CN203426650U - 工程机械车架主体焊接变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于工程机械车架主体焊接的变位机，包括驱动转盘、从动转盘和动力部件；其中，所述驱动转盘滚动设置于驱动端支座上；所述从动转盘滚动设置于从动端支座上；所述驱动转盘和所述从动转盘同轴设置，分别用于夹持待焊接车架主体；所述动力部件驱动所述驱动转盘转动，以带动所述车架主体翻转。应用本实用新型提供的焊接变位机，可以稳定可靠的进行待焊接车架主体的翻转，在提高焊接效率的基础上，可有效规避人员配合操作形成的晃动、冲击缺陷。

Description

工程机械车架主体焊接变位机

技术领域

本实用新型涉及焊接工艺技术领域，具体涉及一种工程机械车架主体焊接变位机。

背景技术

随着经济建设的迅速发展，大吨位起重机的某些性能指标已达到较高的设计水平，为了全面提升大吨位起重机的品质及工作可靠性，有效提升其制造工艺水平已刻不容缓。

众所周知，类似的大型工程机械的车架均具有较多的零部件，且基础工艺由繁琐的焊接工序构成，焊接过程中需进行多次翻转，焊接工艺复杂，焊接作业高度大。以大吨位起重机车架主体为例，目前其车架焊接过程中的翻转主要靠人工配合行车进行，通过改变车架主体的重心实现翻转，翻转过程中车架主体晃动较为剧烈，且冲击大，受行车工技能水平影响较大，辅助吊装人员的安全无法保障且翻转效率低。翻转完成后，需将车架主体放置在马腿工装上进行焊接，放置过程中由于车架主体重量大，冲击严重，零部件及马腿工装易于损坏、变形。

另外，车架主体放置于马腿上施焊时，焊接高度通常大于2米，属于高空作业，如不采取相应的安全措施，焊接工人的安全则无法保证。

有鉴于此，亟待针对现有工程机械主体车架的焊接工序提供一种专用工装设备，以有效提升焊接作业效率，规避现有焊接工序所存在的翻转及放置冲击导致的缺陷。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种用于工程机械车架主体焊接的变位机，以稳定可靠的进行待焊接车架主体的翻转，在提高焊接效率的基础上，可有效规避人员配合操作形成的晃动、冲击缺陷。

本实用新型提供的工程机械车架主体焊接变位机，包括驱动转盘、从动转盘和动力部件；其中，所述驱动转盘滚动设置于驱动端支座上；所述从动转盘滚动设置于从动端支座上；所述驱动转盘和所述从动转盘同轴设置，分别用于夹持待焊接车架主体；所述动力部件驱动所述驱动转盘转动，以带动所述车架主体翻转。

优选地，所述驱动端支座和所述从动端支座上分别设置有沿周向布置的多个滚轮，所述驱动转盘和所述从动转盘的外周缘分别与相应支座上的所述滚轮相适配，以滚动设置于相应的支座上。

优选地，所述滚轮的外缘两侧径向伸出凸沿，以容置包覆相适配的转盘外周缘。

优选地，所述驱动端支座和所述从动端支座上分别设置有承载所述滚轮的升降架，所述升降架可通过顶升油缸相对于相应的支座上下滑动。

优选地，所述升降架套装于相应的支座上，所述顶升油缸内置于相应的所述升降架和支座内部。

优选地，所述驱动转盘和所述从动转盘均为可折卸连接的分体式，且分体界面形成于相应转盘的轴线所在平面。

优选地，所述驱动转盘的具有多个沿周向均布设置的被动齿，且所述被动齿均内置于所述驱动转盘的外周面内部，由所述动力部件带动的主动齿轮伸入所述驱动转盘的外周面与所述被动齿啮合。

优选地，所述驱动转盘和所述从动转盘的本体内侧设置有夹持构件，在轴向投影面内，所述夹持构件相对于本体的位置可调。

优选地，所述夹持构件设置为两组，第一组夹持构件可相对于第一方向调节相对位置，第二组夹持构件可相对于第二方向调节相对位置，所述第一方向垂直于所述第二方向。

优选地，所述从动端支座通过其下端设置的滚轮与固定设置有导轨相适配，以调节所述从动转盘与所述驱动转盘的轴向相对位置。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种专用工装设备，以应用于工程机械主体车架的焊接工序。该工程机械车架主体焊接变位机的驱动转盘滚动设置于驱动端支座上，从动转盘滚动设置于从动端支座上，且驱动转盘和从动转盘同轴设置；实际使用时，分别通过驱动转盘和从动转盘夹持待焊接车架主体，启动动力部件驱动该驱动转盘相对于驱动端支座转动，以带动车架主体翻转至焊接姿态；与此同时，从动转盘一并转动。如此设置，能够稳定可靠地进行翻转操作，节省了人力物力，一方面可提高翻转效率，进而可大大降低焊接工序的作业时间；另外，操作过程中待焊接车架主体按照预定轨迹转动，不会产生翻转冲击，由此提高了翻转过程的安全性，从而能够完全规避现有技术人工配合操作存在的不安全隐患。

在本实用新型的优选方案中，驱动端支座和从动端支座上分别设置有沿周向布置的多个滚轮，驱动转盘和从动转盘的外周缘分别与相应支座上的滚轮相适配；采用滚轮实现驱动转盘和从动转盘的所述滚动设置，结合简单可靠，同时能够有效控制滚动摩擦，减少整个机构的转动阻力。

在本实用新型的另一优选方案中，驱动端支座和从动端支座上分别设置有承载滚轮的升降架，升降架可通过顶升油缸相对于相应的支座上下滑动。如此设置，可以根据实际操作的需要调节待焊接车架主体的离地高度，翻转前可以控制顶升油缸伸出，以获得车架主体的翻转空间，翻转完成后可以控制顶升油缸收回，以降低车架主体的离地高度，由此有效降低了焊接高度，为焊接操作者的人身安全提供了可靠的保障。

在本实用新型的又一优选方案中，驱动转盘和从动转盘均为可折卸连接的分体式，具体操作时，可以先将驱动转盘和从动转盘的上半部吊下，然后再将待焊接车架主体自驱动转盘和从动转盘的下半部开口落入，再分别将驱动转盘和从动转盘的上半部与下半部连接固定，可进一步提高焊接工序的可操作性；并且分体界面形成于相应转盘的轴线所在平面，其中任何一分体部分位于下方时，均可以进行待焊接车架主体的焊接；如此可以在焊接工序实现正放反取的操作，具有较好的可适应性。

附图说明

图1是具体实施方式中所述工程机械车架主体焊接变位机的轴测示意图；

图2是具体实施方式中所述工程机械车架主体焊接变位机的主视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图2的B-B剖视图；

图5所示为图2中所示车架主体翻转180°后焊接姿态示意图；

图6为具体实施方式中所述工程机械车架主体焊接变位机的液压原理图；

图7为图2的Ⅰ部放大示意图；

图8为图4的Ⅱ部放大示意图；

图9为图4的Ⅲ部放大示意图。

图1-图9中：

驱动转盘1、被动齿11、夹持构件12、穿装孔121、定位穿装孔122、夹持构件13、从动转盘2、夹持构件21、夹持构件22、动力部件3、主动齿轮31、主动链轮32、链条33、从动链轮34、驱动端支座4、支撑滚轮41、防倾滚轮42、驱动升降架43、顶升油缸44、从动端支座5、滚轮51、导轨52、行走电机53、支撑滚轮54、防倾滚轮55、从动升降架56、顶升油缸57、车架主体6、控制阀71、分集流阀72、分集流阀73、单向导通液控阀74、单向导通液控制阀75。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于工程机械车架主体焊接工序的专用设备，应用该变位机能够稳定可靠的进行待焊接车架主体的翻转，在提高焊接效率的基础上，可有效规避人员配合操作形成的晃动、冲击缺陷。下面结合说明书附图进行详细说明。

请参见图1，该图为本实施方式所述工程机械车架主体焊接变位机的轴测示意图。

该工程机械车架主体焊接变位机主要包括驱动转盘1、从动转盘2和动力部件3，如图所示，驱动转盘1滚动设置于驱动端支座4上，从动转盘2滚动设置于从动端支座5上。请一并参见图2、图3和图4，其中，图2是本实施方式所述工程机械车架主体焊接变位机的主视图，图3是图2的A-A剖视图，图4是图2的B-B剖视图。驱动转盘1和从动转盘2同轴设置，以便同轴转动，并分别用于夹持待焊接车架主体6（图中双点划线所示）；动力部件3驱动该驱动转盘1相对于驱动端支座4滚动，通过绕自身轴心线的转动带动车架主体6翻转。显然，驱动转盘1和从动转盘2均夹持待焊接车架主体6，当动力部件3驱动该驱动转盘1转动时，从动转盘2同样相对于从动端支座5滚动，绕自身轴心线转动。

为了适应不同长度车架本体的焊接装夹，可以将从动端支座5设计为位置可调节。如图所示，本方案中的从动端支座5通过其下端设置的滚轮51与固定设置的导轨52相适配，也就是说，从动端支座5可带动从动转盘2沿导轨52位移，以调节从动转盘2与驱动转盘1的轴向相对位置。这里，方位词“轴向”是以转盘的轴心线为基准定义的，显然，该方位词的使用对于本方案的保护范围并不构成限制。

具体而言，从动端支座5通过滚轮51沿导轨的位移原动力可以采用行走电机53提供，也可以根据实际需要操作者直接推动，相比之下，采用行走电机53进行驱动的可控性更加理想。由此，可精确控制从动转盘2与驱动转盘1的轴向相对位置，满足不同车架本体长度的装夹要求。

完成翻转后的车架主体6如图5所示，图5所示为图2中所示车架主体翻转180°后焊接姿态示意图。通常，驱动转盘1和从动转盘2的转动阻力与车架本体自重成正比，为了有效控制两个转盘相对于相应支座之间的转动摩擦，可以在驱动端支座4和从动端支座5上分别设置多个滚轮。具体地，如图3所示，两个支撑滚轮54和两个防倾滚轮55沿从动转盘2的周向依次设置，且分别相对于从动转盘2的中心对称设置，从动转盘2的外周缘与相应支座上的支撑滚轮54和防倾滚轮55相适配，以滚动设置于从动端支座5上。其中，起承载作用的支撑滚轮54位于下方，起限位作用的防倾滚轮55位于上方，接近其水平中心线的位置，且支撑滚轮54的直径略大于防倾滚轮55的直径。进一步如图1所示，滚轮（54、55）的外缘两侧径向伸出凸沿，以容置包覆相适配的从动转盘2外周缘，由此轴向限制转动过程中从动转盘2。

相应地如图4所示。两个支撑滚轮41和两个防倾滚轮42沿驱动转盘1的周向依次设置，且分别相对于驱动转盘1的中心对称设置，驱动转盘1的外周缘与相应支座上的支撑滚轮41和防倾滚轮42相适配，以滚动设置于驱动端支座4上。同样地，起承载作用的支撑滚轮41位于下方，起限位作用的防倾滚轮42位于上方，接近其水平中心线的位置，且支撑滚轮41的直径略大于防倾滚轮42的直径。另外，滚轮（41、42）的外缘两侧同样可径向伸出形成凸沿，以容置包覆相适配的驱动转盘1外周缘，具体可一并参见图1。

需要说明的是，驱动端和从支端的滚轮设置数量不局限于图中所示的四个，只要满足上述基本功能需要可以任意设置，优选至少三个。

车架本体的结构大多较为复杂，其翻转过程中需要较大的空间，离地一定高度以避免转动干涉，而翻转后进行焊接时，则需要最大限度的降低焊接高度，确保焊接人员的安全。为了有效兼顾翻转空间及焊接高度的要求，可以作进一步的优化；如图1、图2和图4所示，驱动端支座4上设置有可相对于其上下滑动的驱动升降架43，该驱动升降架43上承载支撑滚轮41和防倾滚轮42，并可通过顶升油缸44相对于驱动端支座4上下滑动。同样地，如图1、图2和图3所示，从动端支座5上也设置有可相对于其上下滑动的从动升降架56，该从动升降架56上承载着支撑滚轮54和防倾滚轮55，并通过顶升油缸57相对于从动端支座5上下滑动。

其中，升降架与相应支座的上下滑动关系可进一步设置滑动配合副，例如，相适配的两者中，一者设置有滑块，另一者设置有滑槽；或者也可以采用其他滑动配合方式，只要满足滑动配合精度要求均在本申请请求保护的范围内。

其中，顶升油缸44和顶升油缸57均设置为两个，且相对于相应转盘的中心线左右对称设置。应当理解，油缸同步伸出、收回直接影响到升降操作的工作稳定性，基于现有技术可以采用不同的液控原理实现。本方案提供了一种油缸同步操作的液压控制系统，具体请一并参见图6，该图为一种同步控制的液压原理图。

下面结合图6简要说明升降架的动作过程。

升起操作时，控制阀71切换至左位，压力油液经由分集流阀72分别进入驱动侧支路和从动侧支路。两个顶升油缸44串接，进入驱动侧支路的压力油液进入一个顶升油缸44的下腔，与此同时，该顶升油缸44上腔的油液进入另一顶升油缸44的下腔，实现驱动侧两个顶升油缸44的同步向上伸出。两个顶升油缸57串接，进入从动侧支路的压力油液进入一个顶升油缸57的下腔，与此同时，该顶升油缸57上腔的油液进入另一顶升油缸57的下腔，实现从动侧两个顶升油缸57的同步向上伸出。驱动侧支路和从动侧支路的回油分别由另一顶升油缸44上腔和另一顶升油缸57的上腔，经由分集流阀73流回油箱。

下落操作时，控制阀71切换至右位，具体控制原理与升起操作相似，故不再赘述。其中，为了获得较好的动作稳定性，在分集流阀72的两个分流支路上分别设置有单向导通液控阀74和单向导通液控制阀75，两者的控制油口分别与相应的支路回油连通。

基于现有技术，升降架与相应的支座及顶升油缸的具体连接关系可以采用不同的结构形式实现。具体地，升降架可以套装于相应的支座上，顶升油缸内置于相应的升降架和支座内部，一方面可以将液压油管也置于升降架和支座的内部，避免外露意外损伤；同时，升降架与相应支座内外嵌套设置可以大大减少设备外形尺寸。

另外，可以从设备可操作性的角度作进一步的优化。如图3和图4所示，驱动转盘1和从动转盘2均为可折卸连接的分体式，且分体界面形成于相应转盘的轴线所在平面。具体操作时，可以先将驱动转盘1和从动转盘2的上半部吊下，然后再将待焊接车架主体自驱动转盘1和从动转盘2的下半部开口落入，再分别将驱动转盘1和从动转盘2的上半部与下半部连接固定，以方便进行工件安装。并且，分体界面形成于相应转盘的轴线所在平面，其中任何一分体部分位于下方时，均可以进行待焊接车架主体的焊接及拆装；这样，可以在焊接工序实现正放反取的操作，具有较好的可适应性，即，如图2所示放置待焊接车架主体，如图5所示完成焊接后取出工件，以便于进行后续工序的操作。

同样地，每个转盘的上、下部分定位及可拆卸连接方式均可以采用不同的技术手段实现，由于相关技术手段并非本申请的核心发明点所在，故本文不再赘述。

如前所述，该变位机的具体结构实现方式需要考虑整机布局。动力部件3通过传动机构将驱动力传递至驱动转盘1，该传动机构可以为齿轮机构，其中，被动齿11设置在驱动转盘1上，主动齿轮31由动力部件3带动。多个被动齿11可以沿驱动转盘1的周向均布设置，形成齿轮机构中的被动齿轮，优选地，各被动齿11均内置于驱动转盘的外周面内部，由动力部件3带动的主动齿轮31伸入驱动转盘1的外周面与被动齿11啮合，便于动力部件3的布置。

该动力部件3可以为电机，也可以采用液压马达。本方案中采用电机作为动力部件3，并通过间接链传动机构将动力传递至主动齿轮31，具体如图7所示，该图为图2的Ⅰ部放大示意图。主动链轮32与电机输出轴同轴转动，通过链条33与从动链轮34传动连接，该从动链轮34与主动齿轮31同轴转动。

众所周知，对于不同产品型号的机型来说，车架主体除长度差别外，其横截面的形式也不尽相同，相应地，翻转装夹位置及要求也不相同。

为了适应截面形式车架本体的焊接装夹，驱动转盘1和从动转盘2的本体内侧设置有夹持构件，在轴向投影面内，各夹持构件相对于本体的位置可调，以适应不同车架本体的焊接固定，从而进一步提高该焊接变位机的可适应性。

对于驱动转盘1和从动转盘2来说，其上的夹持构件均设置为两组。如图4所示，驱动转盘1上的第一组夹持构件12可相对于第一方向调节相对位置，第二组夹持构件13可相对于第二方向调节相对位置。如图3所示，从动转盘2上的第一组夹持构件21可相对于第一方向调节相对位置，第二组夹持构件22可相对于第二方向调节相对位置。其中，第一方向（图示竖直方向）垂直于第二方向（图示左右方向）。应当理解，夹持构件与转盘本体之间位置调节结构可以采用多种方式实现。

例如，如图8所示，该夹持构件12上设置有多个穿装孔121，驱动转盘1本体上设置一定位穿装孔122，沿竖直方向调节夹持构件12相对于驱动转盘1本体相对位置，销轴插装于对正的穿装孔121与定位穿装孔122即可；再例如，如图9所示，该夹持构件13通过其连接端的外螺纹段与驱动转盘1本体上螺纹孔，即可沿左右方向调节夹持构件13。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，包括：

驱动转盘，滚动设置于驱动端支座上；

从动转盘，滚动设置于从动端支座上；所述驱动转盘和所述从动转盘同轴设置，分别用于夹持待焊接车架主体；

动力部件，驱动所述驱动转盘转动，以带动所述车架主体翻转。

2.根据权利要求1所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述驱动端支座和所述从动端支座上分别设置有沿周向布置的多个滚轮，所述驱动转盘和所述从动转盘的外周缘分别与相应支座上的所述滚轮相适配，以滚动设置于相应的支座上。

3.根据权利要求2所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述滚轮的外缘两侧径向伸出凸沿，以容置包覆相适配的转盘外周缘。

4.根据权利要求2或3所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述驱动端支座和所述从动端支座上分别设置有承载所述滚轮的升降架，所述升降架可通过顶升油缸相对于相应的支座上下滑动。

5.根据权利要求4所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述升降架套装于相应的支座上，所述顶升油缸内置于相应的所述升降架和支座内部。

6.根据权利要求1所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述驱动转盘和所述从动转盘均为可折卸连接的分体式，且分体界面形成于相应转盘的轴线所在平面。

7.根据权利要求1所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述驱动转盘的具有多个沿周向均布设置的被动齿，且所述被动齿均内置于所述驱动转盘的外周面内部，由所述动力部件带动的主动齿轮伸入所述驱动转盘的外周面与所述被动齿啮合。

8.根据权利要求7所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述驱动转盘和所述从动转盘的本体内侧设置有夹持构件，在轴向投影面内，所述夹持构件相对于本体的位置可调。

9.根据权利要求8所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述夹持构件设置为两组，第一组夹持构件可相对于第一方向调节相对位置，第二组夹持构件可相对于第二方向调节相对位置，所述第一方向垂直于所述第二方向。

10.根据权利要求1所述的工程机械车架主体焊接变位机，其特征在于，所述从动端支座通过其下端设置的滚轮与固定设置有导轨相适配，以调节所述从动转盘与所述驱动转盘的轴向相对位置。

Images