CN114473154A - 一种双面成型埋弧焊设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及埋弧焊设备领域，具体是一种双面成型埋弧焊设备，包括埋弧焊焊接机头以及与其相对设置的下焊剂填充机构；驱动埋弧焊焊接机头和下焊剂填充机构沿着焊缝同步移动的水平驱动机构；所述下焊剂填充机构包括上端敞口的下焊剂填充箱；所述下焊剂填充箱内设有上填充腔、与上填充腔连通的提升腔、上端与上填充腔的两端连通且下端与提升腔下部连通的回流腔；所述提升腔内安装有竖直设置的螺旋提升叶片。本发明通过设有下焊剂填充机构，使得在焊接过程中焊剂颗粒从导电筒落入到焊缝中后再落入到下焊剂填充箱内，在放电加工过程中，焊剂包裹在焊缝两侧，实现两面成型，使得焊缝处的焊条与零件材料接触面的受力更加均匀。

Description

一种双面成型埋弧焊设备

技术领域

本发明涉及埋弧焊设备领域，具体是一种双面成型埋弧焊设备。

背景技术

埋弧焊(含埋弧堆焊及电渣堆焊等)是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。

在埋弧焊焊接过程中，焊接过程中，通过在导电筒和待焊接零件上加上电流，电流对焊丝和焊剂进行融化在零件的缝隙处形成熔池，熔池冷却后形成焊条，但是传统的埋弧焊在焊接过程中，焊条包裹零件焊接缝隙和零件焊接的一侧端面上，形成单面成型的焊条，使得焊条与零件焊接一侧连接力大于另一侧，焊缝处内外侧连接力不均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双面成型埋弧焊设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双面成型埋弧焊设备，包括：

埋弧焊焊接机头以及与埋弧焊焊接机头相对设置的下焊剂填充机构；

驱动埋弧焊焊接机头和下焊剂填充机构沿着焊缝同步移动的水平驱动机构；

所述下焊剂填充机构包括设置在埋弧焊焊接机头下方且上端敞口的下焊剂填充箱和填充在下焊剂填充箱内的焊剂颗粒；所述下焊剂填充箱内设有位于上方的且中间高两端低的上填充腔、设置在下焊剂填充箱中部且与上填充腔连通的提升腔、上端与上填充腔的两端连通且下端与提升腔下部连通的回流腔；所述提升腔内安装有竖直设置的螺旋提升叶片，螺旋提升叶片连接有驱动螺旋提升叶片转动的第一驱动机构。

优选的，所述下焊剂填充机构还包括调节下焊剂填充箱的高度的调节机构，调节机构包括与水平驱动机构连接且设置在下焊剂填充箱下方的下移动架、贯穿所述下移动架并与下焊剂填充箱底部固定连接的升降框、与所述升降框螺纹连接并通过轴承座与下移动架转动连接的手动丝杆。

优选的，所述水平驱动机构包括与埋弧焊焊接机头固定连接的上移动架、与上移动架滑动连接且呈凹字形的对称安装架、安装对称安装架内驱动上移动架水平移动的第一丝杆模组、与下焊剂填充机构固定连接的下移动架、对称安装架内安装有驱动下移动架水平移动且与第一丝杆模对称设置的第二丝杆模组、驱动第一丝杆模组和第二丝杆模组同步转动的第二驱动机构。

优选的，所述第一丝杆模组包括安装在对称安装架内的移动块、安装在对称安装架内且与移动块螺纹连接的水平丝杆，所述第二丝杆模组与第一丝杆模组结构相同且与第一丝杆模组镜像设置；所述第二驱动机构包括通过第一传动齿轮组与两组水平丝杆连接传动的传动轴、与传动轴通过第二传动齿轮组连接的第一丝杆电机。

优选的，所述第一驱动机构包括与所述螺旋提升叶片固定连接且贯穿下焊剂填充箱底板的棱柱轴、套设在所述棱柱轴外侧并设有花键槽的棱柱筒、安装在棱柱筒下端的从动齿轮、与从动齿轮啮合且固定在对称安装架上的齿条板。

优选的，所述双面成型埋弧焊设备还包括驱动对称安装架上下移动的升降机构。

优选的，所述升降机构包括与对称安装架固定连接的竖直移动块、与所述竖直移动块滑动连接且下端固定连接有底座的竖直滑槽板、安装在竖直滑槽板内并与竖直移动块螺纹连接的竖直丝杆、安装在竖直滑槽板上端并通过联轴器与竖直丝杆连接传动的第二丝杆电机。

优选的，所述升降机构包括与所述对称安装架固定连接且下端固定连接有底座的液压缸。

优选的，所述埋弧焊焊接机头包括设置在所述下焊剂填充结构上方且与上移动架固定连接的导电筒、与导电筒通过下料管连通且安装在上移动架上端的焊剂箱、贯穿所述导电筒并上端缠绕有安装在上移动架上方的绕卷盘的焊丝、设置在导电筒上方并与安装在上移动架上的送丝轮。

优选的，所述导电筒通过导线与安装在底座上的电源电性连接，电源另一端与卡接在待焊接零件上的卡扣电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设有与埋弧焊焊接机头相对设置的下焊剂填充机构以及驱动下焊剂填充机构与埋弧焊焊接机头同步移动的水平驱动机构，使得在焊接过程中焊剂颗粒从导电筒落入到焊缝中后再落入到下焊剂填充箱内，在放电加工过程中，焊剂包裹在焊缝两侧在焊缝两侧均形成熔池，冷却后再焊缝的两侧均形成焊条实现两面成型，使得焊缝处的焊条与零件材料接触面的受力更加均匀；另外，下焊剂填充箱内设有螺旋提升叶片，使得下焊剂填充箱内焊剂颗粒向上涌入焊缝内，保证焊剂颗粒连接成堆，便于双面熔融成型。

附图说明

图1为双面成型埋弧焊设备左侧视角的立体结构示意图。

图2为双面成型埋弧焊设备右侧视角的立体结构示意图。

图3为双面成型埋弧焊设备中下焊剂填充机构和埋弧焊焊接机头的剖视结构示意图。

图4为双面成型埋弧焊设备中下焊剂填充机构的爆炸示意图。

图5为双面成型埋弧焊设备中下焊剂填充箱的内部结构示意图。

图中：1、底座；2、对称安装架；3、上移动架；4、移动块；5、水平丝杆；6、第一传动齿轮组；7、传动轴；8、第二传动齿轮组；9、第一丝杆电机；10、导电筒；11、下料管；12、焊剂箱；13、焊丝；14、绕卷盘；15、送丝轮；16、下焊剂填充箱；1601、上填充腔；1602、提升腔；1603、回流腔；17、螺旋提升叶片；18、棱柱轴；19、棱柱筒；20、从动齿轮；21、下移动架；22、齿条板；23、升降框；24、手动丝杆；25、竖直移动块；26、竖直滑槽板；27、竖直丝杆；28、第二丝杆电机。

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。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1-5，本发明实施例中，一种双面成型埋弧焊设备，包括：

埋弧焊焊接机头以及与埋弧焊焊接机头相对设置的下焊剂填充机构；

驱动埋弧焊焊接机头和下焊剂填充机构沿着焊缝同步移动的水平驱动机构；

所述下焊剂填充机构包括设置在埋弧焊焊接机头下方且上端敞口的下焊剂填充箱16和填充在下焊剂填充箱16内的焊剂颗粒；所述下焊剂填充箱16内设有位于上方的且中间高两端低的上填充腔1601、设置在下焊剂填充箱16中部且与上填充腔1601连通的提升腔1602、上端与上填充腔1601的两端连通且下端与提升腔1602下部连通的回流腔1603；所述提升腔1602内安装有竖直设置的螺旋提升叶片17，螺旋提升叶片17连接有驱动螺旋提升叶片17转动的第一驱动机构。

具体的，在进行零件焊接时，将零件的待焊接封放置在埋弧焊焊接机头和下焊剂填充机构之间，向下焊剂填充箱16内加入焊剂颗粒；然后启动水平驱动机构，水平驱动机构带动位于焊缝上方埋弧焊焊接机头与位于焊缝下方的下焊剂填充箱16沿着焊缝同步移动，从埋弧焊焊接机头落下的焊剂颗粒通过焊缝落入到下焊剂填充箱16内，焊剂颗粒在焊缝上下两侧以及焊缝内形成焊剂颗粒堆，在加载电流后，堆积在焊缝上下两侧以及焊缝内焊剂颗粒以及从埋弧焊焊接机头伸出的焊丝均被融化在焊缝上下两侧以及焊缝内形成熔池，冷却后的熔池在焊缝两侧成型。

另外，需要特别说明的是，下焊剂填充箱16上侧设有的中间高两侧低的上填充腔1601使得焊剂颗粒在上填充腔1601内形成上端呈尖部的焊剂颗粒堆，便于与从焊缝处向下流动的焊接颗粒在焊接位置形成包裹焊缝两侧的焊剂颗粒堆；

同时，通过设有连通提升腔1602和上填充腔1601的回流腔1603，以及转动的螺旋提升叶片17推动焊剂颗粒在下焊剂填充箱内循环流动，对多余的焊剂颗粒进行收集汇总并通过提升腔1602喷出到焊接位置，实现在移动过程中，焊剂颗粒始终填充在焊接位置处，保证焊接质量。

在本实施例中，所述第一驱动机构包括与螺旋提升叶片17固定连接的竖直转动轴、与竖直转动轴通过联轴器连接且与下焊剂填充箱16固定连接的驱动电机。

在本实施例中，所述埋弧焊焊接机头包括设置在所述下焊剂填充结构上方且与上移动架3固定连接的导电筒10、与导电筒10通过下料管11连通且安装在上移动架3上端的焊剂箱12、贯穿所述导电筒10并上端缠绕有安装在上移动架3上方的绕卷盘14的焊丝13、设置在导电筒10上方并与安装在上移动架3上的送丝轮15。

在本实施例中，所述导电筒10通过导线与安装在底座1上的电源电性连接，电源另一端与卡接在待焊接零件上的卡扣电性连接。

需要说明的是，埋弧焊焊接机头为现有技术，其中，导电筒10与电源连接，待焊接零件也与电源连接，导电筒10与待焊接零件之间产生电弧，电弧对焊机颗粒和焊丝13进行熔融，上述导电筒10、焊丝13、送丝轮15、绕卷盘14、焊剂箱12、下料管11均为现有技术，本身申请对其结构和连接关系不再赘述。

在本实施例中，所述水平驱动机构包括与埋弧焊焊接机头固定连接的上移动架3、与上移动架3滑动连接且呈凹字形的对称安装架2、安装对称安装架2内驱动上移动架3水平移动的第一丝杆模组、与下焊剂填充机构固定连接的下移动架21、对称安装架2内安装有驱动下移动架21水平移动且与第一丝杆模对称设置的第二丝杆模组、驱动第一丝杆模组和第二丝杆模组同步转动的第二驱动机构。

在本实施例中，所述第一丝杆模组包括安装在对称安装架2内的移动块4、安装在对称安装架2内且与移动块4螺纹连接的水平丝杆5，所述第二丝杆模组与第一丝杆模组结构相同且与第一丝杆模组镜像设置；所述第二驱动机构包括通过第一传动齿轮组6与两组水平丝杆5连接传动的传动轴7、与传动轴7通过第二传动齿轮组8连接的第一丝杆电机9。

具体的，第一丝杆电机9通过第二传动齿轮组8带动传动轴7转动，传动轴7带动分布在对称安装架2上下两侧的一组水平丝杆5同步转动，位于上侧的水平丝杆5驱动上移动架3水平移动，上移动架3带动埋弧焊焊接机头水平移动，位于下侧的水平丝杆5驱动下移动架21水平移动，下移动架21带动下焊剂填充机构与埋弧焊焊接机头同步移动，保证焊剂颗粒在移动焊接过程中在焊缝两侧形成包裹焊丝13的焊接颗粒堆，保证在焊缝两面形成熔池，进而冷却后形成两面成型的焊条。

在本实施例中，所述双面成型埋弧焊设备还包括驱动对称安装架2上下移动的升降机构。

具体的，通过设有升降机构，改变对称安装架2的高度，进而改变埋弧焊焊接机头和下焊剂填充机构的高度，适应不同的板状零件以及管状零件的焊接位置，具有较好的适应性。

在本实施例中，所述升降机构包括与对称安装架2固定连接的竖直移动块25、与所述竖直移动块25滑动连接且下端固定连接有底座1的竖直滑槽板26、安装在竖直滑槽板26内并与竖直移动块25螺纹连接的竖直丝杆27、安装在竖直滑槽板26上端并通过联轴器与竖直丝杆27连接传动的第二丝杆电机28。

具体的，第二丝杆电机28带动竖直丝杆27转动，竖直丝杆27带动竖直移动块25上下移动，竖直移动块25带动对称安装架2上下移动，进而调节埋弧焊焊接机头和下焊剂填充机构的高度，具有较好的高度调节精度，适应不同加工需求。

在本发明的另一个实施例中，所述升降机构包括与所述对称安装架2固定连接且下端固定连接有底座1的液压缸。

具体的，还可以使用液压缸作为升降机构，改变装置的高度，适应不同的加工需要，液压缸具有更好的承载力。

在本发明的另一个实施例中，所述第一驱动机构包括与所述螺旋提升叶片17固定连接且贯穿下焊剂填充箱16底板的棱柱轴18、套设在所述棱柱轴18外侧并设有花键槽的棱柱筒19、安装在棱柱筒19下端的从动齿轮20、与从动齿轮20啮合且固定在对称安装架2上的齿条板22。

具体的，在第二丝杆模组带动下移动架21水平移动的过程中，从动齿轮20在齿条板22上滚动，进而带动螺旋提升叶片17转动，推动焊剂颗粒向上喷涌填充焊缝，代替驱动电机对螺旋提升叶片17的驱动，简化驱动结构，节约电能。

在本发明的另一个实施例中，所述下焊剂填充机构还包括调节下焊剂填充箱16的高度的调节机构，调节机构包括与水平驱动机构连接且设置在下焊剂填充箱16下方的下移动架21、贯穿所述下移动架21并与下焊剂填充箱16底部固定连接的升降框23、与所述升降框23螺纹连接并通过轴承座与下移动架21转动连接的手动丝杆24。

具体的，通过旋拧手动丝杆24，手动丝杆24驱动升降框23沿着下移动架21上下移动，升降框23带动下焊剂填充箱16上下移动，进而对下焊剂填充箱16的高度进行微调，在焊接前，调整下焊剂填充箱16与焊缝之间的距离，进而保证焊剂颗粒能够向上喷涌填充到焊缝内；另外，通过设有棱柱轴18和棱柱筒19，不影响螺旋提升叶片17的转动动力的传递。

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 (10)

1.一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，包括：

埋弧焊焊接机头以及与埋弧焊焊接机头相对设置的下焊剂填充机构；

驱动埋弧焊焊接机头和下焊剂填充机构沿着焊缝同步移动的水平驱动机构；

所述下焊剂填充机构包括设置在埋弧焊焊接机头下方且上端敞口的下焊剂填充箱(16)和填充在下焊剂填充箱(16)内的焊剂颗粒；所述下焊剂填充箱(16)内设有位于上方的且中间高两端低的上填充腔(1601)、设置在下焊剂填充箱(16)中部且与上填充腔(1601)连通的提升腔(1602)、上端与上填充腔(1601)的两端连通且下端与提升腔(1602)下部连通的回流腔(1603)；所述提升腔(1602)内安装有竖直设置的螺旋提升叶片(17)，螺旋提升叶片(17)连接有驱动螺旋提升叶片(17)转动的第一驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述下焊剂填充机构还包括调节下焊剂填充箱(16)的高度的调节机构，调节机构包括与水平驱动机构连接且设置在下焊剂填充箱(16)下方的下移动架(21)、贯穿所述下移动架(21)并与下焊剂填充箱(16)底部固定连接的升降框(23)、与所述升降框(23)螺纹连接并通过轴承座与下移动架(21)转动连接的手动丝杆(24)。

3.根据权利要求2所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述水平驱动机构包括与埋弧焊焊接机头固定连接的上移动架(3)、与上移动架(3)滑动连接且呈凹字形的对称安装架(2)、安装对称安装架(2)内驱动上移动架(3)水平移动的第一丝杆模组、与下焊剂填充机构固定连接的下移动架(21)、对称安装架(2)内安装有驱动下移动架(21)水平移动且与第一丝杆模对称设置的第二丝杆模组、驱动第一丝杆模组和第二丝杆模组同步转动的第二驱动机构。

4.根据权利要求3所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述第一丝杆模组包括安装在对称安装架(2)内的移动块(4)、安装在对称安装架(2)内且与移动块(4)螺纹连接的水平丝杆(5)，所述第二丝杆模组与第一丝杆模组结构相同且与第一丝杆模组镜像设置；所述第二驱动机构包括通过第一传动齿轮组(6)与两组水平丝杆(5)连接传动的传动轴7、与传动轴7通过第二传动齿轮组8连接的第一丝杆电机9。

5.根据权利要求4所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述第一驱动机构包括与所述螺旋提升叶片(17)固定连接且贯穿下焊剂填充箱(16)底板的棱柱轴(18)、套设在所述棱柱轴(18)外侧并设有花键槽的棱柱筒(19)、安装在棱柱筒(19)下端的从动齿轮(20)、与从动齿轮(20)啮合且固定在对称安装架(2)上的齿条板(29)。

6.根据权利要求1所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述双面成型埋弧焊设备还包括驱动对称安装架(2)上下移动的升降机构。

7.根据权利要求6所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述升降机构包括与对称安装架(2)固定连接的竖直移动块(25)、与所述竖直移动块(25)滑动连接且下端固定连接有底座(1)的竖直滑槽板(26)、安装在竖直滑槽板(26)内并与竖直移动块(25)螺纹连接的竖直丝杆(27)、安装在竖直滑槽板(26)上端并通过联轴器与竖直丝杆(27)连接传动的第二丝杆电机(28)。

8.根据权利要求6所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述升降机构包括与所述对称安装架(2)固定连接且下端固定连接有底座(1)的液压缸。

9.根据权利要求2所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述埋弧焊焊接机头包括设置在所述下焊剂填充结构上方且与上移动架(3)固定连接的导电筒(10)、与导电筒(10)通过下料管(11)连通且安装在上移动架(3)上端的焊剂箱(12)、贯穿所述导电筒(10)并上端缠绕有安装在上移动架(3)上方的绕卷盘(14)的焊丝(13)、设置在导电筒(10)上方并与安装在上移动架(3)上的送丝轮(15)。

10.根据权利要求9所述的一种双面成型埋弧焊设备，其特征在于，所述导电筒(10)通过导线与安装在底座(1)上的电源电性连接，电源另一端与卡接在待焊接零件上的卡扣电性连接。

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