CN112475689A - 一种水泵管道法兰连接设备及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水泵管道法兰连接设备及其制造工艺，属于机械加工技术领域。它解决了现有设备焊接速度较慢，且对工件结构的要求较高因此生产效率低应用范围不广的问题。本水泵管道法兰连接设备，包括支架、安装台、焊接装置和推送装置，焊接装置包括轮盘、焊枪和送丝机，焊枪固连于轮盘底面边缘通过轮盘旋转带动焊枪转动，送丝机设置于轮盘上方且焊丝从轮盘内部穿过应用于下方的焊枪，轮盘与送丝机之间设置有一圈一级导电环和两圈二级导电环，安装台上位于轮盘背面固连有减速机，支架上固连有与减速机相连的电动机，若干轮盘之间设置有与其相对应从动轮，轮盘通过减速机以链条带动其旋转。本发明具有焊接速度快，应用范围更广的优点。

Description

一种水泵管道法兰连接设备及其制造工艺

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，涉及一种法兰的连接固定设备，特别涉及一种水泵管道法兰连接设备及其制造工艺。

背景技术

水泵的液体输送一般通过管道实现，后面还要对管道进行分流，通过多个支管与主管进行连接实现，而法兰是管状器材之间相互连接必不可少的机械零件，目前，由于工件结构的限制以及减少后期加工工序，弯管与法兰之间的焊接其焊点一般位于法兰密封面的背面且通常采用手工焊接，因此焊接质量不稳定、工作效率低和劳动强度大，而且由于电焊机焊接过程中会产生弧光，严重影响了工人的身体健康特别是对眼睛的伤害。

为了解决该问题目前部分先进企业开始采用自动化焊接，但是设备焊接速度较慢，且对工件结构的要求较高，因此生产效率低应用范围不广。如授权公告号为CN203265845U的实用新型专利《一种弯管法兰焊接装置》，公开了一种可保证焊缝均匀、焊接质量好、并可大大减轻劳动强度和提高工作效率的自动旋转焊接装置，主要通过卡盘将工件固定，再以电机带动工件做旋转运动，最后通过焊枪在连接处焊接，该技术方案虽然具有结构简单、工件装夹方便、焊接过程平稳，焊缝均匀性好、降低操作工人劳动强度的优点，但是具有以下不足：1、焊接过程中由于是工件旋转焊枪位置固定，因此只能焊接单个弯管法兰，当工件上具有多个弯管法兰时无法同时焊接速度较慢；2、焊枪与法兰面的位置结构为径向设置，因此焊点只能位于法兰密封面的背面且对工件的结构有一定限制，实际应用范围较小。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种焊接速度快，应用范围更广的法兰多工位同步焊接装置，通过多组焊枪对弯管法兰同时进行焊接，焊枪与法兰面的位置结构为轴向设置且焊点位于法兰的密封面，因此对工件的结构没有限制；本发明针对该焊接装置同时还提供了一种法兰多工位同步焊接的制造工艺。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种水泵管道法兰连接设备，包括支架、安装台、焊接装置和推送装置，其特征在于，所述的推送装置水平穿过支架内，所述支架内的中部固连有安装台，所述的焊接装置固连于安装台上，所述的焊接装置包括轮盘、焊枪和送丝机，所述轮盘的数量为若干组且相互间隔均匀排列，所述的焊枪固连于轮盘底面边缘通过轮盘旋转带动焊枪转动，所述的送丝机设置于轮盘上方且焊丝从轮盘内部穿过应用于下方的焊枪，所诉的轮盘与送丝机之间设置有一圈一级导电环和两圈二级导电环，其中装置电源通过一级导电环为焊枪提供电压二级导电环为送丝机提供电压，所述的安装台上位于轮盘背面固连有减速机，所述的支架上固连有与减速机相连的电动机且两者之间通过皮带连接，所述的若干轮盘之间设置有与其相对应从动轮，所述的轮盘通过减速机以链条带动其旋转。

本水泵管道法兰连接设备其技术效果为：通过推送装置将固定好的工件推入焊枪下方，电动机运行带动轮盘转动通过轮盘带动焊枪做旋转运动，为了使各个轮盘之间旋转的同步度更高其与减速机之间必须用链条连接，焊枪旋转的位置与法兰焊接处直径大小相对应，再通过送丝机运行使焊枪往下出丝，焊枪出丝口处与法兰焊接面的距离控制在7毫米，通过焊枪旋转来达到焊接的目的，为了使链条的传动效果更好，在轮盘之间设置有与其相对应的从动轮，从动轮的位置位于轮盘背面与减速机之间。

在上述的一种水泵管道法兰连接设备中，所述的推送装置包括底座和分别设置于底座两侧的伺服电机，所述的底座内水平设置有两根传动螺杆，所述两根传动螺杆的外端通过同步带分别与两伺服电机相连，所述的底座上位于传动螺杆两外侧设置有轨道，所述轨道的上方设置有两滑台且两滑台分别与两螺杆相连接。

工作时，将工件放置于滑台上方，其中一侧伺服电机正向运行带动传动螺杆旋转，通过传动螺杆将滑台向内推送并在到达一定位置后停止，焊接装置启动开始焊接，焊接完成后伺服电机反向运行将滑台倒退出来，在工件焊接过程中，工人可利用焊接时间在另一侧滑台上安装工件，当焊接完成时，通过控制使一侧滑台推出另一侧推进，该推送装置相互间隔周期运行，充分利用了工人安装工件的时间，因此生产效率更高。

在上述的一种水泵管道法兰连接设备中，所述每个滑台的上方两侧还分别设置有工件固定装置，该固定装置包括气缸和压紧杆，所述的压紧杆横向设置且一端与气缸相连接，所述的滑台上位于气缸的一侧设置有定位块，所述的定位块上通过螺纹连接有旋转件。

该工件固定装置的运行方式为：放入工件时气缸带动压紧杆上升，定位块的设置可以有效的使工件放置位置更加准确，接着通过手工的方式转动旋紧件，使其将工件初步压紧，接着气缸下降将工件固定，同理在焊接完成后取出工件时将旋转件松开气缸上升。

在上述的一种水泵管道法兰连接设备中，所述的支架内设置有油缸，所述安装台的下方固连有与每个焊枪相匹配的液压杆，且液压杆与油缸相连接通过液压的方式使其上下伸缩运行，所述液压杆的底端固连有压板。

在上述的一种水泵管道法兰连接设备中，所述的压板为圆弧结构且与液压杆的连接部为其中心位置。

焊接时，液压杆通过油缸使其向下运行，起到固定工件的作用，可以有效防止工件在焊接过程中移位，使焊接的效果更好，其中压板的长度大小与需要焊接工件的结构相匹配。

在上述的一种水泵管道法兰连接设备中，所述送丝机的上方固连有支杆，所述支杆的顶部固连有圆轴，所述的圆轴上套设有丝盘。

其中各个支杆的高度长短不一致，圆轴与支杆之间的连接结构为横向连接竖直连接相互间隔，该连接结构的优点为：由于支架内空间有限，焊接装置在运行过程中支杆将带动丝盘同步旋转，通过将支杆的高度相互错开并且丝盘的安装方式设置为横向竖直间隔，有利于丝盘的安装并且可以防止焊丝碰线。

在上述的一种水泵管道法兰连接设备中，所述轮盘的上方设置有导气环，通过导气环其气体流道与焊枪相连接。该焊接类型为气保焊，由于轮盘在焊接过程中需要旋转，通过导气环的设置可以防止输气管被缠绕。

在上述的一种水泵管道法兰连接设备中，所述的支架内位于安装台上方固连有横杆，所述的横杆上设置有分别与一级导电环和二级导电环相连的碳刷。

在上述的一种水泵管道法兰连接设备中，所述焊枪的个数为6个，所述从动轮的个数为4个。

一种水泵管道法兰连接的制造工艺，该制造工艺包括以下步骤：

1、安装工件，气缸带动压紧杆上升，将弯管放置于滑台上通过定位块固定，接着压紧杆下降压紧工件并将法兰套设于每个弯管的接口处。

2、在弯管内放置瓷管，为保护弯管内壁不产生过多焊溜焊前其内部放置有瓷管。

3、伺服电机正向运行，带动滑台往内移动到固定位置，接着通过控制油缸使液压杆带动压板下降，将工件抵压固定。

4、送丝机开始运行往焊枪内送丝，并且通过导气环往焊枪内输送二氧化碳气体，同时电动机带动轮盘旋转焊枪开始焊接，在焊接的同时工人通过另一侧的滑台安装工件。

5、焊接完成后，通过控制油缸使液压杆上升，伺服电机反向旋转使内部的滑台移出，同时另一侧的滑台往内部移动。

6、将焊接完成后的工件取出放置冷却，同时往滑台内放置未焊接的工件。

7、冷却后的工件再对法兰密封面的焊接处进行打磨抛光，使其表面平整。

其中滑台上可同时安装2组工件，在第四步中当第一组焊接完成后，可控制焊接装置与推送装置相应运行，通过伺服电机将滑台移动到第二组的位置开始焊接。

与现有技术相比，本水泵管道法兰连接设备及其制造工艺具有以下优点：

1、焊接速度快，通过多个焊枪同步焊接；

2、生产效率高，推送装置两侧间隔推送充分利用了焊接时间；

3、应用范围广，焊接处位于法兰密封面，不受弯管结构限制；

4、自动化焊接，降低工人劳动强度，减小弧光对人体的伤害。

附图说明

图1是本设备的正面结构示意图。

图2是本设备的背面结构示意图。

图3是滑台上工件安装结构示意图。

图4是本设备的局部结构示意图。

图中，1、支架；2、安装台；3、焊接装置；4、推送装置；5、轮盘；6、焊枪；7、送丝机；8、一级导电环；9、二级导电环；10、减速机；11、电动机；12、从动轮；13、链条；14、底座；15、伺服电机；16、传动螺杆；17、同步带；18、轨道；19、滑台；20、固定装置；21、气缸；22、压紧杆；23、定位块；24、旋转件；25、油缸；26、液压杆；27、压板；28、支杆；29、圆轴；30、丝盘；31、导气环；32、横杆；33、碳刷。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3、图4所示，本水泵管道法兰连接设备，包括支架1、安装台2、焊接装置3和推送装置4，推送装置4水平穿过支架1内，所述支架1内的中部固连有安装台2，焊接装置3固连于安装台2上，焊接装置3包括轮盘5、焊枪6和送丝机7，轮盘5的数量为若干组且相互间隔均匀排列，焊枪6固连于轮盘5底面边缘通过轮盘5旋转带动焊枪6转动，送丝机7设置于轮盘5上方且焊丝从轮盘5内部穿过应用于下方的焊枪6，轮盘5与送丝机7之间设置有一圈一级导电环8和两圈二级导电环9，其中装置电源通过一级导电环8为焊枪6提供电压二级导电环9为送丝机7提供电压，安装台2上位于轮盘5背面固连有减速机10，支架1上固连有与减速机10相连的电动机11，若干轮盘5之间设置有与其相对应从动轮12，轮盘5通过减速机10以链条13带动其旋转，通过推送装置4将固定好的工件推入焊枪6下方，电动机11运行带动轮盘5转动通过轮盘5带动焊枪6做旋转运动，为了使各个轮盘5之间旋转的同步度更高其与减速机10之间必须用链条13连接，焊枪6旋转的位置与法兰焊接处直径大小相对应，再通过送丝机7运行使焊枪6往下出丝，焊枪6出丝口处与法兰焊接面的距离控制在7毫米，通过焊枪6旋转来达到焊接的目的，为了使链条13的传动效果更好，在轮盘5之间设置有与其相对应的从动轮12，从动轮12的位置位于轮盘5背面与减速机10之间。

推送装置4包括底座14和分别设置于底座14两侧的伺服电机15，底座14内水平设置有两根传动螺杆16，两根传动螺杆16的外端通过同步带17分别与两伺服电机15相连，底座14上位于传动螺杆16两外侧设置有轨道18，轨道18的上方设置有两滑台19且两滑台19分别与两螺杆相连接，工作时将工件放置于滑台19上方，其中一侧伺服电机15正向运行带动传动螺杆16旋转，通过传动螺杆16将滑台19向内推送并在到达一定位置后停止，焊接装置3启动开始焊接，焊接完成后伺服电机15反向运行将滑台19倒退出来，在工件焊接过程中，工人可利用焊接时间在另一侧滑台19上安装工件，当焊接完成时，通过控制使一侧滑台19推出另一侧推进，该推送装置4相互间隔周期运行，充分利用了工人安装工件的时间，因此生产效率更高。

每个滑台19的上方两侧还分别设置有工件固定装置20，该固定装置20包括气缸21和压紧杆22，压紧杆22横向设置且一端与气缸21相连接，滑台19上位于气缸21的一侧设置有定位块23，定位块23上通过螺纹连接有旋转件24，该工件固定装置20的运行方式为：放入工件时气缸21带动压紧杆22上升，定位块23的设置可以有效的使工件放置位置更加准确，接着通过手工的方式转动旋紧件，使其将工件初步压紧，接着气缸21下降将工件固定，同理在焊接完成后取出工件时将旋转件24松开气缸21上升。

支架1内设置有油缸25，安装台2的下方固连有与每个焊枪6相匹配的液压杆26，且液压杆26与油缸25相连接通过液压的方式使其上下伸缩运行，液压杆26的底端固连有压板27，压板27为圆弧结构且与液压杆26的连接部为其中心位置，焊接时，液压杆26通过油缸25使其向下运行，起到固定工件的作用，可以有效防止工件在焊接过程中移位，使焊接的效果更好，其中压板27的长度大小与需要焊接工件的结构相匹配。

送丝机7的上方固连有支杆28，支杆28的顶部固连有圆轴29，圆轴29上套设有丝盘30，其中各个支杆28的高度长短不一致，圆轴29与支杆28之间的连接结构为横向连接竖直连接相互间隔，该连接结构的优点为，由于支架1内空间有限，焊接装置3在运行过程中支杆28将带动丝盘30同步旋转，通过将支杆28的高度相互错开并且丝盘30的安装方式设置为横向竖直间隔，有利于丝盘30的安装并且可以防止焊丝碰线。

轮盘5的上方设置有导气环31，通过导气环31其气体流道与焊枪6相连接。该焊接类型为气保焊，由于轮盘5在焊接过程中需要旋转，通过导气环31的设置可以防止输气管被缠绕。

支架1内位于安装台2上方固连有横杆32，横杆32上设置有分别与一级导电环8和二级导电环9相连的碳刷33，焊枪6的个数为6个，所述从动轮12的个数为4个。

进一步细说，该法兰多工位同步焊接装置的焊接工艺为：安装工件，气缸21带动压紧杆22上升，将弯管放置于滑台19上通过定位块23固定，接着压紧杆22下降压紧工件并将法兰套设于每个弯管的接口处；在弯管内放置瓷管，为保护弯管内壁不产生过多焊溜焊前其内部放置有瓷管；伺服电机15正向运行，带动滑台19往内移动到固定位置，接着通过控制油缸25使液压杆26带动压板27下降，将工件抵压固定；送丝机7开始运行往焊枪6内送丝，并且通过导气环31往焊枪6内输送二氧化碳气体，同时电动机11带动轮盘5旋转焊枪6开始焊接，在焊接的同时工人通过另一侧的滑台19安装工件；焊接完成后，通过控制油缸25使液压杆26上升，伺服电机15反向旋转使内部的滑台19移出，同时另一侧的滑台19往内部移动；将焊接完成后的工件取出放置冷却，同时往滑台19内放置未焊接的工件；冷却后的工件再对法兰密封面的焊接处进行打磨抛光，使其表面平整。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了支架1、安装台2、焊接装置3、推送装置4、轮盘5、焊枪6、送丝机7、一级导电环8、二级导电环9、减速机10、电动机11、从动轮12、链条13、底座14、伺服电机15、传动螺杆16、同步带17、轨道18、滑台19、固定装置20、气缸21、压紧杆22、定位块23、旋转件24、油缸25、液压杆26、压板27、支杆28、圆轴29、丝盘30、导气环31、横杆32、碳刷33等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种水泵管道法兰连接设备，包括支架（1）、安装台（2）、焊接装置（3）和推送装置（4），其特征在于，所述的推送装置（4）水平穿过支架（1）内，所述支架（1）内的中部固连有安装台（2），所述的焊接装置（3）固连于安装台（2）上，所述的焊接装置（3）包括轮盘（5）、焊枪（6）和送丝机（7），所述轮盘（5）的数量为若干组且相互间隔均匀排列，所述的焊枪（6）固连于轮盘（5）底面边缘通过轮盘（5）旋转带动焊枪（6）转动，所述的送丝机（7）设置于轮盘（5）上方且焊丝从轮盘（5）内部穿过应用于下方的焊枪（6），所诉的轮盘（5）与送丝机（7）之间设置有一圈一级导电环（8）和两圈二级导电环（9），其中装置电源通过一级导电环（8）为焊枪（6）提供电压二级导电环（9）为送丝机（7）提供电压，所述的安装台（2）上位于轮盘（5）背面固连有减速机（10），所述的支架（1）上固连有与减速机（10）相连的电动机（11）且两者之间通过皮带连接，所述的若干轮盘（5）之间设置有与其相对应从动轮（12），所述的轮盘（5）通过减速机（10）以链条（13）带动其旋转。

2.根据权利要求1所述的一种水泵管道法兰连接设备，其特征在于，所述的推送装置（4）包括底座（14）和分别设置于底座（14）两侧的伺服电机（15），所述的底座（14）内水平设置有两根传动螺杆（16），所述两根传动螺杆（16）的外端通过同步带（17）分别与两伺服电机（15）相连，所述的底座（14）上位于传动螺杆（16）两外侧设置有轨道（18），所述轨道（18）的上方设置有两滑台（19）且两滑台（19）分别与两螺杆相连接。

3.根据权利要求2所述的一种水泵管道法兰连接设备，其特征在于，所述每个滑台（19）的上方两侧还分别设置有工件固定装置（20），该固定装置（20）包括气缸（21）和压紧杆（22），所述的压紧杆（22）横向设置且一端与气缸（21）相连接，所述的滑台（19）上位于气缸（21）的一侧设置有定位块（23），所述的定位块（23）上通过螺纹连接有旋转件（24）。

4.根据权利要求1所述的一种水泵管道法兰连接设备，其特征在于，所述的支架（1）内设置有油缸（25），所述安装台（2）的下方固连有与每个焊枪（6）相匹配的液压杆（26），且液压杆（26）与油缸（25）相连接通过液压的方式使其上下伸缩运行，所述液压杆（26）的底端固连有压板（27）。

5.根据权利要求4所述的一种水泵管道法兰连接设备，其特征在于，所述的压板（27）为圆弧结构且与液压杆（26）的连接部为其中心位置。

6.根据权利要求1所述的一种水泵管道法兰连接设备，其特征在于，所述的送丝机（7）的上方固连有支杆（28），所述支杆（28）的顶部固连有圆轴（29），所述的圆轴（29）上套设有丝盘（30）。

7.根据权利要求1所述的一种水泵管道法兰连接设备，其特征在于，所述的轮盘（5）的上方设置有导气环（31），通过导气环（31）其气体流道与焊枪（6）相连接。

8.根据权利要求1所述的一种水泵管道法兰连接设备，其特征在于，所述的支架（1）内位于安装台（2）上方固连有横杆（32），所述的横杆（32）上设置有分别与一级导电环（8）和二级导电环（9）相连的碳刷（33）。

9.一种水泵管道法兰连接制造工艺，其特征在于，该制造工艺包括以下步骤：

一、安装工件，气缸带动压紧杆上升，将弯管放置于滑台上通过定位块固定，接着压紧杆下降压紧工件并将法兰套设于每个弯管的接口处；

二、在弯管内放置瓷管，为保护弯管内壁不产生过多焊溜焊前其内部放置有瓷管；

三、伺服电机正向运行，带动滑台往内移动到固定位置，接着通过控制油缸使液压杆带动压板下降，将工件抵压固定；

四、送丝机开始运行往焊枪内送丝，并且通过导气环往焊枪内输送二氧化碳气体，同时电动机带动轮盘旋转焊枪开始焊接，在焊接的同时工人通过另一侧的滑台安装工件；

五、焊接完成后，通过控制油缸使液压杆上升，伺服电机反向旋转使内部的滑台移出，同时另一侧的滑台往内部移动；

六、将焊接完成后的工件取出放置冷却，同时往滑台内放置未焊接的工件；

七、冷却后的工件再对法兰密封面的焊接处进行打磨抛光，使其表面平整。

10.根据权利要求9所述的一种水泵管道法兰连接制造工艺，其特征在于，滑台上可同时安装2组工件，在第四步中当第一组焊接完成后，可控制焊接装置与推送装置相应运行，通过伺服电机将滑台移动到第二组的位置开始焊接。

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