CN2513709Y

CN2513709Y - 无轨行走全熔透弧焊装置

Info

Publication number: CN2513709Y
Application number: CN 01278441
Authority: CN
Inventors: 张绍彬; 孙栋; 张俊龙
Original assignee: 张绍彬
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2011-12-14

Abstract

本实用新型公开了一种无轨行走全熔透弧焊装置。它包括焊炬、背衬垫、车体支撑板、车轮机构、减速机构、导向轮机构和支柱机构;所述车体支撑板呈水平位置,在其上设置有至少五个通孔和一个长形通槽,这些通孔的位置与金属固定板上面的五个通孔位置相对应,焊炬、导向轮机构的支撑轴、两个支柱机构的支撑轴和送丝管分别从通孔穿过,金属连接板从长形通槽通穿过;背衬垫设置在被焊接金属的下面,车体支撑板、车轮机构和减速机构均设置在被焊接金属的上面;导向轮机构的下端与被焊接金属的预留焊缝紧密接触。本实用新型适合于大型金属结构件对接焊缝的自动化或手工全熔透焊接,其自动跟踪技术简单可靠,通用性好,焊接过程可靠,操作简便。

Description

无轨行走全熔透弧焊装置

技术领域

本实用新型涉及一种焊接的装置，尤其是涉及一种用于焊接中的焊缝全熔透跟踪装置。

背景技术

目前，在焊接生产中，还没有使用平焊对接无轨行走单道全熔透弧焊技术。美国专利US5590829，专利名称为《可移动的背衬垫》(Movable Backing system)的专利申请案中公开了一种装有背衬垫的小车，其特点是一个水冷背衬垫装配在一个小车上，并与被焊处金属的背面接触，支撑液体熔池和成型被面焊缝。装有背衬垫的小车放在被焊金属底下，其侧面的轮子与被焊金属箱体的侧面金属板接触，以保证背衬垫在行走过程中对中焊缝。其不足之处是：通用性差，只能焊接箱体式焊缝；金属板上面的焊炬与下面的小车同步行走技术复杂，难与保证；小车的结构复杂。

发明内容

本实用新型的任务是克服现有技术的不足，提供一种无轨行走全熔透弧焊装置，以提高焊接质量和生产效率。该实用新型是将该装置与被焊金属对接焊缝进行焊前装配，利用预留焊缝间隙将一个位于焊缝背面的可移动的背衬垫与位于正面的焊炬用一个连接板连接在一起，并装配在一个可自动或手动的小车上一起行走，液体金属熔池在背衬垫支撑下冷却成型，形成一条正反面成型均匀一致的焊缝。为了实现无轨行走设置一个导向轮机构位于焊炬前面并在同一条中心线上与被焊接金属焊缝的棱边紧密接触以起到定位导向的作用。从而使焊炬和背衬垫沿焊缝同步行走，该装置具有自定位导向行走功能，且结构简单，通用性好，可用于大厚度，大型金属结构件的全熔透的焊接。

为了解决上述技术问题，本实用新型的弧焊装置包括焊炬、背衬垫、金属连接板、金属固定板、导向轮机构、支柱机构、车体支撑板、车轮机构、减速机构、车轮机构和驱动电机或手柄；所述车体支撑板呈水平位置，在其上设置有至少五个通孔，一个长形通槽，这些通孔的位置与金属固定板上面的五个通孔位置相对应，所述焊炬、导向轮机构的支撑轴、两个支柱机构的支撑轴和送丝铜管分别从通孔穿过，金属连接板从长形通槽穿过；所述背衬垫设置在被焊接金属的下面，所述车体支撑板、车轮机构和减速机构均设置在被焊接金属的上面；所述导向轮机构的下端与被焊接金属的预留焊缝紧密接触。

所述背衬垫可采用水冷铜衬垫结构，所述背衬垫还可采用气冷式衬垫结构：所述导向轮机构由支撑轴、滚动轴承、两端面设置为斜面的金属导向轮、轴承架和压力弹簧组成；所述支柱机构由支撑轴和压力弹簧组成；所述减速机构为齿轮减速机构；所述车轮机构由传动轴、轴承和车轮组成。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：该装置能实现焊炬和背衬垫沿焊缝同步行走的全熔透弧焊，且结构简单，通用性好，可用于大厚度，大型金属结构件的全熔透的焊接；在焊接过程中，装置与焊缝自动对中，避免了使用技术复杂且不够可靠的焊缝跟踪技术，使焊接过程更加可靠，操作更为简便。

附图说明

图1是本实用新型无轨行走全熔透弧焊装置的主视图；

图2是本实用新型无轨行走全熔透弧焊装置的俯视图；

图3是本实用新型中采用的水冷式背衬垫的结构示意图；

图4是本实用新型中采用的气冷式背衬垫的结构示意图；

图5是图4气冷式背衬垫的A-A剖视图；

图6是本实用新型无轨行走全熔透弧焊装置中导向轮机构的结构示意图；

图7是图6导向轮机构中金属导向轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

图1和图2中示出，本实用新型无轨行走全熔透弧焊装置包括：焊接电源41、送丝机构42、背衬垫15，车体支撑板11、减速机构由减速齿轮21和23构成，车轮机构由传动轴31和37、四组轴承33和四个车轮12组成。为了保证焊炬7在焊接过程中对中被焊接金属的预留焊缝26，并保证整个焊接装置能沿焊缝26的中心移动，设置有导向轮机构18b。

所述导向轮机构18b，如图6和图7所示，它由支撑轴4b、滚动轴承1b、两端面设置为斜面的金属导向轮16、轴承架6b和压力弹簧5b组成，滚动轴承1b被装配在两端面带有斜面的金属导向轮16内，以增加导向轮转动的平滑性；安装导向轮机构时，金属导向轮两端面的斜面16a和16b与预留间隙的两块被焊金属13的焊缝26的棱边相接触，焊接驱动小车工作时，导向轮机构在小车的驱动下沿着被焊金属13的焊缝的预留间隙26引导整个焊接装置向前平滑的移动，从而起到导向定位的作用。

图1和图2示出所述支柱机构18a，它由支撑轴4a和压力弹簧5a组成；焊接装置中的金属连接板10呈垂直位置，在其上端设置有两个长形通槽14a，下端设置两个通孔14b，且金属连接板10的上端与金属固定板3采用螺栓14连接，下端与衬垫15采用螺栓14连接；所述金属固定板3为水平位置，在它的上面设置有五个垂直的通孔，焊炬7、导向轮机构的支撑轴4b、两个支柱机构的支撑轴4a和送丝导管8分别从通孔穿过。所述车体支撑板11呈水平位置，在其上设置有五个垂直的通孔，这些通孔的位置与上述金属固定板3上面的五个通孔位置相对应，焊炬7、导向轮机构的支撑轴4b、两个支柱机构的支撑轴4a和送丝铜管8也分别从通孔穿过；在车体支撑板11还设置有一个长形通槽，金属连接板10从长形通槽中穿过。

另外，从图1和图2中还示出了本实用新型中的减速机构为齿轮减速机构，它由手轮或电动机22、小齿轮21和大齿轮23组成，小齿轮21与手轮或电动机22同轴，大齿轮23与车轮12同轴并用螺钉34固定。所述车轮机构由传动轴31和37、四组轴承33和四个车轮12组成，由顶丝32和螺栓30分别将四个车轮12固定在传动轴31和37的两端，使用轴承36及螺栓35固定传动轴37，由于齿轮减速机构的大齿轮23与小车后面的两个车轮装配在同一传动轴37上，因此，在手轮或电动机22驱动齿轮减速机构的作用下，能够保证小车带动整个焊接装置均匀行走。导向轮机构18b被装配在焊炬前方，使它沿预留焊缝间隙26行走起到导向作用。金属连接板10垂直通过对接焊缝预留的间隙26，将水冷铜衬垫15和固定焊炬7的金属板3连接起来，导向轮机构的支撑轴4b和两个支柱机构的支撑轴4a分别起定位导向柱的作用，它们和在其上套装的压力弹簧5b和5a将固定焊炬7的金属板3定位，由于这三个压力弹簧5b和5a所产生的预压力作用于固定焊炬的金属板3上，使固定焊炬的金属板3产生一个向上的力，这个力通过金属连接板10作用于水冷铜衬垫15上，在该力作用下，水冷铜衬垫15在焊接过程中始终保持与被焊金属13的焊缝背面紧密接触，起到支撑焊接熔池防止在焊接过程中液态金属熔池坠落，并能起到强迫背面焊缝成型的作用。

图3示出本实用新型中采用的背衬垫可以是水冷式铜衬垫15，它由在一个铜板的内部加工有一条冷却水道56，进出水接口55，反面焊缝成型槽57构成。为了将水冷铜衬垫15与固定焊炬的金属板3连接，在水冷铜衬垫15上设置有连接面53和固定的螺孔54。金属连接板10与水冷铜衬垫15上的连接面53用螺钉14固定，以保证金属连接板10的中心与水冷铜衬垫15的中心对中。

图4和图5示出本实用新型中采用的背衬垫也可以是气冷式结构的气冷衬垫70，它由在一个铜板的内部加工有一个冷却腔71，进气接口72、在冷却腔30的上壁上均匀地设置有多个出气小孔73，在气冷衬垫70的上表面与出气小孔73对应的位置设置有多个出气槽74和反面焊缝成型槽75构成。安装时，将冷却腔盖76通过四个螺钉77和四个螺孔78与气冷衬垫70连接成一体，使用时，通过进气接口72向冷却腔71内通入二氧化碳气体，可达到冷却背衬垫70、为液态焊缝熔池提供气体保护和减少被焊接件与气冷衬垫70表面的摩擦等效果。为了将气冷衬垫70与固定焊炬的金属板3连接，在气冷衬垫70上设置有连接面79和固定的螺孔80。金属连接板10与气冷衬垫70上的连接面79用螺钉14固定，以保证金属连接板10的中心与气冷铜衬垫70的中心对中。

图1和图2示出了本实用新型无轨行走全熔透弧焊装置的应用。首先，焊接前先要将被焊金属13进行点固预留焊缝间隙26，利用一个金属连接板10通过对接焊缝预留的间隙26，将一个水冷铜衬垫15和一个固定焊炬7的金属板3连接起来，在小车的驱动下带动焊炬7和水冷铜衬垫15一起自动沿着预留焊缝间隙26平滑地移动，由于在焊炬7和水冷铜衬垫15一起移动的过程中，水冷铜衬垫15始终与被焊金属13的焊缝背面紧密接触，从而使被焊接电弧熔化的金属液态熔池在水冷铜衬垫15的支撑下凝固形成焊缝，在保证熔透的条件下，也保证了焊缝反面的成型。

由于本实用新型具有能带动焊炬保证在焊接生产的全过程中始终自动对准焊缝中心的功能，所以，整个焊接装置可以在小车的驱动下不用导轨也能沿着焊缝26的中心自动行走。在本实用新型中，若采用电动机结构，则能实现焊接过程的自动操作；若采用手轮结构则能实现焊接过程的手工操作。

Claims

1.一种无轨行走全熔透弧焊装置，它包括焊炬、背衬垫、金属连接板、金属固定板、导向轮机构、支柱机构、车体支撑板和车轮机构，其特征在于：它还包括减速机构、车轮机构、驱动电机或手柄；

所述车体支撑板呈水平位置，在其上设置有至少五个通孔，一个长形通槽，这些通孔的位置与金属固定板上面的五个通孔位置相对应，所述焊炬、导向轮机构的支撑轴、两个支柱机构的支撑轴和送丝铜管分别从通孔穿过，金属连接板从长形通槽穿过；

所述背衬垫设置在被焊接金属的下面，所述车体支撑板、车轮机构和减速机构均设置在被焊接金属的上面：

所述导向轮机构的下端与被焊接金属的预留焊缝紧密接触。

2.根据权利要求1所述的无轨行走全熔透弧焊装置，其特征在于：所述背衬垫采用水冷铜衬垫结构。

3.根据权利要求1所述的无轨行走全熔透弧焊装置，其特征在于：所述背村垫采用气冷式衬垫结构。

4.根据权利要求1所述的无轨行走全熔透弧焊装置，其特征在于：所述导向轮机构由支撑轴、滚动轴承、两端面设置为斜面的金属导向轮、轴承架和压力弹簧组成。

5.根据权利要求1所述的无轨行走全熔透弧焊装置，其特征在于：所述支柱机构由支撑轴和压力弹簧组成。

6.根据权利要求1所述的无轨行走全熔透弧焊装置，其特征在于：所述减速机构为齿轮减速机构。

7.根据权利要求1所述的无轨行走全熔透弧焊装置，其特征在于：所述车轮机构由传动轴、轴承和车轮组成。