CN115229519A - 一种铝焊接横梁、龙门行走机床及组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝焊接横梁、龙门行走机床及组装方法，涉及机械加工设备技术领域，解决了现有龙门机床焊接拼装横梁稳定性差的问题，提高了其整体稳定性及牢固性，具体方案如下：包括第一横梁主体、第二横梁主体以及用于连接第一横梁主体、第二横梁主体的若干筋板，所述筋板沿横梁的长度方向间隔设置，所述第一横梁主体与第二横梁主体拼装组成方管结构，第一横梁主体与第二横梁主体对接的端部均通过插头插装在筋板上的止口内并点焊固定，筋板邻近第二横梁主体的侧边通过插头与第二横梁主体上的止口插装连接并点焊固定。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，特别是涉及一种铝焊接横梁、龙门行走机床及组装方法。
背景技术
对于行走式龙门机床，横梁在加工过程中需要频繁的起、停、加减速，横梁由于自身重力引起的变形是影响机床精度一个很大的因素。因此，行走式龙门机床横梁除需具有高刚度外，还应该具有质量轻、动态特性好等特点。
发明人发现，现有的龙门机床横梁分为两种，一种是整体铸铁、铸铝或碳钢板拼焊而成，质量缺陷控制难度大且横梁较重，严重影响龙门行走的响应速度，动态性能差、加工精度低；另外一种是面板、筋板焊接而成，虽降低了自身重量，但为保证连接强度多采用满焊的方式，焊接应力大、整体稳定性较差，长期使用时面板与筋板之间易发生移位变形。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种铝焊接横梁、龙门行走机床及组装方法，第一横梁主体、第二横梁主体与筋板之间采用插装、点焊的连接方式，在保证了连接整体稳定性以及牢固性的同时，降低了焊接应力，保证了横梁长期使用不会发生位移变形，解决了现有龙门机床焊接拼装横梁稳定性差的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供了一种铝焊接横梁，包括第一横梁主体、第二横梁主体以及用于连接第一横梁主体、第二横梁主体的若干筋板，所述筋板沿横梁的长度方向间隔设置，所述第一横梁主体与第二横梁主体拼装组成方管结构，第一横梁主体与第二横梁主体对接的端部均通过插头插装在筋板上的止口内并点焊固定，筋板邻近第二横梁主体的侧边通过插头与第二横梁主体上的止口插装连接并点焊固定。
作为进一步的实现方式，所述第一横梁主体由底板、第一边板、第二边板组成，第一边板、第二边板相对设置在底板的两端并与底板固定连接，第一边板、第二边板均为向上设置的竖板，第一边板的宽度大于第二边板，第一边板远离底板一端的内侧固定设有第一插头，第二边板远离底板一端的内侧固定设有第二插头。
作为进一步的实现方式，所述第一边板上沿其长度方向间隔设有若干塞焊孔，相邻塞焊孔之间的间距与对应的两相邻筋板之间的间距相同，塞焊孔的宽度与筋板的宽度相同；所述第二边板上沿其长度方向间隔设有若干塞焊孔，第二边板上相邻塞焊孔之间的间距与第一边板上相邻塞焊孔之间的间距相同。
作为进一步的实现方式，所述第一边板上两相邻塞焊孔之间设有一个焊窗。
作为进一步的实现方式，横梁两端位置处的相邻筋板之间的间距小于横梁其余位置处相邻筋板之间的间距。
作为进一步的实现方式，所述第二横梁主体由垂直固定连接的第一侧板、第二侧板组成，第一侧板的端部固定设有第三插头、第二侧板的端部固定设有第四插头，第一侧板的宽度小于所述底板，第一侧板上沿其长度方向间隔设有若干第一止口，第二侧板上沿其长度方向间隔设有若干第二止口。
作为进一步的实现方式，所述筋板为板状结构，筋板的顶边设有允许所述第一插头、第三插头插入的第三止口和一个用于插入第一止口内的第五插头，筋板靠近第二侧板的一边设有允许第二插头、第四插头插入的第四止口和一个用于插入第二止口内的第六插头。
作为进一步的实现方式，所述筋板的中间位置处开设有减重孔。
第二方面，本发明提供了一种龙门行走机床，利用了第一方面所述的一种铝焊接横梁。
第三方面，本发明提供了一种铝焊接横梁的组装方法，具体如下：
将筋板与第二横梁主体连接，使得筋板按照第一止口的间距进行排列；
将第五插头插入对应的第一止口内、第六插头插入对应的第二止口内并点焊，同时，将第三插头插入第三止口内、第四插头插入第四止口内并进行点焊；
使第一横梁主体从第二横梁主体的一侧引入，将第一横梁主体上的塞焊孔与筋板的侧边对应，并将第一插头插入第三止口内、第二插头插入第四止口内；
对塞焊孔以及第三止口、第四止口处进行点焊，并利用焊窗完成横梁内筋板侧壁与底板内侧壁之间的焊接。
上述本发明的有益效果如下：
(1)本发明第一横梁主体、第二横梁主体与筋板之间采用插装、点焊的连接方式，在保证了整体的稳定性以及牢固性的同时，降低了焊接应力，保证了横梁长期使用不会发生位移变形。
(2)本发明横梁为拼装结构，制造难度低、整体重量小，且筋板设置了减重孔，进一步降低了横梁的整体质量，大大提高了横梁的响应速度。
(3)本发明位于横梁两端处的筋板之间的间距小于横梁其他位置处筋板之间的间距，增强了横梁两端的强度以及刚性，大大提高了横梁工作过程中的支撑稳定性，保证了加工精度。
(4)本发明第一横梁主体上的第一插头以及第二横梁主体上的第三插头，一方面，可作为加强筋提高横梁整体的刚性以及强度，保证其抗弯、抗扭能力；另一方面，可与筋板上的第三止口、第四止口配合，可在第一和/或第二横梁主体出现移位趋势时利用第一插头和/或第三插头拉住第三止口和/或第四止口，大大提高了横梁的抗变形的能力。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种铝焊接横梁的整体结构示意图；
图2是本发明根据一个或多个实施方式的第一横梁主体与筋板连接的结构示意图；
图3是本发明根据一个或多个实施方式的第二横梁主体的结构示意图；
图4是本发明根据一个或多个实施方式的第一横梁主体的结构示意图；
图5是本发明根据一个或多个实施方式的筋板的结构示意图；
图6是本发明根据一个或多个实施方式的一种铝焊接横梁的横截面结构示意图；
图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
其中，1、第一横梁主体；1.1、底板；1.2、第一边板；1.3、第二边板；1.4、第一插头；1.5、第二插头；1.6、塞焊孔；1.7、焊窗；
2、第二横梁主体；2.1、第一侧板；2.2、第二侧板；2.3、第三插头；2.4、第四插头；2.5、第一止口；2.6、第二止口；
3、筋板；3.1、第三止口；3.2、第五插头；3.3、减重孔；3.4、第四止口；3.5、第六插头。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术所介绍的，现有的龙门机床横梁分为两种，一种是整体铸铁、铸铝或碳钢板拼焊而成，质量缺陷控制难度大且横梁较重，严重影响龙门行走的响应速度，动态性能差、加工精度低；另外一种是面板、筋板焊接而成，虽降低了自身重量，但其整体稳定性较差，长期使用时面板与筋板之间易发生移位变形的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种铝焊接横梁、龙门行走机床及组装方法。
实施例1
本发明的一种典型的实施方式中，如图1-图6所示，提出一种铝焊接横梁，包括，第一横梁主体1、第二横梁主体2以及用于连接第一横梁主体1、第二横梁主体2的筋板3。
第一横梁主体1由底板1.1、第一边板1.2、第二边板1.3、第一插头1.4以及第二插头1.5组成。
底板1.1与第一边板1.2垂直固定连接以形成横截面呈L型的结构，第二边板1.3垂直固定设置在底板1.1远离第一边板1.2的一端，第二边板1.3与第一边板1.2之间相互平行，也可理解的为，第一边板1.2、第二边板1.3相对设置在底板1.1的两端，其中，第二边板1.3远离底板1.1的一端高度低于第一边板1.2远离第一主体部分1.1的一端的高度(即第一边板1.2的宽度大于第二边板1.3)，第一边板1.2、第二边板1.3均为向上设置的竖板；
第一边板1.2远离底板1.1一端的内侧与第一插头1.4固定连接，第一插头1.4位于底板1.1的上方；第二边板1.3远离底板1.1一端的内侧与第二插头1.5固定连接。
其中，第一插头1.4为直角形的弯钩结构，第二插头1.5为板状结构，第二插头1.5与第二边板1.3垂直连接，第二插头1.5与第二边板1.3共同组成形成直角形的弯钩结构，第一插头1.4、第二插头1.5均朝向第一横梁主体1的内侧延伸，主要用于第一横梁主体1与筋板3的连接。
如图4所示，第一边板1.2沿其长度方向间隔设有若干塞焊孔1.6，相邻塞焊孔1.6之间的间距与对应的两相邻筋板3之间的间距相同，塞焊孔1.6为竖向设置的长条孔，塞焊孔1.6的宽度与筋板3的宽度相同，主要用于筋板3侧边与第一边板1.2的焊接。
第一边板1.2上沿其长度方向上两相邻塞焊孔1.6之间设有一个焊窗1.7，焊窗1.7为方形孔结构，焊枪可通过焊窗1.7伸入第一横梁主体1内，方便了筋板3底边与底板1.1的焊接。
第二边板1.3沿其长度方向同样间隔设有若干塞焊孔1.6，第二边板1.3上的塞焊孔1.6之间的间距与第一边板1.2上塞焊孔1.6之间的间距相同。
其中，由于横梁的的两端用于与立柱座连接，起到主要承载的作用，因此，第一边板1.2两端位置处的塞焊孔1.6之间的间距小于其中间位置处塞焊孔1.6之间的间距，使得在实际安装中，横梁内两端处的筋板3的密度大于其余部位筋板3的密度，以加强横梁两端的强度及刚性。
同理，第二边板1.3上也是位于其两端的塞焊孔1.6的间距小于第二边板1.3其余位置处塞焊孔1.6之间的间距。
如图3所示，第二横梁主体2由第一侧板2.1和第二侧板2.2组成，第一侧板2.1与第二侧板2.2垂直固定连接，二者组成横截面呈L型的结构，第一侧板2.1远离第二侧板2.2的一端固定设有一个第三插头2.3，第二侧板2.2远离第一侧板2.1的端部固定设有一个第四插头2.4。
其中，第一侧板2.1上的第三插头2.3与第一插头1.4相平行，第三插头2.3的外表面与第一插头1.4的外表面紧贴，且第三插头2.3与第一插头1.4的高度相同；第二侧板2.2上的第四插头2.4与第二插头1.5相平行，第四插头2.4的外表面与第二插头1.5的外表面紧贴，第四插头2.4的端部与第二插头1.5的端部平齐。
第一侧板2.1的宽度小于底板1.1的宽度，第一侧板2.1上沿其长度方向间隔设有若干第一止口2.5，第二侧板2.2上沿其长度方向间隔设有若干第二止口2.6，第一止口2.5、第二止口2.6均为长条孔结构，相邻第一止口2.5之间的间距以及相邻第二止口2.6之间的间距均与筋板3之间的间距相同，即第一侧板2.1上两端的第一止口2.5之间的间距小于其余位置处第一止口2.5之间的间距，第二止口2.6的间距与第一止口2.5的间距相同，主要用于第二横梁主体2与筋板3的固定连接。
第一横梁主体1与第二横梁主体2对接配合组成一个方管结构，二者之间通过筋板3进行连接以增加其强度以及抗变形能力。
如图5-图6所示，筋板3为板状结构，筋板3的中间位置处开设有减重孔3.3，以降低筋板3的重量，筋板3的顶边上设有一个第三止口3.1和一个第五插头3.2，第三止口3.1为凹槽结构，第三止口3.1主要用于第一插头1.4、第三插头2.3的安装，第五插头3.2为长条形的凸起，第五插头3.2的尺寸与第一止口2.5的尺寸相同，第五插头3.2插入第一止口2.5内；
筋板3靠近第二侧板2.2的一边设有一个第四止口3.4和一个第六插头3.5，第四止口3.4同样为凹槽结构，主要用于第二插头1.5、第四插头2.4的安装，第六插头3.5为长条形的凸起，第六插头3.5的尺寸与第二止口2.6的尺寸相同，第六插头3.5可插入第二止口2.6内。
其中，第一插头1.4的弯折段、第三插头2.3的宽度与第三止口3.1的深度相同，第五插头3.2的凸起高度与第一侧板2.1的厚度相同；第二插头1.5、第四插头2.4的宽度与第四止口3.4的深度相同，第六插头3.5的凸起高度与第二侧板2.2的厚度相同，以保证拼装完成后横梁外表面的水平度。
第一横梁主体1、第二横梁主体2与筋板3之间采用插装、点焊的连接方式，在保证了连接整体稳定性以及牢固性的同时，降低了焊接应力，保证了横梁长期使用不会发生位移变形。
为了保证横梁的响应速度，第一横梁主体1、第二横梁主体2以及筋板3均采用轻量化航空铝合金材料制成，配合上述的连接形式，减轻重量的同时，保证了横梁整体的稳定性及牢固性，大大提高了其响应速度。
需要注意的是，第一横梁主体1、第二横梁主体2均是一体成型结构。
第一横梁主体1上的第一插头1.4以及第二横梁主体2上的第三插头2.3，一方面，可作为加强筋提高横梁整体的刚性以及强度，保证其抗弯、抗扭能力；另一方面，可与筋板3上的第三止口3.1、第四止口3.4配合，当第一和/或第二横梁主体出现移位趋势时可利用第一插头和/或第三插头拉住第三止口和/或第四止口，相对于满焊固定连接的方式焊接应力低、且连接强度高，更加难于变形，大大提高了横梁的抗变形的能力。
实施例2
本发明的另一种典型的实施方式中，提出一种龙门行走机床，该龙门行走机床的横梁使用了实施例1中所述的结构，包括，第一横梁主体1、第二横梁主体2以及若干筋板3，第一横梁主体1与第二横梁主体2拼装组合成方管结构，二者之间通过筋板3固定连接，第一横梁主体1、第二横梁主体2的端部均通过插头与筋板3侧边上的止口插装并点焊，筋板3设有插头的侧边与第二横梁主体2上的止口插装并点焊，筋板3其余侧边与第一横梁主体1上的塞焊孔1.6焊接。
实施例3
本发明的另一种典型的实施方式中，提出一种铝焊接横梁的组装方法，具体如下：
将筋板3与第二横梁主体2连接，使得筋板3按照第一止口2.5的间距进行排列；
将筋板3上的第五插头3.2插入对应的第一止口2.5内，第六插头3.5插入对应的第二止口2.6内并点焊，同时，将第一侧板2.1上的第三插头2.3插入第三止口3.1内、第二侧板2.2上的第四插头2.4插入第四止口3.4内并进行点焊；
第二横梁主体2与筋板3安装完成后进行第一横梁主体1的安装，使得第一横梁主体1从第二横梁主体2的一侧引入，以图6所示为例，即第一横梁主体1从第二横梁主体2的左侧引入；
将第一横梁主体1上的塞焊孔1.6与筋板3的侧边对应，同时将第一插头1.4的弯折段插入第三止口3.1内、第二插头1.5插入第四止口3.4内；
对塞焊孔1.6以及第三止口3.1、第四止口3.4处进行点焊，并利用焊窗1.7完成对横梁内筋板3侧壁与底板1.1内侧壁之间的焊接。
具体的，将焊枪从焊窗1.7伸入横梁内，利用焊枪对筋板3侧壁与底板1.1内侧壁之间进行点焊。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝焊接横梁，其特征在于，包括第一横梁主体、第二横梁主体以及用于连接第一横梁主体、第二横梁主体的若干筋板，所述筋板沿横梁的长度方向间隔设置，所述第一横梁主体与第二横梁主体拼装组成方管结构，第一横梁主体与第二横梁主体对接的端部均通过插头插装在筋板上的止口内并点焊固定，筋板邻近第二横梁主体的侧边通过插头与第二横梁主体上的止口插装连接并点焊固定。
2.根据权利要求1所述的一种铝焊接横梁，其特征在于，所述第一横梁主体由底板、第一边板、第二边板组成，第一边板、第二边板相对设置在底板的两端并与底板固定连接，第一边板、第二边板均为向上设置的竖板，第一边板的宽度大于第二边板，第一边板远离底板一端的内侧固定设有第一插头，第二边板远离底板一端的内侧固定设有第二插头。
3.根据权利要求2所述的一种铝焊接横梁，其特征在于，所述第一边板上沿其长度方向间隔设有若干塞焊孔，相邻塞焊孔之间的间距与对应的两相邻筋板之间的间距相同，塞焊孔的宽度与筋板的宽度相同；所述第二边板上沿其长度方向间隔设有若干塞焊孔，第二边板上相邻塞焊孔之间的间距与第一边板上相邻塞焊孔之间的间距相同。
4.根据权利要求3所述的一种铝焊接横梁，其特征在于，所述第一边板上两相邻塞焊孔之间设有一个焊窗。
5.根据权利要求1所述的一种铝焊接横梁，其特征在于，横梁两端位置处的相邻筋板之间的间距小于横梁其余位置处相邻筋板之间的间距。
6.根据权利要求2所述的一种铝焊接横梁，其特征在于，所述第二横梁主体由垂直固定连接的第一侧板、第二侧板组成，第一侧板的端部固定设有第三插头、第二侧板的端部固定设有第四插头，第一侧板的宽度小于所述底板，第一侧板上沿其长度方向间隔设有若干第一止口，第二侧板上沿其长度方向间隔设有若干第二止口。
7.根据权利要求6所述的一种铝焊接横梁，其特征在于，所述筋板为板状结构，筋板的顶边设有允许所述第一插头、第三插头插入的第三止口和一个用于插入第一止口内的第五插头，筋板靠近第二侧板的一边设有允许第二插头、第四插头插入的第四止口和一个用于插入第二止口内的第六插头。
8.根据权利要求1所述的一种铝焊接横梁，其特征在于，所述筋板的中间位置处开设有减重孔。
9.一种龙门行走机床，其特征在于，利用了如权利要求1-8中任一项所述的一种铝焊接横梁。
10.一种如权利要求1-8中任一项所述的铝焊接横梁的组装方法，其特征在于，具体如下：
将筋板与第二横梁主体连接，使得筋板按照第一止口的间距进行排列；
将第五插头插入对应的第一止口内、第六插头插入对应的第二止口内并点焊，同时，将第三插头插入第三止口内、第四插头插入第四止口内并进行点焊；
使第一横梁主体从第二横梁主体的一侧引入，将第一横梁主体上的塞焊孔与筋板的侧边对应，并将第一插头插入第三止口内、第二插头插入第四止口内；
对塞焊孔以及第三止口、第四止口处进行点焊，并利用焊窗完成横梁内筋板侧壁与底板内侧壁之间的焊接。
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2022
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