CN203992769U - 一种自动化环焊修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种自动化环焊修复装置，包括焊机底座、焊机支架、连接机构、焊接工作臂、送丝机构、焊枪单元、工件支撑底座、旋转卡盘和总控制箱，所述旋转卡盘设置于所述工件支撑底座上，待修复工件安装于所述旋转卡盘上，所述焊机支架安装在所述焊机底座上，所述连接机构滑动连接于所述焊机支架上，所述焊接工作臂滑动连接于所述连接机构上，所述送丝机构和焊枪单元安装于所述焊接工作臂（5）上。本实用新型所述自动化环焊修复装置整体结构简单、设计新颖合理、工作操作简单、自动化程度高、成本低廉，能够大大提高承缸等类似工件的修复效率，减少操作中的人员投入并降低劳动强度，对设备修复再制造技术的发展具有重大意义，可推广性强。

Description

一种自动化环焊修复装置

技术领域

本实用新型涉及设备修复再制造技术领域，更具体的涉及一种自动化环焊修复装置，尤其是适用于承缸的自动化环焊修复装置。

背景技术

修复再制造属于一种高新技术，用于对液压支架、油缸等设备表面的损伤、变形进行修复，相对于更换整个设备具有成本低、时间快、对生产影响较小等优点，因此被广泛使用，环焊技术属于一种修复再制造技术。现有技术中承缸作为风机的主要组成部分，一般采用铸铁铸造而成，耐冲刷性能较差。在风机机组运行过程中，承缸受到气流冲刷，容易产生磨损、变形等，严重影响风机的工作效率，因此承缸的冲蚀是风机机组损坏的普遍现象，而且因其更换成本较大，迫切需要对其进行修复再制造，选择合适的承缸环焊修复设备，使修复后的承缸性能满足原设计性能要求是所属领域当前亟待解决的课题。目前对承缸冲蚀的修复，主要基于以下几种设备：1、电焊修复设备，采用电焊对承缸冲蚀进行修复时，虽然电焊操作简单，能修补承缸各处冲蚀，但工作效率低，且焊层存在有较大的缺陷，同时这种修复设备操作过程复杂、自动化程度低，而且电焊修复时，焊接热影响区大，焊接区组织晶粒粗大，结合强度差，使得焊层存在很大的内应力，极易产生裂纹，同时可能使承缸产生很大的变形。2、激光熔覆修复设备，采用激光熔覆进行修复虽然修复效果能达到承缸设计要求，熔覆层与基体冶金结合强，且致密覆盖基体表面，解决了电焊修复时的裂纹、变形等缺陷，但激光熔覆修复设备及熔覆材料价格昂贵，一次性投入太大。因此现有技术中尚没有一种自动化程度较高的环焊修复装置，能够很好对承缸内腔以及类似的其他工件内腔进行修复再制造。

实用新型内容

为了克服以上现有技术中的不足，本实用新型创新的提出一种自动化环焊修复装置，能够较好地适用于承缸内腔损伤、变形的修复再制造，克服了现有电焊修复装置修复中容易出现裂纹、变形以及激光熔覆修复装置高成本等的缺点，促进了修复再制造技术的发展，而且整个装置的自动化程度高、结构简单、使用方便、成本低廉，具有较强的市场推广使用前景。

本实用新型技术上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种自动化环焊修复装置，包括焊机底座1、焊机支架2、连接机构4、焊接工作臂5、送丝机构9、焊枪单元、冷却水箱13、焊接电源14、保护气源15、工件支撑底座19、旋转卡盘20和总控制箱21，所述旋转卡盘20设置于所述工件支撑底座19上，待修复工件22安装于所述旋转卡盘20上，所述焊机支架2安装在所述焊机底座1上，所述连接机构4沿第一方向滑动连接于所述焊机支架2上，所述焊接工作臂5沿第二方向滑动连接于所述连接机构4上，所述第一方向和第二方向相互垂直，所述送丝机构9和焊枪单元安装于所述焊接工作臂5上，所述总控制箱21电性连接于所述焊枪单元、送丝机构9、旋转卡盘20和焊接电源14。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中所述焊机底座1和工件支撑底座19水平放置，所述焊机支架2垂直安装于所述焊机底座1上，所述连接机构4能够沿所述焊机支架2进行竖直方向移动，所述焊接工作臂5能够沿所述连接机构4进行水平方向移动。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中所述焊机支架2的两侧设置有垂直导轨3，并在焊机支架2的顶端设置有第一电机8，所述连接机构4滑动连接于所述垂直导轨3上，并通过连接链7与所述第一电机8连接；所述连接机构4上设置有第二电机29和由其驱动的传动齿轮；所述焊接工作臂5上设置有水平导轨6和锯齿导轨30，所述焊接工作臂5通过所述水平导轨6滑动连接于所述连接机构4，且所述锯齿导轨30与所述连接机构4上的传动齿轮相啮合。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中在所述垂直导轨3的上下两端分别设置有上限位机构16和下限位机构17，在所述水平导轨6上设置有自动限位机构18。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中所述总控制箱21还电性连接于所述第一电机8和第二电机29。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中所述焊枪单元包括焊枪工作台11和焊枪12，所述焊枪工作台11固定于所述焊接工作臂5的前端部，所述焊枪12安装于所述焊枪工作台11上。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中所述焊枪工作台11包括有底座23和设置于所述底座23上的导轨滑动机构，所述焊枪12安装于所述导轨滑动机构上，并能够进行水平和竖直移动。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中所述导轨滑动机构包括：设置于底座23中部的第一导轨24、垂直设置于所述第一导轨24上的第二导轨25、以及滑动连接于所述第二导轨25上的滑块26，所述焊枪12安装于所述滑块26上，并能随所述滑块26沿第二导轨25进行水平移动，同时能够随所述第二导轨25沿第一导轨24进行竖直移动。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中所述焊接工作臂5具有中空内腔结构，所述焊枪12的驱动导线和保护气源15的供气管路排布收纳于所述焊接工作臂5的中空内腔中。

进一步的根据本实用新型所述的自动化环焊修复装置，其中所述冷却水箱13和焊接电源14对称安装于所述焊机支架2的底部两端，所述待修复工件22为承缸。

通过本实用新型的技术方案至少能够达到以下技术效果：

1）、本实用新型所述自动化环焊修复装置以简单的结构、方便的操作、低廉的成本解决了电焊修复装置、激光熔覆修复装置固有的缺陷，能够很好的适用于对承缸等工件冲蚀、磨损的修复；

2）、本实用新型所述自动化环焊修复装置可以使用熔化极气保焊工艺进行修复，焊接修复时采用惰性气体作为保护气，降低了焊接热输入，减小了焊接变形，提高了工作效率，并降低了生产成本；

3）、本实用新型所述自动化环焊修复装置通过设计总控制柜，可对焊接工作臂、送丝机构、焊枪、焊接电源、旋转卡盘统一进行控制，大大提高了自动化修复水平，简化了操作工艺，提高了工作效率；

4）、本实用新型所述自动化环焊修复装置通过设计焊接工作臂和焊枪工作台，使得焊枪既可以随焊接工作臂的调节做上下、前后自由调节，又可以在焊接修复过程中随焊枪工作台进行双方向微调，保证了焊接修复质量，方便了焊接操作过程。

5）、综上所述，本实用新型所述自动化环焊修复装置整体结构简单、设计新颖合理、工作操作简单、自动化程度高、成本低廉，能够大大提高承缸等类似工件的修复效率，减少操作过程中的人员投入并降低劳动强度，对设备修复再制造技术的发展具有重大意义，可推广性强。

附图说明

图1为本实用新型所述自动化环焊修复装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型所述自动化环焊修复装置中连接机构的后视图。

图3为本实用新型所述自动化环焊修复装置中焊接工作臂的后视图。

图4为本实用新型所述自动化环焊修复装置中焊枪工作台的结构示意图。

图中各附图的标记含义说明：

1—焊机底座；2—焊机支架；3—垂直导轨；4—连接机构；5—焊接工作臂；6—水平导轨；7—连接链；8—第一电机；9—送丝机构；10—送丝管；11—焊枪工作台；12—焊枪；13—冷却水箱；14—焊接电源；15—保护气源；16—上限位机构；17—下限位机构；18—水平限位机构；19—工件支撑底座；20—旋转卡盘；21—总控制箱；22—待修复工件；23—底座；24—第一导轨；25—第二导轨；26—滑块；27—第一限位机构；28—第二限位机构；29—第二电机；30—锯齿导轨。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本实用新型的方案，但并不因此限制本实用新型的保护范围。

如附图1所示，本实用新型所述的自动化环焊修复装置，包括焊机底座1、焊机支架2、垂直导轨3、连接机构4、焊接工作臂5、水平导轨6、连接链7、第一电机8、送丝机构9、送丝管10、焊枪单元、冷却水箱13、焊接电源14、保护气源15、工件支撑底座19、旋转卡盘20和总控制箱21。所述焊机底座1和工件支撑底座19水平放置，所述工件支撑底座19用于安装待修复工件22，优选的如承缸，在所述工件支撑底座19的设置有旋转卡盘20，待修复工件22的一端装夹在所述旋转卡盘20上并夹紧固定，所述旋转卡盘20能够在总控制箱21的控制下进行旋转，从而带动安装于其上的待修复工件22进行旋转。所述焊机底座1的水平基板中心竖直安装有焊机支架2，在所述焊机支架2两侧沿竖直方向上设置有垂直导轨3，焊机支架2的上顶端设置有第一电机8。所述连接机构4滑动连接于所述垂直导轨3上，通过与所述垂直导轨4卡嵌配合从而能够沿所述垂直导轨进行上下垂直滑动，同时所述连接机构4通过连接链7连接于第一电机8，所述第一电机8经连接链7拉动所述连接机构4沿着垂直导轨进行上下垂直滑动。所述焊接工作臂5滑动连接于所述连接机构4上，在所述焊接工作臂5上设置有水平导轨6和锯齿导轨30，所述焊接工作臂5通过所述水平导轨6滑动连接于所述连接机构4，所述锯齿导轨30设置于所述焊接工作臂5的背面并与连接机构4上的传动齿轮啮合，且在所述连接机构4上设置有第二电机29，通过第二电机29驱动其传动齿轮转动，进而作用于焊接工作臂5上的锯齿导轨30，从而带动焊接工作臂5沿其水平导轨6在连接机构4上进行水平移动，具体的如附图2和附图3所示。从而所述焊接工作臂5通过所述连接机构4而连接于所述焊机支架2上，使得所述焊接工作臂5在所述第一电机8对连接机构4的带动下能够沿垂直导轨3做上下垂直移动，并在第二电机29的带动下沿连接机构4做左右水平移动。在所述垂直导轨3上下端分别设置有上限位机构16和下限位机构17，在所述水平导轨6上设置有自动限位机构18，用以限制所述焊接工作臂5的最大移动距离。在所述焊接工作臂5上还安装有送丝机构9，所述焊接工作臂5的端部固定有焊枪工作台11，在所述焊枪工作台11上安装有焊枪12，从而由所述焊枪工作台11和焊枪12组成的焊枪单元能够跟随所述焊接工作臂5在所述连接机构4的带动下做上下、左右移动。所述焊接工作臂5为空心部件，用于收纳相关导线和管道以简化管线布置，并保证设备的使用安全性。在所述焊机支架2下部两端对称安装有冷却水箱13和焊接电源14，并在所述焊机支架2的带动下，一起绕所述焊机底座1中心做水平旋转。进一步的如附图4所示，所述焊枪工作台11包括有底座23，在所述底座23的中部设置有第一导轨24，在所述第一导轨24的端部设置有第一限位机构27，在所述第一导轨24上设置有第二导轨25，且第二导轨25以垂直于第一导轨24的方式布置，从而使所述第二导轨25能够沿第一导轨24进行上下滑动，并通过第一限位机构27保证其最大滑动距离，在所述第二导轨25上安装有滑块26，所述滑块26能够沿第二导轨25进行左右滑动，在所述第二导轨25的两端设置有第二限位机构28，从而保证滑块26的最大滑动距离，在所述滑块26上固定有所述焊枪12，从而所述焊枪12在焊枪工作台11上能够进行上下、左右移动，通过这种移动能够对焊枪12的位置进行微调。所述保护气源15通过焊接工作臂5内的管路为焊枪12提供焊接保护气体（图中未示出）。所述焊枪12的驱动导线、冷却水管路排布于焊接工作臂5内，经所述焊接工作臂5而连接于总控制箱21，所述总控制箱21同时连接于第一电机8、第二电机29、送丝机构9、焊枪12、旋转卡盘20和焊接电源14，从而所述总控制箱21能够控制旋转卡盘20进行旋转进而带动待修复工件22转动、能够控制所述焊接工作臂5带动焊枪12进行上下前后位移调节、并能够同时控制焊枪12和送丝机构9进行焊接工作，基本实现了自动化环焊工作控制。各部件在位置调节完毕后由总控制箱21控制进行同步自动化焊接工作，这种控制容易实现，在各部件调节好位置后，启动焊枪12进行焊接工作，同时根据焊接量控制旋转卡盘20带动待修复工件22进行转动，以完成整个工件待修复面的焊接过程。

使用本实用新型所述自动化环焊修复装置进行承缸内腔的修复过程为：首先将待修复工件-承缸装夹于旋转卡盘20之上，通过总控制箱21对焊接工作臂5进行调节，使焊枪12在焊接工作臂5的带动下伸入承缸内部，并调节承缸与焊枪12的相对位置，保证焊接能按工艺要求完成；之后打开冷却水箱13、焊接电源14开关，打开保护气源15控制阀，调节气流至焊接工艺要求，并在总控制箱21上设置焊接工艺参数；然后通过调节总控制箱21启动焊枪12进行焊接工作，同时根据焊接量控制旋转卡盘20按预定转速带动承缸进行转动，以完成整个工件待修复面的焊接过程。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域技术人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴，本实用新型具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (10)

1.一种自动化环焊修复装置，其特征在于，包括焊机底座（1）、焊机支架（2）、连接机构（4）、焊接工作臂（5）、送丝机构（9）、焊枪单元、冷却水箱（13）、焊接电源（14）、保护气源（15）、工件支撑底座（19）、旋转卡盘（20）和总控制箱（21），所述旋转卡盘（20）设置于所述工件支撑底座（19）上，待修复工件（22）安装于所述旋转卡盘（20）上，所述焊机支架（2）安装在所述焊机底座（1）上，所述连接机构（4）沿第一方向滑动连接于所述焊机支架（2）上，所述焊接工作臂（5）沿第二方向滑动连接于所述连接机构（4）上，所述第一方向和第二方向相互垂直，所述送丝机构（9）和焊枪单元安装于所述焊接工作臂（5）上，所述总控制箱（21）电性连接于所述焊枪单元、送丝机构（9）、旋转卡盘（20）和焊接电源（14）。

2.根据权利要求1所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，所述焊机底座（1）和工件支撑底座（19）水平放置，所述焊机支架（2）垂直安装于所述焊机底座（1）上，所述连接机构（4）能够沿所述焊机支架（2）进行竖直方向移动，所述焊接工作臂（5）能够沿所述连接机构（4）进行水平方向移动。

3.根据权利要求2所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，所述焊机支架（2）的两侧设置有垂直导轨（3），并在焊机支架（2）的顶端设置有第一电机（8），所述连接机构（4）滑动连接于所述垂直导轨（3）上，并通过连接链（7）与所述第一电机（8）连接；所述连接机构（4）上设置有第二电机（29）和由其驱动的传动齿轮；所述焊接工作臂（5）上设置有水平导轨（6）和锯齿导轨（30），所述焊接工作臂（5）通过所述水平导轨（6）滑动连接于所述连接机构（4），且所述锯齿导轨（30）与所述连接机构（4）上的传动齿轮相啮合。

4.根据权利要求3所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，在所述垂直导轨（3）的上下两端分别设置有上限位机构（16）和下限位机构（17），在所述水平导轨（6）上设置有自动限位机构（18）。

5.根据权利要求3所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，所述总控制箱（21）还电性连接于所述第一电机（8）和第二电机（29）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，所述焊枪单元包括焊枪工作台（11）和焊枪（12），所述焊枪工作台（11）固定于所述焊接工作臂（5）的前端部，所述焊枪（12）安装于所述焊枪工作台（11）上。

7.根据权利要求6所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，所述焊枪工作台（11）包括有底座（23）和设置于所述底座（23）上的导轨滑动机构，所述焊枪（12）安装于所述导轨滑动机构上，并能够进行水平和竖直移动。

8.根据权利要求7所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，所述导轨滑动机构包括：设置于底座（23）中部的第一导轨（24）、垂直设置于所述第一导轨（24）上的第二导轨（25）、以及滑动连接于所述第二导轨（25）上的滑块（26），所述焊枪（12）安装于所述滑块（26）上，并能随所述滑块（26）沿第二导轨（25）进行水平移动，同时能够随所述第二导轨（25）沿第一导轨（24）进行竖直移动。

9.根据权利要求6所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，所述焊接工作臂（5）具有中空内腔结构，所述焊枪（12）的驱动导线和保护气源（15）的供气管路排布收纳于所述焊接工作臂（5）的中空内腔中。

10.根据权利要求1-5、7-9任一项所述的自动化环焊修复装置，其特征在于，所述冷却水箱（13）和焊接电源（14）对称安装于所述焊机支架（2）的底部两端，所述待修复工件（22）为承缸。