CN224026828U - 一种堆焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能适用于多口径轴系的堆焊装置，集工件固定，工件翻转，高效焊接，能量输入可控，焊接行程可自动设置，支撑稳定等多个高难度操作要求于一体的高效装置，具体的包括一种堆焊装置，包括旋转装置和焊接装置；所述焊接装置设于所述旋转装置的一侧；所述旋转装置包括基座、夹持转盘、支撑组件、顶紧组件；所述夹持转盘设于所述基座的一端，所述支撑组件和顶紧组件设于所述基座上，并可沿着所述基座水平移动；所述夹持转盘用于夹持工件的一端并实现工件的转动，所述支撑组件用于支撑工件的中部，所述顶紧组件用于固定工件的另一端；所述焊接装置用于对固定好的工件进行堆焊修复。

Description

一种堆焊装置

技术领域

本实用新型涉及船舶轴系修复技术领域，具体涉及一种堆焊装置。

背景技术

现在船舶设备众多，而且船用设备提倡高速高效，设备的转速非常高，对轴系的强度和精度也提出了更高的要求，因此高速旋转的轴系的损坏和变形是设备最常见的故障之一，轴系的修复是常规修船中很常见的修理工程。轴系的修复工艺复杂，很多船厂采用外协来加工，因为轴系在维修中存在以下难点：1、轴类工件种类繁多，长短不一，对热应力的敏感程度也不一样；2、轴类修复加工都有各类公差要求，精度要求高；3、厂家在不确定轴系变形的详细尺寸下，不易确定维修方案，无法确定修复加工时间；4、修复效果不好或存在变形等因素的情况下，设备一旦开启高速运转后，可能会造成无法估量的严重后果。

现有技术中轴系的修复多采用堆焊，光车的工艺进行，堆焊中极易出现因焊接受热不均匀导致轴系的扭曲变形，从而将轴系轻微磨损变成更严重的损伤，因此一个堆焊匀称，速度可调并且稳定的堆焊装置就对轴系的修复工程起着至关重要的作用。在常规的轴系补焊操作中主要存在以下问题：1、轴系不易固定，因为焊接需要，在易固定的情况下还要易翻动，需要多人配合操作；2、手工焊接，焊缝间距和手速不易控制，堆焊质量不稳定，能量输入不均匀，变形风险加大；3、磨损区域不连续，导致对焊区域较大，加大轴系扭曲变形的风险；4、对焊效果不好的话会返工，重复多次堆焊极易发生多次不规则变形将工件变成废品。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种堆焊装置，具有施工精度高，自动化程度高，简便易操纵，返工率低，节能又环保等优点。

本实用新型发明了一种能适用于多口径轴系的堆焊装置，集工件固定，工件翻转，高效焊接，能量输入可控，焊接行程可自动设置，支撑稳定等多个高难度操作要求于一体的高效装置，具体的包括一种堆焊装置，包括旋转装置和焊接装置；所述焊接装置设于所述旋转装置的一侧；所述旋转装置包括基座、夹持转盘、支撑组件、顶紧组件；所述夹持转盘设于所述基座的一端，所述支撑组件和顶紧组件设于所述基座上，并可沿着所述基座水平移动；所述夹持转盘用于夹持工件的一端并实现工件的转动，所述支撑组件用于支撑工件的中部，所述顶紧组件用于固定工件的另一端；所述焊接装置用于对固定好的工件进行堆焊修复。

本实用新型的旋转装置具有夹持工件，稳定支撑和匀速转动三个功能；焊接装置主要实现对工件的匀速稳定焊接；由于工件的长度不一，且轴系工件在转动过程中为了提高稳定性，本实用新型还设计了支撑组件；且支撑组件也可相对基座水平移动，根据工件的长度调节其支撑的位点。本实用新型的夹持转盘通过内部齿轮箱带动，速度可调，且夹持位大小可调。

进一步的，所述夹持转盘的底部设有转盘升降装置；所述基座上设有导轨；所述支撑组件的底部设有与所述导轨匹配的第一滚轮组，顶部设有用于支撑轴系的支撑滚轮。

本实用新型为了适应多种口径的轴加工，还在转盘底部设计了转盘升降装置，能够根据需要调整高度，使工作适用范围进一步扩大。本实用新型设计的第一滚轮组和锁紧装置可以满足各类轴的转动，并且可以在支撑滚轮与工件的接触面设计轴承件，在保证低速转动的同时还减小了工件轴与支撑组件之间的摩擦力，减少了工件的震动。所述第一滚轮组安装在导轨上，可以根据需要灵活调整位置。导轨和滚轮组的设计实现了轴的长短均可以施工，并且操作简便。导轨由两根面对面平行布置的槽钢及横向间隔布置的大角钢焊接组成框架，再在槽钢上面平放两根平行布置的角钢后，与槽钢上沿表面焊接而成；在两槽钢之间，横向角钢的上表面上整体铺设焊接了薄钢板，这样不但保证了导轨的刚性强度，又保证了导轨的平直度，更方便收集及清理焊接的垃圾。

进一步的，所述顶紧组件包括顶紧件、第二滚轮组、V型槽、卡板；所述第二滚轮组设于所述顶紧件的底部且与所述V型槽嵌合，所述V型槽与所述导轨固定；所述卡板固定设于所述导轨的下侧，所述卡板通过螺杆与所述顶紧件可拆卸式固定。更为优选的，所述V型槽呈90°。

本实用新型的顶紧件的底座安装有第二滚轮组，包括四个滚轮件，每个滚轮件的外侧均车制有90°的V型槽，并与导轨角钢的垂直面精密配合；本实用新型的顶紧组件增还了设计卡板，通过拧紧顶部的长螺母，可以使两个螺杆拉紧的卡板与导轨的下边缘紧密贴合，使顶紧组件保证与夹紧装置同心且固定更牢固，稳性更高。

进一步的，所述夹持转盘的内部设有用于调节转速的第一齿轮箱；所述转盘升降装置包括第一固定板、螺丝组以及第二固定板，所述第一固定板的顶部连接所述夹持转盘，中部与所述第二固定板通过螺丝组连接，所述第二固定板与所述基座固定；所述第一固定板和第二固定板的横截面呈L型。

进一步的，所述焊接装置包括底座、升降立柱组件、水平伸缩臂组件、电控组件以及焊机组件；所述升降立柱组件竖直设于所述底座上，所述水平伸缩臂组件设于所述升降立柱组件顶部的一侧，二者相互垂直；所述焊机组件包括依次连接的焊机件、线缆以及焊枪；所述焊机件安装在所述升降立柱组件上；所述焊枪挂设于所述水平伸缩臂组件的下方；通过所述电控组件调控所述焊枪的位置，实现对轴系的堆焊。

进一步的，所述电控组件包括电源控制箱和控制面板；所述电源控制箱用于控制所述底座的移动；所述控制面板用于调控所述升降立柱组件的升降以及水平伸缩臂组件伸缩以实现对所述焊枪位置的调节。

进一步的，所述升降立柱组件包括立柱和设于所述立柱顶部的升降齿轮箱；所述水平伸缩臂组件包括水平臂和设于所述水平臂一端的水平移动齿轮箱；所述水平移动齿轮箱的一端还设有控制线软连接导轨。

进一步的，所述立柱的内侧还设有悬臂，所述悬臂上设有用于挂设线缆的吊环；所述水平臂的悬臂端还设有电动滑轨组，所述焊枪与所述电动滑轨组固定；所述电动滑轨组的底部还设有挡板，所述挡板与水平面的夹角为30～90°。

具体的，本实用新型可以通过电源控制箱控制底座的滑动距离，保证焊枪的位置与工件需施焊的位置大致相配，再通过操作控制面板控制立柱的升降和水平臂水平移动距离保证焊枪可以正常施焊，然后在控制面板上设置好固定在电动滑轨组的焊枪的施焊角度、推进的速度和行程，这样就能完美的堆焊出一段满足要求的圆周焊缝了。焊接开始时可以通过设置焊机的电压、电流参数以及电动滑轨组上的行进速度来避免焊接的热量输入过高而引发工件变形。因本实用新型布局合理且自动化程度高。

本实用新型改进后的全自动多口径轴系堆焊装置，可以适用于多种口径的圆周堆焊，外径可达到1米以上，远超同类设备的工作范围。支撑组件可以牢固的支撑圆柱形工件并利用夹持转盘保证匀速，平稳的旋转，为匀速焊接提供了有力的保证。通过控制面板控制升降齿轮箱，水平移动齿轮箱可以快速的使焊枪快速就位，在微调并设置好电动滑轨组和焊机参数后，给同一工件的多次堆焊可省去重复设置参数步骤，基本做到一键就位。通过设置焊机和电动滑轨的初始参数，可以有效的避免焊接时能量的过度输入而引发的变形，并且可以保证焊缝均匀、美观、连续，为下一步的光车工序提供了优良的加工条件。

进一步的，本实用新型所述的堆焊装置还包括一组或者多组粉尘收集装置，所述粉尘收集装置移动式设于所述基座的另一侧，用于吸收堆焊产生的粉尘。本实用新型可以在固定粉尘收集装置的情况下高效的收集粉尘，粉尘的吸收率比移动式收集装置提高了60％，有效的减少了现场的粉尘及烟气的污染，真正实现了高效环保。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的堆焊装置包括了轴系的固定、堆焊以及粉尘的收集，自动化程度高，可以快速进入焊前准备状态。

本实用新型的堆焊装置适用范围广，可根据实际情况适用于多种直径的圆柱外壁堆焊，也可以用于烧焊位置困难的工件的辅助翻转装置，并且自动化程度较高，简单易操作。甚至可以满足大口径圆柱外表面的匀速堆焊，同时省时省力，作业效率高，焊接质量好。

本实用新型的堆焊装置有效的避免了能量的过度输入，避免的工件的再变形。且粉尘，烟气吸收率高，具有节能环保等优点。

附图说明

图1为本实用新型堆焊装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型旋转装置的结构示意图。

图3为本实用新型旋转装置A-A视图。

图4为本实用新型旋转装置B-B视图。

图5为本实用新型焊接装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。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。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例

本实施例提供一种堆焊装置，如图1所示，包括旋转装置1、焊接装置2以及粉尘收集装置3；所述焊接装置2设于所述旋转装置1的一侧；所述粉尘收集装置3与焊接装置2的数量相匹配。所述粉尘收集装置3移动式设于所述旋转装置1的另一侧，用于吸收堆焊产生的粉尘。

如图2所示，所述旋转装置1包括基座11、夹持转盘12、支撑组件13、顶紧组件14；所述夹持转盘12设于所述基座11的一端，所述支撑组件13和顶紧组件14设于所述基座11上，并可沿着所述基座11水平移动；所述夹持转盘12用于夹持工件的一端并实现工件的转动，所述支撑组件13用于支撑工件的中部，所述顶紧组件14用于固定工件的另一端；所述焊接装置2用于对固定好的工件进行堆焊修复。

结合图3所示，所述夹持转盘12的底部设有转盘升降装置15；所述基座11上设有导轨16；所述夹持转盘12的内部设有用于调节转速的第一齿轮箱(图中未标示出)；所述转盘升降装置15包括第一固定板151、螺丝组152以及第二固定板153，所述第一固定板151的顶部连接所述夹持转盘12，中部与所述第二固定板153通过螺丝组152连接，所述第二固定板153与所述基座11固定；所述第一固定板151和第二固定板153的横截面呈L型。如图2所示，所述支撑组件13的底部设有与所述导轨16匹配的第一滚轮组17，顶部设有用于支撑轴系的支撑滚轮18。

如图2和图4所示，所述顶紧组件14包括顶紧件141、第二滚轮组142、V型槽143、卡板144、拉杆145；所述第二滚轮组142设于所述顶紧件141的底部且与所述V型槽143嵌合，所述V型槽143与所述导轨16固定；所述卡板144固定设于所述导轨16的下侧，所述卡板144通过拉杆145与所述顶紧件141可拆卸式固定，所述V型槽143呈90°。本实用新型的顶紧件141的底座21安装有第二滚轮组142，包括四个滚轮件，每个滚轮件的外侧均车制有90°的V型槽143，并与导轨16角钢的垂直面精密配合；本实用新型的顶紧组件14增还了设计卡板144和拉杆145，通过拧紧顶部的长螺母，可以使两个螺杆拉紧的卡板144与导轨16的下边缘紧密贴合，通过拉杆145实现卡板与顶紧件的固定，使得顶紧组件14保证与旋转装置同心且固定更牢固，稳性更高。

如图5所示，所述焊接装置2包括底座21、立柱22、设于所述立柱22顶部的升降齿轮箱23、水平臂24、设于所述水平臂24一端的水平移动齿轮箱25、电源控制箱26、控制面板27以及焊机件28、线缆10以及焊枪29；所述立柱22竖直设于所述底座21上，所述水平臂24设于所述立柱22顶部的一侧，二者相互垂直；所述焊机件28安装在所述立柱22上；所述焊枪29挂设于所述水平臂24的下方；通过所述控制面板27调控所述焊枪29的位置，实现对轴系的堆焊。所述电源控制箱26用于控制所述底座21的移动；所述控制面板27用于调控所述立柱22的升降以及水平臂24伸缩以实现对所述焊枪29位置的调节。所述电源控制箱26设于所述立柱22的一侧，且位于所述底座21上；所述控制面板27挂设于所述水平臂24悬臂端的下方，位于所述电动滑轨组4旁。所述水平移动齿轮箱25的一端还设有控制线软连接导轨100。所述控制线软连接导轨100主要用于收纳控制线，且在焊枪29需要延伸时，还能起到辅助延伸线缆10的作用。本发明的焊接装置可以设置在与导轨16平行的一组滑移轨道200上，可以设计一组或者多组焊接装置，根据需要调整位置。

如图5所示，所述立柱22的内侧还设有悬臂20，所述悬臂20上设有用于挂设线缆10的吊环30；所述水平臂24的悬臂端还设有电动滑轨组4，所述焊枪29与所述电动滑轨组4固定；所述电动滑轨组4的底部还设有挡板5，所述挡板5与水平面的夹角为52°。所述底座21的底部设有滑轮，可以由电源控制箱26控制在滑移轨道200移动。所述底座21上还设有工具箱40，用于放置常用工具。

施工前，检查旋转装置1的导轨16上清洁情况，根据工件长度，预置支撑组件13及末端顶紧组件14。用行车将工件缓慢吊装到夹持转盘12和支撑组件13上，在行车辅助的情况下调整支撑组件13高度，使工件的中心与夹持转盘12的中心基本同轴，调整夹持转盘12至工件被牢牢顶起，微调支撑组件13使工件能与支撑组件13的接触面充分贴合。点动夹持转盘12观察工件的轴线与夹持转盘12的同轴情况，必要时进行微调。然后将工件末端的顶紧组件14向前推进，使其正好顶紧在工件的轴心位置后用扳手把顶紧件141下方拉杆顶端的长螺母拧紧，通过两根长螺杆使底部的卡板144与轨道紧密贴合紧固，从而牢固的固定好顶紧件141。控制底座21使焊枪29与工件堆焊的起始位置大致在同一竖直平面上，固定底部平台。通过调整升降齿轮箱23和水平移动齿轮箱25使焊枪29的距离满足焊接要求，设置好电动滑轨组4上的行进速度及行程。将粉尘收集装置3对准焊接位置并启动，以便有效的收集粉尘和烟气。

施工中，启动焊机观察焊接工作的起始状态，必要时微调焊枪29角度，同时启动夹持转盘12，按照预先设定好的参数烧焊一小段，观察堆焊效果，一切正常的情况下即可顺利堆焊至堆焊行程结束，整个过程注意观察即可，不需要其他操作，当固定焊枪29的电动滑轨组4移动至设定行程末端时，焊枪29自动关闭，整个施工过程中工件只做匀速转动，焊枪29只做水平移动，产生的烟尘可以快速的被粉尘收集装置3快速吸收。一段堆焊施工结束后工件冷却一小时后，关闭夹持转盘12，通过控制底座21使焊枪29移动到新的堆焊起始位，必要时根据工件堆焊长度重新设置下电动滑轨组4的行程，启动焊机和夹持转盘12即可进行新一段堆焊操作。

施工后，调整堆焊装置的升降齿轮箱23和水平臂24使焊枪29离开工件并复位至空档状态，关闭自动堆焊装置电源，控制底座21至固定存放位并锁紧。降低夹持转盘12的转速至焊接过程中转速的1/2，使工件冷却持续冷却一小时，然后关闭夹持转盘12。在行车配合的情况下将工件转运至转运平台。将夹持转盘12，支撑组件13、顶紧组件14及粉尘收集装置3复位，做好设备、导轨16及现场的清洁工作。还可以在底座21的两根导轨16的中间筋板上面铺设了垃圾收集槽，使垃圾收集槽底部整体抬高且没有障碍物，从而更容易清理垃圾。

本实用新型有良好的适用性，可根据实际情况适用于多种直径的圆柱外壁堆焊，也可以用于烧焊位置困难的工件的辅助翻转装置，并且自动化程度较高，简单易操作。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化等用在本实用新型的设计，只要其不偏离本实用新型的技术效果均可。这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种堆焊装置，其特征在于，包括旋转装置(1)和焊接装置(2)；所述焊接装置(2)设于所述旋转装置(1)的一侧；

所述旋转装置(1)包括基座(11)、夹持转盘(12)、支撑组件(13)、顶紧组件(14)；所述夹持转盘(12)设于所述基座(11)的一端，所述支撑组件(13)和顶紧组件(14)设于所述基座(11)上，并可沿着所述基座(11)水平移动；

所述夹持转盘(12)用于夹持工件的一端并实现工件的转动，所述支撑组件(13)用于支撑工件的中部，所述顶紧组件(14)用于固定工件的另一端；所述焊接装置(2)用于对固定好的工件进行堆焊修复。

2.根据权利要求1所述的堆焊装置，其特征在于，所述夹持转盘(12)的底部设有转盘升降装置(15)；所述基座(11)上设有导轨(16)；所述支撑组件(13)的底部设有与所述导轨(16)匹配的第一滚轮组(17)，顶部设有用于支撑轴系的支撑滚轮(18)。

3.根据权利要求2所述的堆焊装置，其特征在于，所述顶紧组件(14)包括顶紧件(141)、第二滚轮组(142)、V型槽(143)、卡板(144)、拉杆(145)；所述第二滚轮组(142)设于所述顶紧件(141)的底部且与所述V型槽(143)嵌合，所述V型槽(143)与所述导轨(16)固定；所述卡板(144)固定设于所述导轨(16)的下侧，所述卡板(144)通过拉杆(145)与所述顶紧件(141)可拆卸式固定。

4.根据权利要求3所述的堆焊装置，其特征在于，所述V型槽(143)呈90°。

5.根据权利要求2所述的堆焊装置，其特征在于，所述夹持转盘(12)的内部设有用于调节转速的第一齿轮箱；所述转盘升降装置(15)包括第一固定板(151)、螺丝组(152)以及第二固定板(153)，所述第一固定板(151)的顶部连接所述夹持转盘(12)，中部与所述第二固定板(153)通过螺丝组(152)连接，所述第二固定板(153)与所述基座(11)固定；所述第一固定板(151)和第二固定板(153)的横截面呈L型。

6.根据权利要求1所述的堆焊装置，其特征在于，所述焊接装置(2)包括底座(21)、升降立柱(22)组件、水平伸缩臂组件、电控组件以及焊机组件；所述升降立柱(22)组件竖直设于所述底座(21)上，所述水平伸缩臂组件设于所述升降立柱(22)组件顶部的一侧，二者相互垂直；所述焊机组件包括依次连接的焊机件(28)、线缆(10)以及焊枪(29)；所述焊机件(28)安装在所述升降立柱(22)组件上；所述焊枪(29)挂设于所述水平伸缩臂组件的下方；通过所述电控组件调控所述焊枪(29)的位置，实现对轴系的堆焊。

7.根据权利要求6所述的堆焊装置，其特征在于，所述电控组件包括电源控制箱(26)和控制面板(27)；所述电源控制箱(26)用于控制所述底座(21)的移动；所述控制面板(27)用于调控所述升降立柱(22)组件的升降以及水平伸缩臂组件伸缩以实现对所述焊枪(29)位置的调节。

8.根据权利要求6所述的堆焊装置，其特征在于，所述升降立柱(22)组件包括立柱(22)和设于所述立柱(22)顶部的升降齿轮箱(23)；所述水平伸缩臂组件包括水平臂(24)和设于所述水平臂(24)一端的水平移动齿轮箱(25)；所述水平移动齿轮箱(25)的一端还设有控制线软连接导轨(100)。

9.根据权利要求8所述的堆焊装置，其特征在于，所述立柱(22)的内侧还设有悬臂(20)，所述悬臂(20)上设有用于挂设线缆(10)的吊环(30)；所述水平臂(24)的悬臂端还设有电动滑轨组(4)，所述焊枪(29)与所述电动滑轨组(4)固定；所述电动滑轨组(4)的底部还设有挡板(5)，所述挡板(5)与水平面的夹角为30～90°。

10.根据权利要求1～9任一项所述的堆焊装置，其特征在于，还包括一组或者多组粉尘收集装置(3)，所述粉尘收集装置(3)移动式设于所述基座(11)的另一侧，用于吸收堆焊产生的粉尘。