CN110666401B - 一种灌溉管的多型号法兰焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灌溉管的多型号法兰焊接装置，包括工作台架、电机、减速机、主转轴、副转轴、主转盘、副转盘、气缸一和下料机构，工作台架上端一侧设有主支座，工作台架上端另一侧设有副支座，电机的输出轴与减速机的输入轴连接，减速机与工作台架紧固连接，主转轴与主支座转动连接，主转轴与减速机的输出轴连接，副转轴与副支座轴向滑动连接，主转盘与主转轴端部连接，副转盘与副转轴端部转动连接，气缸一的缸体与副支座端部紧固连接，气缸一的活塞杆端部与副转轴紧固连接，下料机构与工作台架紧固连接，实现不同型号法兰与灌溉管的同轴度和轴向定位焊接，避免法兰相对灌溉管和两端两个法兰之间的错位焊接，保证焊缝均匀性；实现自动卸料操作。
Description
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种灌溉管的多型号法兰焊接装置。
背景技术
指针式喷灌机是由多个灌溉管首尾相连组成，两个灌溉管之间通过法兰连接，所以在灌溉管端部需要焊接法兰。
目前的焊接方式是将灌溉管吊装至带有托轮的支架上，然后手持法兰，先点焊固定在灌溉管端部，然后再边焊接边旋转，完成整个法兰的焊接，然后再通过吊装装置从支架上吊下来。
目前的灌溉管与法兰的焊接方式存在以下缺点：
第一：因为没有定位，全凭借焊工的经验进行法兰焊接前的固定，容易造成法兰焊接后的轴线与灌溉管的轴线不共线，随着灌溉管的首尾相互连接，造成装配误差积累，使水每次通过法兰接合处时受阻。
第二：因为没有定位，无法保证灌溉管的两端法兰焊接时的方位对应，造成相邻灌溉管之间通过法兰安装时出现周向旋转错位，造成支撑连杆等其他设备的无法安装。
第三：边焊接边旋转，容易造成焊缝不均匀。
第四：不能准确实现多种型号的法兰的焊接操作。
发明内容
本发明提供一种灌溉管的多型号法兰焊接装置，解决以上背景技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种灌溉管的多型号法兰焊接装置，包括工作台架、电机、减速机、主转轴、副转轴、主转盘、副转盘、气缸一和下料机构，工作台架下端设有固定导向板，工作台架上端一侧设有主支座，工作台架上端另一侧设有副支座，所述电机的输出轴与减速机的输入轴连接，减速机与工作台架紧固连接，所述主转轴与主支座转动连接，主转轴与减速机的输出轴通过联轴器连接，所述副转轴与副支座轴向滑动连接，所述主转盘与主转轴端部紧固连接，所述副转盘与副转轴端部转动连接，所述气缸一的缸体与副支座端部紧固连接，气缸一的活塞杆端部与副转轴紧固连接，所述下料机构与工作台架紧固连接。
所述主转盘和副转盘上设有导向支撑套。
所述主转盘和副转盘的结构相同，主转盘由基座盘、端盖盘、小轴、左旋丝杆、右旋丝杆和卡块组成，所述基座盘上对称设有长槽一，长槽一两端设有卡槽，所述端盖盘上对称设有长槽二，所述小轴穿过导向支撑套和端盖盘，小轴一端设有端面齿轮，另一端设有木柄把手，所述左旋丝杆两端与卡块转动连接，且卡块卡和在卡槽中，所述右旋丝杆两端与卡块转动连接，且卡块卡和在卡槽中，所述左旋丝杆端部设有齿轮一，所述右旋丝杆端部设有齿轮二，且端面齿轮同时与齿轮一和齿轮二啮合，所述左旋丝杆上设有丝母块一，且丝母块一与长槽一滑动连接，所述右旋丝杆上设有丝母块二，且丝母块二与长槽一滑动连接。
优选的，所述工作台架上设有横梁，横梁上对称设有托轮。
优选的，所述工作台架侧面设有落料架，落料架上部水平段的末端设有档杆。
优选的，所述导向支撑套上设有圆台段和圆柱段。
优选的，所述下料机构设有两组，下料机构由气缸二、推板、导向杆、侧支架和下料杆组成，所述气缸二的缸体与工作台架下端紧固连接，气缸二的活塞杆端部与推板紧固连接，所述推板下端连接设有导向杆，且导向杆与固定导向板滑动连接，所述侧支架与工作台架侧面固定焊接，所述下料杆与侧支架上端铰接。
优选的，所述下料杆前端为向上弯钩结构。
优选的，所述卡槽为工字型或者一字型或者T字型，所述卡块为工字型或者一字型或者T字型。
优选的，所述丝母块一和丝母块二上设有销孔。
采用以上技术方案的有益效果是：
1、该灌溉管的多型号法兰焊接装置，先根据灌溉管的管径，选择导向支撑套的外径等于灌溉管的内径的导向支撑套，然后分别将导向支撑套紧固在主转盘和副转盘上，然后根据法兰上的螺栓孔中心轴线距离法兰中心轴线的距离，手动旋转木柄把手，木柄把手通过小轴驱动端面齿轮转动，端面齿轮同时驱动齿轮一和齿轮二转动，齿轮一驱动左旋丝杆转动，齿轮二驱动右旋丝杆转动，然后丝母块一和丝母块二沿着长槽一同时往外或者往内移动，直到丝母块一和丝母块二上的销孔中心轴线距离基座盘中轴线的距离等于法兰上的螺栓孔中心轴线距离法兰中心轴线的距离，然后将两个法兰分别套在导向支撑套上；实现了不同型号的法兰的定位，且不需要针对不同型号去更换主转盘或副转盘；另外将主转盘或副转盘上的丝母块一和丝母块二调整的位置不同，还可以针对变径灌溉管的法兰焊接操作，提高了设备的通用性。
其中，选择导向支撑套的外径等于灌溉管的内径的导向支撑套，通过导向支撑套实现了焊接前法兰的轴线与灌溉管的轴线的共线定位，尽可能的避免了灌溉管的首尾相互连接造成装配误差的积累，使水每次通过法兰接合处时阻力最小。
然后将灌溉管吊装至横梁上的托轮上，然后先启动气缸一，气缸一的活塞杆伸出，因为所述副转轴与副支座轴向滑动连接，所述气缸一的缸体与副支座端部紧固连接，气缸一的活塞杆端部与副转轴紧固连接，所以副转轴随着气缸一的活塞杆往前伸出推着副转盘往前运动，先是副转盘上的导向支撑套进入灌溉管，直到副转盘上的导向支撑套上套的法兰与灌溉管的左侧接触，随着气缸一的活塞杆继续往前伸出，推着灌溉管往右运动，先是主转盘上的导向支撑套进入灌溉管，直到主转盘上的导向支撑套上套的法兰与灌溉管的右侧接触，且使气缸一处于保压状态，保持灌溉管与两端的法兰处于紧密接触状态，保证了灌溉管与两端的法兰轴向间隙最小，保证轴向焊接精度。
然后在灌溉管两端和法兰接触位置点焊将法兰与灌溉管端部固定，然后启动电机，电机通过减速机驱动主转轴转动，因为所述主转轴与主支座转动连接，主转轴与减速机的输出轴通过联轴器连接，所述副转轴与副支座轴向滑动连接，所述主转盘与主转轴端部紧固连接，所述副转盘与副转轴端部转动连接，所以主转盘通过定位销驱动法兰和灌溉管一起缓慢转动，然后焊工对灌溉管两端和法兰接触位置进行焊接，均匀速度转动进行焊接，相比于人工手动转动焊接，焊缝更均匀。
其中，在焊接副转盘上的导向支撑套上套的法兰与灌溉管前，先手动转动副转盘，使副转盘上的导向支撑套上套的法兰与主转盘上的导向支撑套上套的法兰方向一致，避免相邻灌溉管之间通过法兰安装时出现周向旋转错位现象。
所述主转盘和副转盘上设有导向支撑套，所述导向支撑套上设有圆台段和圆柱段，其中圆台段起到导向作用，圆柱段起到定位作用。
2、焊接完成后，先拔掉定位销，然后启动气缸一，气缸一的活塞杆收缩，使得副转盘上的导向支撑套从灌溉管内退出，然后将灌溉管从主转盘上的导向支撑套中退出，然后启动下料机构，气缸二的活塞杆伸出推着推板在导向杆被固定导向板导向的作用下往上运动，然后推板推着下料杆绕着侧支架运动，将灌溉管拨到落料架上，实现了灌溉管焊接后的自动卸料操作，比传统的吊装卸料操作效率更高，自动化程度高，安全系数更高，其中所述下料杆前端为向上弯钩结构，避免了灌溉管在卸料过程中从另外一侧滑落，保证了安全性；落料架上部水平段的末端设有档杆，保证了灌溉管不会从落料架上滚落。
附图说明
图1是该灌溉管的多型号法兰焊接装置主视图；
图2是横梁与托轮安装示意图；
图3是落料架侧视图；
图4是主转盘主视图；
图5是主转盘侧视图；
图6是基座盘、小轴、左旋丝杆、右旋丝杆和卡块安装侧视图；
图7是端盖盘结构示意图；
图8是小轴、左旋丝杆和右旋丝杆相对位置示意图；
图9是下料机构侧面示意图；
图10是法兰结构示意图；
其中：
1、工作台架；2、电机；3、减速机；4、主转轴；5、副转轴；6、主转盘；7、副转盘；8、气缸一；9、下料机构；1-1、灌溉管；1-2、法兰；
10、固定导向板；11、主支座；12、副支座；13、横梁；13-1、托轮；14、落料架；14-1、档杆；
6-7、导向支撑套；
6-1、基座盘；6-2、端盖盘；6-3、小轴；6-30、端面齿轮；6-31、木柄把手；6-4、左旋丝杆；6-40、齿轮一；6-41、丝母块一；6-5、右旋丝杆；6-50、齿轮二；6-51、丝母块二；6-6、卡块；600、长槽一；601、卡槽；602、长槽二；
90、气缸二；91、推板；92、导向杆；93、侧支架；94、下料杆。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图10所示，本发明是一种灌溉管的多型号法兰焊接装置，实现了不同型号法兰与灌溉管的同轴度和轴向定位焊接，避免了法兰相对灌溉管和两端两个法兰之间的错位焊接，保证了焊缝的均匀性；同时实现了焊接完成后的自动卸料操作，自动化程度高，操作方便，安全可靠。
具体的说，如图1至图10所示，包括工作台架1、电机2、减速机3、主转轴4、副转轴5、主转盘6、副转盘7、气缸一8和下料机构9，工作台架1下端设有固定导向板10，工作台架1上端一侧设有主支座11，工作台架1上端另一侧设有副支座12，所述电机2的输出轴与减速机3的输入轴连接，减速机3与工作台架1紧固连接，所述主转轴4与主支座11转动连接，主转轴4与减速机3的输出轴通过联轴器连接，所述副转轴5与副支座12轴向滑动连接，所述主转盘6与主转轴4端部紧固连接，所述副转盘7与副转轴5端部转动连接，所述气缸一8的缸体与副支座12端部紧固连接，气缸一8的活塞杆端部与副转轴5紧固连接，所述下料机构9与工作台架1紧固连接。
如图1、图4、图5所示，所述主转盘6和副转盘7上设有导向支撑套6-7。
如图4、图5、图6、图7、图8所示，所述主转盘6和副转盘7的结构相同，主转盘6由基座盘6-1、端盖盘6-2、小轴6-3、左旋丝杆6-4、右旋丝杆6-5和卡块6-6组成，所述基座盘6-1上对称设有长槽一600，长槽一600两端设有卡槽601，所述端盖盘6-2上对称设有长槽二602，所述小轴6-3穿过导向支撑套6-7和端盖盘6-2，小轴6-3一端设有端面齿轮6-30，另一端设有木柄把手6-31，所述左旋丝杆6-4两端与卡块6-6转动连接，且卡块6-6卡和在卡槽601中，所述右旋丝杆6-5两端与卡块6-6转动连接，且卡块6-6卡和在卡槽601中，所述左旋丝杆6-4端部设有齿轮一6-40，所述右旋丝杆6-5端部设有齿轮二6-50，且端面齿轮6-30同时与齿轮一6-40和齿轮二6-50啮合，所述左旋丝杆6-4上设有丝母块一6-41，且丝母块一6-41与长槽一600滑动连接，所述右旋丝杆6-5上设有丝母块二6-51，且丝母块二6-51与长槽一600滑动连接。
如图1、图2所示，所述工作台架1上设有横梁13，横梁13上对称设有托轮13-1。
如图1、图3所示，所述工作台架1侧面设有落料架14，落料架14上部水平段的末端设有档杆14-1。
如图1、图4、图5所示，所述导向支撑套6-7上设有圆台段和圆柱段。
如图1、图9所示，所述下料机构9设有两组，下料机构9由气缸二90、推板91、导向杆92、侧支架93和下料杆94组成，所述气缸二90的缸体与工作台架1下端紧固连接，气缸二90的活塞杆端部与推板91紧固连接，所述推板91下端连接设有导向杆92，且导向杆92与固定导向板10滑动连接，所述侧支架93与工作台架1侧面固定焊接，所述下料杆94与侧支架93上端铰接。
如图9所示，所述下料杆94前端为向上弯钩结构。
如图6所示，所述卡槽601为工字型或者一字型或者T字型，所述卡块6-6为工字型或者一字型或者T字型。
如图5、图6所示，所述丝母块一6-41和丝母块二6-51上设有销孔。以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
实施例1：
该灌溉管的多型号法兰焊接装置，先根据灌溉管1-1的管径，选择导向支撑套6-7的外径等于灌溉管1-1的内径的导向支撑套6-7，然后分别将导向支撑套6-7紧固在主转盘6和副转盘7上，然后根据法兰1-2上的螺栓孔中心轴线距离法兰1-2中心轴线的距离，手动旋转木柄把手6-31，木柄把手6-31通过小轴6-3驱动端面齿轮6-30转动，端面齿轮6-30同时驱动齿轮一6-40和齿轮二6-50转动，齿轮一6-40驱动左旋丝杆6-4转动，齿轮二6-50驱动右旋丝杆6-5转动，然后丝母块一6-41和丝母块二6-51沿着长槽一600同时往外或者往内移动，直到丝母块一6-41和丝母块二6-51上的销孔中心轴线距离基座盘6-1中轴线的距离等于法兰1-2上的螺栓孔中心轴线距离法兰1-2中心轴线的距离，然后将如图10所示的两个法兰1-2分别套在导向支撑套6-7上；实现了不同型号的法兰1-2的定位，且不需要针对不同型号去更换主转盘6或副转盘7；另外将主转盘6或副转盘7上的丝母块一6-41和丝母块二6-51调整的位置不同，还可以针对变径灌溉管的法兰焊接操作，提高了设备的通用性。
其中，选择导向支撑套6-7的外径等于灌溉管1-1的内径的导向支撑套6-7，通过导向支撑套6-7实现了焊接前法兰1-2的轴线与灌溉管1-1的轴线的共线定位，尽可能的避免了灌溉管1-1的首尾相互连接造成装配误差的积累，使水每次通过法兰1-2接合处时阻力最小。
然后将灌溉管1-1吊装至横梁13上的托轮13-1上，然后先启动气缸一8，气缸一8的活塞杆伸出，因为所述副转轴7与副支座12轴向滑动连接，所述气缸一8的缸体与副支座12端部紧固连接，气缸一8的活塞杆端部与副转轴7紧固连接，所以副转轴7随着气缸一8的活塞杆往前伸出推着副转盘7往前运动，先是副转盘7上的导向支撑套6-7进入灌溉管1-1，直到副转盘7上的导向支撑套6-7上套的法兰1-2与灌溉管1-1的左侧接触，随着气缸一8的活塞杆继续往前伸出，推着灌溉管1-1往右运动，先是主转盘6上的导向支撑套6-7进入灌溉管1-1，直到主转盘6上的导向支撑套6-7上套的法兰1-2与灌溉管1-1的右侧接触，且使气缸一8处于保压状态，保持灌溉管1-1与两端的法兰1-2处于紧密接触状态，保证了灌溉管1-1与两端的法兰1-2轴向间隙最小，保证轴向焊接精度。
然后在灌溉管1-1两端和法兰1-2接触位置点焊将法兰1-2与灌溉管1-1端部固定，然后启动电机2，电机2通过减速机3驱动主转轴4转动，因为所述主转轴4与主支座11转动连接，主转轴4与减速机3的输出轴通过联轴器连接，所述副转轴5与副支座12轴向滑动连接，所述主转盘6与主转轴4端部紧固连接，所述副转盘7与副转轴5端部转动连接，所以主转盘6通过定位销驱动法兰1-2和灌溉管1-1一起缓慢转动，然后焊工对灌溉管1-1两端和法兰1-2接触位置进行焊接，均匀速度转动进行焊接，相比于人工手动转动焊接，焊缝更均匀。
其中，在焊接副转盘7上的导向支撑套6-7上套的法兰1-2与灌溉管1-1前，先手动转动副转盘7，使副转盘7上的导向支撑套6-7上套的法兰1-2与主转盘6上的导向支撑套6-7上套的法兰1-2方向一致，避免相邻灌溉管1-1之间通过法兰1-2安装时出现周向旋转错位现象。
所述主转盘6和副转盘7上设有导向支撑套6-7，所述导向支撑套6-7上设有圆台段和圆柱段，其中圆台段起到导向作用，圆柱段起到定位作用。
实施例2：
在实施例1的基础上，焊接完成后，先拔掉定位销，然后启动气缸一8，气缸一8的活塞杆收缩，使得副转盘7上的导向支撑套6-7从灌溉管1-1内退出，然后将灌溉管1-1从主转盘6上的导向支撑套6-7中退出，然后启动下料机构9，气缸二90的活塞杆伸出推着推板91在导向杆92被固定导向板10导向的作用下往上运动，然后推板91推着下料杆94绕着侧支架93运动，将灌溉管1-1拨到落料架14上，实现了灌溉管1-1焊接后的自动卸料操作，比传统的吊装卸料操作效率更高，自动化程度高，安全系数更高，其中所述下料杆94前端为向上弯钩结构，避免了灌溉管1-1在卸料过程中从另外一侧滑落，保证了安全性；落料架14上部水平段的末端设有档杆14-1，保证了灌溉管1-1不会从落料架14上滚落。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种灌溉管的多型号法兰焊接装置，其特征在于：包括工作台架(1)、电机(2)、减速机(3)、主转轴(4)、副转轴(5)、主转盘(6)、副转盘(7)、气缸一(8)和下料机构(9)，工作台架(1)下端设有固定导向板(10)，工作台架(1)上端一侧设有主支座(11)，工作台架(1)上端另一侧设有副支座(12)，所述电机(2)的输出轴与减速机(3)的输入轴连接，减速机(3)与工作台架(1)紧固连接，所述主转轴(4)与主支座(11)转动连接，主转轴(4)与减速机(3)的输出轴通过联轴器连接，所述副转轴(5)与副支座(12)轴向滑动连接，所述主转盘(6)与主转轴(4)端部紧固连接，所述副转盘(7)与副转轴(5)端部转动连接，所述气缸一(8)的缸体与副支座(12)端部紧固连接，气缸一(8)的活塞杆端部与副转轴(5)紧固连接，所述下料机构(9)与工作台架(1)紧固连接；
所述主转盘(6)和副转盘(7)上设有导向支撑套(6-7)；
所述主转盘(6)和副转盘(7)的结构相同，主转盘(6)由基座盘(6-1)、端盖盘(6-2)、小轴(6-3)、左旋丝杆(6-4)、右旋丝杆(6-5)和卡块(6-6)组成，所述基座盘(6-1)上对称设有长槽一(600)，长槽一(600)两端设有卡槽(601)，所述端盖盘(6-2)上对称设有长槽二(602)，所述小轴(6-3)穿过导向支撑套(6-7)和端盖盘(6-2)，小轴(6-3)一端设有端面齿轮(6-30)，另一端设有木柄把手(6-31)，所述左旋丝杆(6-4)两端与卡块(6-6)转动连接，且卡块(6-6)卡和在卡槽(601)中，所述右旋丝杆(6-5)两端与卡块(6-6)转动连接，且卡块(6-6)卡和在卡槽(601)中，所述左旋丝杆(6-4)端部设有齿轮一(6-40)，所述右旋丝杆(6-5)端部设有齿轮二(6-50)，且端面齿轮(6-30)同时与齿轮一(6-40)和齿轮二(6-50)啮合，所述左旋丝杆(6-4)上设有丝母块一(6-41)，且丝母块一(6-41)与长槽一(600)滑动连接，所述右旋丝杆(6-5)上设有丝母块二(6-51)，且丝母块二(6-51)与长槽一(600)滑动连接；
所述工作台架(1)上设有横梁(13)，横梁(13)上对称设有托轮(13-1)；
所述工作台架(1)侧面设有落料架(14)，落料架(14)上部水平段的末端设有档杆(14-1)；
所述导向支撑套(6-7)上设有圆台段和圆柱段；
所述下料机构(9)设有两组，下料机构(9)由气缸二(90)、推板(91)、导向杆(92)、侧支架(93)和下料杆(94)组成，所述气缸二(90)的缸体与工作台架(1)下端紧固连接，气缸二(90)的活塞杆端部与推板(91)紧固连接，所述推板(91)下端连接设有导向杆(92)，且导向杆(92)与固定导向板(10)滑动连接，所述侧支架(93)与工作台架(1)侧面固定焊接，所述下料杆(94)与侧支架(93)上端铰接；
所述下料杆(94)前端为向上弯钩结构；
所述丝母块一(6-41)和丝母块二(6-51)上设有销孔。
2.根据权利要求1所述的一种灌溉管的多型号法兰焊接装置，其特征在于：所述卡槽(601)为工字型或者一字型或者T字型，所述卡块(6-6)为工字型或者一字型或者T字型。
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