所述支撑紧固工装采用不锈钢材料304L制作。因为不锈钢材料具有不导磁的物理性能，不会使加热器的热能受到损失。不采用碳钢材料，是因为碳钢具有导磁的物理性能，若使用碳钢作为制作该工装的材料，就会因工装本身导磁吸收电磁感应加热器产生的热能，会造成加热时间增长甚至不能达到工艺要求加热温度。故该工装材质采用不锈钢304L。
所述加热器工装采用环氧板制作，是因为环氧板不但具有高绝缘性，具有好的介电性能、耐高温，耐热性、耐潮湿性能，而且具有机械加工性好，在不同环境下能接受各种外加载荷的稳定性。能够很好的适用于电子、电器产品和机械结构产品，其本身不导磁吸热不会造成热能的损耗，故该工装材质采用环氧板制作。
其中，本发明还公开了通过上述的沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装对托圈1和挡块4进行焊接的焊接工艺及工艺，所述焊接工艺可包含如下步骤：
步骤一：将挡圈1宽度两侧面上与挡块4的焊接区域进行除锈处理，露出挡圈1上对应位置的金属光泽，并在焊接区域划十字中心线及两侧面上各挡块对称位置线；
步骤二：通过不锈钢制作支撑紧固工装并对托圈1进行支撑和紧固；
步骤三：将各挡块4点焊至对应的焊接区域，其可用直径 牌号J507(E5015)的低氢钠碱性焊条进行点焊操作，具体操作中，先将托圈1宽度一侧的挡块进行点焊，再起吊翻转支撑紧固工装，再点焊定位托圈1宽度另一侧面的挡块；
步骤四：将环氧板制作的加热圈工装的底部用等高的耐火防热绝缘材料(如垫高耐火砖10)均布支垫，等高水平放置平稳后检测调整该工装的组装圆形；
步骤五：将加热器(优选通过GacPH-60/380空冷感应加热器(温控型))的电缆绕在加热器工装，并通过相应的电缆容置槽进行电缆的相互间隔；
步骤六：起吊支撑紧固工装及托圈和挡块点焊后的组件，平稳放入加热圈工装内，调整托圈外圆与加热圈工装内圆之间，使得两只的间距等距、上平面等平高，托圈上覆盖好保温毯；
步骤七：接通加热器(GacPH-60/380空冷感应加热器(温控型))的电磁加热源电源，开始焊前预热，将托圈与挡块加热至规定温度后达工艺要求恒温时间，进行对称施焊，且焊前的焊条必须经高温烘焙，随烘随用，施焊时，未焊部位仍需要中频加热保温或覆盖保温被，焊好托圈宽度一侧的挡块后，翻转支撑紧固工装和加热器工装，待托圈与挡块再次加温至规定温度后恒温，焊接托圈宽度另一侧的挡块；
步骤八：全部挡块焊接完成后，为消除内应力继续升温到一定温度，保温时间达要求后缓慢冷却进行降温。
托圈和挡块完全冷却后吊出加热圈，拆去夹装工装，待与弹簧板及筒体组焊，然后再将拖圈组焊件与弹簧板及干燥筒组装焊接。
由此可见，本发明有益效果为：
1、解决了履带陶瓷加热器预热后部分挡块与拖圈焊缝开裂的问题，提高了焊缝质量和焊接强度。
2、由于中频加热是加热线圈产生感应，被加热工件托圈受电磁
感应而从内部产生热，并且在组焊时不焊接的部分用专用保温毯覆盖，避免了对人的热辐射，不但改善了操作者的工作环境，而且有效地降低了能耗。
3、托圈与挡块的焊接及托圈与弹簧板的焊接，这两道工序完全脱离分开，可以互不干扰同时进行，提高了焊接工作效率，缩短了制作周期。托圈与挡块组焊完后入库待用，这为生产、计划灵活安排提供了方便。
4、针对不同规格尺寸的托圈，均可用此加热方式，达到了降低能耗、缩短整个焊接制作时间和改善操作者工作环境的效果。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
Claims (7)
1.一种利用沥青混合料搅拌设备干燥筒托圈与挡块的焊接工装对托圈和挡块进行组焊的方法，其特征在于该焊接工装包含支撑紧固工装和加热圈工装，所述支撑紧固工装用于将托圈进行支撑和紧固，所述加热圈工装用于将支撑紧固后的托圈和挡块进行加热，其特征在于：
所述支撑紧固工装通过不锈钢制成，所述支撑紧固工装包含呈十字杆状设置的托架和位于托架中心位置的环板，所述托架包含间隔90度设置的四个托杆，各托杆的结构相同且均包含上下设置的轴板，所述两轴板从内向外对应间隔设有多个供紧固丝杆贯穿的连接孔；
所述加热圈工装通过环氧板制成，其包含间隔设置的四个90度的工装结构，所述工装结构包含上下设置的连接板，所述连接板之间间隔设有电缆支撑板和间隔支撑板，所述电缆支撑板的外侧间隔设有上下分布的多个电缆容置槽，所述电缆容置槽相互之间通过凸起进行分隔以确保多圈电缆的间隔分布；该组焊方法包含如下步骤：
步骤一：将挡圈宽度两侧面上与挡块的焊接区域进行除锈处理，露出金属光泽；
步骤二：通过支撑紧固工装并对托圈进行支撑和紧固；
步骤三：将各挡块点焊至对应的焊接区域；
步骤四：将环氧板制作的加热圈工装的底部用等高的耐火防热绝缘材料均布支垫；
步骤五：将加热器的电缆绕在加热器工装，并通过相应的电缆容置槽进行电缆的相互间隔；
步骤六：起吊支撑紧固工装及托圈和挡块点焊后的组件，平稳放入加热圈工装内，托圈上覆盖好保温毯；
步骤七：接通加热器开始焊前预热，将托圈与挡块加热至工艺规定温度后达工艺要求恒温时间，进行对称施焊；
步骤八：全部挡块焊接完成后，继续升温到工艺要求的温度及保温时间，达要求后缓慢冷却进行降温。
2.如权利要求1所述的组焊方法，其特征在于：所述电缆支撑板的外侧两端设有向外延伸的丝杆连接板，所述两丝杆连接板的末端设有供连接丝杆贯穿的通孔，且连接丝杆的两端通过螺母进行紧固。
3.如权利要求1所述的组焊方法，其特征在于：所述两轴板的外端设有吊耳联板，所述吊耳联板的外端设有向外延伸的大吊环。
4.如权利要求1所述的组焊方法，其特征在于：位于上方的轴板的上表面还可设有向上延伸的小吊环。
5.如权利要求1所述的组焊方法，其特征在于：所述电缆支撑板和间隔支撑板相互间隔设置。
6.如权利要求1所述的组焊方法，其特征在于：在步骤三中用低氢钠碱性焊条进行点焊操作，先将托圈宽度一侧的挡块进行点焊，再起吊翻转支撑紧固工装，再点焊定位托圈宽度另一侧面的挡块。
7.如权利要求1所述的组焊方法，其特征在于：加热器为GacPH-60/380空冷感应加热器，将托圈与挡块加热至规定温度后达工艺要求恒温时间，对称施焊前的焊条必须经工艺规定的温度进行烘焙，施焊时，未焊部位仍需要中频加热保温或覆盖保温被，焊好托圈宽度一侧的挡块后，翻转支撑紧固工装和加热器工装，待托圈与挡块再次加温至规定温度后恒温，焊接托圈宽度另一侧的挡块。
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