CN200957488Y - 磁力吸附式油罐角缝自动焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型是大型储油罐现场施工中角缝焊接的磁力吸附式油罐角缝自动焊机。涉及焊接和管道系统技术领域。它是固定在齿轮与链条传动小车行走部分[1]上的横纵向进给部件[2]为燕尾槽式结构；送丝装置直接与焊枪连接的拉丝式送丝装置与焊枪[3]与横纵向进给部件[2]用螺栓固连，送丝装置与焊枪[3]将焊丝盘转轴支架[7]上的焊丝送到焊枪下，固定在与小车行走部分[1]固连的U型竖架[9]的焊剂料斗[4]出料口也对准焊枪下，固定在U型竖架[9]上端的磁力吸附装置[5]与前导轮组件[8]配合将焊机定位在油罐上并可作横向移动，控制电源和电气控制箱[6]安装在U型竖架[9]上部。它行走平稳，焊丝输送通畅，焊枪调整准确可靠，操作方便，焊接质量好、速度快，效率提高。

Description

磁力吸附式油罐角缝自动焊机

技术领域

本实用新型是大型船舶、储油罐现场施工中角缝焊接的磁力吸附式油罐角缝自动焊机。涉及焊接和管道系统技术领域。

背景技术

石油作为一种战略物资，各国历来都非常重视战略储备。随着油价的居高不下，石油储备就更显重要，于是储油罐特别是大型储油罐的建造就越来越多。在大型储油罐的建造中，钢板的焊接是非常重要的工作，其中特别是角缝的焊接。目前使用的角缝自动焊机虽然能基本满足使用要求，但由于设计上的缺陷，使用中尚有诸多不足，如焊枪的调节不便且不够精准，送丝装置的送丝不够顺畅，行走欠平稳可靠，电气控制系统可靠性低，体积大、笨重，操作使用不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种行走平稳可靠、焊丝输送通畅、焊枪高度和角度调整准确可靠、操作简单方便、能保证焊接质量的磁力吸附式油罐角缝自动焊机。

本实用新型的总体构成如图1所示，它与已有技术一样主要由八部分组成：小车行走部分1、横纵向进给部件2、送丝装置与焊枪3、焊剂料斗4、磁力吸附装置5、电气控制箱6、焊丝盘转轴支架7和前导轮组件8。其特征是燕尾槽式结构的横纵向进给部件2固定在齿轮与链条传动的小车行走部分1上；送丝装置直接与焊枪连接的拉丝式送丝装置与焊枪3与横纵向进给部件2用螺栓固连，将焊丝盘转轴支架7上的焊丝送到焊枪下，同时固定在与小车行走部分1固连的U型竖架9上的焊剂料斗4出料口也对准焊枪下，横纵向进给部件2调节焊枪高度和角度，固定在U型竖架9上端的磁力吸附装置5与前导轮组件8配合将油罐角缝自动焊机吸附定位在油罐上并可作横向移动，控制电源和监控焊接过程的电气控制箱6安装在U型竖架9的上部。

其中小车行走部分1(如图2所示)主要由箱体1-2、行走电机1-6、两个锥齿轮1-8、两个链轮1-4、一根链条、一个涨紧轮1-5、小车从动轴1-3、小车主动轴1-9、四个小车轮1-1和一个离合器1-7组成。小车从动轴1-3和小车主动轴1-9安装在矩形箱体1-2的两边，小车从动轴1-3和小车主动轴1-9在箱体1-2外的轴头各安一小车轮1-1，安装在矩形箱体1-2内的行走电机1-6输出轴由两个锥齿轮1-8啮合与小车主动轴1-9转动连接，小车主动轴1-9上有离合器1-7和一链轮1-4，并通过一根链条与小车从动轴1-3上的链轮1-4连接，链条中间加有涨紧轮1-5。由行走电机1-6带动锥齿轮1-8和链轮链条1-4传动，驱动小车主动轴1-9和小车从动轴1-3使小车四个小车轮1-1转动，在前导轮8和磁力吸附装置5的作用下，使小车紧贴罐壁沿周向按要求匀速移动；小车前部的离合器手柄1-7，可在必要时使小车制动停止。U型竖架9固连在矩形箱体1-2外的中部。

横纵向进给部件2(如图4、图5、图6所示)由两个进给横向手轮2-1、纵向手轮2-5、横向螺柱2-2、纵向螺柱2-4、横向上导轨2-6、横向导轨座2-7、纵向上导轨2-8、纵向导轨座2-9和一个螺母2-3组成。横向螺柱2-2外端固连横向手轮2-1，里端与横向上导轨2-6上螺孔配合，操作手柄2-1可快速前后移动焊枪；纵向螺柱2-4外端固连纵向手轮2-5，里端与螺母2-3配合，螺母2-3与纵向上导轨2-8固连；转动手轮2-5可使焊枪上下移动；在装配时宜将焊枪预置在45°方位，这样只需很小的调整，焊枪就可调整到位，定位快捷可靠。

送丝装置与焊枪3(见图3)由送丝电机3-1、转动定位板3-3、蝶形螺母3-2、送丝轮3-4、送丝轮3-8、送丝嘴3-5、送丝嘴3-11、支架3-7、压紧手轮3-10、压紧弹簧3-9和焊枪3-6组成。与转动定位板3-3固连的送丝电机3-1驱动送丝轮3-4，固连在支架3-7上的送丝轮3-8由压紧手轮3-10和压紧弹簧3-9的作用使送丝轮3-8的外周与送丝轮3-4的外周紧贴，在送丝轮3-4和送丝轮3-8两边的送丝嘴3-11与送丝嘴3-5中心正对送丝轮3-4和送丝轮3-8的对贴处，焊枪3-6与送丝嘴3-5成直线固连，蝶形螺母3-2与螺栓配合通过转动定位板3-3上的弧形孔将转动定位板3-3与支架3-7定位。送丝电机3-1将导丝管输送来的焊丝经送丝嘴3-11穿过两送丝轮3-4、送丝轮3-8间进入焊枪至焊枪嘴3-6；转动手轮3-10调整弹簧力使两送丝轮3-4、送丝轮3-8紧压焊丝；当送丝电机3-1工作时，保证焊丝匀速地向焊枪嘴方向移动。另外松开蝶形螺母3-2，转动定位板3-7可将焊枪抬至水平，方便焊枪嘴清理。

焊剂料斗4(见图7)由焊剂料斗盖和过滤网4-1、焊剂料斗4-2及接管阀门组件4-3组成。矩形漏斗状焊剂料斗4-2上有焊剂料斗盖和过滤网4-1，下口经法兰接接管阀门组件4-3。焊剂经焊剂料斗盖和过滤网4-1上的过滤网进入焊剂料斗4-2，工作时开启接管阀门组件4-3，焊剂经软管投放到焊枪嘴前方。

磁力吸附装置5(见图8)由永久磁铁5-1、框架组件5-2和电磁铁5-3组成。矩形框架组件5-2内的中部安装有电磁铁5-3，电磁铁5-3的两边各安装有永久磁铁5-1。利用电磁铁5-3的磁力使焊机小车始终紧贴罐壁前行；使用永久磁铁5-1确保在突然断电等突发事故时，人员和设备的安全。

电气控制箱6控制电源，监控焊接过程；优化各项技术指标和工艺参数，操作简便可靠；采用最新的集成电路模块，使系统控制过程更优、更稳定；按钮设计和分布更具人性化，操作简单方便。

焊丝盘转轴与支架7(见图9)由支架7-1和转轴组件7-2(见图10)构成。支架7-1固定在小车箱体上，与转轴组件7-2用螺栓连接；焊丝盘安装在转轴组件7-2上，为保证送丝平稳有序，转轴组件7-2内装有阻尼组件，在焊丝盘转动时给于适当的阻尼。转轴组件7-2具体由圆盘7-2-1、螺杆7-2-2、套筒7-2-3、蝶形螺母7-2-4、挡板7-2-5、挡环7-2-6、弹簧7-2-7、垫片7-2-8、连接盘7-2-9、螺母7-2-10组成。螺杆7-2-2穿过支架7-1上的孔由螺母7-2-10连接，螺杆7-2-2依次套上垫片7-2-8、弹簧7-2-7、挡环7-2-6、套筒7-2-3、挡板7-2-5，后由蝶形螺母7-2-4拧固。阻尼大小可通过调节转轴组件7-2上的螺母7-2-10实现。

前导轮组件8(见图11)由导向轮8-1和导轮支架组成。导轮支架8-2用螺栓固定在小车箱体上，工作时导轮8-1应始终保持贴靠在所焊罐壁上。

本设备的操作过程

准备：

(1)、将整机安放于待焊油罐基板上，使前导轮8-1紧贴罐壁，磁力吸附装置5-1、5-3靠在罐壁上；

(2)、转动横向进给手轮2-1将焊枪3-6移动至合适位置；旋转纵向进给手轮2-5，调整高度使焊枪嘴3-6到达焊接位置；

(3)、关闭安装在焊剂料斗接管阀门4-3，将焊剂倒入料斗4-2中待用；

(4)、手动焊丝盘将焊丝拉出，经导丝管穿入送丝装置3，由送丝嘴3-11、两送丝轮3-4、3-8之间、送丝嘴3-5、进入焊枪3-6；

(5)、扳动离合器手柄1-7，使离合器处于接合状态；

工作状态：

(1)、接通总电源

(2)、磁吸附装置5通电；

(3)、行走电机1-6转动，通过两锥齿轮1-8和链轮1-4链条传动，驱动安装在主动轴1-3、从动轴1-9上的四个小车轮1-1，在前导轮8和电磁吸附装置5的作用下，使焊接小车以预定的速度沿罐壁周向匀速移动；

(4)、接通送丝电机3-1，焊丝在送丝轮3-4、3-8的带动下，在焊枪3-6中朝着焊枪嘴方向移动；

(5)、手动打开焊剂料斗上的阀门4-3，焊剂经软管流至焊枪嘴前方，随小车移动均匀地覆盖于焊接部位；

(6)焊接小车移动速度，焊丝传输速度，及焊接工艺参数的调整等都可通过电气控制箱完成；

(7)在出现特殊情况或焊接完成时，可通过离合器手柄1-7使小车立即停止移动。

附图说明

图1磁吸附式油罐角缝自动焊机简图

图2小车箱体及行走部分结构图

图3送丝装置与焊枪结构图

图4横纵向进给部件结构图

图5横向进给部件视图(图4的A向视图)

图6纵向进给部件视图(图4的B向视图)

图7焊剂料斗部件结构图

图8磁力吸附装置结构图

图9焊丝盘转轴支架结构图

图10转轴组件结构图(图9的A向视图)

图11前导轮组件结构图

其中：

1-小车行走部分      2-横纵向进给部件      3-送丝装置与焊枪

4-焊剂料斗          5-磁力吸附装置        6-电气控制箱

7-焊丝盘转轴支架    8-前导轮组件          9-U型竖架

1-1小车轮           1-2小车箱体           1-3小车从动轴

1-4链轮             1-5链条涨紧轮         1-6行走电机

1-7离合器           1-8锥齿轮             1-9小车主动轴

2-1横向手轮            2-2横向螺柱        2-3螺母

2-4纵向螺柱            2-5纵向手轮        2-6横向上导轨

2-7横向导轨座          2-8纵向上导轨      2-9纵向导轨座

3-1送丝电机            3-2蝶形螺母        3-3转动定位板

3-4送丝轮              3-5送丝嘴          3-6焊枪

3-7支架                3-8送丝轮          3-9压紧弹簧

3-10手轮               3-11送丝嘴

4-1焊剂料斗盖和过滤网  4-2焊剂料斗        4-3接管阀门组件

5-1永久磁铁            5-2框架组件        5-3电磁铁

7-1支架                7-2转轴组件

7-2-1圆盘              7-2-2螺杆          7-2-3套筒

7-2-4蝶形螺母          7-2-5挡板          7-2-6挡环

7-2-7弹簧              7-2-8垫片          7-2-9连接盘

7-2-10螺母

8-1导向轮              8-2导轮支架

具体实施方式

实施例.以本例来说明本实用新型的具体实施方式并对本实用新型作进一步的说明。本例是一实验样机，其总体构成如图1所示，主要部分结构简述如下：

小车行走部分1如图2所示。小车箱体1-2尺寸为350mm×200mm×100mm，由厚度6mm钢板焊接而成；行走电机1-6采用德国生产的UKGR42×40；两个锥齿轮传动比为1∶2；链轮链条传动比为1∶1；小车轮1-1为直径100mm的胶轮。用于安装焊剂料斗4、电气控制箱6等部件的U型竖架9，采用直径20mm的钢管煨成U型。

送丝装置与焊枪部分3结构如图3所示。送丝电机3-1采用maxonGP32A；送丝轮3-4采用通用型由专用设备厂家制作；送丝嘴3-11铜材制作，焊枪体和焊枪嘴用M16mm的螺母连接。

横纵向进给部件2结构如图4、图5、图6所示。横纵向导轨均采用典型的55°燕尾槽结构，横向导轨用M12mm螺柱与螺孔完成移动；纵向导轨用M12mm螺母与螺柱配合实现进给；横纵向导轨用螺栓固连。

焊剂料斗4如图7所示。采用板厚为1.5mm不锈钢板焊接结构，料斗盖上装有一层6目/时的过滤网用于过滤焊剂中的杂质。接管阀门组件4-3采用最简单的挡板结构，出口管径为φ20mm。

磁力吸附装置5如图8所示。外形尺寸为300mm×150mm×70mm；框架用4mm板材焊接，永久磁铁属外购成品，外型为φ70×35mm圆柱体。

电气控制系统采用最新的集成电路模块，使系统控制过程更优、更稳定，按钮设计和分布更具人性化，电气控制箱体6尺寸为240mm×200mm×100mm。

焊丝盘转轴支架7部分如图9、10所示。支架7-1与小车箱体1-2固连，中心高为180mm。转轴组件7-2中套筒7-2-3尺寸为φ50×100mm；螺杆7-2-2采用M10mm螺栓；丝径为2.5mm压缩弹簧7-2-7的作用力实现焊丝盘的阻尼调节；蝶形螺母7-2-4用于固定焊丝盘的挡板7-2-5。

前导轮组件8如图11所示。导向轮8-1采用国产的标准深沟球轴承，导轮支架8-2用6mm的板材制作。前导轮组件8总长约为120mm。

这台样机整机的最大外形尺寸为500mm×250mm×750mm。

本实验样机经试用，行走平稳可靠，焊丝输送更通畅，焊枪高度和角度调整准确可靠，操作方便快捷，能保证焊接质量，外观成型好，焊接速度加快，效率提高，维护和保养便捷，价格适宜。

由上可见，本实用新型的主要特点：(1)布局紧凑，整体尺寸小；重心低，行走平稳可靠；(2)送丝装置直接与焊枪连接，焊丝输送更通畅；(3)横纵向进给联合动作，操作方便快捷，调整焊枪高度和角度准确可靠；(4)电气控制系统采用最新的集成电路模块，使系统控制过程更优、更稳定；按钮设计和分布更具人性化，操作简单方便；(5)降低工人劳动强度，提高工效；(6)能保证焊接质量，外观成型好；(7)维护和保养便捷，价格适中。

Claims (9)

1.一种大型储油罐现场施工中角缝焊接的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，包括小车行走部分[1]、横纵向进给部件[2]、送丝装置与焊枪[3]、焊剂料斗[4]、磁力吸附装置[5]、电气控制箱[6]、焊丝盘转轴支架[7]和前导轮组件[8]，其特征是固定在齿轮与链条传动小车行走部分[1]上的横纵向进给部件[2]为燕尾槽式结构；送丝装置直接与焊枪连接的拉丝式送丝装置与焊枪[3]与横纵向进给部件[2]用螺栓固连，送丝装置与焊枪[3]将焊丝盘转轴支架[7]上的焊丝送到焊枪下，固定在与小车行走部分[1]固连的U型竖架[9]上的焊剂料斗[4[出料口也对准焊枪下，固定在U型竖架[9]上端的磁力吸附装置[5]与前导轮组件[8]配合将油罐角缝自动焊机吸附定位在油罐上并可作横向移动，控制电源和监控焊接过程的电气控制箱[6]安装在U型竖架[9]的上部。

2.根据权利要求1所述的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，其特征是所述小车行走部分[1]主要由箱体[1-2]、行走电机[1-6]、两个锥齿轮[1-8]、两个链轮[1-4]、一根链条、一个涨紧轮[1-5]、小车从动轴[1-3]、小车主动轴[1-9]、四个小车轮[1-1]和一个离合器[1-7]组成，小车从动轴[1-3]和小车主动轴[1-9]安装在矩形箱体[1-2]的两边，小车从动轴[1-3]和小车主动轴[1-9]在箱体[1-2]外的轴头各安一小车轮[1-1]，安装在矩形箱体[1-2]内的行走电机[1-6]输出轴由两个锥齿轮[1-8]啮合与小车主动轴[1-9]转动连接，小车主动轴[1-9]上有离合器[1-7]和一链轮[1-4]，并通过一根链条与小车从动轴[1-3]上的链轮[1-4]连接，链条中间加有涨紧轮[1-5]；U型竖架(9)固连在矩形箱体(1-2)外的中部。

3.根据权利要求1所述的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，其特征是所述横纵向进给部件[2]由两个进给横向手轮[2-1]、纵向手轮[2-5]、横向螺柱[2-2]、纵向螺柱[2-4]、横向上导轨[2-6]、横向导轨座[2-7]、纵向上导轨[2-8]、纵向导轨座[2-9]和一个螺母[2-3]组成，横向螺柱[2-2]外端固连横向手轮[2-1]，里端与横向上导轨[2-6]上螺孔配合；纵向螺柱[2-4]外端固连纵向手轮[2-5]，里端与螺母[2-3]配合，螺母[2-3]与纵向上导轨[2-8]固连。

4.根据权利要求3所述的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，其特征是在装配时横纵向进给部件[2]将焊枪预置在45°方位。

5.根据权利要求1所述的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，其特征是所述送丝装置与焊枪[3]由送丝电机[3-1]、转动定位板[3-3]、蝶形螺母[3-2]、送丝轮[3-4]、送丝轮[3-8]、送丝嘴[3-5]、送丝嘴[3-11]、支架[3-7[、压紧手轮[3-10]、压紧弹簧[3-9]和焊枪[3-6]组成，与转动定位板[3-3]固连的送丝电机[3-1]驱动送丝轮[3-4]，固连在支架[3-7]上的送丝轮[3-8]由压紧手轮[3-10]和压紧弹簧[3-9]的作用使送丝轮[3-8]的外周与送丝轮[3-4]的外周紧贴，在送丝轮[3-4]和送丝轮[3-]8两边的送丝嘴[3-11]与送丝嘴[3-5]中心正对送丝轮[3-4]和送丝轮[3-8]的对贴处，焊枪[3-6]与送丝嘴[3-5]成直线固连，转动压紧手轮[3-10]调整弹簧力使两送丝轮[3-4]、送丝轮[3-8]紧压焊丝；蝶形螺母[3-2]与螺栓配合通过转动定位板[3-3]上的弧形孔将转动定位板[3-3]与支架[3-7]定位。

6.根据权利要求1所述的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，其特征是所述焊剂料斗[4]由焊剂料斗盖和过滤网[4-1]、焊剂料斗[4-2]及接管阀门组件[4-3]组成，矩形漏斗状焊剂料斗[4-2]上有焊剂料斗盖和过滤网[4-1]，下口经法兰接接管阀门组件[4-3]。

7.根据权利要求1所述的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，其特征是所述磁力吸附装置[5]由永久磁铁[5-1]、框架组件[5-2]和电磁铁[5-3]组成，矩形框架组件[5-2]内的中部安装有电磁铁[5-3]，电磁铁[5-3]的两边各安装有永久磁铁[5-1]。

8.根据权利要求1所述的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，其特征是所述焊丝盘转轴与支架[7]由支架[7-1]和转轴组件[7-2]构成，支架[7-1]固定在小车箱体上，与转轴组件[7-2]用螺栓联接；焊丝盘安装在转轴组件[7-2]上，转轴组件[7-2]内装有阻尼组件。

9.根据权利要求8所述的磁力吸附式油罐角缝自动焊机，其特征是所述转轴组件[7-2]由圆盘[7-2-1]、螺杆[7-2-2]、套筒[7-2-3]、蝶形螺母[7-2-4]、挡板[7-2-5]、挡环[7-2-6]、弹簧[7-2-7]、垫片[7-2-8]、连接盘[7-2-9]、螺母[7-2-10]组成，螺杆[7-2-2]穿过支架[7-1]上的孔由螺母[7-2-10]连接，螺杆[7-2-2]依次套上垫片[7-2-8]、弹簧[7-2-7]、挡环[7-2-6]、套筒[7-2-3]、挡板[7-2-5]，后由蝶形螺母[7-2-4]拧固，阻尼大小可通过调节转轴组件[7-2]上的螺母[7-2-10]实现。

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