CN209452968U - 用于狭小空间的带极堆焊操作架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接制造领域，公开了一种用于狭小空间的带极堆焊操作架。该带极堆焊操作架利用可伸缩和转动调整的支架，可以将机头送至狭小空间内部的各个位置，全方位地实现狭小空间的内部堆焊，其相对现有的堆焊方式，极大提高了泵壳堆焊的效率，改善了内壁堆焊的堆焊质量以及操作工的工作环境。

Description

用于狭小空间的带极堆焊操作架

技术领域

本实用新型涉及焊接制造领域，尤其是一种用于狭小空间的带极堆焊操作架。

背景技术

堆焊是用焊接的方法将具有一定性能(耐磨、耐蚀或特殊性能)的材料堆敷在焊件表面上的一种工艺过程，或修复外形不合格的金属旧零件的工艺方法。堆焊的应用范围极广，如为了增加耐磨性在汽车转动轴上加锰加硅的堆焊挖掘机铲齿表面堆焊是为了增加耐磨性以提高使用寿命；在碳钢上堆焊不锈钢以增加碳钢的耐腐蚀能力。常用的工程零件容易磨损或腐蚀，因此采用恰当的堆焊，能提高零部件的使用寿命、节省制造及维修费用外，还可以缩短修理和更换零件的时间，减少停机、停产的损失，从而提高生产率，降低生产成本。因此，堆焊是机械工业中的一种重要制造方法，广泛应用于各行各业的制造工作中。

核岛中使用的主循环泵又称冷却剂泵，简称主泵，为核反应堆的心脏。它是核动力装置的重要设备之一，也是反应堆冷却剂系统中唯一高速旋转的设备。主泵安放在在安全壳内，处于高温、高湿及γ射线辐射的环境下且为大功率旋转设备，工作条件极为恶劣，因此主泵对制造质量要求很严格。为了满足耐腐蚀的要求，泵壳内壁需要进行不锈钢堆焊，但泵壳内壁内腔狭小，且形状极其复杂，泵壳内壁堆焊为泵壳制造过程中的一个难点，用于内壁堆焊的方法有如下几种：

①焊条电弧焊：手工堆焊多用于结构复杂的部件，但堆焊效率低堆焊质量较差；

②钨极氩弧堆焊：钨极氩弧堆焊常见有单钨极和双钨极堆焊，堆焊质量好，但即使采用双钨极机头堆焊，堆焊效率同样较低。

③带极堆焊：而带极堆焊其表面质量较好，且堆焊效率非常高，常用于筒体封头等较为规则的零件表面堆焊，但受设备制约，无法对形状复杂的零件如核电上的主泵的泵壳进行堆焊。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于狭小空间的带极堆焊操作架，实现如核电主泵泵壳等狭小空间内部的快速和高质量的堆焊。

本实用新型公开的用于狭小空间的带极堆焊操作架，包括外架体和堆焊支架，所述堆焊支架包括至少一节伸缩杆，所述伸缩杆与外架体之间以及相邻伸缩杆之间均通过转动关节相连接，末端的伸缩杆上设置有堆焊机头安装板；

所述转动关节包括固定部、转动部、铰接轴、锁定杆和位于两侧的调节锁定板，所述固定部和转动部分别位于通过转动关节相连接的两个部件上，所述调节锁定板设置于固定部上并且沿转动部的转动方向设置，所述铰接轴连接于两侧调节锁定板之间，所述转动部通过铰接轴铰接于两侧调节锁定板之间；

所述调节锁定板上以铰接轴为圆心设置有调节孔，所述转动部上对应调节孔设置有与锁定杆直径适配的连接孔，所述锁定杆穿过调节孔和连接孔将转动部位置锁定。

优选地，所述调节孔为以铰接轴为圆心设置的弧形长孔，所述锁定杆为螺栓。

优选地，所述调节孔为以铰接轴为圆心设置的多个圆孔，所述锁定杆为螺栓或者插销杆。

优选地，所述铰接轴中心至固定部的距离为D1，所述铰接轴中心至转动部对应端面及侧面的最大距离为D2，且D1≥D2。

优选地，末端的伸缩杆的端面及侧面均设置有堆焊机头安装板，单个堆焊机头安装板上设置有至少两个安装位。

优选地，所述伸缩杆包括套管和设置于套管中的内杆，所述套管设置有贯穿其侧壁的伸缩锁定螺钉，所述伸缩锁定螺钉顶紧锁定内杆的伸出长度。

优选地，所述外架体包括底座、竖向支撑杆和横向支杆，所述竖向支撑杆设置于底座上，所述横向支杆(13)连接于竖向支撑杆上。

优选地，所述竖向支撑杆和横向支杆之间通过可调连接件相互连接，所述可调连接件包括竖向设置的竖向调节套和横向设置的横向调节套，所述竖向调节套和横向调节套相互连接，所述竖向调节套套接于竖向支撑杆上，所述横向调节套套接于横向支杆上；

所述竖向调节套上螺纹连接有贯穿其侧壁的竖向锁定螺钉，所述竖向锁定螺钉顶紧锁定横向支杆的竖向位置，所述横向调节套上螺纹连接有贯穿其侧壁的横向锁定螺钉，所述横向锁定螺钉顶紧锁定横向支架的横向位置。

优选地，所述伸缩杆的数量为两节。

本实用新型的有益效果是：该带极堆焊操作架利用可伸缩和转动调整的支架，可以将机头送至狭小空间内部的各个位置，全方位地实现狭小空间的内部堆焊，其相对现有的堆焊方式，极大提高了泵壳堆焊的效率，改善了内壁堆焊的堆焊质量以及操作工的工作环境。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是转动关节一种实施方式的示意图；

图3是转动关节另一种实施方式的示意图；

图4是转动关节的俯视图；

图5是伸缩杆的示意图；

图6是可调连接件的示意图。

图7～10是泵壳的斜角堆焊示意图；

图11～14是泵壳水平堆焊示意图；

图15～18是泵壳垂直堆焊示意图。

附图标记：外架体1，底座11，竖向支撑杆12，横向支杆13，堆焊支架2，伸缩杆20，套管21，内杆22，伸缩锁定螺钉23，转动关节3，固定部31，转动部32，铰接轴33，调节锁定板34，锁定杆35，调节孔36，可调连接件4，竖向调节套41，横向调节套42，竖向锁定螺钉43，横向锁定螺钉44，泵壳5，堆焊机头6。

具体实施方式

下面以泵壳的内部堆焊为例，结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的用于狭小空间的带极堆焊操作架，包括外架体1和堆焊支架2，所述堆焊支架2包括至少一节伸缩杆20，所述伸缩杆20与外架体1之间以及相邻伸缩杆20之间均通过转动关节3相连接，末端的伸缩杆20上设置有堆焊机头安装板，用于安装堆焊机头6；

所述转动关节3包括固定部31、转动部32、铰接轴33、锁定杆35和位于两侧的调节锁定板34，所述固定部31和转动部32分别位于通过转动关节3相连接的两个部件上，所述调节锁定板34设置于固定部31上并且沿转动部32的转动方向设置，所述铰接轴33连接于两侧调节锁定板34之间，所述转动部32通过铰接轴33铰接于两侧调节锁定板34之间；

所述调节锁定板34上以铰接轴33为圆心设置有调节孔36，所述转动部32上对应调节孔36设置有与锁定杆35直径适配的连接孔，所述锁定杆35穿过调节孔36和连接孔将转动部32位置锁定。

与绝大多数狭小空间一样，泵壳5内表面可以划分为三中堆焊区域：内角区域、与轴向大体垂直的区域以及与轴向大体平行的区域。本实用新型在外架体1上连接有至少一节伸缩杆20，伸缩杆20的数量根据实际堆焊对象的实际情况确定，一般而言，采用两节伸缩杆20即能实现绝大多数狭小空间内部的堆焊，通过伸缩杆20的伸缩与转动，使的安装于末端的伸缩杆20上堆焊机头6可以到达各个堆焊区域。如图7～10所示为泵壳5的斜角堆焊示意图；图11～14是泵壳5水平堆焊示意图；图15～18是泵壳5垂直堆焊示意图。

如图4所示，伸缩杆20与外架体1之间以及相邻伸缩杆20之间均通过转动关节3相连接，转动关节3固定部31和转动部32，固定部31和转动部32分别位于通过转动关节3相连接的两个部件上，也就是说，若转动关节3位于伸缩杆20与外架体1之间，则伸缩杆20和外架体1上分别设置固定部31和转动部32，若动关节位于相邻伸缩杆20之间，则两伸缩杆20分别设置固定部31和转动部32。由于转动是相对的，因此，实质上无论转动部32与固定部31设置于哪边均是可行的。

在伸缩杆20转动到位后，可以通过锁定杆35穿过调节锁定板34的调节孔36和转动部32的连接孔，将调节锁定板34与转动部32锁住，实现伸缩杆20的位置锁定。其中连接孔的大小与锁定杆35的直径相适配，使锁定杆35穿过连接孔后，伸缩杆20不发生晃动。如图2所示，调节孔36可以为以铰接轴33为圆心设置的弧形长孔，其可以实现伸缩杆20角度的连续调整，在锁定时，就需要使锁定杆35在弧形长孔内不发生，因此锁定杆35需要采用螺栓，通过螺栓的紧固实现锁定杆35位置的锁定。如图3所示，调节孔36为以铰接轴33为圆心设置的多个圆孔，则伸缩杆20只能实现特定角度的调整，但是其优势在于，锁定杆35可以采用螺栓或者插销杆等，只要能够穿过调节孔36以及连接孔就能实现锁定，而且锁定的可靠性更高。

伸缩杆20的转动幅度越大越好，为了增大其转动幅度，所述铰接轴33中心至固定部31的距离为D1，所述铰接轴33中心至转动部32对应端面及侧面的最大距离为D2，且D1≥D2。如此，则伸缩杆20的转动幅度可以大于或等于180°，更便于使堆焊机头6到达所有堆焊位置。

为了更大限度地满足不同位置的堆焊要求，末端的伸缩杆20的端面及侧面均设置有堆焊机头安装板，单个堆焊机头安装板上设置有至少两个安装位。如图7～10和15～18即是将堆焊机头6安装在伸缩杆20的侧面，如图11～14则是将堆焊机头6安装在伸缩杆20的端面；而图11和图13虽然堆焊机头6均安装在了伸缩杆20的端面，但是图13的堆焊接头安装位置更低，可以避免堆焊支架2与泵壳55的端口位置干涉。

伸缩杆20可以采用气缸，油缸等，但是由于堆焊空间内部环境恶劣，如图5所示，作为优选方式，所述伸缩杆20包括套管21和设置于套管21中的内杆22，所述套管21设置有贯穿其侧壁的伸缩锁定螺钉23，所述伸缩锁定螺钉23顶紧锁定内杆22的伸出长度。通过调整内杆22伸出套管21的长度可以实现伸缩杆20长度的调整，调整到位后可以紧固伸缩锁定螺钉23实现长度锁定。此种结构在恶劣环境下具有更高的可靠性，且成本较低。

外架体1可以采用常用的架体形式，只要能够支持三种堆焊支架2即可，不过为了避免外架体1与所要堆焊的工件发生位置干涉，堆焊支架2优选安装于悬臂上。作为优选方式，所述外架体1包括底座11、竖向支撑杆12和横向支杆13，所述竖向支撑杆12设置于底座11上，所述横向支杆13连接于竖向支撑杆12上，所述堆焊支架2连接于横向支杆13的端部。

由于泵壳5处于不同的姿态，堆焊支架2对应的高度也需要进行调整，例如图15和图16虽然均是垂直堆焊，但是两者的堆焊位置高度有着较大的差异；而且随着泵壳5姿态的变化，泵壳5与外架体1之间的距离也会发生较大变化，针对这两种情况，如图6所示，所述竖向支撑杆12和横向支杆13之间通过可调连接件4相互连接，所述可调连接件4包括竖向设置的竖向调节套41和横向设置的横向调节套42，所述竖向调节套41和横向调节套42相互连接，所述竖向调节套41套接于竖向支撑杆12上，所述横向调节套42套接于横向支杆13上；

所述竖向调节套41上螺纹连接有贯穿其侧壁的竖向锁定螺钉43，所述竖向锁定螺钉43顶紧锁定横向支杆13的竖向位置，所述横向调节套42上螺纹连接有贯穿其侧壁的横向锁定螺钉44，所述横向锁定螺钉44顶紧锁定横向支架的横向位置。如此，通过调整竖向调节套41与竖向支撑杆12的相对位置，可以实现横向支杆13的高度调整，通过调整横向调节套42与横向支杆13的相对位置，可以实现横向支杆13的横向位置调整，调整到位后可以通过竖向锁定螺钉43与横向锁定螺钉44实现位置锁定。

Claims (9)

1.用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：包括外架体(1)和堆焊支架(2)，所述堆焊支架(2)包括至少一节伸缩杆(20)，所述伸缩杆(20)与外架体(1)之间以及相邻伸缩杆(20)之间均通过转动关节(3)相连接，末端的伸缩杆(20)上设置有堆焊机头安装板；

所述转动关节(3)包括固定部(31)、转动部(32)、铰接轴(33)、锁定杆(35)和位于两侧的调节锁定板(34)，所述固定部(31)和转动部(32)分别位于通过转动关节(3)相连接的两个部件上，所述调节锁定板(34)设置于固定部(31)上并且沿转动部(32)的转动方向设置，所述铰接轴(33)连接于两侧调节锁定板(34)之间，所述转动部(32)通过铰接轴(33)铰接于两侧调节锁定板(34)之间；

所述调节锁定板(34)上以铰接轴(33)为圆心设置有调节孔(36)，所述转动部(32)上对应调节孔(36)设置有与锁定杆(35)直径适配的连接孔，所述锁定杆(35)穿过调节孔(36)和连接孔将转动部(32)位置锁定。

2.如权利要求1所述的用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：所述调节孔(36)为以铰接轴(33)为圆心设置的弧形长孔，所述锁定杆(35)为螺栓。

3.如权利要求1所述的用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：所述调节孔(36)为以铰接轴(33)为圆心设置的多个圆孔，所述锁定杆(35)为螺栓或者插销杆。

4.如权利要求1所述的用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：所述铰接轴(33)中心至固定部(31)的距离为D1，所述铰接轴(33)中心至转动部(32)对应端面及侧面的最大距离为D2，且D1≥D2。

5.如权利要求1所述的用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：末端的伸缩杆(20)的端面及侧面均设置有堆焊机头安装板，单个堆焊机头安装板上设置有至少两个安装位。

6.如权利要求1所述的用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：所述伸缩杆(20)包括套管(21)和设置于套管(21)中的内杆(22)，所述套管(21)设置有贯穿其侧壁的伸缩锁定螺钉(23)，所述伸缩锁定螺钉(23)顶紧锁定内杆(22)的伸出长度。

7.如权利要求1所述的用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：所述外架体(1)包括底座(11)、竖向支撑杆(12)和横向支杆(13)，所述竖向支撑杆(12)设置于底座(11)上，所述横向支杆(13)连接于竖向支撑杆(12)上，所述堆焊支架(2)连接于横向支杆(13)的端部。

8.如权利要求7所述的用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：所述竖向支撑杆(12)和横向支杆(13)之间通过可调连接件(4)相互连接，所述可调连接件(4)包括竖向设置的竖向调节套(41)和横向设置的横向调节套(42)，所述竖向调节套(41)和横向调节套(42)相互连接，所述竖向调节套(41)套接于竖向支撑杆(12)上，所述横向调节套(42)套接于横向支杆(13)上；

所述竖向调节套(41)上螺纹连接有贯穿其侧壁的竖向锁定螺钉(43)，所述竖向锁定螺钉(43)顶紧锁定横向支杆(13)的竖向位置，所述横向调节套(42)上螺纹连接有贯穿其侧壁的横向锁定螺钉(44)，所述横向锁定螺钉(44)顶紧锁定横向支架的横向位置。

9.如权利要求1所述的用于狭小空间的带极堆焊操作架，其特征在于：所述伸缩杆(20)的数量为两节。