CN112475789A - 工程机械的支撑筒的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种工程机械的支撑筒的制造方法，其中，所述支撑筒包括第一筒体(1)和第二筒体(2)，第一筒体(1)的外周面和第二筒体(2)的外周面对齐，所述制造方法包括：准备第一板件(3)和第二板件(4)；将第一板件(3)和所述第二板件(4)放置在支撑件上，使得所述第一板件(3)的外表面和所述第二板件(4)的外表面共面，并将第一板件(3)和第二板件(4)焊接连接为整板；将所述整板卷曲为圆筒结构，并且焊接连接所述圆筒结构的缝隙。通过上述技术方案，先将对应于两个筒体的板件以外表面共面的形式拼接为整板，然后再卷曲为圆筒结构，可以避免支撑筒的两部分筒体的外周面存在错边，提高了产品质量。

Description

工程机械的支撑筒的制造方法

技术领域

本发明涉及工程机械部件，具体地涉及一种工程机械的支撑筒的制造方法。

背景技术

工程机械设备中，例如混凝土泵车等，其底架上设置有支撑筒，支撑筒上设置转台和回转支承。

为了实现支撑筒的轻量化，其大致包括两个筒体，上筒体和下筒体，上筒体的壁厚大于下筒体的壁厚。在制造时，需要使用两种不同厚度的板件卷曲制成对应的筒体，然后再将两个筒体焊接在一起，在这样的制造方法中，两个筒体的外周面很难完美地对齐，容易导致两个筒体出现错边，铆装精度难保证，产品成品成形精度不高，且上、下筒体对接环焊缝存在溶透性不够，易开裂的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程机械的支撑筒的制造方法，以解决或至少部分解决支撑筒制造时存在的上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种工程机械的支撑筒的制造方法，其中，所述支撑筒包括具有第一壁厚的第一筒体和具有小于所述第一壁厚的第二筒体，所述第一筒体的外周面和所述第二筒体的外周面对齐，所述制造方法包括：

S1，准备厚度等于第一壁厚的第一板件和厚度等于第二壁厚的第二板件；

S2，将所述第一板件和所述第二板件放置在支撑件上，使得所述第一板件的外表面和所述第二板件的外表面共面，并将所述第一板件和所述第二板件焊接连接为整板；

S3，将所述整板卷曲为圆筒结构，并且焊接连接所述圆筒结构的缝隙。

可选择的，在S2中，所述支撑件具有平坦表面，所述第一板件的外表面和所述第二板件的外表面贴合于所述平坦表面。

可选择的，在S2中，采用深熔焊先焊接所述第一板件和所述第二板件的内侧，然后所述第一板件和所述第二板件的外侧进行填充盖面焊接。

可选择的，在所述第一板件和所述第二板件彼此待焊接的边缘处，所述第一板件的内侧形成有第一坡口和第二坡口，所述第一坡口形成在所述第二坡口上，并且所述第二坡口的角度大于所述第一坡口的角度，所述第二板件的内侧形成有第三坡口。

可选择的，在所述第一板件和所述第二板件彼此待焊接的边缘处，所述第一板件的外侧形成有第四坡口，所述第二板件的外侧形成有第五坡口。

可选择的，在S2中，所述支撑件包括支撑所述第一板件的内表面的第一支撑面和支撑所述第二板件的内表面的第二支撑面，所述第一支撑面与所述第二支撑面的高度差等于所述第一筒体和所述第二筒体的壁厚之差；并且使用单面深熔焊焊接所述第一板件和所述第二板件。

可选择的，在S3中，使用四辊卷板机将所述整板卷曲为所述圆筒结构。

可选择的，所述四辊卷板机包括挤压所述整板的内表面的上辊件，所述上辊件包括用于挤压所述第一板件的第一辊和用于挤压所述第二板件的第二辊，所述第一辊的外径小于所述第二辊的外径，所述第一辊和所述第二辊的外径之差的一半等于所述第一筒体和所述第二筒体的壁厚之差。

可选择的，所述第一辊和/或所述第二辊包括可拆卸的辊套。

可选择的，所述制造方法还包括：S4，将焊接后的所述圆筒结构通过所述四辊卷曲机进行校圆处理后制成所述支撑筒。

可选择的，所述四辊卷曲机上设置有朝向所述圆筒结构的外周面设置的距离传感器，所述距离传感器能够检测其所在固定安装点与所述圆筒结构的外周面的周向各个位置的距离，在S4中，所述四辊卷曲机通过比较所述距离传感器检测的距离值和预定值实施对所述圆筒结构的卷曲校圆操作。

可选择的，在S3中，采用深熔焊先焊接所述圆筒结构的缝隙的内侧，然后对所述圆筒结构的缝隙的外侧填充盖面焊接。

通过上述技术方案，先将对应于两个筒体的板件以外表面共面的形式拼接为整板，然后再卷曲为圆筒结构，可以避免支撑筒的两部分筒体的外周面存在错边，筒体成形精度提升，提高了产品质量。

附图说明

图1是本发明实施方式所述的支撑筒的结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是本发明实施方式所述的第一板件和第二板件在对接位置的结构示意图；

图4是本发明实施方式所述的上辊件的结构示意图。

附图标记说明

1-第一筒体，2-第二筒体，3-第一板件，4-第二板件，5-第一坡口，6-第二坡口，7-第三坡口，8-第四坡口，9-第五坡口，10-上辊件，11-第一辊，12-第二辊，13-辊套。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种工程机械的支撑筒的制造方法，其中，所述支撑筒包括具有第一壁厚的第一筒体1和具有小于所述第一壁厚的第二筒体2，所述第一筒体1的外周面和所述第二筒体2的外周面对齐，所述制造方法包括：

S1，准备厚度等于第一壁厚的第一板件3和厚度等于第二壁厚的第二板件4；

S2，将所述第一板件3和所述第二板件4放置在支撑件上，使得所述第一板件3的外表面和所述第二板件4的外表面共面，并将所述第一板件3和所述第二板件4焊接连接为整板；

S3，将所述整板卷曲为圆筒结构，并且焊接连接所述圆筒结构的缝隙。

本方案的制造方法所制造的支撑筒可以用于工程机械，其设置在副车架上并支撑转台及回转支承等，为了实现轻量化，其包括壁厚不同的两部分，即第一筒体1和第二筒体2，并且参考图1和图2所示，第一筒体1的外周面和第二筒体2的外周面对齐，即这两部分的外周面同轴且同径。

在S1中，第一板件3对应于第一筒体1，其厚度等于第一筒体1的壁厚，第二板件4对应于第二筒体2，其厚度等于第二筒体2的壁厚；其中，第一板件3和第二板件4可以分别为矩形板，二者的长度均对应于支撑筒的周长，第一板件3的宽度对应于第一筒体1的轴向长度，第二板件4的宽度对应于第二筒体2的轴向长度。当然，在一些实施方式中，也可以采用非矩形的板件，只有能够拼接焊接在一起即可。

在S2中，第一板件3和第二板件4放置在支撑件上，通过支撑件的定位作用，使得第一板件3的外表面和第二板件4的外表面共面，其中第一板件3的外表面对应于第一筒体1的外周面，第二板件4的外表面对应于第二筒体2的外周面，将第一板件3和第二板件4焊接形成整板后，整板的外表面由两个板件的外表面组成且为整体的平坦表面，可以避免两个板件的外表面彼此错开，整板的外表面对应于支撑筒的外周面，从而允许支撑筒的外周面形成为不存在错边的平滑表面。

在S3中，将平板形式的整板卷曲为圆筒结构，该圆筒结构彼此相对的两端对接形成缝隙，将该缝隙焊接后形成稳定结构，该结构可以直接作为成品支撑筒使用，或者可以通过其他的加工处理，以制造成品质更高的支撑筒。

在本方案中，先将对应于两个筒体的板件以外表面共面的形式拼接为整板，然后再卷曲为圆筒结构，可以避免支撑筒的两部分筒体的外周面存在错边，提高了筒体成形精度。

根据本方案的一种实施方式，在S2中，所述支撑件具有平坦表面，所述第一板件3的外表面和所述第二板件4的外表面贴合于所述平坦表面。支撑件的平坦表面处于单个平面中，可以被其支撑的第一板件3的外表面和第二板件4的外表面处于同一平面内，在此情况下，将第一板件3和第二板件4焊接，可以使得所述整板具有平坦的外表面，以在卷曲后形成平滑的外周面。

其中，在S2中，采用深熔焊先焊接所述第一板件3和所述第二板件4的内侧，然后对所述第一板件3和所述第二板件4的外侧进行填充盖面焊接。将第一板件3的外表面贴合于支撑件的平坦表面放置，并且将第二板件4的外表面贴合于支撑件的平坦表面放置，将第一板件3对应于支撑筒周长的长侧边与第二板件4对应于支撑筒周长的长侧边彼此对接，然后以深溶焊的方式在两个板件的内侧待焊焊缝实施焊接操作，随后将两个板件翻转，在两个板件的外侧待焊焊缝对对接的两个长侧边实施填充盖面焊接操作，从而将两个板件焊接为具有平坦外表面的整板。使用深熔焊焊接时，可以使得焊料熔透焊缝，从而可以，省略对两个板件外侧焊接时的碳弧气刨清根操作，且焊缝不易开裂；其中，可以使用引弧板和熄弧板，以提高焊接质量，并且引弧板和熄弧板上加工出与两个板件之间的坡口相同的槽结构；先采用深熔焊焊接第一板件3和第二板件4的内侧，再对外侧进行盖面填充焊接，可以不使用垫板就能焊接。

其中，在所述第一板件3和所述第二板件4彼此待焊接的边缘处，所述第一板件3的内侧形成有第一坡口5和第二坡口6，所述第一坡口5形成在所述第二坡口6上，并且所述第二坡口6的角度大于所述第一坡口5的角度，所述第二板件4的内侧形成有第三坡口7。参考图3所示，对于厚度更大的第一板件3，其边缘形成有两级坡口，即第一坡口5和第二坡口6，第一坡口5相当于在第二坡口6的基础上形成，第二坡口6的角度大于第一坡口5，第二板件4的边缘内侧也形成第三坡口7，第一坡口5和第三坡口7可以增加第一板件3和第二板件4之间的间隙宽度，以通过焊料形成截面更大的焊缝，第二坡口6可以使得厚板与薄板之间平衡过渡，减少焊接变形，减少焊接应力，利于圆筒成形。其中，第一坡口5的角度为30～40°，第二坡口6的角度为70～80°，第三坡口7的角度为30～40°。

另外，在所述第一板件3和所述第二板件4彼此待焊接的边缘处，所述第一板件3的外侧形成有第四坡口8，所述第二板件4的外侧形成有第五坡口9。如图3所示，在焊接边缘处，第一板件3的外侧形成有第四坡口8，第二板件4的外侧形成有第五坡口9，第四坡口8和第五坡口9增加了第一板件3和第二板件4之间的焊料填充量，以提高焊接强度，其中，第四坡口8和第五坡口9的角度可以分别为30～40°。

此外，在第一坡口5和第四坡口8彼此未相交，而是彼此之间形成钝边，其尺寸(对应板件的厚度)为0.5-1mm，类似的，第三坡口7和第五坡口9之间也形成钝边，其尺寸为0.5-1mm；第一板件3和第二板件4的钝边之间的间距可以为1-2mm。

根据本方案的另一种实施方式，在S2中，所述支撑件包括支撑所述第一板件3的内表面的第一支撑面和支撑所述第二板件4的内表面的第二支撑面，所述第一支撑面与所述第二支撑面的高度差等于所述第一筒体1和所述第二筒体2的壁厚之差；并且使用单面深熔焊焊接所述第一板件3和所述第二板件4。在此实施方式中，支撑件支撑的是第一板件3和第二板件4的内表面，因此，支撑件对应于两个板件的部分存在高度差，以使得第一板件3和第二板件4的外表面共面；并且，可以采用单面焊的方式将两个板件焊接在一起，其中支撑件可以为铜质或陶瓷材质，避免与板件和焊料焊接在一起。

其中，在S3中，使用四辊卷板机将所述整板卷曲为所述圆筒结构。四辊卷板机包括四个辊件，其中一个辊用于挤压整板的内表面，另外三个辊用于挤压所述整板的外表面。此外，四辊卷板机上可以设置对中机构，以将整板调整为合适位置，特别是在整板为矩形板件时，应保证整板的中线与卷板机的中线重合，使得形成的圆筒结构在接缝处不存在错位。

具体的，所述四辊卷板机包括挤压所述整板的内表面的上辊件10，所述上辊件10包括用于挤压所述第一板件3的第一辊11和用于挤压所述第二板件4的第二辊12，所述第一辊11的外径小于所述第二辊12的外径，所述第一辊11和所述第二辊12的外径之差的一半等于所述第一筒体1和所述第二筒体2的壁厚之差。如图4所示，上辊件10包括第一辊11和第二辊12，第一辊11的外径小于第二辊12的外径，外径之差的一半即为半径之差，等于第一筒体1的第二筒体2的壁厚之差，从而第一辊11和第二辊12可以同步地挤压于第一板件3(或第一筒体1)和第二板件4(或第二筒体2)上，适应所制造第一筒体1和第二筒体2的内径不同的结构。

其中，所述第一辊11和/或所述第二辊12包括可拆卸的辊套13。辊套13的外周面可以直接作用于板件，通过为第一辊11和/或第二辊12更换不同的辊套13，可以改变第一辊11和第二辊12的外径之差，以应用于不同的壁厚差的支撑筒。辊套13可以通过键结构安装在上辊件10上。

此外，所述制造方法还包括：S4，将焊接后的所述圆筒结构通过所述四辊卷曲机进行校圆处理后制成所述支撑筒。焊接后的圆筒结构的外周并不是完美的圆周面，可以将其放置到四辊卷曲机上进行校圆处理，通过四个辊的卷曲作用，可以使得连续转动的圆筒结构变形为更趋向于完美的圆形。

其中，所述四辊卷曲机上设置有朝向所述圆筒结构的外周面设置的距离传感器，所述距离传感器能够检测其所在固定安装点与所述圆筒结构的外周面的周向各个位置的距离，在S4中，所述四辊卷曲机通过比较所述距离传感器检测的距离值和预定值实施对所述圆筒结构的卷曲校圆操作。四辊卷曲机在卷曲过程中，可以带动圆筒结构大致围绕其中心轴线转动，安装在固定位置的距离传感器可以检测与圆筒结构外周面上周向各个位置处的距离，当圆筒结构接近完美的圆形时，检测到的与各个位置处的距离为恒定值，该恒定值可以根据圆筒结构的外径来确定为预定值，当圆筒结构并不是完美的圆形时，检测到的一些位置的距离与预定值存在偏差，根据这种偏差可以对这些位置进行相关的校圆操作，例如将曲率偏大的部分校正为更小曲率，反之亦然。所述距离传感器可以为激光距离传感器，以非接触的方式测量所在位置与圆筒结构外周面的距离，也可以为接触式的距离传感器，例如红宝石探头。

另外，在S3中，采用深熔焊先焊接所述圆筒结构的缝隙的内侧，然后对所述圆筒结构的缝隙的外侧填充盖面焊接。也就是说，先在圆筒结构的内侧在对接的缝隙处进行深熔焊接，然后在圆筒结构的外侧对所述缝隙进行填充盖面处理。其中，所述整板的对接的两端的内外两侧分别形成坡口，从而在整板对接形成的缝隙处形成X形坡口，以增加所要形成的焊缝的宽度。焊接时，可以使用引弧板和熄弧板，使得焊缝的起点形成在引弧板上且终点形成在熄弧板上，保证焊缝的起点和终点(这两个位置的焊接质量相对较差)不会形成在所述缝隙处。本方案先在内侧实施深熔焊然后在外侧实施填充盖面焊接的原因在于，圆筒卷曲成圆后对接的缝隙处会向外凸出，先焊接圆筒结构的内侧，因焊接时收缩变形，向外凸出部分将会回缩，再对外侧焊缝进行填充盖面时，虽然仍有向外的焊接收缩力，但由于内侧焊缝已将圆筒焊接成一整体，此时向外的焊接收缩力对圆筒成形精度影响不大，因此，有利于提高支撑筒成形精度。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，所述支撑筒包括具有第一壁厚的第一筒体(1)和具有小于所述第一壁厚的第二壁厚的第二筒体(2)，所述第一筒体(1)的外周面和所述第二筒体(2)的外周面对齐，所述制造方法包括：

S1，准备厚度等于第一壁厚的第一板件(3)和厚度等于第二壁厚的第二板件(4)；

S2，将所述第一板件(3)和所述第二板件(4)放置在支撑件上，使得所述第一板件(3)的外表面和所述第二板件(4)的外表面共面，并将所述第一板件(3)和所述第二板件(4)焊接连接为整板；

S3，将所述整板卷曲为圆筒结构，并且焊接连接所述圆筒结构的缝隙。

2.根据权利要求1所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，在S2中，所述支撑件具有平坦表面，所述第一板件(3)的外表面和所述第二板件(4)的外表面贴合于所述平坦表面。

3.根据权利要求2所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，在S2中，采用深熔焊先焊接所述第一板件(3)和所述第二板件(4)的内侧，然后对所述第一板件(3)和所述第二板件(4)的外侧填充盖面焊接。

4.根据权利要求3所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，在所述第一板件(3)和所述第二板件(4)彼此待焊接的边缘处，所述第一板件(3)的内侧形成有第一坡口(5)和第二坡口(6)，所述第一坡口(5)形成在所述第二坡口(6)上，并且所述第二坡口(6)的角度大于所述第一坡口(5)的角度，所述第二板件(4)的内侧形成有第三坡口(7)。

5.根据权利要求4所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，在所述第一板件(3)和所述第二板件(4)彼此待焊接的边缘处，所述第一板件(3)的外侧形成有第四坡口(8)，所述第二板件(4)的外侧形成有第五坡口(9)。

6.根据权利要求1所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，在S2中，所述支撑件包括支撑所述第一板件(3)的内表面的第一支撑面和支撑所述第二板件(4)的内表面的第二支撑面，所述第一支撑面与所述第二支撑面的高度差等于所述第一筒体(1)和所述第二筒体(2)的壁厚之差；并且使用单面深熔焊焊接所述第一板件(3)和所述第二板件(4)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，在S3中，使用四辊卷板机将所述整板卷曲为所述圆筒结构。

8.根据权利要求7所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，所述四辊卷板机包括挤压所述整板的内表面的上辊件(10)，所述上辊件(10)包括用于挤压所述第一板件(3)的第一辊(11)和用于挤压所述第二板件(4)的第二辊(12)，所述第一辊(11)的外径小于所述第二辊(12)的外径，所述第一辊(11)和所述第二辊(12)的外径之差的一半等于所述第一筒体(1)和所述第二筒体(2)的壁厚之差。

9.根据权利要求8所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，所述第一辊(11)和/或所述第二辊(12)包括可拆卸的辊套(13)。

10.根据权利要求7所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：S4，将焊接后的所述圆筒结构通过所述四辊卷曲机进行校圆处理后制成所述支撑筒。

11.根据权利要求10所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，所述四辊卷曲机上设置有朝向所述圆筒结构的外周面设置的距离传感器，所述距离传感器能够检测其所在固定安装点与所述圆筒结构的外周面的周向各个位置的距离，在S4中，所述四辊卷曲机通过比较所述距离传感器检测的距离值和预定值实施对所述圆筒结构的卷曲校圆操作。

12.根据权利要求1-6中任一项所述的工程机械的支撑筒的制造方法，其特征在于，在S3中，采用深熔焊先焊接所述圆筒结构的缝隙的内侧，然后对所述圆筒结构的缝隙的外侧填充盖面焊接。

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