CN116275374B - 一种工程机械硬质合金坐标焊机及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械硬质合金耐磨层的焊接技术领域，具体是涉及一种工程机械硬质合金坐标焊机。还包括有一种工程机械硬质合金坐标焊机的焊接方法。包括有坐标焊机本体和焊接头，焊接头安装在坐标焊机本体上，还包括有粉末上料机构、防堵机构、联动机构和震荡驱动机构，焊接头内设有乙炔通道、锥形喷料通道、高压气体通道和粉末通道，粉末上料机构包括有用于供料的上料罐，防堵机构包括有升降杆，升降杆外侧壁上安装有便于下料的拨料杆，震荡驱动机构包括有能够通过气流带动震动的震动环。在本发明能够将耐磨层精准的焊接至产品表面，提高产品表面的耐磨性能，通过防堵机构提高了耐磨金属粉料上料的顺畅度，从而提升焊接品质，提高产品耐磨效果。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械硬质合金耐磨层的焊接技术领域，具体是涉及一种工程机械硬质合金坐标焊机。还包括有一种工程机械硬质合金坐标焊机的焊接方法。
背景技术
工程机械硬质合金坐标焊机中的耐磨层焊接技术是一种通过将厚度较薄的高硬度、高抗磨损性能的硬质合金覆盖在工程机械的关键部位上，以提升其使用寿命和耐磨性的方法。
工程机械硬质合金耐磨层焊接通过将高硬度、高抗磨损性能的硬质合金材料焊接于工程机械的关键部位，形成一层保护层，以提升其耐磨性和使用寿命。该技术的背景是由于工程机械在复杂环境下运作，容易受到磨损和腐蚀的影响，导致机械性能下降和维修成本增加。将硬质合金材料用高温焊接的方式固定在工程机械的表面，形成一层坚硬的保护层，使工程机械表面不易被磨损，从而延长其使用寿命。
现有技术中，在焊接过程中需要将硬质合金粉末不断喷涂至待加工工件的表面，在此过程中需要保证粉末喷涂的均匀度，现有技术中在粉末上料过程中容易产生堵塞、下料不均匀等状况，导致焊接的耐磨保护层不够均匀，进而影响产品质量。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种工程机械硬质合金坐标焊机及其焊接方法。
为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种工程机械硬质合金坐标焊机，包括有坐标焊机本体和焊接头，焊接头安装在坐标焊机本体上，还包括有粉末上料机构、防堵机构、联动机构和震荡驱动机构，焊接头内设有乙炔通道、锥形喷料通道、高压气体通道和粉末通道，锥形喷料通道位于焊接头的端部，乙炔通道环形分布在锥形喷料通道的外圈，高压气体通道位于焊接头的中心处，乙炔通道、锥形喷料通道和高压气体通道均与焊接头同轴设置，锥形喷料通道的大径一端朝向焊接头端部，高压气体通道与锥形喷料通道的小径一端连通，高压气体通道的径长与锥形喷料通道的小径长一致，粉末通道的方向与高压气体通道方向垂直，粉末通道与高压气体通道靠近锥形喷料通道的一端连通，粉末上料机构与粉末通道远离高压气体通道的一侧连通，粉末上料机构包括有用于供料的上料罐，防堵机构设置在上料罐内，防堵机构包括有升降杆，升降杆的长度方向与上料罐的轴线方向一致，升降杆能够沿着上料罐轴线方向滑动设置，升降杆外侧壁上安装有便于下料的拨料杆，震荡驱动机构安装在高压气体通道内，震荡驱动机构包括有能够通过气流带动震动的震动环，联动机构安装在焊接头的外侧壁上，震动环与联动机构传动连接，联动机构与升降杆传动连接。
优选的，粉末上料机构还包括有第一安装盘，第一安装盘水平固定安装在上料罐内，升降杆与第一安装盘的中心处滑动连接，拨料杆设有若干个，若干个拨料杆绕着升降杆的轴线环形设置在升降杆上，拨料杆均位于第一安装盘下方。
优选的，联动机构包括有牵引绳，牵引绳的一端与升降杆的顶端固定连接，牵引绳的另一端与的震荡驱动机构中的震动环的外侧壁固定连接，防堵机构还包括有复位弹簧，复位弹簧套设在升降杆上，复位弹簧的顶端与升降杆的顶端固定连接，复位弹簧的另一端与第一安装盘固定连接。
优选的，联动机构还包括有第一安装架、第二安装架、第一固定轮和第二固定轮，第一安装架固定安装在上料罐的顶部，第一固定轮设置在第一安装架上，第二安装架固定安装在焊接头的外侧壁上，第二固定轮设置在第二安装架上，牵引绳的一端与震动环的外侧壁固定连接，牵引绳的另一端依次经过第二固定轮和第一固定轮后与升降杆的顶端固定连接。
优选的，震荡驱动机构还包括有固定安装套、旋转驱动组件、转轴和偏心轮，固定安装套安装在焊接头上且与焊接头同轴设置，固定安装套将焊接头分为第一管道和第二管道，固定安装套的两侧分别与第一管道和第二管道的接口处固定连接，旋转驱动组件安装在第二管道内，震动环安装在固定安装套的内部，震动环的外侧壁与固定安装套的内侧壁不贴合，偏心轮设置在震动环内部，转轴与高压气体通道同轴设置，转轴能够转动的设置在焊接头内部，偏心轮的轴心处设有第一固定套，转轴的一端通过第一固定套与偏心轮固定连接，偏心轮的最外侧侧壁与震动环的内侧壁贴合，旋转驱动组件与转轴传动连接。
优选的，旋转驱动组件包括有第二安装盘、第二固定套和螺旋桨叶，第二安装盘固定安装在第二管道内的高压气体通道内，转轴与第二安装盘的中心处轴接，第二固定套固定安装在转轴上，第二固定套位于第二管道内，螺旋桨叶设有若干个且绕着转轴的轴线环形设置，螺旋桨叶固定安装在第二固定套上。
优选的，震荡驱动机构还包括有缓冲组件，缓冲组件位于固定安装套和震动环之间，缓冲组件设有若干组，若干组缓冲组件绕着转轴轴线环形安装在固定安装套上，缓冲组件包括有限位滑动杆、滑套和缓冲弹簧，滑套固定安装在固定安装环上，滑套的安装方向与固定安装套的径向一致，限位滑动杆的一端与震动环的外侧壁铰接，限位滑动杆的另一端穿过滑套向外延伸，限位滑动杆的长度方向与滑套的安装方向一致，缓冲弹簧套设在限位滑动杆上，缓冲弹簧的一端与震动环的外侧壁固定连接，缓冲弹簧的另一端与固定安装套的内侧壁固定连接。
优选的，第一管道和第二管道靠近偏心轮一侧的侧壁上均设有轴接环，偏心轮通过轴接环和连接环与第一管道和第二管道转动连接。
优选的，偏心轮的两侧均开设有减重槽。
还提供了一种工程机械硬质合金坐标焊机的焊接方法，包括有以下步骤：
S1：清洁并处理好需要焊接耐磨层的产品表面，并将产品固定在坐标焊机工作平台上；
S2：启动焊接程序，控制焊接头沿着预设的路径移动，将耐磨层焊接到产品表面；
S3：通过高压氧气将耐磨金属粉料吹送至锥形喷料通道中，并通过锥形喷料通道向外高速均匀喷出，此时，通过乙炔通道将乙炔气体导入焊接头内，通过环形分布在锥形喷料通道周侧的乙炔通道喷出，点燃乙炔气体后产生环形的高温火焰，将从锥形喷料通道内喷出的氧气和耐磨金属粉料点燃，从而使得耐磨金属粉料能够在工件表面形成稳固且均匀分布的耐磨层；
S4：每次焊接完一条路径后可调整焊接头位置，并进行下一次焊接操作，直到焊接完成。
本发明相比较于现有技术的有益效果是：
1.在本发明所示坐标焊机的焊接头工作时，通过焊接头在坐标焊机本体上按照特定轨迹运动，将耐磨层精准的焊接至产品表面，提高产品表面的耐磨性能，借助于防堵机构的设计，避免了粉末的起结等问题，通过升降杆在上料罐内不断往复做升降运动，进而带动升降杆一侧固定连接的拨料杆同步往复升降，在拨料杆运动过程中对上料罐内的耐磨金属粉料进行搅动，保证其在上料罐内不会产生堆积导致堵塞或上料不均匀等情况，提高了耐磨金属粉料上料的顺畅度，从而提升焊接品质，提高产品耐磨效果。
2.本发明提供的工程机械硬质合金坐标焊机的焊接头采用了多个通道，能够同时进行乙炔燃烧、高速气流喷出和粉末喷洒等过程，使得焊接质量得到保证。此外，震荡驱动机构可通过气流带动震动环，震动环通过联动机构保证了粉末上料机构中粉末上料的均匀度，增强了粉末的喷射力，并且有利于焊接表面的密实性和均匀性。
3.震动环通过高压氧气通过高压气体通道时的动能实现驱动，通过震动环在焊接头内部震动的动能，带动牵引绳能够拉动升降杆运动，在震动环远离升降杆时，与震动环固定连接的牵引绳拉动升降杆的端部，使得升降杆向上拔出，在升降杆向上运动时，升降杆的顶端拉动复位弹簧使其绷紧，当震动环运动至靠近升降杆一侧时，此时震动环对牵引绳不具有牵引力，此时通过复位弹簧带动升降杆向下插入粉料内部，复位弹簧通过弹力作用带动升降杆向下运动，完成了升降杆往复运动的一个循环，设置复位弹簧可以使得弹力逐步释放，保证牵引绳在震动环和升降杆之间始终保持绷紧状态，提高联动效果，无需额外的驱动源，提高设备的稳定性，减少设备复杂度，降低生产成本。可以有效地提高机械硬质合金的生产效率和品质，为制造业的发展做出了积极贡献。
附图说明
图1是一种工程机械硬质合金坐标焊机的立体结构示意图；
图2是一种工程机械硬质合金坐标焊机的俯视图；
图3是图2中A-A方向的剖视图；
图4是一种工程机械硬质合金坐标焊机的侧视图；
图5是一种工程机械硬质合金坐标焊机中粉末上料机构和防堵机构的部分立体剖视图；
图6是一种工程机械硬质合金坐标焊机中焊接头的立体剖视图；
图7是一种工程机械硬质合金坐标焊机中震荡驱动机构的立体结构示意图；
图8是一种工程机械硬质合金坐标焊机中震荡驱动机构的侧视图；
图9是一种工程机械硬质合金坐标焊机中震荡驱动机构的部分立体剖视图；
图10是一种工程机械硬质合金坐标焊机中震荡驱动机构的部分结构侧视图；
图11是一种工程机械硬质合金坐标焊机中震荡驱动机构的部分立体结构示意图。
图中标号为：
1、焊接头；2、粉末上料机构；3、防堵机构；4、联动机构；5、震荡驱动机构；6、乙炔通道；7、锥形喷料通道；8、高压气体通道；9、粉末通道；10、上料罐；11、升降杆；12、拨料杆；13、震动环；14、第一安装盘；15、牵引绳；16、复位弹簧；17、第一安装架；18、第二安装架；19、第一固定轮；20、第二固定轮；21、固定安装套；22、转轴；23、偏心轮；24、第一管道；25、第二管道；26、第一固定套；27、第二安装盘；28、第二固定套；29、螺旋桨叶；30、限位滑动杆；31、滑套；32、缓冲弹簧；33、轴接环；34、减重槽。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1-图11所示的一种工程机械硬质合金坐标焊机，包括有坐标焊机本体和焊接头1，焊接头1安装在坐标焊机本体上，还包括有粉末上料机构2、防堵机构3、联动机构4和震荡驱动机构5，焊接头1内设有乙炔通道6、锥形喷料通道7、高压气体通道8和粉末通道9，锥形喷料通道7位于焊接头1的端部，乙炔通道6环形分布在锥形喷料通道7的外圈，高压气体通道8位于焊接头1的中心处，乙炔通道6、锥形喷料通道7和高压气体通道8均与焊接头1同轴设置，锥形喷料通道7的大径一端朝向焊接头1端部，高压气体通道8与锥形喷料通道7的小径一端连通，高压气体通道8的径长与锥形喷料通道7的小径长一致，粉末通道9的方向与高压气体通道8方向垂直，粉末通道9与高压气体通道8靠近锥形喷料通道7的一端连通，粉末上料机构2与粉末通道9远离高压气体通道8的一侧连通，粉末上料机构2包括有用于供料的上料罐10，防堵机构3设置在上料罐10内，防堵机构3包括有升降杆11，升降杆11的长度方向与上料罐10的轴线方向一致，升降杆11能够沿着上料罐10轴线方向滑动设置，升降杆11外侧壁上安装有便于下料的拨料杆12，震荡驱动机构5安装在高压气体通道8内，震荡驱动机构5包括有能够通过气流带动震动的震动环13，联动机构4安装在焊接头1的外侧壁上，震动环13与联动机构4传动连接，联动机构4与升降杆11传动连接。
在本发明所示坐标焊机的焊接头1工作时，通过焊接头1在坐标焊机本体上按照特定轨迹运动，将耐磨层精准的焊接至产品表面，提高产品表面的耐磨性能，焊接头1在工作时，通过高压气体通道8将压缩后的氧气向焊接头1内通入，粉末上料机构2将耐磨金属粉料通过粉料通道导入焊接头1内，通过高压氧气将耐磨金属粉料吹送至锥形喷料通道7中，并通过锥形喷料通道7向外高速均匀喷出，此时，通过乙炔通道6将乙炔气体导入焊接头1内，通过环形分布在锥形喷料通道7周侧的乙炔通道6喷出，点燃乙炔气体后产生环形的高温火焰，将从锥形喷料通道7内喷出的氧气和耐磨金属粉料点燃，从而使得耐磨金属粉料能够在工件表面形成稳固且均匀分布的耐磨层。
为了防止粉末上料机构2中耐磨金属粉料在下料时堵塞或下料不均匀，导致最终耐磨层不平整的问题，通过防堵机构3工作，通过升降杆11在上料罐10内不断往复做升降运动，进而带动升降杆11一侧固定连接的拨料杆12同步往复升降，在拨料杆12运动过程中对上料罐10内的耐磨金属粉料进行搅动，保证其在上料罐10内不会产生堆积导致堵塞或上料不均匀等情况，提高了耐磨金属粉料上料的顺畅度，从而提升焊接品质，提高产品耐磨效果。
通过设置安装在焊接头1内部的震动环13实现震动效果，震动环13通过高压氧气通过高压气体通道8时的动能实现驱动，通过与震动环13传动连接的联动机构4运动，进而带动与联动机构4传动连接的升降杆11实现往复驱动功能，无需额外的驱动源，提高设备的稳定性，减少设备复杂度，降低生产成本。
借助于防堵机构3的设计，避免了粉末的起结等问题，采用震荡驱动机构5与粉末上料机构2，使得粉末能够均匀地被喷洒在待焊接工件的焊接部位上，并且在喷洒过程中不会产生堵塞等问题。本发明提供的工程机械硬质合金坐标焊机的焊接头1采用了多个通道，能够同时进行乙炔燃烧、高速气流喷出和粉末喷洒等过程，使得焊接质量得到保证。此外，震荡驱动机构5可通过气流带动震动环13，震动环13通过联动机构4保证了粉末上料机构2中粉末上料的均匀度，增强了粉末的喷射力，并且有利于焊接表面的密实性和均匀性。综合而言，该设备具有结构简单、操作方便、生产效率高等优点，可以有效地提高机械硬质合金的生产效率和品质，为制造业的发展做出了积极贡献。
粉末上料机构2还包括有第一安装盘14，第一安装盘14水平固定安装在上料罐10内，升降杆11与第一安装盘14的中心处滑动连接，拨料杆12设有若干个，若干个拨料杆12绕着升降杆11的轴线环形设置在升降杆11上，拨料杆12均位于第一安装盘14下方。
在粉末上料机构2工作时，第一安装盘14用于将升降杆11安装在上料罐10内，并通过第一安装盘14对升降杆11在上料罐10内部的运动起到导向和限位的功能，环形设置在升降杆11下半部的若干个拨料杆12能够高效的对上料罐10出料端的耐磨金属粉料进行搅动，提高下料均匀度。
联动机构4包括有牵引绳15，牵引绳15的一端与升降杆11的顶端固定连接，牵引绳15的另一端与的震荡驱动机构5中的震动环13的外侧壁固定连接，防堵机构3还包括有复位弹簧16，复位弹簧16套设在升降杆11上，复位弹簧16的顶端与升降杆11的顶端固定连接，复位弹簧16的另一端与第一安装盘14固定连接。
在联动机构4工作时，通过震动环13在焊接头1内部震动的动能，带动牵引绳15能够拉动升降杆11运动，在震动环13远离升降杆11时，与震动环13固定连接的牵引绳15拉动升降杆11的端部，使得升降杆11向上拔出，在升降杆11向上运动时，升降杆11的顶端拉动复位弹簧16使其绷紧，当震动环13运动至靠近升降杆11一侧时，此时震动环13对牵引绳15不具有牵引力，此时通过复位弹簧16带动升降杆11向下插入粉料内部，复位弹簧16通过弹力作用带动升降杆11向下运动，完成了升降杆11往复运动的一个循环，设置复位弹簧16可以使得弹力逐步释放，保证牵引绳15在震动环13和升降杆11之间始终保持绷紧状态，提高联动效果。
该联动机构4用于防止上料桶中粉料在上料过程中堵塞或卡住的情况，保证设备的正常运行，有利于提高粉料上料的均匀度，加强了连动部件之间的互动性，无需额外驱动源即可实现疏通粉料的效果。
联动机构4还包括有第一安装架17、第二安装架18、第一固定轮19和第二固定轮20，第一安装架17固定安装在上料罐10的顶部，第一固定轮19设置在第一安装架17上，第二安装架18固定安装在焊接头1的外侧壁上，第二固定轮20设置在第二安装架18上，牵引绳15的一端与震动环13的外侧壁固定连接，牵引绳15的另一端依次经过第二固定轮20和第一固定轮19后与升降杆11的顶端固定连接。
在牵引绳15在震动环13和升降杆11之间始终保持绷紧状态时，牵引绳15会与焊接头1的边缘以及上料桶的边缘发生摩擦，牵引绳15容易在摩擦中生热并导致磨损，即多消耗了能量又导致牵引绳15的使用寿命降低，因此，联动机构4设置有第一固定轮19和第二固定轮20用来对牵引绳15进行导向，使得牵引绳15由滑动摩擦变为滚动摩擦，降低能量损耗，提高连动效率，第一安装架17和第二安装架18分别用于安装第一固定轮19和第二固定轮20。
震荡驱动机构5还包括有固定安装套21、旋转驱动组件、转轴22和偏心轮23，固定安装套21安装在焊接头1上且与焊接头1同轴设置，固定安装套21将焊接头1分为第一管道24和第二管道25，固定安装套21的两侧分别与第一管道24和第二管道25的接口处固定连接，旋转驱动组件安装在第二管道25内，震动环13安装在固定安装套21的内部，震动环13的外侧壁与固定安装套21的内侧壁不贴合，偏心轮23设置在震动环13内部，转轴22与高压气体通道8同轴设置，转轴22能够转动的设置在焊接头1内部，偏心轮23的轴心处设有第一固定套26，转轴22的一端通过第一固定套26与偏心轮23固定连接，偏心轮23的最外侧侧壁与震动环13的内侧壁贴合，旋转驱动组件与转轴22传动连接。
在震荡驱动机构5工作时，转轴22能够通过高压气体通道8内吹出的高压氧气带动旋转驱动组件工作，进而通过旋转驱动组件带动转轴22转动，转轴22在转动时带动与之固定连接的偏心轮23转动，偏心轮23在旋转过程中带动与之最外侧侧壁贴合的震动环13在固定安装套21内运动，第一固定套26用于将转轴22与偏心轮23固定连接，震动环13在第一管道24和第二管道25之间往复偏转运动，在运动过程中产生周期性的对升降杆11的驱动力，通过连动组件实现对升降杆11升降的驱动力。
旋转驱动组件包括有第二安装盘27、第二固定套28和螺旋桨叶29，第二安装盘27固定安装在第二管道25内的高压气体通道8内，转轴22与第二安装盘27的中心处轴接，第二固定套28固定安装在转轴22上，第二固定套28位于第二管道25内，螺旋桨叶29设有若干个且绕着转轴22的轴线环形设置，螺旋桨叶29固定安装在第二固定套28上。
在旋转驱动组件工作时，通过第二安装盘27将转轴22的一端轴接在第二管道25内，通过第二固定套28将螺旋桨叶29固定安装在转轴22远离偏心轮23的一端，在气流吹动下，螺旋桨叶29绕着转轴22轴线旋转，进而带动转轴22自转，从而实现旋转驱动组件对转轴22的驱动功能。
震荡驱动机构5还包括有缓冲组件，缓冲组件位于固定安装套21和震动环13之间，缓冲组件设有若干组，若干组缓冲组件绕着转轴22轴线环形安装在固定安装套21上，缓冲组件包括有限位滑动杆30、滑套31和缓冲弹簧32，滑套31固定安装在固定安装环上，滑套31的安装方向与固定安装套21的径向一致，限位滑动杆30的一端与震动环13的外侧壁铰接，限位滑动杆30的另一端穿过滑套31向外延伸，限位滑动杆30的长度方向与滑套31的安装方向一致，缓冲弹簧32套设在限位滑动杆30上，缓冲弹簧32的一端与震动环13的外侧壁固定连接，缓冲弹簧32的另一端与固定安装套21的内侧壁固定连接。
当震动环13在第一管道24和第二管道25之间往复偏转运动时，为了保证震动环13的外侧壁不与固定安装套21发生碰撞，并且保证震动环13的内侧壁始终与偏心轮23的外侧壁贴合，保持偏心轮23与震动环13之间的传动功能，通过在固定安装套21上安装若干个缓冲组件，实现对震动环13的位置进行限位，通过滑套31将限位滑动杆30滑动安装在固定安装套21上，通过限位滑动杆30对缓冲弹簧32进行导向和限位，缓冲弹簧32用于提供弹力使得震动环13与偏心轮23始终保持贴合状态，并且保证了震动环13外侧壁与固定安装套21的内侧壁不会发生碰撞。
第一管道24和第二管道25靠近偏心轮23一侧的侧壁上均设有轴接环33，偏心轮23通过轴接环33和连接环与第一管道24和第二管道25转动连接。
转轴22的一端通过第二安装盘27实现在高压气体通道8内的安装，转轴22的另一端通过安装在偏心轮23上实现与焊接头1的连接，通过第一管道24和第二管道25侧壁的轴接环33实现偏心轮23与焊接头1的转动连接，而转轴22与偏心轮23固定连接，进而实现了转轴22在焊接头1内部的稳定安装功能。
偏心轮23的两侧均开设有减重槽34。
偏心轮23上的减重槽34旨在减轻偏心轮23的重量，从而减少对偏心轮23所承受的负荷和能源消耗，通过减小偏心轮23的重量，也可以降低整个系统的惯性，并提高系统的控制性能和稳定性。优化设计的偏心轮23将有助于提高整个系统的工作效率和可靠性。
一种工程机械硬质合金坐标焊机的焊接方法，包括有以下步骤：
S1：清洁并处理好需要焊接耐磨层的产品表面，并将产品固定在坐标焊机工作平台上；
S2：启动焊接程序，控制焊接头1沿着预设的路径移动，将耐磨层焊接到产品表面；
S3：通过高压氧气将耐磨金属粉料吹送至锥形喷料通道7中，并通过锥形喷料通道7向外高速均匀喷出，此时，通过乙炔通道6将乙炔气体导入焊接头1内，通过环形分布在锥形喷料通道7周侧的乙炔通道6喷出，点燃乙炔气体后产生环形的高温火焰，将从锥形喷料通道7内喷出的氧气和耐磨金属粉料点燃，从而使得耐磨金属粉料能够在工件表面形成稳固且均匀分布的耐磨层；
S4：每次焊接完一条路径后可调整焊接头1位置，并进行下一次焊接操作，直到焊接完成。
本发明的工作原理：
在本发明所示坐标焊机的焊接头1工作时，通过焊接头1在坐标焊机本体上按照特定轨迹运动，将耐磨层精准的焊接至产品表面，提高产品表面的耐磨性能，焊接头1在工作时，通过高压气体通道8将压缩后的氧气向焊接头1内通入，粉末上料机构2将耐磨金属粉料通过粉料通道导入焊接头1内，通过高压氧气将耐磨金属粉料吹送至锥形喷料通道7中，并通过锥形喷料通道7向外高速均匀喷出，此时，通过乙炔通道6将乙炔气体导入焊接头1内，通过环形分布在锥形喷料通道7周侧的乙炔通道6喷出，点燃乙炔气体后产生环形的高温火焰，将从锥形喷料通道7内喷出的氧气和耐磨金属粉料点燃，从而使得耐磨金属粉料能够在工件表面形成稳固且均匀分布的耐磨层。第一安装盘14用于将升降杆11安装在上料罐10内，并通过第一安装盘14对升降杆11在上料罐10内部的运动起到导向和限位的功能，环形设置在升降杆11下半部的若干个拨料杆12能够高效的对上料罐10出料端的耐磨金属粉料进行搅动，提高下料均匀度。通过震动环13在焊接头1内部震动的动能，带动牵引绳15能够拉动升降杆11运动，在震动环13远离升降杆11时，与震动环13固定连接的牵引绳15拉动升降杆11的端部，使得升降杆11向上拔出，在升降杆11向上运动时，升降杆11的顶端拉动复位弹簧16使其绷紧，当震动环13运动至靠近升降杆11一侧时，此时震动环13对牵引绳15不具有牵引力，此时通过复位弹簧16带动升降杆11向下插入粉料内部，复位弹簧16通过弹力作用带动升降杆11向下运动，完成了升降杆11往复运动的一个循环，设置复位弹簧16可以使得弹力逐步释放，保证牵引绳15在震动环13和升降杆11之间始终保持绷紧状态，提高联动效果。在震荡驱动机构5工作时，转轴22能够通过高压气体通道8内吹出的高压氧气带动旋转驱动组件工作，进而通过旋转驱动组件带动转轴22转动，通过第二安装盘27将转轴22的一端轴接在第二管道25内，通过第二固定套28将螺旋桨叶29固定安装在转轴22远离偏心轮23的一端，在气流吹动下，螺旋桨叶29绕着转轴22轴线旋转，进而带动转轴22自转，从而实现旋转驱动组件对转轴22的驱动功能。转轴22在转动时带动与之固定连接的偏心轮23转动，偏心轮23在旋转过程中带动与之最外侧侧壁贴合的震动环13在固定安装套21内运动，第一固定套26用于将转轴22与偏心轮23固定连接，震动环13在第一管道24和第二管道25之间往复偏转运动，在运动过程中产生周期性的对升降杆11的驱动力，通过连动组件实现对升降杆11升降的驱动力。为了保证震动环13的外侧壁不与固定安装套21发生碰撞，并且保证震动环13的内侧壁始终与偏心轮23的外侧壁贴合，保持偏心轮23与震动环13之间的传动功能，通过在固定安装套21上安装若干个缓冲组件，实现对震动环13的位置进行限位，通过滑套31将限位滑动杆30滑动安装在固定安装套21上，通过限位滑动杆30对缓冲弹簧32进行导向和限位，缓冲弹簧32用于提供弹力使得震动环13与偏心轮23始终保持贴合状态，并且保证了震动环13外侧壁与固定安装套21的内侧壁不会发生碰撞。
以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种工程机械硬质合金坐标焊机，包括有坐标焊机本体和焊接头(1)，焊接头(1)安装在坐标焊机本体上，其特征在于，还包括有粉末上料机构(2)、防堵机构(3)、联动机构(4)和震荡驱动机构(5)，焊接头(1)内设有乙炔通道(6)、锥形喷料通道(7)、高压气体通道(8)和粉末通道(9)，锥形喷料通道(7)位于焊接头(1)的端部，乙炔通道(6)环形分布在锥形喷料通道(7)的外圈，高压气体通道(8)位于焊接头(1)的中心处，乙炔通道(6)、锥形喷料通道(7)和高压气体通道(8)均与焊接头(1)同轴设置，锥形喷料通道(7)的大径一端朝向焊接头(1)端部，高压气体通道(8)与锥形喷料通道(7)的小径一端连通，高压气体通道(8)的径长与锥形喷料通道(7)的小径长一致，粉末通道(9)的方向与高压气体通道(8)方向垂直，粉末通道(9)与高压气体通道(8)靠近锥形喷料通道(7)的一端连通，粉末上料机构(2)与粉末通道(9)远离高压气体通道(8)的一侧连通，粉末上料机构(2)包括有用于供料的上料罐(10)，防堵机构(3)设置在上料罐(10)内，防堵机构(3)包括有升降杆(11)，升降杆(11)的长度方向与上料罐(10)的轴线方向一致，升降杆(11)能够沿着上料罐(10)轴线方向滑动设置，升降杆(11)外侧壁上安装有便于下料的拨料杆(12)，震荡驱动机构(5)安装在高压气体通道(8)内，震荡驱动机构(5)包括有能够通过气流带动震动的震动环(13)，联动机构(4)安装在焊接头(1)的外侧壁上，震动环(13)与联动机构(4)传动连接，联动机构(4)与升降杆(11)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，粉末上料机构(2)还包括有第一安装盘(14)，第一安装盘(14)水平固定安装在上料罐(10)内，升降杆(11)与第一安装盘(14)的中心处滑动连接，拨料杆(12)设有若干个，若干个拨料杆(12)绕着升降杆(11)的轴线环形设置在升降杆(11)上，拨料杆(12)均位于第一安装盘(14)下方。
3.根据权利要求2所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，联动机构(4)包括有牵引绳(15)，牵引绳(15)的一端与升降杆(11)的顶端固定连接，牵引绳(15)的另一端与的震荡驱动机构(5)中的震动环(13)的外侧壁固定连接，防堵机构(3)还包括有复位弹簧(16)，复位弹簧(16)套设在升降杆(11)上，复位弹簧(16)的顶端与升降杆(11)的顶端固定连接，复位弹簧(16)的另一端与第一安装盘(14)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，联动机构(4)还包括有第一安装架(17)、第二安装架(18)、第一固定轮(19)和第二固定轮(20)，第一安装架(17)固定安装在上料罐(10)的顶部，第一固定轮(19)设置在第一安装架(17)上，第二安装架(18)固定安装在焊接头(1)的外侧壁上，第二固定轮(20)设置在第二安装架(18)上，牵引绳(15)的一端与震动环(13)的外侧壁固定连接，牵引绳(15)的另一端依次经过第二固定轮(20)和第一固定轮(19)后与升降杆(11)的顶端固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，震荡驱动机构(5)还包括有固定安装套(21)、旋转驱动组件、转轴(22)和偏心轮(23)，固定安装套(21)安装在焊接头(1)上且与焊接头(1)同轴设置，固定安装套(21)将焊接头(1)分为第一管道(24)和第二管道(25)，固定安装套(21)的两侧分别与第一管道(24)和第二管道(25)的接口处固定连接，旋转驱动组件安装在第二管道(25)内，震动环(13)安装在固定安装套(21)的内部，震动环(13)的外侧壁与固定安装套(21)的内侧壁不贴合，偏心轮(23)设置在震动环(13)内部，转轴(22)与高压气体通道(8)同轴设置，转轴(22)能够转动的设置在焊接头(1)内部，偏心轮(23)的轴心处设有第一固定套(26)，转轴(22)的一端通过第一固定套(26)与偏心轮(23)固定连接，偏心轮(23)的最外侧壁侧壁与震动环(13)的内侧壁贴合，旋转驱动组件与转轴(22)传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，旋转驱动组件包括有第二安装盘(27)、第二固定套(28)和螺旋桨叶(29)，第二安装盘(27)固定安装在第二管道(25)内的高压气体通道(8)内，转轴(22)与第二安装盘(27)的中心处轴接，第二固定套(28)固定安装在转轴(22)上，第二固定套(28)位于第二管道(25)内，螺旋桨叶(29)设有若干个且绕着转轴(22)的轴线环形设置，螺旋桨叶(29)固定安装在第二固定套(28)上。
7.根据权利要求5所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，震荡驱动机构(5)还包括有缓冲组件，缓冲组件位于固定安装套(21)和震动环(13)之间，缓冲组件设有若干组，若干组缓冲组件绕着转轴(22)轴线环形安装在固定安装套(21)上，缓冲组件包括有限位滑动杆(30)、滑套(31)和缓冲弹簧(32)，滑套(31)固定安装在固定安装环上，滑套(31)的安装方向与固定安装套(21)的径向一致，限位滑动杆(30)的一端与震动环(13)的外侧壁铰接，限位滑动杆(30)的另一端穿过滑套(31)向外延伸，限位滑动杆(30)的长度方向与滑套(31)的安装方向一致，缓冲弹簧(32)套设在限位滑动杆(30)上，缓冲弹簧(32)的一端与震动环(13)的外侧壁固定连接，缓冲弹簧(32)的另一端与固定安装套(21)的内侧壁固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，第一管道(24)和第二管道(25)靠近偏心轮(23)一侧的侧壁上均设有轴接环(33)，偏心轮(23)通过轴接环(33)和连接环与第一管道(24)和第二管道(25)转动连接。
9.根据权利要求5所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，偏心轮(23)的两侧均开设有减重槽(34)。
10.一种工程机械硬质合金坐标焊机的焊接方法，应用于权利要求1-9中任意一项所述的一种工程机械硬质合金坐标焊机，其特征在于，包括有以下步骤：
S1：清洁并处理好需要焊接耐磨层的产品表面，并将产品固定在坐标焊机工作平台上；
S2：启动焊接程序，控制焊接头(1)沿着预设的路径移动，将耐磨层焊接到产品表面；
S3：通过高压氧气将耐磨金属粉料吹送至锥形喷料通道(7)中，并通过锥形喷料通道(7)向外高速均匀喷出，此时，通过乙炔通道(6)将乙炔气体导入焊接头(1)内，通过环形分布在锥形喷料通道(7)周侧的乙炔通道(6)喷出，点燃乙炔气体后产生环形的高温火焰，将从锥形喷料通道(7)内喷出的氧气和耐磨金属粉料点燃，从而使得耐磨金属粉料能够在工件表面形成稳固且均匀分布的耐磨层；
S4：每次焊接完一条路径后可调整焊接头(1)位置，并进行下一次焊接操作，直到焊接完成。
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| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A construction machinery hard alloy coordinate welding machine and its welding method Granted publication date: 20240213 Pledgee: Huishang Bank Co.,Ltd. Wuhu Nanling sub branch Pledgor: WUHU MINGTEWEI ENGINEERING MACHINERY CO.,LTD. Registration number: Y2024980020646 |