CN109877426B - 一种立体环绕气体保护焊焊接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体环绕气体保护焊焊接头，属于焊接装置领域。本发明通过四个气筒的气流流动，配合自汲取母材初形焊缝高热量的热导轮与低温导轮间形成控制电路‑温差路径，通过热电效应自发形成电机供电电能，控制交替布置的吸流风扇与吹流风扇的转动，最终实现在距离焊接热焰四周一定距离位置处形成一个立体环绕且不断循环的保护气流，一方面可以防止外界杂质气体的掺入，对焊接焊缝产生掺氮、氧杂质，进而影响焊缝质量，另一方面，可以减弱外界环境(侧风等)对焊接热焰的影响。

Description

一种立体环绕气体保护焊焊接头

技术领域

本发明属于焊接装置领域，具体涉及一种立体环绕气体保护焊焊接头。

背景技术

现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。其中气体保护焊应用范围非常广，气体保护焊是利用气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，保护气体能够保证焊接熔池与外界隔绝，避免氧氮等成分的掺入，然而气体保护焊对外界环境非常敏感，因为保护气体很容易受到外界环境的扰动，进而影响保护效果，最后影响焊缝质量。

发明内容

针对以上不足，本发明装置提供了一种立体环绕气体保护焊焊接头，旨在在现有技术存在的气体保护焊技术中，在保护气体内部设置气筒，使得保护气体保护范围中靠近焊接部处的保护气体流动起来，形成环绕焊接部位的气体立体环绕环境，避免了外界环境对保护气体的扰动。

本发明所提供的技术方案为：一种立体环绕气体保护焊焊接头，包括输送保护气体的保护气体输送口，以及连续不断送入焊丝的焊丝筒，焊丝在焊丝筒底端部点燃生成焊接热焰，将母材焊接在一起；其特征在于，还包括气筒，所述气体输送口与焊丝筒底端部之间设置的气筒口；所述气筒至少为2个，分别为送气筒和吸气筒；所述气筒口位于焊丝筒底端部附近；所述送气筒气体输出端端部和吸气筒气体输入端端部交错围绕在焊丝筒底端部四周；所述送气筒气体输入端端部与吸气筒气体输出端贯通；所述吸气筒将焊接热焰四周的保护气体抽出；所述送气筒将吸气筒抽出的保护气体输送到焊接热焰四周。

进一步的技术方案在于，所述送气筒和吸气筒内分别设置电机驱动的风扇。

进一步的技术方案在于，所述焊丝筒固定在主筒支架中心，所述气筒在主筒支架的焊丝筒底端四周固定；所述气筒外侧为保护气体输送口；所述主筒支架在前、后、左、右四侧面分别固定侧固定板；所述侧固定板固定驱动气筒内部风扇转动的电机。

进一步的技术方案在于，所述主筒支架与侧固定板焊接固定，所述侧固定板与电机螺栓固定，电机底端轴穿过主筒支架底板伸入到气筒内，所述送气筒内设置有安装在电机底端轴上的吹流风扇，所述吸气筒内设置有安装在电机底端轴上的吸流风扇；所述送气筒气体输入端端部与吸气筒气体输出端之间通过支流通道连通。

进一步的技术方案在于，前后或左右轴对称的两个所述侧固定板中，每一个侧固定板活动固定与母材接触的低温导轮架，在与两个所述侧固定板相邻的一个侧固定板设置与母材初形焊缝周围接触的高温导轮架；所述低温导轮架上的低温导轮，以及所述高温导轮架上的高温导轮均设置温测探头；所述低温导轮上的温测探头，以及所述高温导轮上的温测探头作为热电偶电路的输入端；所述热电偶电路与电机电源并联为电机提供电能。

进一步的技术方案在于，固定低温导轮架的侧固定板，在固定电机的另一侧表面设置与焊丝筒轴向方向一致的方槽，所述方槽内滑移卡设有调节滑块，所述侧固定板上螺纹旋进一旋转螺杆，所述旋转螺杆轴向方向与方槽一致，所述旋转螺杆旋进方槽内并贯穿调节滑块，所述旋转螺杆与调节滑块螺纹连接；所述调节滑块外侧开设安装滑动轴承的孔槽，所述滑动轴承上安装与滑动轴承垂直的轴底座，所述轴底座装配有伸缩轴，所述伸缩轴另一端安装低温导轮架；所述低温导轮安装在低温导轮架端部。

进一步的技术方案在于，两个所述低温导轮滚动卡设在母材两侧端部位置上。

进一步的技术方案在于，所述高温导轮架上安装两个高温导轮，两个高温导轮并排，且两者之间距离大于初形焊缝宽度；安装高温导轮架的侧固定板固定两个角度调节板，每个角度调节板枢接一个角度板，每个角度板另一端与高温导轮架焊接。

进一步的技术方案在于，所述高温导轮与低温导轮两个导轮的一侧面，均设置与导轮转轴同轴的环形转槽，卡在导轮转轴两端的导轮架设置伸入环形转槽的连接板，所述连接板端部设置温测探头，温测探头与热电偶电路用测温线连接。

进一步的技术方案在于，所述热电偶电路根据温测探头之间的温度差形成电势差ΔU，电势差ΔU通过热电偶电路为包括电机在内的供电电路提供电能。

本发明所述技术方案的有益效果为：本发明通过设置四个气筒的气流流动，配合自汲取母材初形焊缝高热量的高温导轮与低温导轮间形成控制电路-温差路径，通过热电效应自发形成电机供电电能，控制交替布置的吸流风扇与吹流风扇的转动，最终实现在距离焊接热焰四周一定距离位置处形成一个立体环绕且不断循环的保护气流，一方面可以防止外界杂质气体的掺入，避免杂质气体对焊接焊缝产生掺氮、氧杂质，提高了焊缝质量，另一方面，可以减弱外界环境侧风等对焊接热焰的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明装置进一步说明。

图1是本发明焊接头的主视图；

图2是本发明焊接头的俯视图；

图3是本发明焊接头的原理图；

图4是本发明焊接头的I位置放大图；

图5是发明焊接头的B侧向视图；

图6是发明焊接头的C-C剖视图；

图7是发明焊接头的装置原理图；

图8是本发明焊接头的局部放大图。

1.初形焊缝，2.环绕气流，3.气筒，4.气流，5.焊丝筒，6.侧固定板，7.电机，8.吸流风扇，9.吹流风扇，10.焊丝，11.焊接热焰，12.母材，13.高温导轮架，14.低温导轮，15.低温导轮架，16.主筒支架，17.支流通道，18.伸缩轴，19.角度调节板，20.角度板，21.温差路径，22.轴底座，23.支流，24.磁座开关，25.磁座，26.旋转端头，27.旋转螺杆，28.调节滑块，29.高温导轮，30.环形转槽，31.温测探头，32.测温线，33.连接板，34.滑动轴承，35.热电偶电路，36.供电电路。

具体实施方式

结合图1-6、8所示，对本专利作进一步说明。

本发明是在现有技术中做的技术改进，在现有技术中，焊接头包括输送保护气体的保护气体输送口，以及连续不断送入焊丝10的焊丝筒5，焊丝10在焊丝筒5底端部点燃生成焊接热焰11，将母材12焊接在一起；现有技术中是保护气体输送口环套在焊丝筒5外，以便保护气体对焊丝10焊接部位进行保护。

本申请提供的焊接头是在现有技术中设置了气筒3，气体输送口与焊丝筒5底端部之间设置的气筒口；气筒3至少为2个，分别为送气筒和吸气筒；气筒口位于焊丝筒5底端部附近；送气筒气体输出端端部和吸气筒气体输入端端部交错围绕在焊丝筒5底端部四周；送气筒气体输入端端部与吸气筒气体输出端贯通；吸气筒将焊接热焰11四周的保护气体抽出；送气筒将吸气筒抽出的保护气体输送到焊接热焰11四周。

如此设置造就了送气筒围绕在焊丝筒5外，保护气体输送口环套在气筒3外；

本发明优选实施例中，送气筒和吸气筒内分别设置电机7驱动的风扇。

本发明优选实施例中，焊丝筒5固定在主筒支架16中心，气筒3在主筒支架16的焊丝筒5底端四周固定；气筒3外侧为保护气体输送口；主筒支架16在前、后、左、右四侧面分别固定侧固定板6；侧固定板6固定驱动气筒3内部风扇转动的电机7。

本发明优选实施例中，主筒支架16与侧固定板6焊接固定，侧固定板6与电机7螺栓固定，电机7底端轴穿过主筒支架16底板伸入到气筒3内，送气筒内设置有安装在电机7底端轴上的吹流风扇9，吸气筒内设置有安装在电机7底端轴上的吸流风扇8；送气筒气体输入端端部与吸气筒气体输出端之间通过支流通道17连通。

本发明优选实施例中，前后或左右轴对称的两个侧固定板6中，每一个侧固定板6活动固定与母材12接触的低温导轮架15，在与两个侧固定板6相邻的一个侧固定板6设置与母材12初形焊缝1周围接触的高温导轮架13；低温导轮架15上的低温导轮14，以及高温导轮架13上的高温导轮29均设置温测探头31；低温导轮14上的温测探头31，以及高温导轮29上的温测探头31作为热电偶电路35的输入端；热电偶电路35与电机电源并联为电机7提供电能。

本发明优选实施例中，固定低温导轮架15的侧固定板6，在固定电机7的另一侧表面设置与焊丝筒5轴向方向一致的方槽，方槽内滑移卡设有调节滑块28，侧固定板6上螺纹旋进一旋转螺杆27，旋转螺杆27轴向方向与方槽一致，旋转螺杆27旋进方槽内并贯穿调节滑块28，螺纹旋杆27与调节滑块28螺纹连接；调节滑块28外侧开设安装滑动轴承34的孔槽，滑动轴承34上安装与滑动轴承34垂直的轴底座22，轴底座22装配有伸缩轴18，伸缩轴18另一端安装低温导轮架15；低温导轮14安装在低温导轮架15端部。

本发明优选实施例中，两个低温导轮14滚动卡设在母材12两侧端部位置上。

本发明优选实施例中，高温导轮架13上安装两个高温导轮29，两个高温导轮29并排，且两者之间距离大于初形焊缝1宽度；安装高温导轮架13的侧固定板6固定两个角度调节板19，每个角度调节板19枢接一个角度板20，每个角度板20另一端与高温导轮架13焊接。

本发明优选实施例中，高温导轮29与低温导轮14两个导轮的一侧面，均设置与导轮转轴同轴的环形转槽30，卡在导轮转轴两端的导轮架设置伸入环形转槽30的连接板33，连接板33端部设置温测探头31，温测探头31与热电偶电路35用测温线32连接。

本发明优选实施例中，主要包括电机7、主筒支架16、母材12，主筒支架16前、后、左、右四个侧面开口端固定焊接的侧固定板6，主筒支架16底端在焊丝筒5四周固定设置有四个气筒3，在四个气筒外围设置保护气体输送口，利用保护气体输送口疏松的保护气体形成保护气体氛围，在保护气体氛围内部用气筒形成立体环绕流动氛围；主筒支架16中心位置的孔槽内装配有焊丝筒5，焊丝筒5内设置有连续送入的焊丝10，焊丝10在焊丝筒5底端部点燃生成焊接热焰11，与焊接热焰11间隔一定距离位置固定有两块待焊接的母材12，与焊接热焰11接触位置前部生成初形焊缝1，四块侧固定板6内端面均螺栓固定安装有电机7，四个电机7底端轴通过主筒支架16底板配合伸入到对应的气筒3内，四个电机7底端轴端交替安装有吸流风扇8、吹流风扇9，四个气筒3内部对应交替安装的吸流风扇8、吹流风扇9形成吸气与吹气的气流4，四个气筒3顶端部弧面上相互之间连接有支流通道17，支流通道17内形成对应的支流23；四块侧固定板6中对称两块外端面中间位置均设置有竖向方槽，两侧方槽内部滑移卡设有调节滑块28，调节滑块28后部位置开设有螺纹通孔，螺纹通孔内部安装有旋转螺杆27，旋转螺杆27上端面配合穿过侧固定板6，其顶端部上安装有旋转端头26；调节滑块28前端面上开设有孔槽，通过孔槽内的滑动轴承34配合垂直安装有轴底座22，轴底座22内部装配有伸缩轴18，伸缩轴18另一端滑移装配在低温导轮架15内部孔槽内，低温导轮架15末端位置垂直安装有低温导轮14，两侧低温导轮14可根据调节作用滚动卡设在母材12两侧端部位置上，与初形焊缝1位置同侧的侧固定板6的两侧端面上均垂直安装有角度调节板19，两侧角度调节板19上通过销轴安装有可转动的角度板20，两角度板20另一端焊接在高温导轮架13上，两侧高温导轮架13底部均安装有高温导轮29，两侧高温导轮29骑跨位布置在初形焊缝1两侧一定位置的距离；高温导轮29与低温导轮14外侧端部设置有环形转槽30，连接板33一端安装在转槽30内部，其配合接触位置设置有温测探头31，温测探头31与连接板33内部孔槽的测温线32连接；四周气筒3对应中心焊丝筒5间隔一定距离同心圆位置上呈环绕对称布置，四个气筒的气流4相邻之间交替一吸一吹立体环绕在焊丝10端部的焊接热焰11四周位置形成环绕气流2；两侧布置的轴底座22内部均滑移装配有伸缩轴18，伸缩轴18呈两侧端面削平柱状体，其在低温导轮架15内部孔槽内滑移伸缩，与伸缩轴18削平面贴合位置一侧的低温导轮架15上设置安装有磁座25，两侧磁座25外端面通过孔槽连接在磁座开关24上。

结合图7来说明，相对初形焊缝1同侧位置的高温导轮29与低温导轮14之间设置有控制电路的温差路径21，同侧温差路径21之间形成电势差ΔU，电势差ΔU通过热电偶电路35为供电电路36提供电能。

技术方案内容说明1：四个气筒3的气流相邻之间交替一吸一吹立体环绕在焊丝10端部的焊接热焰四周位置形成环绕气流，整个装置通过四个气筒的气流流动，最终实现在距离焊接热焰11四周一定距离位置处形成一个立体环绕且不断循环的保护气流，一方面可以防止外界杂质气体的掺入，对焊接焊缝产生掺氮、氧杂质，进而影响焊缝质量，另一方面，可以减弱外界环境侧风等对焊接热焰的影响。

技术内容说明2：如技术内容，两侧低温导轮14可根据调节作用滚动卡设在母材12两侧端部位置上；两侧角度调节板19上通过销轴安装可转动的角度板20，两角度板20上的高温导轮29骑跨位布置在初形焊缝1两侧一定位置的距离，高温导轮29在靠近初形焊缝1两侧，焊接不断前移的同时，高温导轮29不断吸收初形焊缝1高温热量，低温导轮14远离优异的导热效应区域，一直处于外界环境温度大小的低温状态，使得两侧高温导轮29与低温导轮14之间始终保持高的温度差，进而利用温差路径来形成电能，为四个电机供电。

技术内容说明3：高温导轮29与低温导轮14外侧端部设置有环形转槽30，连接板33端部的温测探头31，温测探头31与连接板33内部孔槽的测温线32连接，温测探头31随着高温导轮29与低温导轮14转动不断滚动接触，始终保持温度的测量，保持温差路径电路的导通状态。

技术内容说明4：两侧布置的轴底座22内部均滑移装配伸缩轴18，通过控制磁座开关24的开启与关闭，使得磁座25与伸缩轴18的削平面之间吸力压紧与释放状态，控制伸缩轴18在低温导轮架15的伸缩长度，保证低温导轮14跨度符合母材板的宽度。

Claims (8)

1.一种立体环绕气体保护焊焊接头，包括输送保护气体的保护气体输送口，以及连续不断送入焊丝的焊丝筒，焊丝在焊丝筒底端部点燃生成焊接热焰，将母材焊接在一起；其特征在于，还包括气筒，所述保护气体输送口与焊丝筒底端部之间设置的气筒口；所述气筒至少为2个，分别为送气筒和吸气筒；所述气筒口位于焊丝筒底端部附近；所述送气筒气体输出端端部和吸气筒气体输入端端部交错围绕在焊丝筒底端部四周；所述送气筒气体输入端端部与吸气筒气体输出端贯通；所述吸气筒将焊接热焰四周的保护气体抽出；所述送气筒将吸气筒抽出的保护气体输送到焊接热焰四周,所述焊丝筒固定在主筒支架中心，所述气筒在主筒支架的焊丝筒底端四周固定；所述气筒外侧为保护气体输送口；所述主筒支架在前、后、左、右四侧面分别固定侧固定板；所述侧固定板固定驱动气筒内部风扇转动的电机,所述主筒支架与侧固定板焊接固定，所述侧固定板与电机螺栓固定，电机底端轴穿过主筒支架底板伸入到气筒内，所述送气筒内设置有安装在电机底端轴上的吹流风扇，所述吸气筒内设置有安装在电机底端轴上的吸流风扇；所述送气筒气体输入端端部与吸气筒气体输出端之间通过支流通道连通。

2.根据权利要求1所述的一种立体环绕气体保护焊焊接头，其特征在于，所述送气筒和吸气筒内分别设置电机驱动的风扇。

3.根据权利要求1所述的一种立体环绕气体保护焊焊接头，其特征在于，前后或左右轴对称的两个所述侧固定板中，每一个侧固定板活动固定与母材接触的低温导轮架，在与两个所述侧固定板相邻的一个侧固定板设置与母材初形焊缝周围接触的高温导轮架；所述低温导轮架上的低温导轮，以及所述高温导轮架上的高温导轮均设置温测探头；所述低温导轮上的温测探头，以及所述高温导轮上的温测探头作为热电偶电路的输入端；所述热电偶电路与电机电源并联为电机提供电能。

4.根据权利要求3所述的一种立体环绕气体保护焊焊接头，其特征在于，固定低温导轮架的侧固定板，在固定电机的另一侧表面设置与焊丝筒轴向方向一致的方槽，所述方槽内滑移卡设有调节滑块，所述侧固定板上螺纹旋进一旋转螺杆，所述旋转螺杆轴向方向与方槽一致，所述旋转螺杆旋进方槽内并贯穿调节滑块，所述旋转螺杆与调节滑块螺纹连接；所述调节滑块外侧开设安装滑动轴承的孔槽，所述滑动轴承上安装与滑动轴承垂直的轴底座，所述轴底座装配有伸缩轴，所述伸缩轴另一端安装低温导轮架；所述低温导轮安装在低温导轮架端部。

5.根据权利要求4所述的一种立体环绕气体保护焊焊接头，其特征在于，两个所述低温导轮滚动卡设在母材两侧端部位置上。

6.根据权利要求3所述的一种立体环绕气体保护焊焊接头，其特征在于，所述高温导轮架上安装两个高温导轮，两个高温导轮并排，且两者之间距离大于初形焊缝宽度；安装高温导轮架的侧固定板固定两个角度调节板，每个角度调节板枢接一个角度板，每个角度板另一端与高温导轮架焊接。

7.根据权利要求3所述的一种立体环绕气体保护焊焊接头，其特征在于，所述高温导轮与低温导轮两个导轮的一侧面，均设置与导轮转轴同轴的环形转槽，卡在导轮转轴两端的导轮架设置伸入环形转槽的连接板，所述连接板端部设置温测探头，温测探头与热电偶电路用测温线连接。

8.根据权利要求3所述的一种立体环绕气体保护焊焊接头，其特征在于，所述热电偶电路根据温测探头之间的温度差形成电势差ΔU，电势差ΔU通过热电偶电路为包括电机在内的供电电路提供电能。

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