一种埋弧横焊电磁式角摆动焊枪的制作方法

本发明涉及一种埋弧焊枪，特别是涉及一种埋弧横焊电磁式角摆动焊枪。

背景技术：

国内外大型钢结构（如石油储罐、冶金高炉、造船等）建造施工中，会遇到大量的横焊缝，这些横焊缝多用埋弧自动焊接操作机以多层多道焊方式来完成。横缝多层多道焊接的质量，好坏取决于打底焊道（即第一道焊缝），而第一道焊缝在组对时会出现焊缝宽度不一的现象，此外，埋弧焊受埋弧焊焊剂的阻碍，操作者看不到焊点在焊缝中的燃烧位置，只能凭经验和感觉操控焊接，这就使焊点燃烧的准确性和上下钢板衔接的熔透性难以掌控，导致横缝焊接第一道焊缝经常出现焊偏或上下钢板熔合不好现象。还有最重要的一条是：现有的横缝埋弧自动设备均没有采用摆动焊接方式，这也是横缝焊接第一道焊接质量难以保证的重要原因。通过焊接理论分析和焊接实验证明，对横焊缝采用摆动焊接方式，会大大提高埋弧横焊打底焊道的质量，但现在还没有成型的埋弧横焊摆动焊枪。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种埋弧横焊电磁式角摆动焊枪，在枪座上安装焊枪杆杆组合，焊枪摆动系统，送丝压紧装置和焊丝校直装置，组成具有角摆动功能的埋弧横焊焊枪。此焊枪可以有效保证埋弧横焊第一道打底焊缝上下钢板的熔合质量，为保证后续焊道的焊接质量打下良好的基础。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种埋弧横焊电磁式角摆动焊枪，所述角摆动焊枪包括枪座、导电嘴、前枪杆、把线连接板、后枪杆、摆幅调整手柄、枪杆摆动转轴、枪杆复位弹簧、弹力调整手柄、电磁铁及其电控盒及焊丝压紧装置与焊丝校直装置；枪座、后枪杆、摆幅调整手柄、枪杆摆动转轴、枪杆复位弹簧、弹力调整手柄、电磁铁及其电控盒组成焊枪的角摆动部分；后枪杆呈长方体形，其横截面是正方形，焊丝通孔居中它在焊丝入口端附近设置一个安装孔，此孔与枪杆摆动轴配合将后枪杆安装在枪座上，同时，根据横缝焊接焊缝坡口形式为：下面钢板的上边坡口是平直形，上面钢板的下边坡口是45°斜直形，上下钢板对接组成45°k形或v型坡口，枪座是整个焊枪的主体，在前端安装有枪杆，电磁铁，摆幅调整手柄，摆动复位弹簧及其弹力调整手柄，构成焊枪摆动部分；枪座的中段设置一个送丝机安装孔和一套送丝压紧装置；后端设置一套焊丝校直机构。

所述的一种埋弧横焊电磁式角摆动焊枪，所述焊丝由焊枪的后端校直机构进入枪杆的中心孔。

所述的一种埋弧横焊电磁式角摆动焊枪，所述焊枪通过其枪座上的送丝机安装孔和一个锁紧手柄与送丝机连接到一起。

本发明的优点和积极效果是：

本发明是在一个枪座上安装一套焊枪杆杆组合，一套焊枪摆动系统，一套送丝压紧装置和一套焊丝校直装置，组成一整套具有角摆动功能的埋弧横焊焊枪。其中焊枪摆动系统是该焊枪的核心部分，它主要由枪杆组合，焊枪摆动转轴，摆幅调整手柄，枪杆复位弹簧及其调整手柄，电磁铁及其控制盒和枪座所组成。在电磁铁、复位弹簧和摆幅调整手柄的交替协调作用下，焊枪枪杆可绕摆动转轴作正反向角摆动，此焊枪可以有效保证埋弧横焊第一道打底焊缝上下钢板的熔合质量，为保证后续焊道的焊接质量打下良好的基础。

附图说明

图1埋弧横焊电磁式角摆动焊枪结构图；

图2枪座、枪杆和摆幅调整手柄位置分布图；

图3埋弧横焊电磁式角摆动焊枪工作图。

图中部件：

1—导电嘴2—前枪杆3—把线连接板4—后枪杆5—摆幅调整手柄6—枪杆摆动转轴7—压丝轮架转轴8—压丝轮9—压丝轮架10—压紧手柄11—压紧螺杆12—弹簧13—轴14—定校直轮15—轴16—动校直轮17—动轮架18—校直手柄19—枪座20—送丝机安装孔21—锁紧手柄22—电控盒23—电磁铁24—螺钉25—弹力调整手柄26—枪杆复位弹簧27—下钢板28—焊丝29—上钢板30—焊把线31—送丝机32—送丝轮33—送丝机输出轴颈。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

埋弧横焊焊枪的摆动，可以采用角摆动、上下直线摆动或复合摆动三种方式。根据横缝焊接焊缝坡口形式：下面钢板的上边坡口是平直形，上面钢板的下边坡口是45°斜直形的，上下钢板对接组成45°k形或v型坡口，焊枪采用角摆动方式焊接最合理最安全，这样焊枪的导电嘴不易接触上面或下面钢板，焊接燃烧点的熔深和熔宽比其他两种都要好。本发明所设计的埋弧横焊电磁式角摆动焊枪主要由一个枪座，一个枪杆摆动转轴，一套焊丝压紧装置，一套焊丝校直装置，一套枪杆摆动限位和复位装置，一个电磁铁和一个电控盒等所组成。

枪座是整个焊枪的主体，在它的前端安装有枪杆，电磁铁，摆幅调整手柄，摆动复位弹簧及其弹力调整手柄，由这些构成焊枪摆动的核心部分。枪座的中段设置一个送丝机安装孔和一套送丝压紧装置；后端设置一套焊丝校直机构。

焊丝由焊枪的后端校直机构进入，通过校直处理后，依靠送丝机上的送丝轮和送丝压紧装置的共同驱动，使焊丝进入枪杆的中心孔，最后从枪杆最前端的导电嘴伸出。在焊丝从焊枪穿过的同时，在电磁铁、摆幅调整手柄和枪杆复位弹簧对枪杆的有序交替作用，使得焊枪枪杆能围绕枪座上的枪杆摆动转轴作往复角向摆动，进而实现焊丝最前端相对于焊缝坡口作角摆动。摆幅大小由摆动调整手柄来完成；摆动频率由电控盒调整电磁铁供断电频率来实现。

焊枪通过其枪座上的送丝机安装孔和一个锁紧手柄与送丝机连接到一起，焊枪与送丝机输出轴之间可以作相对转动和固定，以实现焊枪与送丝机之间的角度调整。

图1可见，本发明的焊枪枪杆由导电嘴1、前枪杆2、把线连接板3、后枪杆4组合而成。导电嘴1材质为铬锆铜，呈圆柱形；前枪杆2为黄铜，呈圆柱形；把线连接板3为矩形紫铜板，其上配有一套焊把线联接螺栓；后枪杆4材质材质为q235钢，呈长方形。以上诸件均以螺纹联接方式组合到一起。

焊枪摆动系统由枪杆组成，摆动调整手柄5，枪杆摆动转轴6，枪杆复位弹簧26及其弹力调整手柄25，电磁铁23及其电控盒22，枪座19所组成，这部分安装在枪座19的左前部。摆动调整手柄5与枪座19通过细牙螺纹相联接并可作相对移动，它位于后枪杆4的上方。枪杆摆动转轴6固定在枪座19上，借助枪杆摆动转轴6和后枪杆4右端的安装孔将枪杆组合联接到枪座19上，并可使枪杆组合绕枪杆摆动转轴6转动。电磁铁23通过两个螺钉24联接到枪座19上，电磁铁23位于后枪杆4的下方并与后枪杆4的下表面保持1.5毫米左右的间隙。电控盒22负责调节电磁铁23的工作频率和磁吸力大小。枪杆复位弹簧26也位于后枪杆4的下方并支撑后枪杆4，弹力调整手柄25与枪座19以螺纹联接形式组合到一起，螺旋弹力调整手柄25就可以调整枪杆复位弹簧26对后枪杆4上顶力的大小。后枪杆4、摆幅调整手柄5、电磁铁23和枪座19的位置分布局图如图2所示。

焊枪角摆动过程如下：首先旋转摆幅调整手柄5确定焊枪角摆动摆幅的大小，然后调整弹力调整手柄25使枪杆复位弹簧26上顶后枪杆4下表面，并使其绕枪杆摆动转轴6作顺时针转动，直到后枪杆4的上表面抵到摆幅调整手柄5的下端头上。调节电控盒22的两个旋钮，确定电磁铁23的通断电频率和磁吸力的大小。这样，在电磁铁23通电时，产生的磁吸力吸引后枪杆4的下表面，这个磁吸力在克服枪杆复位弹簧26上顶力之后，使得后枪杆4绕枪杆摆动转轴6作逆时针旋转一个角度直到后枪杆4下表面吸到电磁铁23上表面而停止转动，枪杆完成逆时针方向的一个角摆动。当电磁铁23断电之后，依靠枪杆复位弹簧26的上顶力使后枪杆4绕摆动转轴6作顺时针转动，直到后枪杆4的上场面抵到摆幅调整手柄5的下端头后停止转动。至此，焊枪枪杆绕枪杆摆动转轴6完成一次往复角摆动。

焊枪的送丝压紧装置安装在枪座19的中上部，它是由压丝轮架转轴7，压丝轮8，压丝轮架9，压紧手柄10，压紧螺杆11，弹簧12，轴13所组成。压丝轮架9通过压丝轮架转轴7安装在枪座19上并能绕压丝轮架转轴7作转动。压丝轮8装在压丝轮架9上并能绕自身的转轴作转动。压紧螺杆11通过轴13被安装在枪座19上并能绕轴13作转动。弹簧12穿入压紧螺杆11之上，压紧手柄10与压紧螺杆11通过螺纹联接起来，弹簧12的上面与压紧手柄10下端相接，下面与压丝轮架9的槽口上面相抵。压丝轮8与图3中的送丝轮32组合后，调整压紧手柄10，就可以调节压丝轮架9上的压丝轮8与送丝轮32之间的距离，进而实现压紧焊丝和送丝力量大小的调节。

焊枪的送丝校直装置设置在枪座19的右后端，它是由两个定校直轮14，一个动校直轮16，一个动轮架17和一个校直手柄18所组成。两个定校直轮14通过两个轴15安装在枪座19上。动校直轮16安装在动轮架17上，动轮架17又被安装在校直手柄18的轴孔上并能在其上作自由转动。动校直手柄18又以螺丝联接方式装配在枪座19上。两个校直轮14和动校直轮16三轮共处一个平面内，动校直轮16位于两个定校直轮14中间的下方。焊丝28导入校直装置后，带动三个校直轮同时转动。调整校直手柄18使动校直轮16能相对于两个定校直轮14作向上或下移动，实现对焊丝校直程度大小的调节。

枪座19上的送丝机安装孔20是用于安装送丝机31的，送丝机输出轴颈33与送丝机安装孔20通过动配合组装到一起，在确定好的二者的的相对角度和位置后，通过锁紧手柄21将焊枪和送丝机31固定到一起成为一体。

图3所示的是埋弧横焊电磁式角摆动焊枪要进行焊接的工作图。首先将焊把线30通过把线连接板3上的螺栓连接到一起，通过焊枪枪座19上的送丝机安装孔20，将焊枪安装到送丝机31的输出轴颈33上。调整焊枪与焊缝坡口的角度大约30°左右，由锁紧手柄21将焊枪和送丝机31固定成好一个整体。焊丝28从由焊丝校直装置入口进入，通过送丝压紧装置上的压紧轮8和送丝机31上的送丝轮32的共同作用将焊丝28送入后枪杆4和前枪杆2的中心孔，最后由导电嘴1伸出，焊丝28杆伸长调到25毫米，焊丝28端头抵到下钢板27和上钢板29组成的焊缝之间。转动摆幅调整手柄5确定枪杆摆幅大小，调整手柄5使复位弹簧26将后枪杆4绕摆动转轴6顺时针旋转并使后枪杆4的上表面5摆幅调整手柄5的下端把接触。在电控盒22上调定电磁铁23的工作频率和磁吸力大小。在各项准备工作做完之后，埋弧横焊电磁式角摆动焊枪就可以实施对横缝的摆动焊接。当电磁铁23通电时，它的磁力吸引后枪杆4的下表面，使枪杆绕摆动转轴6作逆时针旋转一个角度，焊丝28的前端点向下钢板27方向移动2～3毫米距离，焊点燃烧偏向于下钢板27；当电磁铁23断电后，依靠枪杆复位弹簧26的上顶作用，使枪杆绕摆动转轴6作顺时针转动，并与摆幅调整手柄5的下端点相抵，使焊丝28的前端点向上钢板29方向移动4～5毫米，焊接燃烧点又偏向于上钢板29。这样，电磁铁23通断电一次，焊枪完成正反向角摆动焊接一次。在焊接过程中，焊枪随着焊接大车沿着焊缝方向边移动边焊接，这样就实现了埋弧横焊的角摆动焊接。