CN217071099U - 一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，其包括圆盘底座、烤枪、旋转部件和锁紧螺杆；所述圆盘底座包括圆盘底座本体，圆盘底座本体中心处开设有通孔，通孔处底侧设置有内径与通孔直径一致的安装筒；所述旋转部件可旋转设置于安装筒内；所述烤枪可移动设置在旋转部件上并通过锁紧螺杆将两者锁紧。本实用新型所述的焊接装置设计新颖，结构简单合理，取材及制作方便，操作简易，配合其修复工艺，可有效满足机床底座各凹形磨损面的焊接修复，投资费用低，修复时间短，实用性强。

Description

一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，涉及一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置。

背景技术

立式数控车床是一种自动化数控加工机床，用于加工零件的内、外圆柱面，圆锥面、端面、切槽及倒角，特别适用于车用制动毂、轮鼓、离合器压盘类、飞轮壳等零部件的加工。而加工各种车轮的立式数控车床主要结构为单柱立式导轨结构，立柱、固定底座及旋转滑架花盘等均采用高牌号灰口铸铁树脂砂铸造工艺，并经时效处理；其配合导轨面采用超音频淬火和贴塑处理；其合理的结构设计，完善的加工及装配工艺，确保机床长期使用的稳定性及精度保持性。

各种车轮表面以及孔的加工是通过旋转滑架花盘固定后，在固定底座面上进行旋转通过刀杆加工形成，而固定底座面水平精度直接影响车轮加工尺寸，但是由于旋转滑架花盘底面跟固定底座面在长期加工过程中接触摩擦，导致细小加工铁屑慢慢渗透其中，如图1所示的机床底座1，会造成内外两道圆形的凹形磨损面6，随着时间加长磨损量变大，不仅影响整体机床的精度运转而且加工的车轮尺寸超标。如果更换局部新的固定底座可能造成跟原有磨损的零部件尺寸不符，不能直接使用，如果送厂家修复不仅周期长而且浪费采购成本，而考虑现场拆分旋转滑架花盘进行焊接修复，但是此类材质铸铁为灰口铸铁焊接性较差，存在的问题表现在：(1)、因灰口铸铁强度低、基本没有塑性，同时，其较高的碳含量以及S、P含量也增加了焊接冷却速度的变化以及冷热裂纹发生的敏感性，特别是在焊接接头容易形成白口和产生裂纹；(2)旋转滑架花盘拆分后，大型固定底座连体整体机床如果整体加热不具备加热条件。

实用新型内容

针对在背景技术中车轮加工机床底座磨损面焊接修复时存在的困难，本实用新型提供了种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置。

本实用新型解决技术问题的技术方案如下：

本实用新型一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，它包括圆盘底座、烤枪、旋转部件和锁紧螺杆；所述圆盘底座包括圆盘底座本体，圆盘底座本体中心处开设有通孔，通孔处底侧设置有内径与通孔直径一致的安装筒；所述旋转部件可旋转设置于安装筒内；所述烤枪可移动设置在旋转部件上并通过锁紧螺杆将两者锁紧。

进一步地，所述旋转部件包括可旋转设置于安装筒内侧的旋转轴，旋转轴顶部设置有连接块，连接块一侧固定设置有旋转杆，其上水平向开设有左右贯通的插孔，其顶部向下开设有与插孔连通的锁紧螺孔，所述锁紧螺杆设置在锁紧螺孔内，所述烤枪的尾端插入插孔内并通过锁紧螺杆锁紧。

进一步地，所述烤枪为H01-20烤枪。

进一步地，所述圆盘底座通过40mm厚钢板机械加工而成，所述这旋转部件的旋转杆和旋转轴分别通过φ20mm和φ80mm圆棒机械加工而成，所述锁紧螺杆通过φ10mm圆棒机械加工而成。

一种车轮加工机床底座磨损面的修复工艺，用于对车轮加工的机床底座上的若干呈圆形的凹形磨损面进行焊接修复，先根据机床底座的尺寸规格制作上述技术方案中所述的车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，并固定设置在机床底座上，其修复工艺的步骤如下：

步骤一、焊前准备；

1.1)、焊接设备：数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机，焊接材料采用Z308焊条；

1.2)、加热装置：H01-20加热枪；

1.3)、辅助设施：角磨机、锉刀、手锤、扁铲、面罩、样板、测温仪、放大镜、保温棉；

1.4)、焊件材料：本体灰口铸铁；

1.5)、焊前堆焊要求：通过手工角磨机清理各凹形磨损面去除铁锈、油脂、水分；

1.6)、焊接位置：整体焊缝水平焊接U型坡口；

1.7)、焊接要求：所有焊接层必须无任何焊接缺陷并熔合于母材；

1.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；

步骤二、焊接实施；

2.1)、因各凹形磨损面不规则，采用手工角磨机沿着磨损面切割U型坡口，然后采用氧·乙炔火焰烤枪在U型坡口两侧20-30mm加热到600-700℃，加热时并采用测温枪进行温度验证，待温度达到后，通过数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机采用φ3.2mm的Z308焊条进行底层焊接，焊接时烤枪在焊条前进行烘烤，待本体磨损面慢慢加热达到温度后，旋转烤枪沿圆周向前移动，焊条同时随着温度区域向前焊接移动，直至底层焊接结束，然后立即采用锤击使焊缝表面布满麻坑，以消除焊接应力；

2.2)、在确认底层无焊接缺陷后，填充层和盖面层控制层间温度通过烤枪继续保持在600-700℃，同样采用数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机采用φ4.0mm的Z308焊条进行，焊条的水平夹角为80-90°，运条方法为小月牙形，采用12-18mm的弧长焊接，焊接的每一层完成后立即采用锤击使焊缝表面布满麻坑，以消除焊接应力，最后确保堆焊层盖面高于母材，便于手工研磨跟母材圆滑过渡；

2.3)、各凹形磨损面全部焊接完成后再利用烤枪将焊缝加热至700-900℃进行消除应力处理，并随着缓冷到250℃后，采用保温棉整体覆盖再冷却到室温，再通过检测探伤确认无任何缺陷后，利用手工角磨机精确研磨加工各凹形磨损面焊缝，并进行样板比对，恢复使用公差尺寸。

进一步地，每个凹形磨损面焊接修复时，底层和盖面层各道焊缝的焊接方向相同，填充层各道焊缝的焊接方向相同且与底层和盖面层各道焊缝的焊接方向相反。

进一步地，每个凹形磨损面焊接修复时，底层焊接一道，填充层焊接两道，盖面层焊接三道。

进一步地，所述焊接设备为型号为HT400D或HT500D数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用焊机。

进一步地，底层焊接时，采用φ3.2mm的Z308焊条，焊接电流为90-130A，电弧电压为24±1V，焊接速度为17±1cm/min；填充层和盖面层焊接时，采用φ4.0mm的Z308焊条，焊接电流为150-180A，电弧电压为26±1V，焊接速度为19±1cm/min。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，其设计新颖，结构简单合理，取材及制作方便，操作简易，通过旋转部件可实现烤枪前端部的圆周移动，实现对凹形磨损面的焊前局部预热和焊后热处理，同时烤枪可在旋转部件上左右移动，进而调整加热的半径，满足不同位置的凹形磨损面加热需求；本实用新型所述的一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置配合其修复工艺，可有效满足机床底座各凹形磨损面的焊接修复，投资费用低，修复时间短，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型中机床底座的结构示意图；

图2为本实用新型车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置应用时的结构示意图；

图3为本实用新型车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置的爆炸示意图；

图4为本实用新型中圆盘底座的结构示意图；

图5为本实用新型中凹形磨损面的U型坡口的焊接顺序示意图(侧面)；

图6为本实用新型中凹形磨损面的U型坡口的焊接顺序示意图(平面)；

图中：1、机床底座；2、圆盘底座；21、圆盘底座本体；22、安装筒；23、通孔；3、烤枪；4、旋转部件；41、旋转杆；42、旋转轴；43、连接块；44、插孔；45、锁紧螺孔；5、锁紧螺杆；6、凹形磨损面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“纵”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

实施例1：

如图1-4所示，本实用新型一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，它包括圆盘底座2、烤枪3、旋转部件4和锁紧螺杆5，烤枪一般为H01-20烤枪，大号枪便于局部温度快速提升，满足焊接工艺需求温度；所述圆盘底座2包括圆盘底座本体21，圆盘底座本体21中心处开设有通孔23，通孔23处底侧设置有内径与通孔23直径一致的安装筒22；所述旋转部件4可旋转设置于安装筒22内；所述烤枪3可移动设置在旋转部件4上并通过锁紧螺杆5将两者锁紧。进一步地，所述旋转部件4包括可旋转设置于安装筒22内侧的旋转轴42，旋转轴42顶部设置有连接块43，连接块43一侧固定设置有旋转杆41，其上水平向开设有左右贯通的插孔44，其顶部向下开设有与插孔44连通的锁紧螺孔45，所述锁紧螺杆5设置在锁紧螺孔45内，所述烤枪3的尾端插入插孔44内并通过锁紧螺杆5锁紧，这样通过推动旋转杆41转动，就可以带着烤枪3沿圆周移动，实现圆周加热，同时，可以通过调整烤枪3在连接块43插孔44内的位置，实现烤枪3圆周加热的半径。

本实施例中，所述圆盘底座2通过40mm厚钢板机械加工而成，所述这旋转部件4的旋转杆41和旋转轴42分别通过φ20mm和φ80mm圆棒机械加工而成，所述锁紧螺杆5通过φ10mm圆棒机械加工而成。

应用时，首先在机床底座1上固定好圆盘底座2，将旋转部件4的旋转轴42放入安装筒22内，然后将烤枪3的后端部插入插孔44内并调整好烤枪3的加热半径，然后通过锁紧螺杆5拧入锁紧螺孔45将烤枪3的后端部锁紧，然后即可实施焊接，焊接过程中，可通过手动转动旋转杆41即能实现烤枪3对机床底座1上的凹形磨损面6进行加热。

实施例2：

如图1-图6所示，一种车轮加工机床底座磨损面的修复工艺，用于对车轮加工的机床底座1上的若干呈圆形的凹形磨损面6进行焊接修复，先根据机床底座1的尺寸规格制作实施例1所述的车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，并固定设置在机床底座1上，然后实施焊接。其焊接工艺路线为：安装焊接加热装置--清理耐磨表面--手工角磨机切割U型坡口--局部焊接位置加热--底层焊接--锤击焊缝表面--确认缺陷--控制层间温度--填充层焊接--锤击焊缝表面--确认缺陷--表面焊接--确认缺陷--焊后加热保温棉覆盖缓冷--手工研磨--检测验收--交付使用。

其修复工艺的步骤如下：

步骤一、焊前准备；

1.1)、焊接设备：型号为HT400D或HT500D数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机，焊接材料采用φ3.2mm和φ4.0mm的Z308焊条；

1.2)、加热装置：H01-20加热枪；

1.3)、辅助设施：角磨机、锉刀、手锤、扁铲、面罩、样板、测温仪、放大镜、保温棉；

1.4)、焊件材料：本体灰口铸铁；

1.5)、焊前堆焊要求：通过手工角磨机清理各凹形磨损面6去除铁锈、油脂、水分；

1.6)、焊接位置：整体焊缝水平焊接U型坡口；

1.7)、焊接要求：所有焊接层必须无任何焊接缺陷并熔合于母材；

1.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；

焊接工艺参数

步骤二、焊接实施；

2.1)、因各凹形磨损面6不规则，采用手工角磨机沿着磨损面切割U型坡口，然后采用氧·乙炔火焰烤枪3在U型坡口两侧20-30mm加热到600-700℃，加热时并采用测温枪进行温度验证，待温度达到后，通过数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机采用φ3.2mm的Z308焊条进行底层焊接，焊接时烤枪3在焊条前进行烘烤，待本体磨损面慢慢加热达到温度后，旋转烤枪3沿圆周向前移动，焊条同时随着温度区域向前焊接移动，直至底层焊接结束，然后立即采用锤击使焊缝表面布满麻坑，以消除焊接应力；

2.2)、在确认底层无焊接缺陷后，填充层和盖面层控制层间温度通过烤枪3继续保持在600-700℃，同样采用数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机采用φ4.0mm的Z308焊条进行，焊条的水平夹角为80-90°，运条方法为小月牙形，采用12-18mm的弧长焊接，有利于药皮熔化以及有利于石墨向熔池中过渡，头尾完全覆盖，焊接的每一层完成后立即采用锤击使焊缝表面布满麻坑，以消除焊接应力，最后确保堆焊层盖面高于母材，便于手工研磨跟母材圆滑过渡；

2.3)、各凹形磨损面6全部焊接完成后再利用焊接加热装置将焊缝加热至700-900℃进行消除应力处理，并随着缓冷到250℃后，采用保温棉整体覆盖再冷却到室温，再通过检测探伤确认无任何缺陷后，利用手工角磨机精确研磨加工各凹形磨损面6焊缝，并采用先制作的符合的样板进行比对，恢复使用公差尺寸。

本实施例中，如图5和图6所示，每个凹形磨损面6焊接修复时，底层和盖面层各道焊缝的焊接方向相同，填充层各道焊缝的焊接方向相同且与底层和盖面层各道焊缝的焊接方向相反。进一步地，每个凹形磨损面6焊接修复时，底层焊接一道，填充层焊接两道，盖面层焊接三道。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，其特征在于：它包括圆盘底座(2)、烤枪(3)、旋转部件(4)和锁紧螺杆(5)；所述圆盘底座(2)包括圆盘底座本体(21)，圆盘底座本体(21)中心处开设有通孔(23)，通孔(23)处底侧设置有内径与通孔(23)直径一致的安装筒(22)；所述旋转部件(4)可旋转设置于安装筒(22)内；所述烤枪(3)可移动设置在旋转部件(4)上并通过锁紧螺杆(5)将两者锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，其特征在于：所述旋转部件(4)包括可旋转设置于安装筒(22)内侧的旋转轴(42)，旋转轴(42)顶部设置有连接块(43)，连接块(43)一侧固定设置有旋转杆(41)，其上水平向开设有左右贯通的插孔(44)，其顶部向下开设有与插孔(44)连通的锁紧螺孔(45)，所述锁紧螺杆(5)设置在锁紧螺孔(45)内，所述烤枪(3)的尾端插入插孔(44)内并通过锁紧螺杆(5)锁紧。

3.根据权利要求1所述的一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，其特征在于：所述烤枪(3)为H01-20烤枪。

4.根据权利要求2所述的一种车轮加工机床底座磨损面的焊接加热装置，其特征在于：所述圆盘底座(2)通过40mm厚钢板机械加工而成，所述旋转部件(4)的旋转杆(41)和旋转轴(42)分别通过φ20mm和φ80mm圆棒机械加工而成，所述锁紧螺杆(5)通过φ10mm圆棒机械加工而成。

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