CN204108506U - 非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置 - Google Patents

非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置 Download PDF

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杨波
李茂东
李仕平
陈志刚
倪进飞
伍振凌
陈剑明
黄俊源
辛明亮
林金梅
常亮
兰英
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非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,包括机架,机架设置测位装置和至少一个定位带极堆焊头组件,还至少包括一工件座,定位带极堆焊头组件包括定位带极堆焊头以及调整定位带极堆焊头位置的位置调整装置,位置调整装置包括纵向伸缩臂、横向伸缩臂和调向臂,纵向伸缩臂与横向伸缩臂连接,调向臂的一端与纵向伸缩臂或者横向伸缩臂的一端铰接,本装置可以对非规则表面进行机械化的自动堆焊,多角度多方法调整工件表面与定位带极堆焊头之间的距离和角度,实现了定位带极堆焊头与工件表面之间距离保持恒定,使得产品良率高,一致性好;且其操作简单,减小了工人的劳动强度,极大的提高的产品的品质及生产效率。

Description

非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种堆焊装置,具体地说,涉及一种针对垃圾焚烧电站锅炉受热面的非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置。
背景技术
[0002] 垃圾焚烧电站锅炉的水冷壁、过热器等受热面的工作环境存在较多的腐蚀性气体,在腐蚀气体和熔融盐的作用下,金属工件表面会发生高温氯腐蚀,造成金属管道壁面减薄,耐压强度降低,进而导致爆管等事故。现在比较先进的方法是在容易被腐蚀的受热面上熔覆上耐腐蚀的镍基合金材料(如Inconel625等),较成熟的方法是采用堆焊技术进行熔覆处理。然而,对于水冷壁等不规则工件的表面堆焊处理存在以下问题:
[0003] 1、水冷壁只需要受热面侧进行堆焊处理,且连接的翅片也需要堆焊处理,所以不能在水冷壁管焊接组装前进行单个堆焊;
[0004] 2、表面是圆弧面与平面的结合,目前没有堆焊机能够对这类非规则表面进行自动堆焊,只能采用手工堆焊,导致劳动强度很大;
[0005] 3、手工堆焊的质量过度依赖焊工的技术,不能保证质量的稳定,熔覆层容易出现缺陷;
[0006] 4、堆焊头与工件之间的距离决定了堆焊成品的质量,非规则产品的堆焊很难使堆焊头与工件之间的距离保持一致,特别是表面弧形产品,定位带极堆焊头与待加工工件弧形表面之间的夹角必须处在90° ±10°的范围,否则产品成品表面凸凹不平、一致性差,现有技术难以实现。
实用新型内容
[0007] 本实用新型的目的是克服了现有技术中的缺点,提供了一种非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其能够降低焊工的劳动强度、提高熔覆质量及生产效率,并为实现非规则表面的耐高温氯腐蚀层全自动堆焊打下了基础。
[0008] 为了解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0009] 非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,包括机架,机架设置测位装置和至少一个定位带极堆焊头组件,定位带极堆焊头组件可沿机架水平移动,还至少包括一工件座,工件座可使放置其上的工件转动一定角度,定位带极堆焊头组件包括定位带极堆焊头以及调整定位带极堆焊头位置的位置调整装置,位置调整装置包括纵向伸缩臂、横向伸缩臂和调向臂,纵向伸缩臂与横向伸缩臂连接,调向臂的一端与纵向伸缩臂或者横向伸缩臂的一端铰接,调向臂可绕铰接点转动,定位带极堆焊头固接于调向臂。
[0010] 进一步,测位装置包括第一测位触头和第二测位触头,第一测位触头设置于定位带极堆焊头组件一侧,第二测位触头设置于定位带极堆焊头一侧。
[0011] 进一步,定位带极堆焊头组件还包括执行机构箱,执行机构箱与机架相连接,位置调整装置连接于执行机构箱,纵向伸缩臂与横向伸缩臂之间连接有第一绝缘垫板。
[0012] 进一步,定位带极堆焊头与调向臂之间连接有第二绝缘垫板。
[0013] 进一步,工件座包括底座板以及用于放置工件的工件板,底座板设有向上凸起的支座架,工件板的底部铰接于支座架。
[0014] 进一步,机架包括机架立柱和机架横梁,机架横梁固接于机架立柱,定位带极堆焊头组件滑动连接于机架横梁,机架立柱的下端还设有滑动组件。
[0015] 进一步,滑动组件包括设置于机架立柱底端的滑轮组以及机架滑轨,滑轮组在机架滑轨上滑动,机架滑轨垂直于机架所在平面。
[0016] 进一步,还设有集中控制器,集中控制器控制机架、定位带极堆焊头组件、位置调整装置、工件板以及定位带极堆焊头运动。
[0017] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
[0018] 非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,可以对非规则表面进行机械化的自动堆焊,包括工件座调整工件角度,调向臂、位置调整装置调整定位带极堆焊头的位置和角度,以及用定位带极堆焊头组件与机架位置调整定位带极堆焊头位置相结合,多角度多方法调整工件表面与定位带极堆焊头之间的距离和角度,实现了定位带极堆焊头与工件表面之间距离保持恒定,定位带极堆焊头与待加工工件表面的夹角保持在90° ±10°的范围,使得产品良率高,一致性好;且其操作简单,基本实现机械化、自动化,减小了工人的劳动强度,极大的提闻的广品的品质及生广效率。
附图说明
[0019] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制,在附图中:
[0020] 图1为非规则表面的耐高温氯腐蚀层全自动堆焊装置的结构示意图。
[0021] 图2为自动堆焊水平表面时定位带极堆焊头组件的局部结构示意图。
[0022] 图3为自动堆焊上升表面的局部结构示意图。
[0023] 图4为自动堆焊下降表面的局部结构示意图。
[0024] 10——定位带极堆焊头组件、
[0025] 11——定位带极堆焊头、12——调向臂、13——横向伸缩臂、14——纵向伸缩臂、
15-第一绝缘垫板、16-第二绝缘垫板、17-第一测位触头、18-第二测位触头、
19—执行机构箱、
[0026] 20——机架、
[0027] 21—机架横梁、22—机架立柱、23——机架滑轨、24——滑轮组、
[0028] 30——工件座、
[0029] 31——工件板、32——支座架、33——底座板、
[0030] 40——待加工工件、
[0031] 50——集中控制器。
具体实施方式
[0032] 以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0033] 如图1至图4所示,非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,包括机架20,机架20设置测位装置和至少一个定位带极堆焊头组件10,定位带极堆焊头组件10可沿机架20水平移动,还至少包括一工件座30,工件座30可使放置其上的工件转动一定角度,定位带极堆焊头组件10包括定位带极堆焊头11以及调整定位带极堆焊头11位置的位置调整装置,位置调整装置包括纵向伸缩臂14、横向伸缩臂13和调向臂12,纵向伸缩臂14与横向伸缩臂13连接,调向臂12的一端与纵向伸缩臂14或者横向伸缩臂13的一端铰接,调向臂12可绕铰接点转动,定位带极堆焊头11固接于调向臂12,调向臂12转动的限位角度为±45°。
[0034] 定位带极堆焊头组件10包括测位装置,所述测位装置包括第一测位触头17和第二测位触头18,第一测位触头17设置于定位带极堆焊头组件10 —侧,第二测位触头18设置于定位带极堆焊头11 一侧;第一测位触头17通过第一测位触头17的导向件固定在执行机构箱19上,第一测位触头17可通过第一测位触头17导向件的导向槽进行竖直方向的上下运动;第二测位触头18通过第二测位触头18的导向件固定在定位带极堆焊头11上,第二测位触头18可通过第二测位触头18导向件的导向槽沿着定位带极堆焊头11的长边方向进行上下运动。
[0035] 定位带极堆焊头组件10还包括执行机构箱19,执行机构箱19与机架20相连接,位置调整装置连接于执行机构箱19,纵向伸缩臂14与横向伸缩臂13之间连接有第一绝缘垫板15。
[0036] 定位带极堆焊头11与调向臂12之间连接有第二绝缘垫板16。
[0037] 工件座30包括底座板33以及用于放置工件的工件板31,底座板33设有向上凸起的支座架32,工件板31的底部铰接于支座架32 ;工件板31用来固定待加工工件40,工件板31以与支座架32铰接点为轴心进行转动,转动的限位角度为±45°。
[0038] 机架20包括机架立柱22和机架横梁21,机架横梁21固接于机架立柱22,定位带极堆焊头组件10滑动连接于机架横梁21,机架立柱22的下端还设有滑动组件;机架20包括机架座板、机架滑轨23、滑轮组24、机架立柱22和机架横梁21,机架滑轨23的上端与滑轮组24相连,下端与机架座板固定在一起;机架立柱22上端与机架横梁21连接,机架立柱22下端与滑轮组24之间采用螺栓连接;机架横梁21上沿水平方向布置有齿条,定位带极堆焊头组件10通过齿轮与机架横梁21连接,并且可以沿齿条方向进行水平运动;机架座板、机架滑轨23、滑轮组24和机架立柱22均为左右对称分布。
[0039] 滑动组件包括设置于机架立柱22底端的滑轮组24以及机架滑轨23,滑轮组24在机架滑轨23上滑动,机架滑轨23垂直于机架20所在平面。
[0040] 还设有集中控制器50,集中控制器50控制定位带极堆焊头11、滑轮组24与机架滑轨23、与执行机构箱19、横向伸缩臂13、调向臂12、纵向伸缩臂14、工件板31的运动以及定位带极堆焊头组件10与机架横梁21之间的相对运动,可以根据内部设定的程序自动控制也可以进行手动控制,由电机负责执行运动指令。
[0041] 集中控制器50包含数据处理器、操控面板和显示器,数据处理器用于处理各运动机构的运行数据,并根据内置的算法进行数据处理;操控面板用于手动操控进行手动堆焊,包含设备的开启、停机、各运动机构的运动调节等功能;显示器用于显示各项运行数据。
[0042] 集中控制器50固定在右侧的机架立柱22上,集中控制器50与执行机构箱19、横向伸缩臂13、纵向伸缩臂14、调向臂12、第一测位触头17、第二测位触头18、工件板31、滑轮组24及其以上部件的驱动电机等运动执行机构进行电路连接。
[0043] 使用非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置的堆焊方法,具体步骤如下:
[0044] 第一测位触头17沿着第一测位触头17的导向件的导向槽进行竖直方向的上下运动可以测量出待加工工件40在竖直方向上高度变化的数据,同时记录定位带极堆焊头组件10与机架横梁21之间水平运动数据,由此可以得到待加工工件40的二维表面数据,经过数据处理器的处理后可以生成待加工工件40的表面曲线。
[0045] 第二测位触头18沿着第二测位触头18导向件的导向槽进行上下运动,同时结合调向臂12的变化可以得到定位带极堆焊头11的运行数据,经过数据处理器的处理后可以生成定位带极堆焊头11的运动曲线,所得的数据作为一种轨迹反馈,用于调整定位带极堆焊头11的运动。
[0046] (I)、水平表面的自动堆焊
[0047] 在待加工工件40水平表面的堆焊过程中,调向臂12自动调节成竖直向下,工件座30调节成水平,根据第一测位触头17对该位置的高度记录,位置调整装置对定位带极堆焊头11进行竖直方向上的高度调节,以满足定位带极堆焊头11与待加工工件40的最佳堆焊高度,同时根据数据处理器生成的待加工工件40的表面曲线进行判断是否需要采用定位带极堆焊头组件10在机架20上进行水平移动,当待加工工件40表面的水平位移距离小于横向伸缩臂13的移动范围时,仅使用横向伸缩臂13进行水平移动,当待加工表面的水平位移距离大于横向伸缩臂13的移动范围时,使用定位带极堆焊头组件10在机架20上进行水平移动,由此完成水平表面的自动堆焊;
[0048] (2)、上升表面的自动堆焊
[0049] 在待加工工件40上升表面的堆焊过程中,数据处理器生成的待加工工件40的表面曲线得出上升表面的仰角,首先调节工件座30的倾斜角度,当工件表面仰角小于45°时,仅调节工件座30的角度,调向臂12的方向依然保持竖直向下,当工件表面仰角大于45°时,调节调向臂12的方向,以满足定位带极堆焊头11与待加工工件40表面的夹角处在90° ±10°的范围,同时调整位置调整装置进行竖直方向上的高度调节,以满足定位带极堆焊头11与待加工工件40的最佳堆焊高度,通过横向伸缩臂13和移动定位带极堆焊头组件10在机架20上的位置进行水平移动,由此完成上升表面的自动堆焊;
[0050] (3)、下降表面的自动堆焊
[0051] 在待加工工件40下降表面的堆焊过程中,数据处理器生成的待加工工件40的表面曲线得出下降表面的俯角,首先调节工件座30的倾斜角度,当工件表面俯角小于45°时,仅调节工件座30的角度,调向臂12的方向依然保持竖直向下,当工件表面俯角大于45°时,调节调向臂12的方向,以满足定位带极堆焊头11与待加工工件40表面的夹角处在90° ±10°的范围,同时调整位置调整装置进行竖直方向上的高度调节,以满足定位带极堆焊头11与待加工工件40的最佳堆焊高度,通过横向伸缩臂13和移动定位带极堆焊头组件10在机架20上的位置进行水平移动,由此完成下降表面的自动堆焊。
[0052] 由于本实用新型使用移动定位带极堆焊头组件10代替焊工手工堆焊,不仅保证了堆焊熔覆的质量,而且降低了工人的劳动强度,同时通过设置的两个测位触头分别得到待加工工件40表面的二维曲线和定位带极堆焊头11的运动轨迹,通过对比两条曲线的差异从而进行定位带极堆焊头11的自动调节,有效保证了定位带极堆焊头11的堆焊效果,在进行水平移动时有限调节横向伸缩臂13,达到了更加精确化的微调目的。
[0053] 最后应说明的是:以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其特征在于:包括机架,所述机架设置测位装置和至少一个定位带极堆焊头组件,所述定位带极堆焊头组件可沿所述机架水平移动,还至少包括一工件座,所述工件座可使放置其上的工件转动一定角度,所述定位带极堆焊头组件包括定位带极堆焊头以及调整所述定位带极堆焊头位置的位置调整装置,所述位置调整装置包括纵向伸缩臂、横向伸缩臂和调向臂,所述纵向伸缩臂与所述横向伸缩臂连接,所述调向臂的一端与所述纵向伸缩臂或者所述横向伸缩臂的一端铰接,所述调向臂可绕铰接点转动,所述定位带极堆焊头固接于所述调向臂。
2.根据权利要求1所述的非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其特征在于:所述测位装置包括第一测位触头和第二测位触头,所述第一测位触头设置于所述定位带极堆焊头组件一侧,所述第二测位触头设置于所述定位带极堆焊头一侧。
3.根据权利要求2所述的非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其特征在于:所述定位带极堆焊头组件还包括执行机构箱,所述执行机构箱设与所述机架相连接,所述位置调整装置连接于所述执行机构箱,所述纵向伸缩臂与所述横向伸缩臂之间连接有第一绝缘垫板。
4.根据权利要求3所述的非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其特征在于:所述定位带极堆焊头与所述调向臂之间连接有第二绝缘垫板。
5.根据权利要求4所述的非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其特征在于:所述工件座包括底座板以及用于放置工件的工件板,所述底座板设有向上凸起的支座架,所述工件板的底部铰接于所述支座架。
6.根据权利要求5所述的非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其特征在于:所述机架包括机架立柱和机架横梁,所述机架横梁固接于所述机架立柱,所述定位带极堆焊头组件滑动连接于所述机架横梁,所述机架立柱的下端还设有滑动组件。
7.根据权利要求6所述的非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其特征在于:所述滑动组件包括设置于所述机架立柱底端的滑轮组以及机架滑轨,所述滑轮组在所述机架滑轨上滑动,所述机架滑轨垂直于所述机架所在平面。
8.根据权利要求7所述的非规则表面的耐高温氯腐蚀层自动堆焊装置,其特征在于:还设有集中控制器,所述集中控制器控制所述机架、所述定位带极堆焊头组件、所述位置调整装置、所述工件板以及所述定位带极堆焊头运动。
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