CN210360057U - 一种变压器油箱通用焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变压器油箱通用焊接工装，包括工装本体、动力系统和压紧装置，所述工装本体包括底架以及设置在底架上的涡轮、蜗杆和定位装置，所述蜗杆与涡轮相连，涡轮与定位装置相连；所述动力系统用于为工装本体提供动力，带动工装本体的蜗杆、蜗轮传递动力到定位装置；所述压紧装置设置在工装本体上，用于将油箱工件压紧防焊接变形。本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装，通过电机可实现半自动化作业，降低人员的劳动强度；同时可以提高油箱底板拼焊的精度，解决了油箱尺寸控制困难的问题。另外，该焊接工装通用性强，可极大缩短生产周期，极大降低生产制造成本和工装制造成本。

Description

一种变压器油箱通用焊接工装

技术领域

本实用新型涉及变压器特种装备制造技术领域，特别地，涉及一种变压器油箱通用焊接工装。

背景技术

近年来，我国电力需求增长迅速，电网的高速建设拉动了输变电设备的市场需求，特别是高速动车的大范围推广，变压器性能好坏直接影响到行车的安全。随着安全面临着严峻的考验，所以变压器特别是油浸式变压器的油箱是该产品的重要部件之一，高铁对于产品的尺寸要求越来越高，油箱焊接的密封性要求越来越高。如图1所示，油箱由底板一101、底板二102、箱壁一103、箱壁二104和箱盖组成，其中前四个部件的焊接和尺寸要求为整个箱体的关键工序。

由于以往人工手动安装存在误差，导致油箱的一致性总是停留在一个阶段，无法继续提升；同时由于油箱的部件一般比较大比较重，人工移动、校准、压紧等工作量很大，工作效率低；并且由于客户个性化需求多，导致不同的产品都需要制作相应的组焊工装，导致工装成本高，利用率低，占地多，管理难度大等一系列问题。如何解决以上问题，并保证每个油箱的组装一致性、尺寸精度和提高操作者施行焊接效率以及预防变形措施，如何使油箱工装最大程度的做到通用化而降低设计和制造成本，最大限度提高市场竞争力也是企业发展的关键点。

综上所述，急需一种变压器油箱通用焊接工装以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种变压器油箱通用焊接工装，具体技术方案如下：

一种变压器油箱通用焊接工装，包括工装本体、动力系统和压紧装置，所述工装本体包括底架以及设置在底架上的涡轮、蜗杆和定位装置，所述蜗杆与涡轮相连，涡轮与定位装置相连；所述动力系统用于为工装本体提供动力，带动工装本体的蜗杆、蜗轮传递动力到定位装置；所述压紧装置设置在工装本体上，用于将油箱工件压紧防焊接变形。

进一步的，所述定位装置包括定位板、角度调整板和紧固螺栓；所述定位板为L型定位板，定位板的两侧板上均开设有方形滑槽，角度调整板上开设有多组与定位板侧板上的方形滑槽相配合的调节孔，通过紧固螺栓调整定位板和角度调整板之间的角度。

进一步的，所述底架包括底架底梁、底架横梁和辅助底梁，所述底架横梁均布安装在底架底梁上形成工装本体的框架；所述底架横梁上开设有与定位装置上的定位板相配合的 T型槽，所述辅助底梁与动力系统相连。

进一步的，所述工装本体上的蜗杆通过轴承座安装在底架横梁上，动力系统通过同步齿条和同步轮带动蜗杆同步运转；所述工装本体上的涡轮通过涡轮杆和定位装置上的定位轴孔与定位装置连接。

进一步的，所述压紧装置包括压紧横梁以及设置在压紧横梁两端的拉力板、设置在压紧横梁上端的的压力柱和吊环，所述压紧横梁通过拉力板和设置在底架横梁上的卡轴相配合与工装本体相连。

进一步的，所述工装本体还包括多功能支撑块，所述多功能支撑块包括支撑体以及设在支撑体下部的压紧螺孔、T型台和设置在支撑体上部的焊接避让槽；所述多功能支撑块通过T型台与底架横梁相连接，并通过压紧螺孔紧固。

进一步的，所述工装本体还包括电磁吸力装置，所述电磁吸力装置包括电磁吸力本体、电磁吸力盘、电磁吸力定位轴和电磁电力接头；所述电磁吸力本体开设有用于电磁吸力盘横向移动的可滑动通孔槽；电磁吸力定位轴穿过可滑动通孔槽一端与电磁吸力盘相连，另一端与电磁电力接头相连；所述电磁吸力盘上开有用于避免空气阻碍提高磁力吸附能力的空气避让孔。

进一步的，所述动力系统包括减速机、自锁电机、控制器和安装架，利用自锁电机提供动力，通过减速机传递到工装本体中的蜗杆，所述减速机和自锁电机均由控制器控制；所述减速机、自锁电机和控制器均通过螺栓设置在安装架上，安装架与工装本体的辅助底梁进行相连。

进一步的，所述控制器包括显示器、控制按钮和主体机箱，所述显示器和控制按钮设置在主体机箱上；所述定位装置上还设有由控制器控制的距离传感器。

进一步的，焊接工装还包括分别设置在工装本体两端上的保护罩和防尘帘；所述保护罩设置在远离动力系统的一端，并由钢板折弯而成，通过螺栓安装在工装本体上；所述防尘帘设置在靠近动力系统的一端，其材质为耐热弹性橡胶，形状为自折叠形式。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装，包括工装本体、动力系统和压紧装置，通过所述动力系统提供动力，带动工装本体的蜗杆、蜗轮传递动力到定位装置，同时利用涡轮蜗杆原理可带动定位装置进行自由无级移动，从而实现适用不同尺寸的油箱组装的需求。

2、本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装，定位装置包括定位板、角度调整板和紧固螺栓；所述定位板上开设有方形滑槽，角度调整板上开设有多组调节孔，利用紧固螺栓把两者根据产品角度要求任意调节并锁紧，达到角度通用要求。

3、本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装，底架横梁均布安装在底架底梁形成工装本体的框架；底架横梁上开设有T型槽，与定位装置上的定位板的T型槽相配合，达到卡紧和自由移动的功能。同时，工装本体上的三套蜗杆通过轴承座安装在底架横梁上，利用同步齿条和同步轮把三套蜗杆同步运转；所述工装本体上的三套涡轮通过涡轮杆和定位装置上的定位轴孔进行连接；所述的定位装置和底架横梁通过T型槽进行连接，配合涡轮和蜗杆的轮齿咬合，最终使得定位装置可以自由移动。

4、本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装，压紧装置包括压紧横梁、压力柱、吊环和拉力板，通过拉力板、卡轴把压紧横梁和工装本体连接起来，利用压力柱把油箱工件压紧，达到防焊接变形目的。

5、本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装中多功能支撑块上开设有支撑体、压紧螺孔、T型台和焊接避让槽，通过螺栓拧进压紧螺孔内并与T型台相互作用把多功能支撑块固定在底架横梁上；所述焊接避让开孔开设成半圆状缺，避开焊接时的焊缝位置，防止工件与工装粘连；所述支撑体的高度、长度根据工件产品的尺寸所确定，利用不同的尺寸的多功能支撑块可以适用不用的工件组装和焊接达到该实用新型工装的通用性。

6、本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装中电磁吸力装置包括电磁吸力本体、电磁吸力盘、电磁吸力定位轴和电磁电力接头；所述电磁吸力本体开设有可滑动通孔槽，便于电磁吸力盘可以横向移动，使用不同的工件尺寸要求；所述电磁吸力盘上开有空气避让孔，避免空气阻碍提高磁力吸附能力；所述电磁吸力装置通过电磁电力接头的通电和放电达到磁力的吸附和释放，达到压紧工件和卸载工件的作用。

7、本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装通过电机实现了半自动化作业，降低了人员的劳动强度；同时利用距离传感器和控制器而大大提高油箱底板拼焊的精度，解决了油箱尺寸控制困难的问题。同时，若需要焊接其他尺寸的油箱时，只要通过控制器自动重新调整距离，结合角度调整块和多功能支撑块，其他部分都不要重新设计与制作，极大缩短了生产周期，极大降低了生产制造成本和工装制造成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是油浸式变压器油箱的整体结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例油浸式变压器油箱焊接工装整体结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例油浸式变压器油箱焊接工装(除去保护罩和压紧装置) 结构示意图；

图4是图3中的工装本体结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例定位装置的示意图；

图6是本实用新型优选实施例定位装置与工装本体连接结构示意图；

图7是本实用新型优选实施例多功能支撑块的示意图；

图8是电磁吸力装置结构示意图；

图9是压紧装置结构示意图；

图10是动力系统结构示意图；

图11是油箱安装油箱底板一101示意图；

图12是油箱安装底板二102示意图；

图13是油箱防变形压紧和焊接操作示意图；

图14是油箱安装箱壁一103和箱壁二104示意图；

图15是另一种不同形状规格的油箱的组焊工装示意图；

其中，101、底板一，102、底板二，103、箱壁一，104、箱壁二，1、工装本体，1.1、底架底梁，1.2、底架横梁，1.2.1、卡轴，1.2.2、T型槽，1.3、蜗杆，1.4、轴承座，1.5、涡轮，1.6、涡轮杆，1.7、同步齿条，1.8、定位装置，1.8.1、定位板，1.8.1.a、定位轴孔， 1.8.2、角度调整板，1.8.3、紧固螺栓，1.9、距离传感器，1.10、多功能支撑块，1.10.1、支撑体，1.10.2、压紧螺孔，1.10.3、T型台，1.10.4、焊接避让槽，1.11、辅助底梁，1.12、电磁吸力装置，1.12.1、电磁吸力本体，1.12.2、电磁吸力盘，1.12.3、电磁吸力定位轴， 1.12.4、电磁电力接头，1.13、同步轮，2、动力系统，2.1、减速机，2.2、自锁电机，2.3、控制器，2.4、安装架，3、压紧装置，3.1、压紧横梁，3.2、压力柱，3.3、吊环，3.4、拉力板，4、保护罩，5、防尘帘。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图2至图5，本实用新型提供了一种变压器油箱通用焊接工装，尤其适用于油浸式变压器油箱，包括工装本体1、动力系统2和压紧装置3，所述工装本体包括底架以及设置在底架上的涡轮1.5、蜗杆1.3、定位装置1.8和多功能支撑块1.10；所述蜗杆1.3与涡轮1.5相连，涡轮1.5与定位装置1.8相连，所述动力系统2用于为工装本体1提供动力，带动工装本体的蜗杆、蜗轮传递动力到定位装置3；所述压紧装置3设置在工装本体1上，用于将油箱工件压紧防焊接变形。

所述工装本体1包括底架、蜗杆1.3、轴承座1.4、涡轮1.5、涡轮杆1.6、同步齿条1.7、定位装置1.8、距离传感器1.9、多功能支撑块1.10和电磁吸力装置1.12，所述蜗杆1.3和涡轮1.5利用涡轮蜗杆原理可带动定位装置1.8进行自由无级移动。

所述定位装置1.8包括定位板1.8.1、角度调整板1.8.2和紧固螺栓1.8.3；所述定位板 1.8.1为L型定位板，定位板1.8.1的两侧板上均开设有方形滑槽，角度调整板1.8.2上开设有多组与定位板侧板上的方形滑槽相配合的调节孔，利用紧固螺栓1.8.3把两者根据产品角度要求任意调节并锁紧，达到角度通用要求。

所述底架包括底架底梁1.1、底架横梁1.2和辅助底梁1.11，所述底架横梁1.2均布安装在底架底梁1.1上形成工装本体2的框架；底架横梁1.2上开设有T型槽1.2.2，与定位装置1.8上的定位板1.8.1的T型槽相配合，达到卡紧和自由移动的功能。

在一个具体实施方式中，所述工装本体2上有三套蜗杆1.3通过轴承座1.4安装在底架横梁1.2上，利用同步齿条1.7和同步轮1.13把三套蜗杆1.3同步运转；所述工装本体2上的三套涡轮1.5通过涡轮杆1.6串联在一起，并通过定位装置1.8上的定位轴孔1.8.1.a与定位装置1.8相连；所述的定位装置1.8和底架横梁1.2通过T型槽1.2.2进行连接，配合涡轮1.5和蜗杆1.3的轮齿咬合，最终使得定位装置1.8可以自由移动。

所述工装本体还包括多功能支撑块1.10，所述多功能支撑块1.10位于两个定位装置之间，多功能支撑块1.10上开设有支撑体1.10.1、压紧螺孔1.10.2、T型台1.10.3和焊接避让槽1.10.4，通过螺栓拧进压紧螺孔内并与T型台相互作用把多功能支撑块固定在底架横梁1.2上；所述焊接避让开孔1.10.4开设成半圆状缺口，避开焊接时的焊缝位置，防止工件与工装粘连；所述支撑体的高度、长度根据工件产品的尺寸所确定，利用不同的尺寸的多功能支撑块可以适用不用的工件组装和焊接达到该实用新型工装的通用性。

所述电磁吸力装置1.12包括电磁吸力本体1.12.1、电磁吸力盘1.12.2、电磁吸力定位轴1.12.3和电磁电力接头1.12.4；所述电磁吸力本体1.12.1开设有可滑动通孔槽，便于电磁吸力盘1.12.2可以横向移动，使用不同的工件尺寸要求；所述电磁吸力盘1.12.2上开有空气避让孔，避免空气阻碍提高磁力吸附能力；所述电磁吸力装置1.12通过电磁电力接头 1.12.4的通电和放电达到磁力的吸附和释放，达到压紧工件和卸载工件的作用。

所述动力系统2包括减速机2.1、自锁电机2.2、控制器2.3和安装架2.4，利用自锁电机2.2提供动力，通过减速机2.1传递到工装本体1中的蜗杆1.3；通过控制器2.4和距离传感器1.9配合共同配合，达到自动控制。

所述减速机2.1、自锁电机2.2、控制器2.3通过螺栓安装在安装架2.4上，安装架与工装本体2的辅助底梁1.11进行相连，最终把整个动力装置2与工装本体1连接成一体；所述控制器2.3包括显示器2.3.1、控制按钮2.3.2和主体机箱2.3.3，所述显示器2.3.1和控制按钮2.3.2设置在主体机箱2.3.3上。定位装置1.8的距离通过距离传感器1.9反馈在显示器上，再通过控制按钮去控制自锁电机，最终达到控制定位装置的距离，进而达到控制工件的组装尺寸精度。

本实用新型提供的焊接工装还包括分别设置在工装本体两端上的保护罩和防尘帘。所述保护罩4设置在远离动力系统的一端，并由三毫米普通钢板折弯而成，通过螺栓安装在工装本体1上；所述防尘帘5设置在靠近动力系统的一端，其由耐热弹性橡胶制作而成，形状采用自折叠形式，可以随定位装置1.9的移动而移动，与防护罩4一起对工装本体1 起到防护作用，实现工装的整体防护，保证工装的使用寿命和精度维护。

采用本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装进行油箱的焊接，具体步骤是：

第一步骤：如图10所示，根据油箱底板一101、底板二102拼接尺寸要求，先对定位装置上的角度调整板进行移动，达到产品图纸要求后即可把紧固螺栓进行拧紧；再通过显示器上面显示的定位装置的距离，利用控制器上的按钮正转和反转调节，把定位装置的具体移动到图纸要求的宽度尺寸，然后锁定；最后根据油箱底板一101和底板二102的图纸尺寸，选择合适的多功能支撑块，通过螺栓把其固定在工装本体的底架横梁的T型槽内；再然后把电磁吸力装置横向移动到油箱底板一101或底板二102的长度范围内均布位置，调节高度电磁吸盘工作面与定位装置工作面保证在一个平面内，通上电源。

第二步骤：如图11所示，把油箱底板一101放到工装上，长度方向居中摆放，宽度方向靠紧左边的定位装置；

第三步骤：如图12所示，把底板二102放到工装上，长度方向居中摆放，宽度方向靠紧右边的定位装置；

第四步骤：如图13所示，给电磁吸力装置通电，利用吸盘力量把油箱底板一101和2向两边吸紧；再把压紧装置放上，通过拉力板与卡轴作用，利用压力柱把底板分别压紧；

第五步骤：根据图纸焊接要求，把油箱底板一101、底板二102进行焊接一体；焊接完成等待冷却后，再移除压紧装置，但电磁吸力装置暂时仍保持吸紧状态；

第六步骤：如图14所示，把箱壁一103、箱壁二104分别装入拼焊后的底板内，进行固焊；确定无误后进行焊接；等待冷却后在松掉电磁吸力装置，开动电机使定位装置向外移动，即可实现脱模，把产品吊下工装台位。

第七步骤：重复第1-6步骤，即可完成下一个产品。若更换到另一种产品的话，只需要对第一步骤中的距离进行调整，更换对应的多功能支撑块(针对箱壁形状变为异型，否则不需要更换)，该工装即可实现通用(如图15所示)。

本实用新型提供的一种变压器油箱通用焊接工装通过电机实现了半自动化作业，降低人员的劳动强度；同时利用距离传感器和控制器而大大提高油箱底板拼焊的精度，解决了油箱尺寸控制困难的问题。同时，若需要焊接其他尺寸的油箱时，只要通过控制器自动重新调整距离，结合角度调整块和多功能支撑块，其他部分都不要重新设计与制作，极大缩短了生产周期，极大降低了生产制造成本和工装制造成本。

以上所述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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，包括工装本体、动力系统和压紧装置，所述工装本体包括底架以及设置在底架上的涡轮、蜗杆和定位装置，所述蜗杆与涡轮相连，涡轮与定位装置相连；所述动力系统用于为工装本体提供动力，带动工装本体的蜗杆、蜗轮传递动力到定位装置；所述压紧装置设置在工装本体上，用于将油箱工件压紧防焊接变形。

2.根据权利要求1所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，所述定位装置包括定位板、角度调整板和紧固螺栓；所述定位板为L型定位板，定位板的两侧板上均开设有方形滑槽，角度调整板上开设有多组与定位板侧板上的方形滑槽相配合的调节孔，通过紧固螺栓调整定位板和角度调整板之间的角度。

3.根据权利要求2所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，所述底架包括底架底梁、底架横梁和辅助底梁，所述底架横梁均布安装在底架底梁上形成工装本体的框架；所述底架横梁上开设有与定位装置上的定位板相配合的T型槽，所述辅助底梁与动力系统相连。

4.根据权利要求3所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，所述工装本体上的蜗杆通过轴承座安装在底架横梁上，动力系统通过同步齿条和同步轮带动蜗杆同步运转。

5.根据权利要求3所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，所述压紧装置包括压紧横梁以及设置在压紧横梁两端的拉力板、设置在压紧横梁上端的压力柱和吊环，所述压紧横梁通过拉力板和设置在底架横梁上的卡轴相配合与工装本体相连。

6.根据权利要求3所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，所述工装本体还包括多功能支撑块，所述多功能支撑块包括支撑体以及设在支撑体下部的压紧螺孔、T型台和设置在支撑体上部的焊接避让槽；所述多功能支撑块通过T型台与底架横梁相连接，并通过压紧螺孔紧固。

7.根据权利要求1所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，所述工装本体还包括电磁吸力装置，所述电磁吸力装置包括电磁吸力本体、电磁吸力盘、电磁吸力定位轴和电磁电力接头；所述电磁吸力本体开设有用于电磁吸力盘横向移动的可滑动通孔槽；电磁吸力定位轴穿过可滑动通孔槽一端与电磁吸力盘相连，另一端与电磁电力接头相连；所述电磁吸力盘上开有用于避免空气阻碍提高磁力吸附能力的空气避让孔。

8.根据权利要求3所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，所述动力系统包括减速机、自锁电机、控制器和安装架，利用自锁电机提供动力，通过减速机传递到工装本体中的蜗杆，所述减速机和自锁电机均由控制器控制；所述减速机、自锁电机和控制器均通过螺栓设置在安装架上，安装架与工装本体的辅助底梁进行相连。

9.根据权利要求8所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，所述控制器包括显示器、控制按钮和主体机箱，所述显示器和控制按钮设置在主体机箱上；所述定位装置上还设有由控制器控制的距离传感器。

10.根据权利要求1-9任一所述的变压器油箱通用焊接工装，其特征在于，焊接工装还包括分别设置在工装本体两端上的保护罩和防尘帘；所述保护罩设置在远离动力系统的一端，并由钢板折弯而成，通过螺栓安装在工装本体上；所述防尘帘设置在靠近动力系统的一端，其材质为耐热弹性橡胶，形状为自折叠形式。

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