CN2137577Y - 焊接结构立缝自动气电焊操作机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊接结构立缝自动气电 焊操作机，其特征是立焊焊枪的三维调整杆为其侧面 齿条与手柄齿轮啮合，两个水箱分置于大车厢上部和 下部，磁吸导轨采用永磁吸盘固定，焊接电控在比例 环节中设置了可供调节的电位器，大车厢内还设有一 套钨极起弧装置。本实用新型机构简单，布局合理， 体积小，能适于不同种类焊丝，可避免因停电而使磁 吸导轨发生故障并能解决断弧后再起弧的焊接质量 问题。

Description

本实用新型是一种大型自动焊接设备，特别是用于大型焊接结构立缝的焊接设备。

目前，对于大型焊接结构，如大型贮油罐罐壁、高炉炉体钢板的立缝焊接都需要专用自动气电焊操作机来完成。现有的焊接结构立缝自动气电焊操作机，包括大车厢、大车走行机构、焊枪、焊接小车、磁吸导轨、送丝机、焊接控制器、水冷系统。焊接作业前，需将自动气电焊操作机跨置在已固定的被焊钢板上，被焊钢板上沿用作大车走行的轨道，以便大车从一个立缝移到下一个立缝。焊接作业在大车厢内进行，焊接采用CO2气体保护焊。带有立焊焊枪的焊接小车在磁吸导轨上移行。焊接小车的移行速度和送丝机的送丝速度由控制系统根据焊接状态自动控制。正面和背面的焊缝靠滑块和冷却排强制冷却成型。滑块和冷却排各有一套水冷系统。存在的缺陷是：联接立焊焊枪的调整杆由二维螺旋调整和一维六方杆镶齿条调整组成，环节多，制造复杂，成本高；大车厢为三层结构，上层为水箱层，中间为过渡层，下层为焊接操作层，水冷管路过长，布局不合理，体积过于庞大，给安装和运输带来不便；焊接小车移行的吸磁导轨需固定在所焊钢板上，目前是采用电磁吸盘来固定，其不足是当电磁吸盘电路出现故障或停电时，吸盘失磁而造成事故；现有的焊接电路设计只适用一种高价格的焊丝；焊接过程中发生断弧时，重新起弧后的焊缝接弧处需重新修补，费时费力。

本实用新型的目的是提供一种立焊焊枪调整机构简单、成本低、水冷系统布局合理、磁吸导轨固定方式克服原有弊病、适于不同焊丝并能解决断弧处的重新起弧后的焊缝质量问题的焊接结构立缝自动气电焊操作机。

本实用新型的目的是这样实现的：立焊焊枪是通过三维调整杆与焊接小车相联，三维调整杆的侧面加工出齿条，其侧面齿条与手柄齿轮啮合，通过转动手柄调整立焊焊枪的空间位置；磁吸导轨采用永磁吸盘固定在被焊钢板上；水冷系统的两个水箱分别安装在大车厢的上部和下部；焊接控制器的电控部分在比例环节中设置了可供调节的电位器；大车厢内设有一套钨极起弧装置。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、立焊焊枪的调整机构简单，制造装配容易，成本降低。

2、水冷系统由于两个水箱分置于大车厢的上部和下部，与被焊钢板较近，故水冷管路大为缩短，同时将大车厢原有的三层结构改为两层结构，体积缩小，便于安装和运输。

3、磁吸导轨采用永磁吸盘可避免因停电而造成的各种故障。

4、电控部分在比例环节中设置可供调节电位器后，可适用不同种类的焊丝进行焊接。

5、采用钨极起弧装置与立焊焊枪匹配使用，解决了断弧后再起弧需重新修补的问题。

附图说明：

图1是本实用新型一种具体结构示意图。

图2是焊接小车传动装置结构原理示意图。

图3是立焊焊枪三维调整杆立体示意图。

图4是焊接控制器电控原理图。

图5是磁吸导轨与永磁吸盘的结构示意图。

图6是钨极起弧装置原理示意图。

图7是氩弧焊枪结构示意图。

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1，大车厢1为封闭式的长方体，本实用新型的主要部件都安装在大车厢1体内，焊接操作也在大车厢1体内进行。大车厢1底部中央向上一定高度（一般为2米左右）有一缝隙，被焊钢板正是插入该缝隙才得以进入大车厢1体内的，该缝隙的顶端安装有大车走行机构12，被焊钢板的上沿为大车走行机构12运行的导轨。大车厢1做成可折式内部空间相通的二层结构，便于安装拆卸。上水箱13安装在大车厢1的上部，通过管路与焊缝正面的立焊焊枪8及滑块冷却系统相联，下水箱7安装在大车厢1下部焊缝背面一侧，通过管路与焊缝背面的冷却排相联。立焊焊枪8通过三维调整杆安装在焊接小车9上，焊接小车9可通过磁吸导轨11作上下运行，磁吸导轨11是通过永磁吸盘10垂直固定在被焊钢板上且与焊缝平行。送丝机2安装在大车厢1一侧厢壁上，通过送丝线与立焊焊枪8相联。焊接控制器5放置在大车厢1内下部便于操作。当立焊焊枪8及焊接小车9在高处作业时，为了便于操作者观察和操作，在大车厢1内焊缝正面一侧安装一部升降工作台6，升降工作台6下部为人可站立的踏板，侧面安装有导轮，与大车厢1壁上的导轨通过机械传动机构作升降运动。在升降工作台6旁边安装一个控制器3，专门控制大车厢1行走和升降工作台6上下运动。大车厢1内还备有梯子4。

焊接小车9的传动装置采用电机驱动二级螺旋齿轮减速器，见图2，电机14通过联轴器15与二级螺旋齿轮减速器的小齿轮16相联，二级螺旋齿轮减速器由互相啮合的小齿轮16、18和大齿轮17、19组成，最后通过输出齿轮20与磁吸导轨11上的齿条相联。

见图3，立焊焊枪8是通过三维调整杆（即前后调整杆22、铅直调整杆25和水平调整杆27）与焊接小车9联接的，三维调整杆为圆柱杆，其侧面加工出齿条，每个调整杆上的侧面齿条与各自的手柄齿轮啮合。焊接小车9上带有水平调整杆27夹具体，水平调整杆27和水平调整手柄28安装在该夹具体内。铅直调整杆25的一端与水平调整杆27的一端相联。铅直调整杆25通过夹具体23与前后调整杆22相联。铅直调整手柄25和前后调整手柄22安装在夹具体23中。前后调整杆22的一端通过焊枪夹具21与立焊焊枪8相联。这样，通过转动三维调整手柄28、26和24，可相应调整立焊焊枪8的水平、垂直和前后的位置，达到调整立焊焊枪8空间位置的要求。

焊接小车9的移行速度和送丝机2的送丝速度是保证焊接质量的两个参数，不同的焊丝其参数不同。这两个参数是由焊接控制器5的控制电路来决定的。为了适应不同种类焊丝对不同参数的要求，本实用新型的焊接电路原理如图4所示。焊接电源S为可控硅直流气电焊电源，电压给定Vg直接加在焊接电源S上，通过焊接电源S内部的控制系统来实现恒电压控制。电流给定Ig分两路，一路通过比例积分环节PI、可控硅调速电路SCR1来控制焊接小车9的移行速度；另一路与杆伸长给定Lg相加后再经过比例环节P、可控硅调速电路SCR2来控制送丝机2的送丝速度。电流反馈信号If取自与焊接把线串联的分流器，电流反馈信号If与电流给定Ig比较后作为焊接小车9的车速给定信号，从而实现恒电流控制。Cw是焊丝种类调节，这种调节是通过改变在比例环节P中新设置的电位器的阻值来实现的，从而达到本实用新型可适用于不同种类的焊丝要求。

磁吸导轨11的固定方式如图5所示。永磁吸盘10有一对永磁铁，产生或消除磁性由永磁吸盘10上的旋钮开关30控制。永磁吸盘10用螺栓29固定在磁吸导轨11上，磁吸导轨11可根据其长度和被焊钢板的弧度来确定采用永磁吸盘10的数量。使用时，只要旋转永磁吸盘10上的旋钮开关30，永磁吸盘10就吸到被焊钢板上，从而使磁吸导轨11固定在被焊钢板上。拆卸时，只要反向旋转永磁吸盘10上的旋钮开关30，便可消除磁性使永磁吸盘10与被焊钢板脱离。

为了解决断弧后重新起弧焊接带来的质量问题，本实用新型采用钨极起弧装置解决此问题。钨极起弧装置的工作原理见图5，氩弧焊枪34和立焊焊枪8共用一个电源31。氩弧焊采用正接（即氩弧焊枪34与电源31负板相联，被焊钢板37与电源31正极相联为正接，反之为反接），用氩气保护。立焊焊枪8采用反接，用CO2气体保护。它们之间的极性切换用切换器32完成。保护气体的切换由电磁气阀33的DF1、DF2控制。氩弧焊采用高频引弧器38非接触起弧。工作时，先按下起弧按钮开关42（见图7），这时切换器32动作，接通A端，于是电源31正极与被焊钢板37相联，电源31负极与氩弧焊枪34相联，中间串联高频起弧器38，通过高频起弧器38引燃电弧；同时，电磁气阀33中的DF2动作，氩气进入气盒35，对氩弧焊进行保护。氩弧焊枪结构示意图见图7，钨极39通过调整螺母40被夹紧在枪体41上，枪体41上安装有起弧按钮开关42，枪体41通过电缆线43与电源31和控制电路相联。操作时，手握住枪体41并用拇指按下起弧按钮开关42，将钨极39对准焊缝，但不要与被焊钢板37接触，以免将钨极39烧损。通过电弧可将立焊焊枪8起弧处于加热达到熔化状态，然后松开起弧按钮开关42，撤掉氩弧焊枪34，此时切换器32接通C端，电源31正极与立焊焊枪8接通，负极与被焊钢板37相联，于是立焊焊枪8开始起弧焊接；同时电磁气阀33中的DF2关闭，DF1开通，CO2气体进入气盒35进行保护。这样焊接后原断弧处质量同正常焊接质量一样，无需重新修补。滑块36位于焊缝处，滑块36内有水冷管路，它同焊缝背面的冷却排一样是对焊接后的焊缝进行强迫冷却成型的。

Claims (4)

1、一种焊接结构立焊自动气电焊操作机，包括大车厢、大车走行机构、立焊焊枪、焊接小车，磁吸导轨、送丝机、焊接控制器和水冷系统，其特征是：立焊焊枪是通过三维调整杆与焊接小车相联，三维调整杆的侧面加工出齿条，其侧面齿条与手柄齿轮啮合；磁吸导轨采用永磁吸盘固定在被焊钢板上；水冷系统的两个水箱分别安装在大车厢的上部和下部；焊接控制器的电控部分在比例环节中设置了可供调节的电位器；大车厢内设有一套钨极起弧装置。

2、根据权利要求1所述的焊接结构立缝自动气电焊操作机，其特征是：焊接小车传动装置采用电机驱动二级螺旋齿轮减速器。

3、根据权利要求1所述的焊接结构立缝自动气电焊操作机，其特征是：水冷系统的两个水箱分别与焊缝正面的立焊焊枪、滑块的水冷管路以及焊缝背面的冷却排的水冷管路相联。

4、根据权利要求1所述的焊接结构立缝自动气电焊操作机，其特征是：大车厢内焊缝正面一侧安装有升降工作台。

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