CN209078013U - 预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱 - Google Patents

Abstract

提供一种预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，包括炉外轨道，炉外轨道上设炉室，炉室前后设前炉门和后炉门，炉室上端设三个等离子焊枪接口、抽真空接口和充氩接口，三个等离子焊枪接口上连接三把等离子焊枪，炉室外设有为三把等离子焊枪独立配置的焊接电源，抽真空接口上连接抽真空系统，充氩接口与充氩系统连接，炉室内部设有炉内台车，炉室与冷却水系统和压缩空气系统相连，炉室上还设有压力平衡系统和操作踏台。本实用新型中炉室上设三支等离子焊枪，三支枪能独立或同时对电极进行焊接，大大的提高了生产效率；当更换某一等离子焊枪时，将对应焊枪移出炉室外处理，不破坏炉内气氛，减少停炉时间，不影响其它等离子焊枪工作，保证生产有序进行。

Description

预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱

技术领域

本实用新型属有色金属合金冶炼技术领域，具体涉及一种预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱。

背景技术

随着钛等合金在化工、航空及核电等领域的发展，真空自耗电弧熔炼技术有了很大的发展，大型真空获得装置出现后，具有现代工业规模的真空自耗电弧重熔技术得到了迅速的发展。国内常用的焊接设备是真空等离子焊箱，目前国内大型稀有金属冶炼企业熔炼的单个铸锭已达到10吨，这就要求真空等离子焊箱能够长时间高效稳定的工作。而目前国内使用的等离子焊箱一般采用单枪或双枪形式的结构，在使用过程中，由于焊接和冷却用时间较长，严重影响了使用效率。因此有必要提出改进。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，本实用新型中在炉室上设置三支等离子焊枪，三支等离子焊枪能够独立的或同时对钛电极进行焊缝焊接，相比与现有的单炉室焊箱，大大的提高了生产效率；三支等离子焊枪分别配置独立的焊接电源，当需要更换维修某一等离子焊枪时，可将对应的等离子焊枪移出炉室外进行处理，不破坏炉内气氛，大大减少了停炉时间，不影响其他等离子焊枪的工作，保证生产有序进行。

本实用新型采用的技术方案：预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，包括一炉外轨道，所述炉外轨道上设有炉室，所述炉室前后端均设有前炉门和后炉门，所述炉室上端设有三个等离子焊枪接口、抽真空接口和充氩接口，所述三个等离子焊枪接口上连接有三把等离子焊枪，所述炉室外设有为三把等离子焊枪独立配置的焊接电源，所述焊接电源与电控柜连接，所述抽真空接口上连接有抽真空系统，所述充氩接口与充氩系统连接，所述炉室内部设有炉内台车，所述炉内台车能够沿着炉外轨道通过前炉门进出炉室，所述炉内台车上设有电极夹具，所述电极夹具上设有液压压紧装置，所述炉室与冷却水系统和压缩空气系统相连，所述炉室上还设有压力平衡系统和操作踏台。

对上述技术方案的进一步限定，所述炉室整体为双层水冷结构且进出水管与冷却水系统连接，所述前炉门和后炉门均为单层不锈钢，所述前炉门和后炉门均采用气动夹具自动锁紧，所述前炉门有电机驱动完成炉门平移动作且采用夹紧气缸完成推开及夹紧炉门作用，所述后炉门采用转轴式人工手动旋转开闭且采用旋转夹紧气缸完成炉门夹紧；所述炉室上设有人工操作观察窗、炉内照射灯光孔、摄像观察窗。

对上述技术方案的进一步限定，所述抽真空系统的配置为ZJ-1200罗茨泵、ZJ-2500罗茨泵、两台H-150DV滑阀泵、泄压罐以及2X-30真空泵。

对上述技术方案的进一步限定，所述等离子焊枪采用水冷铜头结构，所述等离子焊枪的上下移动采用交流数字伺服电机驱动滚珠丝杠实现，所述三个等离子焊枪可单独或同时对工件进行焊接；所述焊接电源内部设有为三个等离子焊枪独立提供电源的三个等离子电源，所述三个等离子电源由三个电控柜独立控制；所述等离子电源采用IGBT逆变等离子电源。

对上述技术方案的进一步限定，所述炉内台车采用型材焊接加工而成，所述炉内台车由伺服电机驱动在炉室内直线移动，所述电极夹具通过托辊驱动其上的电极旋转，所述托辊中心距有电机带动正反向丝杠进行，所述托辊与电极接触的部位采用不锈钢制成且其他部位采用碳钢防锈处理。

对上述技术方案的进一步限定，所述充氩系统包括氩气瓶和氩气流量控制系统，所述氩气瓶经减压汇流排后分五路，其中一路供炉室内充氩气达到工艺要求的压力，其中三路经二次降压通过气体浮子流量控制器供三个等离子焊枪产生等离子体使用，另外一路供炉室内的氩气吹尘装置使用。

对上述技术方案的进一步限定，所述压力平衡系统包括泄压装置，所述泄压装置有泄压罐、真空泵和阀门组成，所述泄压罐与炉室之间由电动阀门和手动阀门并联。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案设备结构上采用单炉室，并在此炉室上设置三支等离子焊枪，三支等离子焊枪能够独立的或同时对钛电极进行焊缝焊接，相比与现有的单炉室焊箱，大大的提高了生产效率；而且在一个炉室上设置的三个焊枪，不但有利于生产效率的提升，并且节约了建炉面积，利用有限的场地达到高的出产率；

2、本方案中对三支等离子焊枪分别配置独立的焊接电源和电控柜，当需要更换维修某一等离子焊枪时，可关闭对应的插板阀而将对应的等离子焊枪移出炉室外进行处理，不用破坏炉内气氛，大大减少了停炉时间，不影响其他等离子焊枪的工作，保证的生产有序进行。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图；

图2为本实用新型的结构俯视图。

具体实施方式

下面结合附图1-2描述本实用新型的实施例。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图1-2，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，如图1和2所示，包括一炉外轨道1，所述炉外轨道1上设有炉室2，所述炉室2前后端均设有前炉门3和后炉门4，所述炉室2上端设有三个等离子焊枪接口6、抽真空接口11和充氩接口13，所述三个等离子焊枪接口6上连接有三把等离子焊枪5，所述炉室2外设有为三把等离子焊枪5独立配置的焊接电源16，所述焊接电源16与电控柜18连接，所述抽真空接口11上连接有抽真空系统10，所述充氩接口13与充氩系统12连接，所述炉室2内部设有炉内台车7，所述炉内台车7能够沿着炉外轨道1通过前炉门3进出炉室2，所述炉内台车7上设有电极夹具8，所述电极夹具8上设有液压压紧装置9，所述炉室2与冷却水系统14和压缩空气系统15相连，所述炉室2上还设有压力平衡系统19和操作踏台20。

所述炉室2整体为双层水冷结构且进出水管与冷却水系统14连接，所述炉室2分段冷却以保证充分的冷却降温效果，以提高焊接效率，每段单独进出水，并在每段底部装有反冲洗阀门。所述前炉门3和后炉门4均为单层不锈钢材料制成，所述前炉门3和后炉门4均采用气动夹具自动锁紧，所述前炉门3由电机驱动完成炉门平移动作且采用夹紧气缸完成推开及夹紧炉门，所述后炉门4采用转轴式人工手动旋转开闭且采用旋转夹紧气缸完成炉门夹紧，前炉门3的动作进行连锁控制，便于清扫炉室2和装出炉使用，后炉门4供安装检修使用。

所述炉室2上设有人工操作观察窗、炉内照射灯光孔、摄像观察窗。人工操作观察窗采用多片式结构，旋转替换使用，人工操作观察窗的外层滤光片通过气缸气动旋转，人工操作观察窗的炉室内部设有氩气管道，工作过程中用氩气吹走附着在玻璃片上的灰尘；人工操作观察窗对焊枪和电极间的电弧进行观察，以便操作人员掌握实际的焊接情况和电弧的稳定情况。炉体顶部放有炉内照射灯光孔，当不起弧焊接时，由气缸将滤光片移开摄像头，以便人工观察电极和枪的对中情况，滤光片前方安装六个耐高温玻璃挡渣片，当一个镜片被污染时，由步进电机将一个新的镜片旋转到观察位置。

所述抽真空系统10主要是为了预先抽除炉内及电极的气体，以减少炉内的氧含量，防止电极被氧化。所述抽真空系统10的配置为ZJ-1200罗茨泵、ZJ-2500罗茨泵、两台H-150DV滑阀泵、泄压罐以及2X-30真空泵。

所述等离子焊枪5采用水冷铜头结构，以保证冷却效果好，所生产出的电极符合航空和军工等级要求。所述等离子焊枪5的上下移动采用交流数字伺服电机驱动滚珠丝杠实现，其精度高、反应速度快，能很好地跟踪焊接电压的变化。所述三个等离子焊枪5可单独或同时对工件进行焊接；所述焊接电源16内部设有为三个等离子焊枪5独立提供电源的三个等离子电源17，所述三个等离子电源17由三个电控柜18独立控制；当需要更换维修某一等离子焊枪时，可将对应的等离子焊枪移出炉室外进行处理，不用破坏炉内气氛，大大减少了停炉时间，不影响其他等离子焊枪的工作，保证生产有序进行。所述等离子电源17采用IGBT逆变等离子电源，具有自动接触式起弧功能，体积小、工作可靠稳定、起弧电流、焊接电流、延时时间均任意可调。

所述炉内台车7采用型材焊接加工而成，其挠度、刚度可以确保长期使用不变形，所述炉内台车7由伺服电机驱动在炉室2内直线移动，所述电极夹具8通过托辊驱动其上的电极旋转，为适应不同直径的电极，所述托辊中心距由电机带动正反向丝杠进行，所述托辊与电极接触的部位采用不锈钢制成且其他部位采用碳钢防锈处理。

所述压缩空气系统15主要是为真空挡板阀和气动夹具提供动力，主要由储气罐、三联体、阀门、电接点压力表、各种电磁阀、手阀、分配器及管道等组成。所述冷却水系统14是一套独立的系统，主要用于炉室2、真空泵的冷却，采取带压供水、带压排出的方式，进水压力0.3Mpa，冷却水温小于30摄氏度，所述冷却水系统14由总进水管上的测温装置、压力监测计、流量计及各回水支管上的流量计、管道、阀门等构成。其中，所述等离子枪5和等离子电源17由单独的纯净软化水冷却系统冷却，通过换热器冷却纯水系统，等离子枪5和等离子电源17分别安装有流量监测装置及温度监测装置，确保等离子焊枪水压和水温正常，纯水系统的冷却水温≤30℃，压力大于0.6Mpa。

所述充氩系统12包括氩气瓶和氩气流量控制系统，所述氩气瓶经减压汇流排后分五路，其中一路供炉室2内充氩气达到工艺要求的压力，其中三路经二次降压通过气体浮子流量控制器供三个等离子焊枪5产生等离子体使用，另外一路供炉室2内的氩气吹尘装置使用。

所述压力平衡系统19包括泄压装置，所述泄压装置有泄压罐、真空泵和阀门组成，所述泄压罐与炉室2之间由电动阀门和手动阀门并联，实现自动泄压和手动泄压。生产时，炉内工作压力(Ar气)为30000Pa～60000Pa，焊接时当炉内压力低于30000Pa时，所述充氩系统12自动充氩；焊接时当炉内压力超过60000Pa时，系统自动开启阀门，通过泄压罐排出气体使炉内至设定的压力。

所述等离子焊枪5、焊接电源16、抽真空系统10、充氩系统12、炉内台车7、电极夹具8、冷却水系统14、压缩空气系统15、压力平衡系统19和操作踏台20均统一由电控系统控制，电控系统用于控制整个焊接工作过程，采用S7-300可编程控制器和IPC工业控制机，运用profibusDP总线和工业以太网，实现远程通讯和控制，以及设备、工艺、生产过程信息的共享。可在操作台计算机上实现远程控制，同时在炉室2上设有炉前操作盒，可就近操作。电控系统还具备远程控制一键式自动起弧、焊接功能，可实现操作人员在操作室进行整根电极的焊接及监控。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (7)

1.预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，包括一炉外轨道(1)，所述炉外轨道(1)上设有炉室(2)，所述炉室(2)前后端分别设有前炉门(3)和后炉门(4)，其特征在于：所述炉室(2)上端设有三个等离子焊枪接口(6)、抽真空接口(11)和充氩接口(13)，所述三个等离子焊枪接口(6)上连接有三把等离子焊枪(5)，所述炉室(2)外设有为三把等离子焊枪(5)独立配置的焊接电源(16)，所述焊接电源(16)与电控柜(18)连接，所述抽真空接口(11)上连接有抽真空系统(10)，所述充氩接口(13)与充氩系统(12)连接，所述炉室(2)内部设有炉内台车(7)，所述炉内台车(7)能够沿着炉外轨道(1)通过前炉门(3)进出炉室(2)，所述炉内台车(7)上设有电极夹具(8)，所述电极夹具(8)上设有液压压紧装置(9)，所述炉室(2)与冷却水系统(14)和压缩空气系统(15)相连，所述炉室(2)上还设有压力平衡系统(19)和操作踏台(20)。

2.根据权利要求1所述的预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，其特征在于：所述炉室(2)整体为双层水冷结构且进出水管与冷却水系统(14)连接，所述前炉门(3)和后炉门(4)均为单层不锈钢，所述前炉门(3)和后炉门(4)均采用气动夹具自动锁紧，所述前炉门(3)有电机驱动完成炉门平移动作且采用夹紧气缸完成推开及夹紧炉门，所述后炉门(4)采用转轴式人工手动旋转开闭且采用旋转夹紧气缸完成炉门夹紧；所述炉室(2)上设有人工操作观察窗、炉内照射灯光孔、摄像观察窗。

3.根据权利要求1所述的预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，其特征在于：所述抽真空系统(10)的配置为ZJ-1200罗茨泵、ZJ-2500罗茨泵、两台H-150DV滑阀泵、泄压罐以及2X-30真空泵。

4.根据权利要求1所述的预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，其特征在于：所述等离子焊枪(5)采用水冷铜头结构，所述等离子焊枪(5)的上下移动采用交流数字伺服电机驱动滚珠丝杠实现，所述三个等离子焊枪(5)可单独或同时对工件进行焊接；所述焊接电源(16)内部设有为三个等离子焊枪(5)独立提供电源的三个等离子电源(17)，所述三个等离子电源(17)由三个电控柜(18)独立控制；所述等离子电源(17)采用IGBT逆变等离子电源。

5.根据权利要求1所述的预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，其特征在于：所述炉内台车(7)采用型材焊接加工而成，所述炉内台车(7)由伺服电机驱动在炉室(2)内直线移动，所述电极夹具(8)通过托辊驱动其上的电极旋转，所述托辊中心距由电机带动正反向丝杠进行，所述托辊与电极接触的部位采用不锈钢制成且其它部位采用碳钢防锈处理。

6.根据权利要求1所述的预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，其特征在于：所述充氩系统(12)包括氩气瓶和氩气流量控制系统，所述氩气瓶经减压汇流排后分五路，其中一路供炉室(2)内充氩气达到工艺要求的压力，其中三路经二次降压通过气体浮子流量控制器供三个等离子焊枪(5)产生等离子体使用，另外一路供炉室(2)内的氩气吹尘装置使用。

7.根据权利要求1所述的预抽真空氩气保护三枪式等离子焊箱，其特征在于：所述压力平衡系统(19)包括泄压装置，所述泄压装置由泄压罐、真空泵和阀门组成，所述泄压罐与炉室(2)之间由电动阀门和手动阀门并联。