CN212704910U - 一种tc轴承堆焊设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种TC轴承堆焊设备，包括：床身以及设置在床身上的轴承固定装置、与轴承固定装置连接的驱动装置、焊枪、振动送料机构、焊丝送料机构、控制器以及液压辅助支撑装置，该堆焊设备能够对TC轴承基体进行堆焊，并且在TC轴承堆焊中可以无需粘接剂，无需局部加热，对TC轴承钢基体影响小，生产过程可直观观察，生产过程可控性强，焊接过程质量可以随时检查，从而可以及时修正产品的缺陷，使产品的品质更稳定、生产效率得到提高、生产成本下降。

Description

一种TC轴承堆焊设备

技术领域

本实用新型涉及轴承加工技术领域，具体涉及一种TC轴承堆焊设备。

背景技术

TC轴承是螺杆钻具中的关键部件，它是确保钻具有效运转的支撑，TC轴承的寿命在很大程度上决定了螺杆钻具的寿命。

传统TC轴承的制造工艺是：1、将硬质合金块粘接在钢基体表面；2、在硬质合金块表面再套一层钢筒，在管壁上形成一个容器；3、将铸造碳化钨粉末通过震动的方法填充进硬质合金块之间的缝隙，并在上面加上铜、锡等浸润合金；4、放入加热炉中加热到1100℃左右进行熔化焊接；5、冷却后进行机械加工得到TC轴承成品。

传统的TC轴承制造过程中存在的问题：1、粘接硬质合金块效率低，粘接剂在熔化焊接过程中的分解也会影响硬质合金与钢基体的结合；2、、加热过程是整体加热，加热时间长，钢基体的硬度难以保证；3、钢筒需要焊接在钢基体上，烧结完成后还要去掉，费工费料；4、钢筒焊接上去以后，没有办法观察铸造碳化钨粉末填充的情况，只能等烧结完成后去掉才能发现缺陷，难以修复。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种TC轴承堆焊设备，为现有TC轴承堆焊提供一种生产高效、生产质量稳定、制造周期短、生产成本底的设备。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种TC轴承堆焊设备，包括：床身以及设置在床身上的轴承固定装置、与轴承固定装置连接的驱动装置、焊枪、振动送料机构以及焊丝送料机构；轴承固定装置包括：滑动设置在床身上的固定座以及转动设置在固定座上的轴承卡盘；驱动装置包括：轴向移动驱动装置以及周向旋转驱动装置，轴向移动驱动装置与固定座连接，周向旋转驱动装置与轴承卡盘连接；焊枪通过焊枪支架竖直的设置在床身上并且焊枪在固定座的前进方向上与固定座间隔设置；振动送料机构包括：振动盘以及向下倾斜设置的导料槽，导料槽的上端与振动盘连接，导料槽的下端与焊枪的下端对应设置；焊丝送料机构包括：焊丝支撑架以及转动设置在焊丝支撑架上的焊丝缠绕盘，焊丝缠绕盘上设有焊丝缠绕盘驱动电机；床身上还设有液压辅助支撑装置，辅助液压支撑装置与焊枪在竖直方向上相对设置，液压辅助支撑装置包括：液压缸、滑动在液压缸中的活塞、设置在活塞上的活塞杆以及设置在活塞杆远离活塞一端的支撑座，支撑座上设有横截面为“V”字型的支撑槽；TC轴承堆焊设备还包括控制器，控制器与驱动装置以及焊丝缠绕盘驱动电机通信连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，床身和固定座之间设有沿固定座移动方向延伸的滑轨。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，轴向移动驱动装置包括：轴向移动驱动电机以及滚珠丝杠，滚珠丝杠包括：螺杆以及滑动设置在螺杆上的滚珠螺母，螺杆的一端与轴向移动驱动电机连接，滚珠螺母与固定座连接，轴向移动驱动电机与控制器通信连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述周向旋转驱动装置包括：周向旋转驱动电机以及连接轴，周向旋转驱动电机设置在固定座上，连接轴的一端与周向旋转驱动电机连接，连接轴的另一端穿过固定座与轴承卡盘连接，周向旋转驱动电机与控制器通信连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，焊枪支撑架包括：第一支撑架以及滑动设置在第一支撑架上的第二支撑架，第一支撑架竖直设置在床身上，第二支撑架远离床身的一端设有沿竖直方向延伸的滑槽，第一支撑架通过滑杆滑动且可锁紧的设置在滑槽中，第一支撑架远离第二支撑架的一端设有焊枪。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，振动盘上设有振动电机，振动盘的下表面呈中间高边缘底的结构，并且振动盘的内侧壁上设有呈上升螺旋状的上料板，上料板的下端设置在振动盘的下表面的边缘，上料板的上端与导料槽连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，导料槽为横截面呈“L”字型的结构，且分别包括：下导板以及设置在下导板一侧并与下导板垂直设置的侧挡板。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，焊丝送料机构还包括：焊丝支撑导辊以及焊丝固定圈，焊丝支撑导辊设置在焊丝支撑架上，焊丝固定圈设置在焊枪支撑架靠近焊枪下端的一端。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种TC轴承堆焊设备，该堆焊设备自动化程度高、装置结构简单，模块化设置可以方便单独维修或更换某个模块，该装置功能适用范围广，可以推广到其他尺寸较大的零件的表面硬化工艺中，通过使用该堆焊设备，在TC轴承堆焊中可以无需粘接剂，无需局部加热，对TC轴承钢基体影响小，生产过程可直观观察，生产过程可控性强，焊接过程质量可以随时检查，从而可以及时修正产品的缺陷，使产品的品质更稳定、生产效率得到提高、生产成本下降。

附图说明

图1为本实施例的TC轴承堆焊设备的结构示意图；

图2为本实施例的TC轴承堆焊设备的主视图；

图3为本实施例的本实用新型的TC轴承堆焊设备的右视图；

图4为本实施例的本实用新型的TC轴承堆焊设备的俯视图；

图5为图4的剖视图A－A。

其中：1－床身；11－滑轨；12－凹槽；2－轴承固定装置；21－固定座；22－轴承卡盘；3－驱动装置；31－轴向移动驱动装置；311－轴向移动驱动电机；312－滚珠丝杠；312a－螺杆；312b－滚珠螺母；313－轴承；32－周向旋转驱动装置；321－周向旋转驱动电机；322－连接轴；4－焊枪；41－焊枪支架；411－第一支撑架；411a－滑槽；412－第二支撑架；412a－滑杆；5－振动送料机构；51－振动盘；511－上料板；52－导料槽；521－下导板；522－侧挡板；6－焊丝送料机构；61－焊丝支撑架；611－焊丝支撑导辊；612－焊丝固定圈；62－缠绕盘；63－焊丝缠绕盘驱动电机；7－液压辅助支撑装置；71－液压缸；72－活塞；73－活塞杆；74－支撑座；8－TC轴承基体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

参照图1－图5，一种TC轴承堆焊设备，包括：床身1以及设置在床身1上的轴承固定装置2、与轴承固定装置2连接的驱动装置3、焊枪4、振动送料机构5以及焊丝送料机构6；在本实施例中，床身1整体呈长方体柜型结构。

轴承固定装置2包括：滑动设置在床身1上的固定座21以及转动设置在固定座21侧壁上的轴承卡盘22，固定座21也为长方体结构，床身1的中间设有凹槽12，固定座21两端搭放在凹槽12两侧的床身1上，固定座21与床身1之间设有滑轨11，固定座21可以沿滑轨11直线移动；

驱动装置3包括：轴向移动驱动装置31以及周向旋转驱动装置32，轴向移动驱动装置31包括：轴向移动驱动电机311以及滚珠丝杠312，滚珠丝杠312包括：螺杆312a以及滑动设置在螺杆312a上滚珠螺母312b，螺杆312a的一端与轴向移动驱动电机311连接，滚珠螺母312b与固定座21连接，轴向移动驱动电机311与控制器通信连接，在本实施例中，轴向移动驱动电机311设置在床身1的的凹槽12的一端的外壁上，螺杆312a设置在床身1中间的凹槽12中，螺杆312a上的滚珠螺母312b设置在固定座21的下表面，床身1的凹槽12中还设有两个支撑螺杆312a的轴承313。周向旋转驱动装置32包括：周向旋转驱动电机321以及连接轴322，在本实施例中，周向旋转驱动电机321设置在固定座21上，连接轴322的一端与周向旋转驱动电机321连接，连接轴322的另一端穿过固定座21与轴承卡盘22连接，周向旋转驱动电机321与控制器通信连接。

焊枪4通过焊枪支架41竖直的设置在床身1上并且焊枪4在固定座21的前进方向上与固定座21间隔设置，焊枪4支撑架包括：第一支撑架411以及滑动设置在第一支撑架411上的第二支撑架412，第一支撑架411竖直设置在床身1上，第二支撑架412远离床身1的一端设有沿竖直方向延伸的滑槽411a，第一支撑架411通过滑杆412a滑动且可锁紧的设置在滑槽411a中，在本实施例中，滑杆412a采用带有锁紧螺丝的小螺杆312a，第一支撑架411水平设置并且第一支撑架411远离第二支撑架412的一端设有焊枪4。在本实施例中，焊枪4采用等离子焊接机，等离子弧焊接具有能量集中、生产率高、焊接速度快、应力变形小、电弧稳定的特点。结合硬质合金块自动排列功能和铸造碳化钨自动堆焊功能，实现在钢基体表面生成可靠均匀的硬质合金耐磨层。

振动送料机构5包括：振动盘51以及向下倾斜设置的导料槽52，导料槽52的上端与振动盘51连接，导料槽52的下端与焊枪4的下端对应设置；振动盘51上设有振动电机，振动盘51为上端敞开的圆柱筒结构，振动盘51的下表面呈中间高边缘底的结构，并且振动盘51的内侧壁上设有呈上升螺旋状的上料板511，上料板511的下端设置在振动盘51的下表面的边缘，上料板511的上端与导料槽52连接，导料槽52为横截面呈“L”字型的结构，包括：下导板521以及设置在下导板521一侧并与下导板521垂直设置的侧挡板522，导料槽52采用具有一定弹性的金属材质，可以掰动导料槽52小幅度调整导料槽52的位置。

焊丝送料机构6包括：焊丝支撑架61以及转动设置在焊丝支撑架61上的焊丝缠绕盘62，焊丝缠绕盘62上设有焊丝缠绕盘驱动电机63，焊丝支撑架61上还设有焊丝支撑导辊611，焊枪4支撑架靠近焊枪4下端的一端还设有焊丝固定圈612，焊丝可以穿过该焊丝固定圈612使焊丝的下端固定在焊枪4的下方。

床身1的凹槽12中还设有液压辅助支撑装置7，液压辅助支撑装置7与焊枪4在竖直方向上相对设置，液压辅助支撑装置7包括：液压缸71、滑动在液压缸71中的活塞72、设置在活塞72上的活塞杆73以及设置在活塞杆73远离活塞72一端的支撑座74，支撑座74上设有横截面为“V”型的支撑槽。

TC轴承堆焊设备还包括控制器，控制器与轴向移动驱动电机311、周向旋转驱动电机321以及焊丝缠绕盘驱动电机63通信连接，在本实施例中，控制器为台达DVP－24ES。

下面参照图1－图5介绍该设备的使用过程：将经过调质处理的的TC轴承基体8固定在轴承卡盘22上，通过控制器设定轴向移动驱动电机311以及周向旋转驱动电机321的转速，也就是设定固定座21的进给速度以及轴承卡盘22的旋转速度，将硬质合金块放置到振动盘51中，振动盘51振动时，硬质合金块在振动盘中自动排列并沿着上料板511输送到导料槽52中，硬质合金块通过导料槽52落至TC轴承基体8的表面，开启看、焊枪4，硬质合金块被焊接固定在TC轴承基体8的表面，当TC轴承基体8的表面焊接完硬质合金块后，对TC轴承基体8上硬质合金块的焊接质量进行人工检查并对缺陷进行补焊，完成补焊后，重新设定轴向移动驱动电机311以及周向旋转驱动电机321的转速，并设定焊丝缠绕盘驱动电机63的转动速度，即设定焊丝的进料速度，通过焊枪4将焊丝焊接在硬质合金块的缝隙中，并进行检查和补焊，完成焊接后，对TC轴承基体8进行机械加工得到所需TC轴承。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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)

1.一种TC轴承堆焊设备，其特征在于，包括：床身(1)以及设置在所述床身(1)上的轴承固定装置(2)、与所述轴承固定装置(2)连接的驱动装置(3)以及焊枪(4)、振动送料机构(5)和焊丝送料机构(6)；

所述轴承固定装置(2)包括：滑动设置在所述床身(1)上的固定座(21)以及转动设置在所述固定座(21)上的轴承卡盘(22)；

所述驱动装置(3)包括：轴向移动驱动装置(31)以及周向旋转驱动装置(32)，所述轴向移动驱动装置(31)与所述固定座(21)连接，所述周向旋转驱动装置(32)与所述轴承卡盘(22)连接；

所述焊枪(4)通过焊枪支架(41)竖直的设置在所述床身(1)上并且所述焊枪(4)在所述固定座(21)的前进方向上与所述固定座(21)间隔设置；

所述振动送料机构(5)包括：振动盘(51)以及向下倾斜设置的导料槽(52)，所述导料槽(52)的上端与所述振动盘(51)连接，所述导料槽(52)的下端与所述焊枪(4)的下端对应设置；

所述焊丝送料机构(6)包括：焊丝支撑架(61)以及转动设置在所述焊丝支撑架(61)上的焊丝缠绕盘(62)，所述焊丝缠绕盘(62)上设有焊丝缠绕盘驱动电机(63)；

所述床身(1)上还设有液压辅助支撑装置(7)，所述液压辅助支撑装置(7)与所述焊枪(4)在竖直方向上相对设置，所述液压辅助支撑装置(7)包括：液压缸(71)、滑动在所述液压缸(71)中的活塞(72)、设置在所述活塞(72)上的活塞杆(73)以及设置在所述活塞杆(73)远离所述活塞(72)一端的支撑座(74)，所述支撑座(74)上设有横截面为“V”字型的支撑槽；

所述TC轴承堆焊设备还包括控制器，所述控制器与所述驱动装置(3)以及所述焊丝缠绕盘驱动电机(63)通信连接。

2.根据权利要求1所述的TC轴承堆焊设备，其特征在于，所述轴向移动驱动装置(31)包括：轴向移动驱动电机(311)以及滚珠丝杠(312)，所述滚珠丝杠(312)包括：螺杆(312a)以及滑动设置在所述螺杆(312a)上的滚珠螺母(312b)，所述螺杆(312a)的一端与所述轴向移动驱动电机(311)连接，所述滚珠螺母(312b)与所述固定座(21)连接，所述轴向移动驱动电机(311)与所述控制器通信连接。

3.根据权利要求1所述的TC轴承堆焊设备，其特征在于，所述周向旋转驱动装置(32)包括：周向旋转驱动电机(321)以及连接轴(322)，所述周向旋转驱动电机(321)设置在所述固定座(21)上，所述连接轴(322)的一端与所述周向旋转驱动电机(321)连接，所述连接轴(322)的另一端穿过所述固定座(21)与所述轴承卡盘(22)连接，所述周向旋转驱动电机(321)与所述控制器通信连接。

4.根据权利要求1－3任一项所述的TC轴承堆焊设备，其特征在于，所述床身(1)和所述固定座(21)之间设有沿所述固定座(21)移动方向延伸的滑轨(11)。

5.根据权利要求4所述的TC轴承堆焊设备，其特征在于，所述焊枪(4)支撑架包括：第一支撑架(411)以及滑动设置在所述第一支撑架(411)上的第二支撑架(412)，所述第一支撑架(411)竖直设置在所述床身(1)上，所述第二支撑架(412)远离所述床身(1)的一端设有沿竖直方向延伸的滑槽(411a)，所述第一支撑架(411)通过滑杆(412a)滑动且可锁紧的设置在所述滑槽(411a)中，所述第一支撑架(411)远离所述第二支撑架(412)的一端设有所述焊枪(4)。

6.根据权利要求5所述的TC轴承堆焊设备，其特征在于，所述振动盘(51)上设有振动电机，所述振动盘(51)的下表面呈中间高边缘底的结构，并且所述振动盘(51)的内侧壁上设有呈上升螺旋状的上料板(511)，所述上料板(511)的下端设置在所述振动盘(51)的下表面的边缘，所述上料板(511)的上端与所述导料槽(52)连接。

7.根据权利要求6所述的TC轴承堆焊设备，其特征在于，所述导料槽(52)为横截面呈“L”字型的结构，包括：下导板(521)以及设置在所述下导板(521)一侧并与所述下导板(521)垂直设置的侧挡板(522)。

8.根据权利要求5－7任一项所述的TC轴承堆焊设备，其特征在于，所述焊丝送料机构(6)还包括：焊丝支撑导辊(611)以及焊丝固定圈(612)，所述焊丝支撑导辊(611)设置在所述焊丝支撑架(61)上，所述焊丝固定圈(612)设置在所述焊枪(4)支撑架靠近所述焊枪(4)下端的一端。

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