CN111203613A - 多功能钢结构焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢结构焊接加工技术领域，具体为多功能钢结构焊接装置，包括焊接机构，焊接机构包括连接架、焊剂铺设管、焊丝引导管和焊剂回收管，焊剂回收管与负压机构连通，连接架上连接有导热管，导热管上连通有支撑箱，支撑箱的内部转动连接有叶片式气轮，叶片式气轮与导热管的延伸方向偏心设置；支撑箱的外侧转动连接有转盘，转盘与叶片式气轮同轴固定连接，连接架上沿垂直于支撑架的滑动方向水平滑动连接滑块，滑块与转盘之间设有连杆，使转盘、连杆和滑块形成曲柄滑块结构，滑块上连接有刮板。本方案解决了现有技术中焊剂容易飞溅而增加了焊剂回收的工作负担，并且焊缝冷却较慢而影响到整体焊接效率的问题。
Description
技术领域
本发明属于钢结构焊接加工技术领域，具体为多功能钢结构焊接装置。
背景技术
钢结构在制作的过程中，一般采用焊接的方式进行连接成型。尤其是在制作箱形钢构件的时候，焊接时主要采用埋弧焊的方式。在埋弧焊中，需要使用焊接机构的焊剂铺设管对焊接处进行铺设一定厚度的焊剂，然后紧接着焊丝引导管将焊丝埋入焊接处的焊剂下侧，并且通过焊丝引导管的下端与钢结构之间在焊接电源的作用下产生电弧将焊丝、焊剂和钢结构母材熔融而形成焊缝，最后焊接机构上的焊剂回收管将焊缝处多余的焊剂进行负压回收，待焊缝冷却后就完成了对钢结构的焊接操作。焊剂在电弧的高温作用下会发生一定的飞溅，从而导致部分焊剂散落在钢结构上，不利于焊剂回收管对焊剂的回收操作，增加了后续人工进行焊剂清理的工作负担。同时，焊缝冷却主要是依靠自然冷却的方式，这种冷却方式比较慢，不利于后续工人对焊缝进行检查等操作，影响了焊接操作的整体效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能钢结构焊接装置，以解决现有技术中焊剂容易飞溅而增加了焊剂回收的工作负担，并且焊缝冷却较慢而影响到整体焊接效率的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种多功能钢结构焊接装置，包括放置架，放置架上水平方向滑动连接有支撑架，支撑架上连接有焊接机构，焊接机构包括连接架、焊剂铺设管、焊丝引导管和焊剂回收管，焊剂回收管与负压机构连通，所述连接架上连接有导热管，导热管上连通有支撑箱，支撑箱的内部转动连接有叶片式气轮，叶片式气轮与导热管的延伸方向偏心设置；所述支撑箱的外侧转动连接有转盘，转盘与叶片式气轮同轴固定连接，连接架上沿垂直于支撑架的滑动方向水平滑动连接有滑块，滑块与转盘之间设有连杆，连杆的一端与滑块铰接，连杆的另一端与转盘偏心连接，使转盘、连杆和滑块形成曲柄滑块结构，滑块上连接有刮板。
本基础方案的原理和有益效果在于：
将需要焊接的钢结构放置在放置架上，支撑架带动焊接机构沿钢结构的焊接位置移动，焊剂铺设管对焊接位置进行铺设焊剂，焊丝引导管将焊丝逐渐插入焊接位置处并在电弧的作用下熔化，从而对钢结构进行焊接，然后焊剂回收管在负压机构的作用下钢结构表面的残余的焊剂抽吸回收；导热管内储存有水，将导热管沿焊缝位置设置，使导热管可以及时的吸收焊缝的热量，从而对导热管内的水进行加热而产生水蒸气，水蒸气推动叶片式气轮转动，使叶片式气轮带动转盘转动，转盘通过连杆带动滑块滑动，滑块带动刮板移动，从而使刮板将钢结构上的焊剂朝焊缝位置汇集，进而方便焊剂回收管将焊剂进行收集回收，减少后续的清理工作；同时，导热管通过吸收焊缝处的热量来产生水蒸气，从而实现对焊缝进行降温，有利于焊缝快速的进行后续的处理操作，提高工作效率。
进一步，所述导热管包括沿支撑架的滑动方向延伸的储水段。通过储水段的设置，利用储水段增大与焊缝的传热面积，从而使导热管内水主要汇集在储水段内被加热，从而提高了焊缝对导热管内的水的加热效果。
进一步，所述导热管的储水段与连接架柔性连接。通过柔性连接，使储水段可以绕与连接架的连接处发生一定的偏转，从而使储水段可以随焊缝表面的平整情况发生一定的摆动，从而避免储水段与焊缝的表面发生较大的磨损而影响使用寿命。
进一步，所述储水段的内部沿其长度方向固定连接有若干竖向的分隔板，分隔板将储水段分隔成若干储水腔，分隔板的顶部设有连通相邻储水腔的通孔，分隔板朝向焊接的前进方向铰接有盖合在通孔处的盖板。储水段沿焊缝的长度方向运动时，从而储水段的前端到后端，储水段内的水所受到的加热作用呈递减变化，于是，通过分隔板将水分隔在不同的储水腔内，避免了不同温度的水之间发生随意的混合而影响加热效果，使位于储水段前部的水可以持续的被加热而产生大量的水蒸气而推动叶片式气轮转动；当位于储水段前部的水比较少之后，通过倾斜储水段，使位于储水段后部的储水腔内的水穿过通孔被推开盖板而补充到前部的储水腔内，而位于后部的储水腔的水在随储水段移动时已经从焊缝处吸收了部分热量而被加热，因此，当后部的储水腔的水补充到前部的储水腔中的时候，可以快速的达到沸腾状态而产生水蒸气，从而减少了水蒸气中断的时间，即减少了转盘停止转动的时间，从而保证了清理效果。
进一步，所述储水段的外侧的上部固设有保温层。设置保温层，可以减少储水段将热量传递到空气中，从而提高了储水段内的水的加热效果。
进一步，所述刮板与滑块铰接，刮板与连杆之间连接有限位杆，限位杆的一端与刮板固定连接，限位杆的另一端与连杆离合配合。当连杆带动滑块朝向焊缝的位置移动时，刮板对焊剂进行刮移聚集，当连杆推动滑块远离焊缝移动时，连杆通过限位杆的配合将刮板进行一定角度的摆动，从而使刮板越过即将要刮移的焊剂，从而避免了将部分焊剂推移远离焊缝，进而便于下一次将焊剂刮移汇集至焊缝处，提高了刮板对焊接的刮移聚集的效果。
进一步，所述支撑架上连接有驱动焊接机构竖向移动的伸缩机构。设置伸缩机构，方便对焊接机构的竖向位置进行调整，从而使焊接机构的位置以适应不同高度的钢结构的焊接需要，提高焊接装置的实用性。
进一步，所述伸缩机构为液压缸。液压缸伸缩时的稳定性比较好，方便进行控制。
进一步，所述连接架上转动连接有横向定位滚轮和竖向定位滚轮。通过横向定位滚轮可以在移动时对焊接机构与钢结构之间的横向距离进行定位控制，通过竖向定位滚轮可以在移动时对焊接机构与钢结构之间的竖向距离进行定位控制，从而保证了焊接机构与钢结构之间的距离始终保持在合理的范围，保证了焊接的效果。
进一步，所述放置架的底部固定连接有导轨，支撑架上转动连接有与导轨配合的导轮。通过导轮和导轨，可以减小支撑架与放置架之间的滑动摩擦力，从而有利于支撑架与放置架之间的相对移动。
附图说明
图1为本发明多功能钢结构焊接装置实施例一的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图2中焊接机构的放大图；
图4为图3的右视图；
图5为本发明实施例二中储水段的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：放置架1、定位部2、支撑架3、焊接机构4、连接架5、滑块6、刮板7、限位杆8、连杆9、转盘10、叶片式气轮11、排气段12、储水段13、横向定位轮14、焊剂回收管15、焊丝引导管16、焊剂铺设管17、分隔板18、通孔19、盖板20、储水腔21。
实施例一：如图1、图2、图3和图4所示：多功能钢结构焊接装置，包括放置架1，放置架1上焊接有若干倾斜的L形的定位部2；放置架1的边缘焊接有沿长度方向延伸的导轨。放置架1的上侧滑动设置有支撑架3，支撑架3呈门字形，支撑架3的底部转动连接有与导轨配合的导轮。支撑架3的顶部固定安装有负压机构，负压机构包括现有技术中的分离器和真空泵，分离器与真空泵连通，通过真空泵的作用使分离器内形成负压，分离器为现有技术中的旋风分离器。支撑架3上位于放置架1的定位部2的上方处连接有竖向的伸缩机构，本实施例中伸缩机构优选为液压缸；液压缸的下端通过螺栓连接固定有焊接机构4，焊接机构4包括连接架5，连接架5通过螺栓与液压缸的下端连接固定；连接架5上转动连接有横向定位滚轮和竖向定位滚轮；连接架5上沿支撑架3的滑动方向依次排列的焊剂回收管15、焊丝引导管16和焊剂铺设管17，焊剂回收管15与分离器的进料口密封连接，焊剂铺设管17与分离器的排料口密封连接；焊丝引导管16的下端与焊接电源电连接。
支撑架3上设置有导热管，导热管包括沿支撑架3的滑动方向延伸的储水段13，储水段13位于焊剂回收管15背对焊丝引导管16的一侧，储水段13通过拉簧与连接架5连接；导热管还包括倾斜设置的排气段12，排气段12的下端与储水段13靠近焊剂回收管15的一端柔性密封连接。排气段12的上部偏心设置有支撑箱，排气段12与支撑箱密封焊接，支撑箱通过螺栓连接固定在支撑架3上。支撑箱内转动连接有叶片式气轮11，排气段12的中心线穿过叶片式气轮11的叶片的运动轨迹，从而使排气段12内的气流可以推动叶片式气轮11转动。支撑架3上转动连接有转盘10，转盘10与叶片式气轮11同轴设置并通过转轴连接固定。支撑架3上沿横向垂直于支撑架3的滑动方向滑动连接有滑块6，滑块6与转盘10之间连接有连杆9，连杆9的一端与滑块6铰接，连杆9的另一端与转盘10偏心铰接，从而使滑块6、连杆9和转盘10形成对心曲柄滑块6结构。
滑块6的下部铰接有竖向的刮板7，刮板7的板面与支撑架3的滑动方向平行。刮板7朝向连杆9的一侧焊接有倾斜的限位杆8，限位杆8的上端一体成型有横向的挡块，挡块与连杆9离合配合，当连杆9与转盘10的连接端处于转盘10的上半部时，连杆9与挡块相贴；当连杆9与转盘10的连接端处于转盘10的下半部时，连杆9与挡块分离。刮板7背对连杆9的一侧设置有限位块，限位块与滑块6通过螺栓连接固定。
具体实施过程如下：将需要焊接的钢结构放置在放置架1上并固定，支撑架3带动焊接机构4位于钢结构的焊接位置的一端，使焊剂铺设管17、焊丝引导管16、焊剂回收管15和导热管的储水段13均位于焊接位置的延长线上。控制支撑架3沿放置架1滑动，焊剂铺设管17对焊接位置进行铺设焊剂，焊丝引导管16将焊丝逐渐插入焊接位置处并在电弧的作用下熔化，从而对钢结构进行焊接，然后焊剂回收管15在负压机构的作用下钢结构表面的残余的焊剂抽吸回收至分离器内，分离后的焊剂又重新补充到焊剂铺设管17内。导热管的储水段13内储存有水，在储水段13沿焊缝位置移动的过程可以及时的吸收焊缝的热量，从而对储水段13内的水进行加热而产生水蒸气，水蒸气推动叶片式气轮11逆时针转动，使叶片式气轮11带动转盘10逆时针转动，转盘10通过连杆9带动滑块6滑动，滑块6带动刮板7移动，从而使刮板7将钢结构上的散落的焊剂朝焊缝位置汇集，进而方便焊剂回收管15将焊剂进行收集回收，减少后续的清理工作；同时，导热管通过吸收焊缝处的热量来产生水蒸气，从而实现对焊缝进行降温，有利于焊缝快速的进行后续的处理操作，提高工作效率。
实施例二：与实施例一的不同点仅在于：如图5所示，储水段13的内部沿其长度方向焊接固定有若干竖向的分隔板18，分隔板18将储水段13分隔成若干储水腔21，分隔板18的顶部设有连通相邻储水腔21的通孔19，分隔板18朝向焊剂回收管15的一侧铰接有盖合在通孔19处的盖板20；储水段13的外侧的上部通过螺栓连接有保温层，保温层为石棉制成。
储水段13沿焊缝的长度方向运动时，从而储水段13的前端到后端，储水段13内的水所受到的加热作用呈递减变化，于是，通过分隔板18将水分隔在不同的储水腔21内，避免了不同温度的水之间发生随意的混合而影响加热效果，使位于储水段13前部的水可以持续的被加热而产生大量的水蒸气而推动叶片式气轮11转动；当位于储水段13前部的水比较少之后，通过倾斜储水段13，使位于储水段13后部的储水腔21内的水穿过通孔19被推开盖板20而补充到前部的储水腔21内，而位于后部的储水腔21的水在随储水段13移动时已经从焊缝处吸收了部分热量而被加热，因此，当后部的储水腔21的水补充到前部的储水腔21中的时候，可以快速的达到沸腾状态而产生水蒸气，从而减少了水蒸气中断的时间，即减少了转盘10停止转动的时间，从而保证了清理效果。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.多功能钢结构焊接装置，包括放置架，放置架上水平方向滑动连接有支撑架，支撑架上连接有焊接机构，焊接机构包括连接架、焊剂铺设管、焊丝引导管和焊剂回收管，焊剂回收管与负压机构连通，其特征在于：所述连接架上连接有导热管，导热管上连通有支撑箱，支撑箱的内部转动连接有叶片式气轮，叶片式气轮与导热管的延伸方向偏心设置；所述支撑箱的外侧转动连接有转盘，转盘与叶片式气轮同轴固定连接，连接架上沿垂直于支撑架的滑动方向水平滑动连接有滑块，滑块与转盘之间设有连杆，连杆的一端与滑块铰接，连杆的另一端与转盘偏心连接，使转盘、连杆和滑块形成曲柄滑块结构，滑块上连接有刮板。
2.根据权利要求1所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述导热管包括沿支撑架的滑动方向延伸的储水段。
3.根据权利要求2所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述导热管的储水段与连接架柔性连接。
4.根据权利要求3所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述储水段的内部沿其长度方向固定连接有若干竖向的分隔板，分隔板将储水段分隔成若干储水腔，分隔板的顶部设有连通相邻储水腔的通孔，分隔板朝向焊接的前进方向铰接有盖合在通孔处的盖板。
5.根据权利要求4所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述储水段的外侧的上部固设有保温层。
6.根据权利要求5所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述刮板与滑块铰接，刮板与连杆之间连接有限位杆，限位杆的一端与刮板固定连接，限位杆的另一端与连杆离合配合。
7.根据权利要求6所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述支撑架上连接有驱动焊接机构竖向移动的伸缩机构。
8.根据权利要求7所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述伸缩机构为液压缸。
9.根据权利要求8所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述连接架上转动连接有横向定位滚轮和竖向定位滚轮。
10.根据权利要求9所述的多功能钢结构焊接装置，其特征在于：所述放置架的底部固定连接有导轨，支撑架上转动连接有与导轨配合的导轮。
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