CN111041400A - 一种活塞杆表面合金熔覆加工设备 - Google Patents

Abstract

一种活塞杆表面合金熔覆加工设备，焊接组件包括冷焊机电源、焊枪、焊粉盒、加压装置、焊粉喷头，所述机座的一端固定有电主轴，电主轴同轴固定连接有三抓卡盘，机座的另一端固定有机床尾座，基床尾座上设有顶针装置，所述基座上固定有电主轴平行的导轨，导轨上滑动连接有熔覆支架组件，焊枪和焊接喷头固定在熔覆支架组件上且焊枪和焊接喷头均朝向活塞杆，所述导轨上滑动连接有刀座架组件，刀座架组件上固定有刀座，所述刀座架组件连接有刀座驱动装置和熔覆支架组件连接有覆焊驱动装置。大大提高了活塞杆二次利用，完全实现了再制造修复；装夹一次能够实现活塞杆金属熔覆和加工，提高了生产效率；相比激光熔覆降低了成本，同时也能减少污染。

Description

一种活塞杆表面合金熔覆加工设备

技术领域

本发明涉及活塞杆加工设备技术领域，特别是一种活塞杆表面合金熔覆加工设备。

背景技术

活塞杆目前的表面处理通过电镀工艺进行表面处理的达到防腐性能，电镀层厚度一般0.07-0.1mm。电镀废液对环境污染比较大。随着环境问题的严峻，电镀工艺逐渐要被别的工艺替换。在活塞杆表面冷熔覆镍铬合金材料，在通过一系列的加工，达到表面处理性能要求，此工艺性能满足甚至更优越于电镀工艺。传统都是采用激光熔覆，其激光熔覆的制造成本高，同时在活塞杆表面熔覆前需要对活塞杆进行粗加工，在活塞杆熔覆后又需要进行精加工，活塞杆需要在车床和熔覆设备上进行反复的装夹，降低了生产效率，增大了工人的劳动强度，激光熔敷是制造成本高，设备核心目前仍全部从国外进口，维修周期过长严重影响生产，设备单价昂贵，难以批量布置。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种活塞杆表面合金熔覆加工设备，借助冷弧熔覆机，显著降低对活塞杆的熔覆成本，提高加工效率和加工精度。

其解决方案是，一种活塞杆表面合金熔覆加工设备，包括机座、至少一组焊接组件，所述焊接组件包括冷焊机电源、焊枪、焊粉盒、加压装置、焊粉喷头，加压装置与焊粉盒连通对焊粉盒进行加压，焊粉盒通过焊粉管与焊粉喷头连通，冷焊机电源与焊枪连接，所述机座的一端固定有电主轴，电主轴同轴固定连接有三抓卡盘，机座的另一端固定有机床尾座，基床尾座上设有顶针装置，所述基座上固定有电主轴平行的导轨，导轨上滑动连接有熔覆支架组件，焊枪和焊接喷头固定在熔覆支架组件上且焊枪和焊接喷头均朝向活塞杆，所述导轨上滑动连接有刀座架组件，刀座架组件上固定有刀座，所述刀座架组件连接有刀座驱动装置和熔覆支架组件连接有覆焊驱动装置。

优选地，熔覆支架组件包括与导轨滑动连接的覆焊底座、安装板，覆焊底座和安装板之间连接有驱动安装板上下驱动装置。

优选地，焊接组件有两组，两焊接组件的焊枪左右距离可调的设置在安装板的两侧。

优选地，刀座驱动装置包括与导轨滑动连接的刀座底座，刀座底座上固定有刀座导轨，刀座导轨与主轴垂直的方向滑动连接有刀座，刀座螺旋连接有驱动其直线运动的刀座丝杠，刀座丝杠连接有刀座减速器和刀座步进电机。

优选地，刀座驱动装置和支架驱动装置共用同一主丝杠，覆焊底座与刀座底座均与驱动丝杠螺旋传动连接，机座上设有第一导向座、第二导向座，第一导向座位于覆焊底座背离刀座底座的一侧，第二导向座位于刀座底座背离覆焊底座的一侧，机座的上部设有与导轨平行的导杆，导杆穿过第一底座和第二底座其与它们滑动连接，所述覆焊底座背离刀座底座的一侧设有固定在导杆上的第一凸缘，刀座底座背离覆焊底座的一侧设有固定在导杆上的第二凸缘，第一凸缘与第一导向座之间设有套在导向杆上的第一弹簧，第二凸缘与第二导向座之间设有套在导向杆上的第二弹簧，导向杆背离熔覆底座的一端伸出第二导向座且伸出到设有竖向设置的驱动销，所述机座通过竖向的齿轮轴安装有齿轮，刀座底座固定有与齿轮可啮合的齿条，齿轮上偏心转动连接有中间杆，中间杆的自由端固定有销钉，所述机座的上通过销轴转动连接有摆杆，摆杆的中部通过销轴与机座相对转动且其两端部均设有驱动槽，所述驱动杆伸入到摆杆一端的驱动槽内，销钉伸入到摆杆另一端的驱动槽内，当齿条与齿轮啮合，刀座底座带动齿轮转动进而导向杆移动，此时导向杆的移动速度大于底座的移动速度，丝杆连接螺旋驱动装置，螺旋驱动装置包括主步进电机和主减速器，主步进电机和主减速器相连，主减速器的输出轴与主丝杠同轴连接，所述第一凸缘和熔覆底座之间设有一对相互吸引的磁铁，所述第二凸缘和刀座底座之间设有一对相互吸引的磁铁。

优选地，两所述的焊接组件的焊枪喷头通过焊枪夹件固定在安装板上，背离主轴一个焊枪夹件与安装板滑动连接，且该焊枪夹件转动连接调节丝杆，所述调节安装板上固定有调节螺母，调节丝杆与调节螺母螺旋连接用于调节两焊枪喷头的位置。

本发明的有益效果是：冷弧度可以熔覆厚达到2-3mm,活塞杆一般的表面损伤都可以修复，大大提高了活塞杆二次利用，完全实现了再制造修复；装夹一次能够实现活塞杆金属熔覆和加工，提高了生产效率；相比激光熔覆降低了成本，同时也能减少污染。

附图说明

图1为本发明主视示意图。

图2为本发明俯视示意图。

图3为本发明驱动机构的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图3给出，一种活塞杆表面合金熔覆加工设备，包括机座1、至少一组焊接组件，所述焊接组件包括冷焊机电源2、焊枪3、焊粉盒4、加压装置、焊粉喷头，加压装置与焊粉盒4连通对焊粉盒4进行加压，焊粉盒4通过焊粉管与焊粉喷头连通，冷焊机电源2与焊枪3连接，其特征在于，所述机座1的一端固定有电主轴5，电主轴5同轴固定连接有三抓卡盘，机座1的另一端固定有机床尾座，基床尾座上设有顶针装置，所述基座上固定有电主轴5平行的导轨6，导轨6上滑动连接有熔覆支架组件，焊枪3和焊接喷头固定在熔覆支架组件上且焊枪3和焊接喷头均朝向活塞杆，所述导轨6上滑动连接有刀座10架组件，刀座10架组件上固定有刀座10，所述刀座10架组件连接有刀座10驱动装置和熔覆支架组件连接有覆焊驱动装置。

将待处理的活塞杆通过三抓卡盘进行安装，对活塞杆进行加工时，先对活塞杆的表面进行粗加工，然后利用对活塞杆进行合金熔覆。在刀座10上安装上车刀，刀座10驱动装置带动刀座10和刀座10上的车刀沿电主轴5轴线方向进行移动。刀座10位置能够在刀座10架上进行调节即调节刀座10以及刀座10上的车刀距离电主轴5轴线的距离。

所述熔覆支架组件包括与导轨6滑动连接的覆焊底座7、安装板8，覆焊底座7和安装板8之间连接有驱动安装板8上下驱动装置。所述焊接组件的焊枪3和焊粉喷头均固定在安装板8上，覆焊驱动装置与覆焊底座7进行连接，带动覆焊底座7沿导轨6直线运动，进而实现焊枪3和焊粉喷头沿电主轴5轴线方向进行运动。上下驱动装置能够带动安装板8进行上下运动，调节焊枪3和焊粉喷头距离电主轴5轴线的距离。焊枪3能够发出电弧，将待焊接部分瞬间加热，然后焊粉喷头喷出焊粉到该处，则焊粉很好的融合在待加工熔覆的活塞杆上。

所述焊接组件有两组，两焊接组件的焊枪3左右距离可调的设置在安装板8的两侧。设置两组焊接组件有效的提高对活塞杆熔覆的效率。同一焊接组件的焊枪3与焊粉喷头的相对位置固定，两个焊接组件的焊枪3和焊粉喷头之间的位置可调，这样可以根据活塞杆的长度对焊枪3之间的距离进行调节。同时也可以只采用一组焊接组件进行工作。

所述刀座10驱动装置包括与导轨6滑动连接的刀座底座9，刀座底座9上固定有刀座10导轨6，刀座10导轨6与主轴垂直的方向滑动连接有刀座10，刀座10螺旋连接有驱动其直线运动的刀座10丝杠，刀座10丝杠连接有刀座10减速器和刀座步进电机。刀座步进电机通过刀座10减速器带动刀座10丝杠进行转动，进而带动刀座底座9与电主轴5轴线之间的距离。进而来实现刀座10上刀具的进给。

所述刀座10驱动装置和支架驱动装置共用同一主丝杠11，覆焊底座7与刀座底座9均与驱动丝杠螺旋传动连接，机座1上设有第一导向座12、第二导向座13，第一导向座12位于覆焊底座7背离刀座底座9的一侧，第二导向座13位于刀座底座9背离覆焊底座7的一侧，机座1的上部设有与导轨6平行的导杆14，导杆14穿过第一底座和第二底座其与它们滑动连接，所述覆焊底座7背离刀座底座9的一侧设有固定在导杆14上的第一凸缘15，刀座底座9背离覆焊底座7的一侧设有固定在导杆14上的第二凸缘16，第一凸缘15与第一导向座12之间设有套在导向杆上的第一弹簧17，第二凸缘16与第二导向座13之间设有套在导向杆上的第二弹簧18，导向杆背离熔覆底座的一端伸出第二导向座13且伸出到设有竖向设置的驱动销，所述机座1通过竖向的齿轮19轴安装有齿轮19，刀座底座9固定有与齿轮19可啮合的齿条20，齿轮19上偏心转动连接有中间杆21，中间杆21的自由端固定有销钉，所述机座1的上通过销轴转动连接有摆杆，摆杆的中部通过销轴与机座1相对转动且其两端部均设有驱动槽，所述驱动杆伸入到摆杆一端的驱动槽内，销钉伸入到摆杆另一端的驱动槽内，当齿条20与齿轮19啮合，刀座底座9带动齿轮19转动进而导向杆移动，此时导向杆的移动速度大于底座的移动速度，丝杆连接螺旋驱动装置，螺旋驱动装置包括主步进电机22和主减速器23，主步进电机22和主减速器23相连，主减速器23的输出轴与主丝杠11同轴连接，所述第一凸缘15和熔覆底座之间设有一对相互吸引的磁铁，所述第二凸缘16和刀座底座9之间设有一对相互吸引的磁铁。

当需要进行金属覆焊时，主电机转动，通过主丝杠11带动刀座底座9向机尾方向移动，在开移动至极限位置时，刀座底座9上的齿条20与齿轮19啮合，齿轮19转动带动中间杆21偏转进而带动导杆14摆动。摆杆带到导杆14向机尾方向运动，进而使得第二凸缘16上的磁铁与刀座底座9上的磁铁脱离，接着刀座底座9与第二丝杠上的螺纹脱离，同时机座1上设有卡夹，将中间卡紧，在第二凸缘16和刀座底座9上的磁铁的相互作用下，主丝杠11转动不会带动刀座底座9运动，同时导杆14向机尾部方向运动，使得第一凸缘15压紧熔覆底座，使得熔覆底座与丝杠配合，主丝杠11转动带动熔覆底座转动。同样，熔覆底座运动至极限位置，然后主丝杠11能够带动刀座底座9进行运动。

两所述的焊接组件的焊枪3喷头通过焊枪3夹件固定在安装板8上，背离主轴一个焊枪3夹件与安装板8滑动连接，且该焊枪3夹件转动连接调节丝杆，所述调节安装板8上固定有调节螺母，调节丝杆与调节螺母螺旋连接用于调节两焊枪3喷头的位置。

本发明的有益效果是：冷弧度可以熔覆厚达到2-3mm,活塞杆一般的表面损伤都可以修复，大大提高了活塞杆二次利用，完全实现了再制造修复；装夹一次能够实现活塞杆金属熔覆和加工，提高了生产效率；相比激光熔覆降低了成本，同时也能减少污染。

以上所述的实施例并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域所属技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应纳入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种活塞杆表面合金熔覆加工设备，包括机座（1）、至少一组焊接组件，所述焊接组件包括冷焊机电源（2）、焊枪（3）、焊粉盒（4）、加压装置、焊粉喷头，加压装置与焊粉盒（4）连通对焊粉盒（4）进行加压，焊粉盒（4）通过焊粉管与焊粉喷头连通，冷焊机电源（2）与焊枪（3）连接，其特征在于，所述机座（1）的一端固定有电主轴（5），电主轴（5）同轴固定连接有三抓卡盘，机座（1）的另一端固定有机床尾座，基床尾座上设有顶针装置，所述基座上固定有电主轴（5）平行的导轨（6），导轨（6）上滑动连接有熔覆支架组件，焊枪（3）和焊接喷头固定在熔覆支架组件上且焊枪（3）和焊接喷头均朝向活塞杆，所述导轨（6）上滑动连接有刀座（10）架组件，刀座（10）架组件上固定有刀座（10），所述刀座（10）架组件连接有刀座（10）驱动装置和熔覆支架组件连接有覆焊驱动装置。

2.根据权利要求1所述的活塞杆表面合金熔覆加工设备，其特征在于，所述熔覆支架组件包括与导轨（6）滑动连接的覆焊底座（7）、安装板（8），覆焊底座（7）和安装板（8）之间连接有驱动安装板（8）上下驱动装置。

3.根据权利要求2所述的活塞杆表面合金熔覆加工设备，其特征在于，所述焊接组件有两组，两焊接组件的焊枪（3）左右距离可调的设置在安装板（8）的两侧。

4.根据权利要求1所述的活塞杆表面合金熔覆加工设备，其特征在于，所述刀座（10）驱动装置包括与导轨（6）滑动连接的刀座底座（9），刀座底座（9）上固定有刀座（10）导轨（6），刀座（10）导轨（6）与主轴垂直的方向滑动连接有刀座（10），刀座（10）螺旋连接有驱动其直线运动的刀座（10）丝杠，刀座（10）丝杠连接有刀座（10）减速器和刀座步进电机。

5.根据权利要求4所述的活塞杆表面合金熔覆加工设备，其特征在于，所述刀座（10）驱动装置和支架驱动装置共用同一主丝杠（11），覆焊底座（7）与刀座底座（9）均与驱动丝杠螺旋传动连接，机座（1）上设有第一导向座（12）、第二导向座（13），第一导向座（12）位于覆焊底座（7）背离刀座底座（9）的一侧，第二导向座（13）位于刀座底座（9）背离覆焊底座（7）的一侧，机座（1）的上部设有与导轨（6）平行的导杆（14），导杆（14）穿过第一底座和第二底座其与它们滑动连接，所述覆焊底座（7）背离刀座底座（9）的一侧设有固定在导杆（14）上的第一凸缘（15），刀座底座（9）背离覆焊底座（7）的一侧设有固定在导杆（14）上的第二凸缘（16），第一凸缘（15）与第一导向座（12）之间设有套在导向杆上的第一弹簧（17），第二凸缘（16）与第二导向座（13）之间设有套在导向杆上的第二弹簧（18），导向杆背离熔覆底座的一端伸出第二导向座（13）且伸出到设有竖向设置的驱动销，所述机座（1）通过竖向的齿轮（19）轴安装有齿轮（19），刀座底座（9）固定有与齿轮（19）可啮合的齿条（20），齿轮（19）上偏心转动连接有中间杆（21），中间杆（21）的自由端固定有销钉，所述机座（1）的上通过销轴转动连接有摆杆，摆杆的中部通过销轴与机座（1）相对转动且其两端部均设有驱动槽，所述驱动杆伸入到摆杆一端的驱动槽内，销钉伸入到摆杆另一端的驱动槽内，当齿条（20）与齿轮（19）啮合，刀座底座（9）带动齿轮（19）转动进而导向杆移动，此时导向杆的移动速度大于底座的移动速度，丝杆连接螺旋驱动装置，螺旋驱动装置包括主步进电机（22）和主减速器（23），主步进电机（22）和主减速器（23）相连，主减速器（23）的输出轴与主丝杠（11）同轴连接，所述第一凸缘（15）和熔覆底座之间设有一对相互吸引的磁铁，所述第二凸缘（16）和刀座底座（9）之间设有一对相互吸引的磁铁。

6.根据权利要求3所述的活塞杆表面合金熔覆加工设备，其特征在于，两所述的焊接组件的焊枪（3）喷头通过焊枪（3）夹件固定在安装板（8）上，背离主轴一个焊枪（3）夹件与安装板（8）滑动连接，且该焊枪（3）夹件转动连接调节丝杆，所述调节安装板（8）上固定有调节螺母，调节丝杆与调节螺母螺旋连接用于调节两焊枪（3）喷头的位置。

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