CN113319478A - 叉车驱动桥的安全高效焊接系统及焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了叉车驱动桥的安全高效焊接系统及焊接工艺，所述焊接工艺包括以下步骤：轴头热套：将驱动桥轴头加热至250‑350℃，然后将驱动桥轴头插装在驱动桥壳的端部；Ⅱ焊接：采用焊机对驱动桥轴头和驱动桥壳连接处进行焊接。本发明的焊接系统改变了传统的立式热套法，不需要专人负责驱动桥轴头热套工作，工人劳动强度小，避免了传统立式热套法提升驱动桥轴头时存在的安全隐患；通过支撑小车的结构设计，保证了桥壳和轴头的同轴度，且操作简单，进一步降低了劳动强度；焊接装置不需要操作人员手持焊枪，叉车驱动桥一边转动一边焊接，焊缝均匀，焊接效率高，保证了焊接质量。

Description

叉车驱动桥的安全高效焊接系统及焊接工艺
技术领域
本发明涉及叉车驱动桥焊接技术领域，尤其涉及叉车驱动桥的安全高效焊接系统及焊接工艺。
背景技术
叉车驱动桥安装在叉车车架上，承受车架传来的载荷并将其传递到车轮上，同时又是主传动器、半轴和减速器的安装壳体，是叉车重要的承载和动力传递构件。叉车工作过程中驱动桥所承受的载荷工况比较复杂，因此，为了保证系统工作的安全性和可靠性，驱动桥轴头焊接时要有足够的强度和刚度。
国内外的叉车驱动桥壳制造企业采用电子束或氩弧焊进行焊接，但是由于电子束焊接在真空中进行，成本过高；电弧焊工作状况较差，效率很低，无法满足实际生产的需要。且焊接设备结构简单，焊缝均匀性差，工人劳动量大，安全隐患大。基于此，如何设计一种叉车驱动桥的安全高效焊接系统及焊接工艺是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种叉车驱动桥的安全高效焊接系统及焊接工艺。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
叉车驱动桥的焊接工艺，包括以下步骤：
Ⅰ轴头热套：将驱动桥轴头加热至250-350℃，然后将驱动桥轴头插装在驱动桥壳的端部；
Ⅱ焊接：采用焊机对驱动桥轴头和驱动桥壳连接处进行焊接；焊接方法为氩气和二氧化碳混合气体保护焊，其中，氩气的比例为80％，二氧化碳的比例为20％；焊机选用KRⅡ-500型气体保护焊机，焊丝的型号H08Mn2SiA，直径为1.6mm；焊接时，电压为28-32V，电流为200-240A。
叉车驱动桥的安全高效焊接系统；包括轴头热套装置和焊接装置；
所述轴头热套装置包括工作台、加热焊枪、气缸以及支撑小车；所述工作台上设置有旋转台；所述旋转台上设置有用于伸入驱动桥壳中部空腔内的连接部；所述加热焊枪位于工作台上部；所述支撑小车滑动安装于工作台上，且滑动方向为靠近或远离旋转台；所述气缸和支撑小车连接，用于驱动支撑小车在工作台上滑动；所述支撑小车上设置有至少两组轴承，且沿驱动小车滑动方向依次设置；每组所述轴承包括两个，且都转动安装在支撑小车上；同组的两个所述轴承的顶端处于同一水平面；所述轴承的轴线和驱动小车的滑动方向平行设置；
所述焊接装置包括定位夹紧装置和焊接装置；所述定位夹紧装置包括相对设置的第一顶紧装置和第二顶紧装置；所述第一顶紧装置和第二顶紧装置上都设置有和驱动桥轴头远离驱动桥壳的一端配合的球缺部；所述第一顶紧装置上设置有带动第一顶紧装置沿驱动桥壳轴向转动的电机；所述第二顶紧装置上设置有带动第二顶紧装置靠近或远离驱动桥轴头的手轮装置；所述焊接装置包括焊枪。
作为上述技术方案的改进，所述的叉车驱动桥的安全高效焊接系统；所述焊接装置还包括防护装置；所述防护装置包括相对设置的两个防护板；两个所述防护板的下端都设置有弧形缺口；所述防护板上设置有第一支撑架；所述第一支撑架固定在地面上。
作为上述技术方案的改进，所述的叉车驱动桥的安全高效焊接系统；所述焊接装置还包括第二支撑架；所述第二支撑架包括和叉车驱动桥轴线平行设置的横杆；所述横杆上转动设置有安装盘；所述安装盘和横杆之间设置有限制安装盘转动的限位螺栓；所述焊枪固定在安装盘上。
作为上述技术方案的改进，所述的叉车驱动桥的安全高效焊接系统；所述手轮装置包括手轮、螺杆、套筒以及外壳；所述手轮固定在螺杆的一端；所述套筒通过螺纹连接套装在螺杆的另一端；所述第二顶紧装置固定在套筒远离螺杆的一端；所述套筒和螺杆都设置于外壳内；所述套筒和外壳之间设置有限制套筒转动的限位件。
本发明的优点在于：本发明的焊接系统改变了传统的立式热套法，不需要专人负责驱动桥轴头热套工作，工人劳动强度小，避免了传统立式热套法提升驱动桥轴头时存在的安全隐患；通过支撑小车的结构设计，保证了桥壳和轴头的同轴度，且操作简单，进一步降低了劳动强度；焊接装置不需要操作人员手持焊枪，叉车驱动桥一边转动一边焊接，焊缝均匀，焊接效率高，保证了焊接质量。
附图说明
图1为叉车驱动桥的结构示意图。
图2为本发明轴头热套装置结构示意图。
图3为本发明驱动桥壳和驱动桥轴头插接时结构示意图。
图4为本发明支撑小车的结构示意图。
图5为本发明支撑小车的俯视图。
图6为本发明驱动桥轴头加热时驱动桥壳和驱动桥轴头的相对位置示意图。
图7为本发明焊接装置结构示意图。
图8为本发明焊接时防护板和叉车驱动桥的相对位置示意图。
图9为本发明手轮装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
叉车驱动桥由驱动桥壳01和驱动桥轴头02组成；驱动桥轴头02插装在驱动桥壳01两端，然后通过焊接进行固定。
实施例1，叉车驱动桥的焊接工艺，包括以下步骤：
Ⅰ轴头热套：将驱动桥轴头加热至250-350℃，然后将驱动桥轴头插装在驱动桥壳的端部；
驱动桥轴头的材料为35CrMo，在高温下具有高的持久强度和蠕变强度，低温冲击韧性较好，并具有高的静强度、冲击韧度及较高的疲劳强度；驱动桥壳的材料为35号钢，其强度适当，塑性较好，冷塑性高，可承受较大的载荷；通过对驱动桥轴头进行加热，使驱动桥轴头内孔直径加大，形成装配间隙，然后将驱动桥轴头和驱动桥壳插装在一起，在驱动桥轴头冷却后，驱动桥轴头和驱动桥壳形成过盈配合，过盈配合间隙为0.1-0.15mm；在后续焊接工程中，大大保证了驱动桥轴头和驱动桥壳之间同轴度，提高产品质量和生产效率；
Ⅱ焊接：采用焊机对驱动桥轴头和驱动桥壳连接处进行焊接；焊接方法为氩气和二氧化碳混合气体保护焊，其中，氩气的比例为80％，二氧化碳的比例为20％；焊机选用KRⅡ-500型气体保护焊机，焊丝的型号H08Mn2SiA，直径为1.6mm；焊接时，电压为28-32V，电流为200-240A；
国内外的叉车驱动桥壳制造企业采用电子束或氩弧焊进行焊接，但是由于电子束焊接在真空中进行，成本过高；电弧焊工作状况较差，效率很低，无法满足实际生产的需要；本发明采用氩气和二氧化碳混合气体保护焊，经济高效，设备成本低，工艺操作简单，易于控制，能够满足生产需要，且焊缝均匀，焊渣较少，焊接质量符合标准，缺陷较少，修复简单；
具体焊接时，先在坡口圆周三点均布或四点十字交叉点焊，然后预热以保证焊接质量，焊接时驱动桥壳旋转焊缝连续，焊接完成后对驱动桥壳进行去应力处理，具体去应力处理方法为现有技术(如回火处理)，此处不再赘述；
叉车驱动桥的安全高效焊接系统；包括轴头热套装置和焊接装置；
所述轴头热套装置包括工作台11、加热焊枪12、气缸13以及支撑小车14；所述工作台11上设置有旋转台111；所述旋转台111上设置有用于伸入驱动桥壳01中部空腔内的连接部1111；所述加热焊枪12位于工作台11上部；所述支撑小车14滑动安装于工作台11上，且滑动方向为靠近或远离旋转台111；所述气缸13和支撑小车14连接，用于驱动支撑小车14在工作台11上滑动；所述支撑小车14上设置有至少两组轴承141，且沿驱动小车14滑动方向依次设置；每组所述轴承141包括两个，且都转动安装在支撑小车14上；同组的两个所述轴承141的顶端处于同一水平面；所述轴承141的轴线和驱动小车14的滑动方向平行设置；
通过轴头热套装置完成驱动桥焊接工艺中的轴头热套步骤，具体的：将驱动桥壳01放置在旋转台111上，且连接部1111伸入驱动桥壳01中部空腔内，为了使旋转台111能带动驱动桥壳01转动，连接部1111的形状设计为和驱动桥壳01中部空腔的形状向匹配；然后将驱动桥轴头02放置在支撑小车14上，并使驱动桥轴头02位于轴承141的上端，使轴承141的顶端对驱动桥轴头02形成支撑，驱动桥轴头02放置后，其轴线和轴承141的轴线平行，由于轴承141转动安装在支撑小车14上，驱动桥轴头02放置在轴承141上后，可沿其轴线进行转动；驱动桥轴头02放置后，采用加热焊枪12伸入驱动桥轴头02的内孔内，对驱动桥轴头02进行加热，加热时，转动旋转台111，使驱动桥壳01和驱动桥轴头02之间具有30-45°的夹角，避免驱动桥壳01升温膨胀；加热完成后，旋转台111工作，带动驱动桥壳01转动至和驱动桥轴头02的轴线重叠，然后气缸13工作，推动支撑小车14向靠近驱动桥壳01的方向移动，带动驱动桥轴头02插装在驱动桥壳01上，冷却后完成驱动桥壳01的一端和驱动桥轴头02的插装；然后转动旋转台111，进行驱动桥壳01另一端和驱动桥轴头02的插装；
所述焊接装置包括定位夹紧装置21和焊接装置22；所述定位夹紧装置21包括相对设置的第一顶紧装置211和第二顶紧装置212；所述第一顶紧装置211和第二顶紧装置212上都设置有和驱动桥轴头02远离驱动桥壳01的一端配合的球缺部；所述第一顶紧装置211上设置有带动第一顶紧装置211沿驱动桥壳01轴向转动的电机2111；所述第二顶紧装置212上设置有带动第二顶紧装置212靠近或远离驱动桥轴头02的手轮装置2121；所述焊接装置22包括焊枪221；
轴头热套完成后，通过行车将叉车驱动桥吊运至焊接装置处，然后使第一顶紧装置211的球缺部伸入驱动桥轴头02端部的孔内，实现一端定位，然后操控手轮装置2121，使第二顶紧装置212靠近叉车驱动桥的另一端，最终第二顶紧装置212的球缺部进入叉车驱动桥的另一个驱动桥轴头02的端部孔内，实现叉车驱动桥的定位夹紧，然后电机2111工作，带动叉车驱动桥转动，转动的同时，采用焊枪221对驱动桥壳01和驱动桥轴头02的连接处进行焊接；
作为上述技术方案的改进，所述焊接装置还包括防护装置23；所述防护装置23包括相对设置的两个防护板231；两个所述防护板231的下端都设置有弧形缺口；所述防护板231上设置有第一支撑架232；所述第一支撑架232固定在地面上；
焊接时，两个防护板231分别位于焊接部位的两侧，对非焊接区域形成保护，防止了焊渣飞溅到叉车驱动桥的已加工面，保证叉车驱动桥的质量和美观。
作为上述技术方案的改进，所述焊接装置22还包括第二支撑架；所述第二支撑架包括和叉车驱动桥轴线平行设置的横杆222；所述横杆222上转动设置有安装盘2221；所述安装盘2221和横杆222之间设置有限制安装盘2221转动的限位螺栓2222；所述焊枪221固定在安装盘2221上；
安装盘2221的设置，用于带动焊枪221转动，进而调节焊枪221的位置，焊接时，转动安装盘2221，使焊枪口正对焊接部位，然后拧紧限位螺栓2222，使焊枪221的位置固定，进而对焊接部为进行焊接，随着叉车驱动桥的转动，完成焊接，焊接的过程中不需要操作人员手持焊枪，大大降低了工人劳动强度和安全隐患；焊接完成后转动安装盘2221，避免焊枪221影响叉车驱动桥从定位夹紧装置21上取下。
作为上述技术方案的改进，所述手轮装置2121包括手轮21211、螺杆21212、套筒21213以及外壳21214；所述手轮21211固定在螺杆21212的一端；所述套筒21213通过螺纹连接套装在螺杆21212的另一端；所述第二顶紧装置212固定在套筒21213远离螺杆21212的一端；所述套筒21213和螺杆21212都设置于外壳21214内；所述套筒21213和外壳21214之间设置有限制套筒21213转动的限位件；
转动手轮21211，带动螺杆21212转动，由于螺杆21212和套筒21213螺纹连接，且限位件限制套筒21213随螺杆21212转动，套筒21213沿螺杆21212的轴向滑动，带动第二顶紧装置212远离或靠近叉车驱动桥，对叉车驱动桥进行定位夹紧或解除装夹；限位件采用限位块和限位槽配合的限位结构，螺杆2121转动时，限位块在限位槽内滑动。
本发明的焊接系统改变了传统的立式热套法，不需要专人负责驱动桥轴头热套工作，工人劳动强度小，避免了传统立式热套法提升驱动桥轴头时存在的安全隐患；通过支撑小车的结构设计，保证了桥壳和轴头的同轴度，且操作简单，进一步降低了劳动强度；焊接装置不需要操作人员手持焊枪，叉车驱动桥一边转动一边焊接，焊缝均匀，焊接效率高，保证了焊接质量。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.叉车驱动桥的焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：
Ⅰ轴头热套：将驱动桥轴头加热至250-350℃，然后将驱动桥轴头插装在驱动桥壳的端部；
Ⅱ焊接：采用焊机对驱动桥轴头和驱动桥壳连接处进行焊接；焊接方法为氩气和二氧化碳混合气体保护焊，其中，氩气的比例为80％，二氧化碳的比例为20％；焊机选用KRⅡ-500型气体保护焊机，焊丝的型号H08Mn2SiA，直径为1.6mm；焊接时，电压为28-32V，电流为200-240A。
2.叉车驱动桥的安全高效焊接系统；其特征在于：包括轴头热套装置和焊接装置；
所述轴头热套装置包括工作台(11)、加热焊枪(12)、气缸(13)以及支撑小车(14)；所述工作台(11)上设置有旋转台(111)；所述旋转台(111)上设置有用于伸入驱动桥壳(01)中部空腔内的连接部(1111)；所述加热焊枪(12)位于工作台(11)上部；所述支撑小车(14)滑动安装于工作台(11)上，且滑动方向为靠近或远离旋转台(111)；所述气缸(13)和支撑小车(14)连接，用于驱动支撑小车(14)在工作台(11)上滑动；所述支撑小车(14)上设置有至少两组轴承(141)，且沿驱动小车(14)滑动方向依次设置；每组所述轴承(141)包括两个，且都转动安装在支撑小车(14)上；同组的两个所述轴承(141)的顶端处于同一水平面；所述轴承(141)的轴线和驱动小车(14)的滑动方向平行设置；
所述焊接装置包括定位夹紧装置(21)和焊接装置(22)；所述定位夹紧装置(21)包括相对设置的第一顶紧装置(211)和第二顶紧装置(212)；所述第一顶紧装置(211)和第二顶紧装置(212)上都设置有和驱动桥轴头(02)远离驱动桥壳(01)的一端配合的球缺部；所述第一顶紧装置(211)上设置有带动第一顶紧装置(211)沿驱动桥壳(01)轴向转动的电机(2111)；所述第二顶紧装置(212)上设置有带动第二顶紧装置(212)靠近或远离驱动桥轴头(02)的手轮装置(2121)；所述焊接装置(22)包括焊枪(221)。
3.根据权利要求2所述的叉车驱动桥的安全高效焊接系统；其特征在于：所述焊接装置还包括防护装置(23)；所述防护装置(23)包括相对设置的两个防护板(231)；两个所述防护板(231)的下端都设置有弧形缺口；所述防护板(231)上设置有第一支撑架(232)；所述第一支撑架(232)固定在地面上。
4.根据权利要求2所述的叉车驱动桥的安全高效焊接系统；其特征在于：所述焊接装置(22)还包括第二支撑架；所述第二支撑架包括和叉车驱动桥轴线平行设置的横杆(222)；所述横杆(222)上转动设置有安装盘(2221)；所述安装盘(2221)和横杆(222)之间设置有限制安装盘(2221)转动的限位螺栓(2222)；所述焊枪(221)固定在安装盘(2221)上。
5.根据权利要求2所述的叉车驱动桥的安全高效焊接系统；其特征在于：所述手轮装置(2121)包括手轮(21211)、螺杆(21212)、套筒(21213)以及外壳(21214)；所述手轮(21211)固定在螺杆(21212)的一端；所述套筒(21213)通过螺纹连接套装在螺杆(21212)的另一端；所述第二顶紧装置(212)固定在套筒(21213)远离螺杆(21212)的一端；所述套筒(21213)和螺杆(21212)都设置于外壳(21214)内；所述套筒(21213)和外壳(21214)之间设置有限制套筒(21213)转动的限位件。
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