具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊接装置的制作方法

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊接装置。

背景技术：

在机械加工制造领域，经常有一些轴类零件因长期使用导致失效，如液压支架油缸或加工生产过程中因人为因素导致的不合格产品，如齿轮轴，为了节约成本，一般采用对失效件或不合格品进行尺寸修复，修复后继续使用。

常用的轴类零件修复工艺有对外径进行人工堆焊、激光熔覆堆焊和电化学镀铁、镀铜修复等。人工堆焊操作简单，但是对于轴类回转零件的修复费时费力，工作效率低下；激光熔覆堆焊因成本高昂，一般非重要轴类件不采用此方法；电化学镀铁修复工艺存在技术不稳定，镀铜修复属于一次性修复，不能进行二次修复使用，且对环境造成一定污染。

技术实现要素：

有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种效率高、成本低的具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊接装置。

一种具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊接装置，包括车床、安装在车床上的定位架、安装在定位架上的焊接机构；在所述车床床头与床尾之间的卡盘上水平安装待焊接的工件，并由车床主轴驱动工件绕其轴线旋转；所述焊接机构包括气体保护焊枪组件、调节组件、冷却水组件；所述定位架安装于车床的溜板上，用以支承所述气体保护焊枪组件，以使焊枪组件在溜板的带动下沿工件的轴线方向左右水平直线移动，焊枪组件的运动方向与工件的轴线方向平行；所述焊枪组件包括焊枪头、导向套、铜管；所述焊枪头的末端套装于导向套上，所述导向套利用调节组件固定于定位架上，所述调节组件可在定位架上水平前后移动，以调整导向套与工件之间的距离，进而调节焊枪头与工件之间的距离；所述铜管以双螺旋方式弯制而成，所述铜管从焊枪头的焊嘴端沿所述焊枪头轴线方向缠绕于焊枪头焊嘴的保护套上，所述铜管的进水端和出水端分别与冷却水组件的出水口和回水连通。

优选的，在所述铜管内壁上设置有螺旋槽，该螺旋槽是沿铜管的轴线方向，在铜管轴线周围的内壁上形成螺旋形凹槽，以使铜管内的冷却水成湍流。

优选的，所述调节组件在定位架上竖直上下移动，以调整焊枪头高度。

优选的，所述导向套与调节组件转动连接，以使焊枪头能相对调节组件三维旋转。

优选的，所述定位架包括主架体，主架体固定于车床的溜板，用以遮挡焊接光线。

优选的，所述调节组件包括螺栓，所述定位架还包括连接板，所述连接板固定安装于所述主架体上，在连接板的侧面开有通孔，所述通孔内设有与所述螺栓配合的内螺纹，所述导向套通过螺钉固定于螺栓的端部，以通过拧转螺杆来调整导向套与工件之间的距离。

本实用新型将将气体保护焊工艺与车床的回转和平移功能相结合，采用调节组件将焊枪组件可水平前后移动的方式固定于定位架上，实现轴类工件体的螺旋式焊接，具有结构简单，走位精准，焊接连续性好，焊缝质量好且工作效率高的优点；采用双螺旋铜管，热阻小，热效高，焊枪头烧损率低。

附图说明

图1为所述具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊接装置的结构示意图。

图2为所述焊枪组件的轴测图。

图3为表示所述焊枪组件、定位架与调节组件之间连接关系的轴测图。

图中：车床10、卡盘11、溜板12、定位架20、焊接机构30、焊枪组件31、焊枪头311、导向套312、铜管313、进水端3131、出水端3132、螺钉314、调节组件32、螺栓321、冷却水组件33、工件40。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1至图3，本实用新型实施例提供了一种具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊接装置，包括车床10、安装在车床10上的定位架20、安装在定位架20上的焊接机构30；在车床10床头与床尾之间的卡盘11上水平安装待焊接的工件40，并由车床10主轴驱动工件40绕其轴线旋转；焊接机构30包括气体保护焊枪组件31、调节组件32、冷却水组件33；定位架20安装于车床10的溜板12上，用以支承气体保护焊枪组件31，以使焊枪组件31在溜板12的带动下沿工件40的轴线方向左右水平直线移动，焊枪组件31的运动方向与工件40的轴线方向平行；焊枪组件31包括焊枪头311、导向套312、铜管313；焊枪头311的末端套装于导向套312上，导向套312利用调节组件32固定于定位架20上，调节组件32可在定位架20上水平前后移动，以调整导向套312与工件40之间的距离，进而调节焊枪头311与工件40之间的距离；铜管313以双螺旋方式弯制而成，铜管313从焊枪头311的焊嘴端沿焊枪头311轴线方向缠绕于焊枪头311焊嘴的保护套上，铜管313的进水端3131和出水端3132分别与冷却水组件33的出水口和回水连通。

车床10为常用普通车床，不改变现有结构，既能利用回转和平移功能，又能节约利用现有的设备资源。

采用气体保护焊修复轴类是一种高效率、低成本、并可节能的有效方法；典型的如二氧化碳气体保护焊。

本实用新型将将气体保护焊工艺与车床10的回转和平移功能相结合，采用调节组件32将焊枪组件31可水平前后移动的方式固定于定位架20上，实现轴类工件40体的螺旋式焊接，具有结构简单，走位精准，焊接连续性好，焊缝质量好且工作效率高的优点；采用双螺旋铜管313，热阻小，热效高，焊枪头311烧损率低。

进一步，在铜管313内壁上设置有螺旋槽，该螺旋槽是沿铜管313的轴线方向，在铜管313轴线周围的内壁上形成螺旋形凹槽，以使铜管313内的冷却水成湍流。

铜管313内外均有多条螺旋槽，在介质流速较低的情况下便可达到湍流状态，提高了传热效果。且当铜管313内流体形成强制湍流状态，湍流状态能形成自洁能力，故不易结垢，介质中的悬浮物及杂质不易附着，有利于铜管313更好的传热。

参见图3，进一步，调节组件32在定位架20上竖直上下移动，以调整焊枪头311高度。

参见图3，进一步，导向套312与调节组件32转动连接，以使焊枪头311能相对调节组件32三维旋转。

参见图1，进一步，定位架20包括主架体，主架体固定于车床10的溜板12，用以遮挡焊接光线。

参见图3，进一步，调节组件32包括螺栓321，定位架20还包括连接板，连接板固定安装于主架体上，在连接板的侧面开有通孔，通孔内设有与螺栓321配合的内螺纹，导向套312通过螺钉314固定于螺栓321的端部，以通过拧转螺杆来调整导向套312与工件40之间的距离。

具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊方法，实施主体为上述具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊接装置，包括如下步骤：

a.将工件40固定于车床10床头与车位之间的卡盘11上；

b.调整焊枪头311与工件40的水平方向和竖直方向的距离，使焊枪头311与工件40间位置合适；可选择的调节焊枪头311与调节组件32之间的三维角度；

c.启动车床10，工件40绕其轴线选装；

d.设定车床10主轴转速和溜板12位移速度相匹配；

e.当焊枪头311到合适位置时，启动焊枪组件31，进行焊接；

f.开启冷却组件，对焊枪头311实时冷却；

步骤e、步骤f没有先后顺序。

与传统的工艺方法对比，利用具有快速冷却焊枪的轴类工件螺旋焊接装置的焊接方法有如下优点：第一.工作效率提高；第二.降低了工人劳动强度；第三.使用通入冷却水铜管大大提高了焊枪头的使用寿命。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。