CN112355537A - 一种重熔电极锭、假电极锭对焊机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了种重熔电极锭、假电极锭对焊机，包括基础构件以及安装在基础构件上的重熔电极锭工作机构、假电极锭工作机构、五自由度焊枪机构，重熔电极锭工作机构可对重熔电极锭进行支撑，通过假电极锭工作机构实现对假电极锭的支撑，通过重熔电极锭工作机构以及假电极锭工作机构实现假电极锭与重熔电极锭的轴线重合，通过五自由度焊枪机构调整焊接角度，对假电极锭以及重熔电极锭进行焊接。本发明具有提高重熔电极锭与假电极锭对接面焊接质量及焊接结构强度，实现半自动环形焊接。缩短重熔电极锭与假电极锭同轴度调整的辅助时间，减轻两锭对焊及对中调整劳动强度，提高工作效率的优点。其主要用于假电极锭与重熔电极锭的焊接。

Description

一种重熔电极锭、假电极锭对焊机
技术领域
本发明涉及特种钢冶炼技术领域，具体的说是一种重熔电极锭、假电极锭对焊机。
背景技术
在使用真空电弧熔炼炉(VAR)、保护气氛电渣炉(ESR)及普通电渣炉的特种钢重熔冶炼时，需将重熔电极锭与假电极锭焊接在一起并要求两锭间具有足够的连接强度及良好的同轴度，则完成特钢冶炼前的工艺准备。
通常重熔电极锭与假电极锭焊接的对焊方式有:
1、立轴对焊方式；一般在地坑内或平台上完成。同轴度依靠人工检测两锭的轴线对中性及轴线垂直程度，用吊装调整来保证其两锭间的同轴精度，一般两锭静止状态、采用人工对称焊接方式完成两锭的连接。
2、卧轴对焊方式；一般在平台上完成，以平台为基准，采用油压千斤顶调整高度方式使重熔电极锭与假电极锭的轴线对中，保证其两锭间的同轴精度。两锭处于静止状态采用人工对称焊接方式完成钢锭的对接。
3、卧轴托架对焊方式；一般采用托辊支撑重熔电极锭与假电极锭，调整托辊中心高度及钢锭轴线水平状态保证其两锭间的同轴精度，两锭静止状态或旋转状态采用人工对称焊接方式完成钢锭的对接。
但是上述的焊接方式依旧存在焊接强度不够，且重熔电极锭与假电极锭同轴度调整、对中调整劳动强度高，工作效率低的缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种提高重熔电极锭与假电极锭对接面焊接质量及焊接结构强度，实现半自动环形焊接。缩短重熔电极锭与假电极锭同轴度调整的辅助时间，减轻两锭对焊及对中调整劳动强度，提高工作效率的对焊机。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，包括基础构件以及安装在基础构件上的重熔电极锭工作机构、假电极锭工作机构、五自由度焊枪机构；
所述重熔电极锭工作机构包括主动托轮组以及辅助托轮组，所述主动托轮组以及辅助托轮组上均设置有用于对重熔电极锭进行支撑的托轮，所述基础构件上固定安装有两条导轨，每条所述导轨一端均固定安装有所述主动托轮组，所述主动托轮组上固定安装有调频电机，所述调频电机与主动托轮组上的所述托辊直连以带动对应的所述托辊转动，每组所述导轨上滑动安装有至少一组的所述辅助托轮组，所述辅助托轮组与所述主动托轮组上均设置有丝杠运动机构，通过转动所述丝杠运动机构对所述托辊进行Y轴的平移调节；
所述重熔电机锭工作机构一端设置为所述假电机锭工作机构，所述假电极锭工作机构包括有假电极工作平台以及假电极锭托辊组，所述假电极工作平台上固定安装有至少两组的所述假电极锭托辊组，所述假电极锭托辊组上设置有用于对假电极锭进行支撑的托辊，所述基础构件上对应所述假电极工作平台滑动连接有移动平台，所述移动平台固定连接有第一电动推杆，通过第一电动推杆可推动所述移动平台进行X轴的平移，所述移动平台与所述假电极工作平台之间通过平动四连杆机构连接，所述移动平台上固定安装有第二电动推杆，第二电动推杆与所述假电极工作平台之间固定连接，通过所述第二电动推杆以及所述平动四连杆机构可实现对所述假电极工作平台的Z轴调节，所述假电极工作平台上固定安装有所述五自由度焊枪机构；
所述五自由度焊枪机构包括五自由焊枪支架以及安装在五自由度焊枪支架上的气保焊枪，所述五自由度焊枪支架包括安装支座、主摆杆、副摆杆、摆动转座、平移臂，所述安装支座固定安装在所述假电极工作平台上，所述安装支座上转动连接有所述主摆杆，所述主摆杆的端头转动连接有所述副摆杆，所述副摆杆的端头转动连接有所述摆动转座，所述摆动转座底部转动连接有所述平移臂，所述平移臂底部转动连接有所述焊枪夹持头，所述焊枪夹持头上固定安装有所述气保焊枪。
所述移动平台上固定安装有微调台，所述微调台与所述假电极工作平台之间通过所述平动四连杆机构连接，所述微调台与所述移动平台之间设置有微调机构，所述微调机构包括微调螺栓、锁紧螺栓以及垫片，通过所述微调螺栓对所述微调台的Y轴对中精度进行定位，通过所述锁紧螺栓对所述微调台进行紧固，通过所述垫片对微调台的X轴水平精度进行调整。
所述平动四连杆机构包括四组连杆，四组所述连杆均匀对称的设置在所述假电极工作平台的两侧，每组所述连杆的两端分别转动连接在所述微调台以及假电极工作平台上。
所述微调台与所述连杆转动连接的位置上设置有弧形运动槽，所述连杆上固定连接有锁紧螺钉，当所述连杆绕转点转动时，所述锁紧螺钉在所述弧形运动槽内进行运动，当所述连杆运动到合适位置后，通过锁紧螺钉将连杆与微调台之间锁紧。
所述调频电机与对应的所述托辊之间通过摆线针减速器连接。
所述托辊以及拖轮的表面均采用树脂面。
所述丝杠运动机构连接有手轮，通过手轮带动所述丝杆运动机构。
本发明的有益效果：本装置对重熔电极锭、假电极锭实现半自动焊接，焊接牢固对接可靠，假电极锭采用电动对接调整，对中调节时间短，同轴精度高，设备本身造价低并可广泛应用在特种钢冶炼前工艺准备当中。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1中A-A部分的剖面结构示意图；
图3为本发明中重熔电极锭工作机构的结构示意图；
图4为本发明中假电极锭工作机构的结构示意图；
图5为本发明中五自由度焊枪机构的结构示意图；
图6为本发明中微调机构的安装结构示意图。
图中：1基础构件、2主动托轮组、3辅助托轮组、4导轨、5调频电机、6摆线针减速器、7丝杠运动机构、8手轮、9假电极工作平台、10假电极锭托辊组、11移动平台、12第一电动推杆、13平动四连杆机构、14第二电动推杆、15五自由度焊枪支架、16气保焊枪、17安装支座、18主摆杆、19副摆杆、20摆动转座、21平移臂、22焊枪夹持头、23微调台、24微调螺栓、25锁紧螺栓、26连杆、27弧形运动槽、28锁紧螺钉、29假电极锭、30重熔电极锭。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1—5，一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，包括基础构件1以及安装在基础构件1上的重熔电极锭工作机构、假电极锭工作机构、五自由度焊枪机构；
重熔电极锭工作机构包括主动托轮组2以及辅助托轮组3，主动托轮组2以及辅助托轮组3上均设置有用于对重熔电极锭30进行支撑的托轮，拖轮表面采用树脂面，基础构件1上固定安装有两条导轨4，每条导轨4一端均固定安装有主动托轮组2，主动托轮组2上固定安装有调频电机5，调频电机5与主动托轮组2上的托辊通过摆线针减速器6直连以带动对应的托辊转动，调频电机5可依据工况做调频无级调速的旋转，从而使重熔电极锭30获得转动动力，每组导轨4上滑动安装有至少一组的辅助托轮组3，使得辅助托轮组3可在导轨4上进行X轴的平移，从而寻找合适的支撑位置，辅助托轮组3与主动托轮组2上均设置有丝杠运动机构7，丝杠运动机构7连接有手轮8，通过手轮8带动丝杆运动机构，通过转动丝杠运动机构7对托辊进行Y轴的平移调节，这样便可依据重熔电极锭30的直径来进行调整，以满足对重熔电极锭30的支撑；
重熔电机锭工作机构一端设置为假电机锭工作机构，假电极锭工作机构包括有假电极工作平台9以及假电极锭托辊组10，假电极工作平台9上固定安装有至少两组的假电极锭托辊组10，假电机锭托辊组的安装位置依据假电极锭29的长度进行安装，假电极锭托辊组10上设置有用于对假电极锭29进行支撑的托辊，托辊表面也采用树脂面，基础构件1上对应假电极工作平台9滑动连接有移动平台11，移动平台11固定连接有第一电动推杆12，通过第一电动推杆12可推动移动平台11进行X轴的平移，移动平台11与假电极工作平台9之间通过平动四连杆机构13连接，移动平台11上固定安装有第二电动推杆14，第二电动推杆14与假电极工作平台9之间固定连接，通过第二电动推杆14以及平动四连杆机构13可实现对假电极工作平台9的Z轴调节，假电极工作平台9上固定安装有五自由度焊枪机构，这样便可对假电极锭29进行X轴以及Z轴的调节，以使得放置在假电极锭托辊组10上的假电极锭29与重熔金属锭轴线对中重合；
五自由度焊枪机构包括五自由焊枪支架15以及安装在五自由度焊枪支架15上的气保焊枪16，五自由度焊枪支架15包括安装支座17、主摆杆18、副摆杆19、摆动转座20、平移臂21，安装支座17固定安装在假电极工作平台9上，安装支座17上转动连接有主摆杆18，主摆杆18的端头转动连接有副摆杆19，副摆杆19的端头转动连接有摆动转座20，摆动转座20底部转动连接有平移臂21，平移臂21底部转动连接有焊枪夹持头22，焊枪夹持头22上固定安装有气保焊枪16，通过五自由度焊枪支架对气保焊枪16实现角度调节，从而保证焊接效果，而安装支座17与主摆杆18之间、主摆杆18与副摆杆19之间、副摆杆19与摆动转座20之间采用销钉定位方式进行固定。
实施例二
请参阅图1—6，一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，为了保证假电极锭29与重熔电极锭30对中精度及同轴精度要求的水平精度，装置进一步优化有，移动平台11上固定安装有微调台23，微调台23与假电极工作平台9之间通过平动四连杆机构13连接，微调台23与移动平台11之间设置有微调机构，微调机构包括微调螺栓24、锁紧螺栓25以及垫片，通过微调螺栓24对微调台23的Y轴对中精度进行定位，通过锁紧螺栓25对微调台23进行紧固，通过垫片对微调台23的X轴水平精度进行调整。
实施例一中，平动四连杆机构13包括四组连杆26，四组连杆26均匀对称的设置在假电极工作平台9的两侧，每组连杆26的两端分别转动连接在微调台23以及假电极工作平台9上，以此实现平动四连杆机构13的安装，进一步的，在微调台23与连杆26转动连接的位置上设置有弧形运动槽27，连杆26上固定连接有锁紧螺钉28，当连杆26绕转点转动时，锁紧螺钉28在弧形运动槽27内进行运动，当连杆26运动到合适位置后，通过锁紧螺钉28将连杆26与微调台23之间锁紧，从而防止设备因振动产生调整位置的变动，影响焊接质量。
本装置的具体工作方式为：首先依据重熔电极锭30的长度推动辅助托轮组3在导轨4上的位置，以使得对重熔电极锭30的支撑效果稳定，之后将重熔电极锭30吊装在主动托轮组2以及辅助托轮组3上，之后通过转动各组手轮8，使得调节各组托轮的位置；
之后将假电极锭29吊装在假电极锭托辊组10上，之后通过第一电动推杆12推动移动平台11，使得假电极锭29靠近重熔电极锭30，通过第二电动推杆14拉动假电极工作平台9，使得调节假电极锭29的高度，使得假电极锭29的轴线与重熔电极锭30的轴线重合；
通过调节五自由度焊枪支架来调整气保焊枪16的位置，调频电机5带动托轮转动，从而带动重熔电极锭30进行转动，通过气保焊枪16则可对重熔电极锭30与假电极锭29进行焊接。
通过本装置可对重熔电极锭30、假电极锭29实现半自动焊接，焊接牢固对接可靠，假电极锭29采用电动对接调整，对中调节时间短，同轴精度高，设备本身造价低并可广泛应用在特种钢冶炼前工艺准备当中。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，其特征在于：包括基础构件(1)以及安装在基础构件(1)上的重熔电极锭工作机构、假电极锭工作机构、五自由度焊枪机构；
所述重熔电极锭工作机构包括主动托轮组(2)以及辅助托轮组(3)，所述主动托轮组(2)以及辅助托轮组(3)上均设置有用于对重熔电极锭(30)进行支撑的托轮，所述基础构件(1)上固定安装有两条导轨(4)，每条所述导轨(4)一端均固定安装有所述主动托轮组(2)，所述主动托轮组(2)上固定安装有调频电机(5)，所述调频电机(5)与主动托轮组(2)上的所述托辊直连以带动对应的所述托辊转动，每组所述导轨(4)上滑动安装有至少一组的所述辅助托轮组(3)，所述辅助托轮组(3)与所述主动托轮组(2)上均设置有丝杠运动机构(7)，通过转动所述丝杠运动机构(7)对所述托辊进行Y轴的平移调节；
所述重熔电机锭工作机构一端设置为所述假电机锭工作机构，所述假电极锭工作机构包括有假电极工作平台(9)以及假电极锭托辊组(10)，所述假电极工作平台(9)上固定安装有至少两组的所述假电极锭托辊组(10)，所述假电极锭托辊组(10)上设置有用于对假电极锭(29)进行支撑的托辊，所述基础构件(1)上对应所述假电极工作平台(9)滑动连接有移动平台(11)，所述移动平台(11)固定连接有第一电动推杆(12)，通过第一电动推杆(12)可推动所述移动平台(11)进行X轴的平移，所述移动平台(11)与所述假电极工作平台(9)之间通过平动四连杆机构(13)连接，所述移动平台(11)上固定安装有第二电动推杆(14)，第二电动推杆(14)与所述假电极工作平台(9)之间固定连接，通过所述第二电动推杆(14)以及所述平动四连杆机构(13)可实现对所述假电极工作平台(9)的Z轴调节，所述假电极工作平台(9)上固定安装有所述五自由度焊枪机构；
所述五自由度焊枪机构包括五自由焊枪支架(15)以及安装在五自由度焊枪支架(15)上的气保焊枪(16)，所述五自由度焊枪支架(15)包括安装支座(17)、主摆杆(18)、副摆杆(19)、摆动转座(20)、平移臂(21)，所述安装支座(17)固定安装在所述假电极工作平台(9)上，所述安装支座(17)上转动连接有所述主摆杆(18)，所述主摆杆(18)的端头转动连接有所述副摆杆(19)，所述副摆杆(19)的端头转动连接有所述摆动转座(20)，所述摆动转座(20)底部转动连接有所述平移臂(21)，所述平移臂(21)底部转动连接有所述焊枪夹持头(22)，所述焊枪夹持头(22)上固定安装有所述气保焊枪(16)。
2.根据权利要求1所述的一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，其特征在于：所述移动平台(11)上固定安装有微调台(23)，所述微调台(23)与所述假电极工作平台(9)之间通过所述平动四连杆机构(13)连接，所述微调台(23)与所述移动平台(11)之间设置有微调机构，所述微调机构包括微调螺栓(24)、锁紧螺栓(25)以及垫片，通过所述微调螺栓(24)对所述微调台(23)的Y轴对中精度进行定位，通过所述锁紧螺栓(25)对所述微调台(23)进行紧固，通过所述垫片对微调台(23)的X轴水平精度进行调整。
3.根据权利要求2所述的一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，其特征在于：所述平动四连杆机构(13)包括四组连杆(26)，四组所述连杆(26)均匀对称的设置在所述假电极工作平台(9)的两侧，每组所述连杆(26)的两端分别转动连接在所述微调台(23)以及假电极工作平台(9)上。
4.根据权利要求3所述的一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，其特征在于：所述微调台(23)与所述连杆(26)转动连接的位置上设置有弧形运动槽(27)，所述连杆(26)上固定连接有锁紧螺钉(28)，当所述连杆(26)绕转点转动时，所述锁紧螺钉(28)在所述弧形运动槽(27)内进行运动，当所述连杆(26)运动到合适位置后，通过锁紧螺钉(28)将连杆(26)与微调台(23)之间锁紧。
5.根据权利要求1所述的一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，其特征在于：所述调频电机(5)与对应的所述托辊之间通过摆线针减速器(6)连接。
6.根据权利要求1所述的一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，其特征在于：所述托辊以及拖轮的表面均采用树脂面。
7.根据权利要求1所述的一种重熔电极锭、假电极锭对焊机，其特征在于：所述丝杠运动机构(7)连接有手轮(8)，通过手轮(8)带动所述丝杆运动机构。
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