专利名称：钢筋水平对接埋弧电渣焊机头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用埋弧电渣焊的方法使钢筋对接焊在一起的卡具。
现代建筑，尤其是高层建筑，水坝以及桥梁等大量采用钢筋混凝土浇铸结构。随着时间的推移，这些结构中的钢筋越来越多地采用焊接的方式连接。在钢筋焊接的方式中最常见的是手工电弧焊。这种焊接方式需要根据钢筋的种类、级别、直径、接头形式以及焊接位置选择适合的焊接工艺、参数及焊条。此外，焊接质量受人为因素影响大，不易保证，工人的工作环境差、劳动强度大、效率低。
为克服手工电弧焊的上述缺陷，从60年代起发展了一种钢筋对接埋弧电渣压力焊技术，该技术是一种利用大的电流在焊剂的覆盖下把需要对接的钢筋端头局部熔化，并加压使熔化铁水成型的新工艺，该工艺的优点是工艺简单、质量可靠，大大改善工人的劳动条件、节约钢材、焊接速度快，效率高而且成本低廉，目前已大量应用于生产实践中。然而该工艺必须借助一种工位器具，即卡具才能实现。这种卡具多年来经过不断改善，目前已达到相当小型化的程度，广泛应用于建筑工地现场，受到普遍的欢迎现有的这种卡具虽然各具不同的结构，但这些结构共同的局限是仅能同轴夹紧两根被焊钢筋，并使两根钢筋轴向上相对移动，故只能应用于竖立方向上的钢筋对焊而不能用于水平钢筋对焊的场合。这是因为使用这种卡具对焊水平钢筋时，已熔化的铁水使连接在两个钢筋的电极短路，从而不能使两钢筋的端头全部熔化并且成型以便获得足够的强度。因此，这种卡具又称为竖向钢筋埋弧电渣压力焊机头。不难看出，竖向钢筋埋弧电渣压力焊机头使得钢筋对接埋弧电渣焊接工艺的应用受到极大的限制，故此研制一种能够使钢筋水平对焊的埋弧电渣焊机头便成为一个长期想要解决而未能解决的课题。
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种具有全新结构的能够水平对焊钢筋的埋弧电渣焊机头。
本实用新型是这样实现的一种钢筋水平对接埋弧电渣焊机头，该机头包括一个用于竖向夹紧填料钢筋并配置一个上电极接头的夹钳组件，一个支承导向组件、一个可使上述夹钳组件沿支承导向组件垂直方向移动的升降机构以及一个与支承组件下端固连并且配量一个下电极接头的水平底座，该水平底座中央配置一个用于熔化铁水成型的型模，两根被焊钢筋可水平同轴地配置于水平底座上并可在形模处与填料钢筋交于一点，水平底座的两侧分别配置一个水平钢筋夹紧机构，用以夹紧二根被焊钢筋，夹钳组件和水平底座互成绝缘状态。
从上述结构安排中可以看出，竖向夹紧填料钢筋作为一个电极，而需水平对焊的两根钢筋作为另一个电极。当通电时，填料钢筋的端头和二个水平钢筋的相对端同时熔化，填料钢筋端头熔化的铁水掉进二根水平钢筋相对端预置的缝隙中，故二个电极不会短路。填料钢筋与被焊钢筋端头熔化的铁水，形成熔池，配置于水平底座中央的型模阻断液态金属的下垂并强制熔化的铁水成型，从而获得满意的焊接接头。本实用新型全新结构的独特设计确保了本实用新型目的的顺利完成，使该水平钢筋对接埋弧电渣焊成为现实，其积极的技术效果和经济效果是显而易见的。冶金部建筑研究总院钢材试验室对利用本实用新型所述机头进行水平对焊的钢筋试样进行了弯曲试验和拉伸试验，试验结果表明所送试样焊接质量全部达到国家标准。
图1是本实用新型所述实施例机头的正视图；图2是
图1的侧视图；图3是
图1的俯视图；图4是夹钳组件与支承导向组件位置关系配置图；图5是水平钢筋夹紧机构处于非工作位置的状态图；图6是图2的A－A剖面图；图7是图2的B－B剖面图；图8是图2的C－C剖面图；图9是图2的D－D剖面图；
图10是夹钳组件的动钳体的剖面图。
下面，结合附图对本实用新型的一个优选的实施例进行详细说明参见
图1、图2和图3，本实施例由一个用于夹紧填料钢筋(
图1双点划线所示)的夹钳组件、一个支承导向组件、一个升降机构、一个水平底座组件和两个分别用于夹紧水平放置的被焊钢筋(
图1水平双点划线所示)的夹紧机构组成。用于夹紧填料钢筋的夹钳组件具有一个动钳体23，该动钳体23的剖面形状如
图10所示，包括一个支承壁23－1、前壁23－3、端壁23－4、后壁23－5、连接板23－7、前导向壁23－8、连接墙板23－10以及后导向壁23－11。支承壁23－1上配置一个螺孔23－2、后壁23－5上配置一个长形孔23－6、端壁23－4上配置一个螺钉孔23－13前导向面23－8和后导向面23－11的相对表面的两侧分别配置前导轨23－9以及后导轨23－12。一个两端配置绝缘护套27的加力杆26穿过一个螺纹顶杆28的前端，该螺纹顶杆28螺纹部分与螺孔23－2配合。动钳体23的前壁23－2、端壁23－4和后壁23－5构成的空间内螺钉固定一个电极块24－2，一个上电极接头24－1穿过长形孔23－6与电极块24－2整体连接，该电极块24－2和上电极接头由紫铜制成。转动加力杆26即可在螺纹顶杆28的底端和电极块24－2之间夹紧或卸下填料钢筋。支承导向组件由二块平行配置的支承导板48、定距块30以及定距螺栓49－1和锁紧螺母49－2构成，定位块30上表面固接一个用于搬运整个机头的提手31。在定距块30用螺钉29固定在两块支承导板48之前，将该两块支承导板48的前端面和内侧面置于动钳体23前导向壁的前导轨23－9中，后端面和内侧面置于后导向壁的后导轨23－12之中，并使该前、后导轨与支承导板48形成滑动配合，以便夹钳组件沿该支承导板上下运动，如图4所示。图2清楚地揭示了升降机构的具体结构，该机构用于控制夹钳组件沿支承导板48的上下运动。参考序号22表示一个双向螺杆，该螺杆上连接一个左旋螺母21－1和一个右旋螺母21－2，其端部由圆柱销34安装一个摇把35。左旋螺轴21－1和右旋螺母21－2的上端分别通过短轴44－1可转动地连接两个连杆18，如图6和图7所示。在图6所示的结构中两个连杆18和左旋螺母21－1之间各配置一个定距片43，在图7所示的结构中两个连杆18与两个支承导板48之间各配置一个定距片43。上述四个连杆18的另一端通过短轴44－2可转动地与动钳体23的连接墙板23－10的下端两侧相连接。上述左旋螺母21－1和右旋螺母21－2的下端分别通过短轴44－1可转动地连接两个连杆18，其具体结构安排与图6和图7相同。该四个连杆18的另一端的连接状态如图8所示，同侧的连杆18的端头重叠，中间由定距管39隔开，一个销轴38将四个连杆18可转动地连接到二个支承导板48上。这样，由于销轴38固定于支承导板48上，转动摇把35时，左、右旋螺母21－1、21－2在双向螺杆22上的开合运动通过连杆18导致动钳体23沿支承导板48上下运动。本实施例的水平底座组件的水平底座4由角钢及压制成形的钢板焊制而成，其断面形状如图2所示。该底座4的中央用螺栓固定一个紫铜制成的U形型模7，两端分别用螺栓固定一个紫铜制成的水平钢筋支承电板6，底座4配置该电板6的区域的外侧固定连接一个紫铜制成的下电极接头46。水平底座4外侧的中部焊接块47，该下连接块47借助双头螺栓41固定在支承导板48上，其具体结构如图9所示。下连接块47与支承导板48之间配置绝缘垫40，双头螺栓41上套装绝缘套42。这样，上电极接头24－1和下电极接头46之间便处于绝缘状态。本实施例水平钢筋夹紧机构分别安装在水平底座4配置水平钢筋支承电板6的位置上，其具体结构参见图2、图3。支承板9与水平底座4固定连接，并且通过销轴10－1和销轴10－3可转动地连接一个主动杆16和一个压紧杆11，一个承力杆14通过转动销10－2和10－4可转动地与压紧杆11和主动杆16相连接。压紧杆11的端部有一个螺孔，该螺孔与一个螺杆压头8的螺纹配合，穿出该螺孔的螺杆压头8的螺纹部分配置一个锁紧螺母15以及一个保护该螺纹的保护套19，该保护套19的上端有一个橡胶护帽20。调整螺杆压头8的位置可适应夹紧不同直径的水平钢筋，拧紧锁紧螺母15后可保持螺杆压头8的位置不变主动杆16上连接一个手把17。该水平钢筋夹紧机构打开状态，即非工作状态如图5所示。将手把17向前推，该手把带动主动杆16向前运动至工作状态，即夹紧水平钢筋时主动杆16和承力杆14呈垂直状态，水平钢筋加紧机构自锁，如将焊后的水平钢筋取下，向后推动手把17即可。
本实施例使用时，首先将与被焊钢筋同规格的填料钢筋下端置于型模上，然后用夹钳组件卡紧填料钢筋，两根对接钢筋置于型模中，被焊端头与填料钢筋接触，用水平钢筋夹紧机构，夹紧两根被焊的钢筋，套上矩形焊剂筒，然后向焊剂筒内注满干燥的431焊剂。(图中未示出)，上下二个接头通电后经常规操作便可将二个水平放置的钢筋高质量的对焊在一起。
本实施例的结构简单，紧凑，体积小，重量轻，携带方便，可在建筑工地的任意场合下使用。
对普通技术人员而言，受到本实施例的启发很容易构想出其他类似的结构的实施例，例如支承导向组件可采用导向圆柱，升降机构可采用齿轮齿条机构、凸轮机构或者杠杆机构，而夹紧钳组件和水平钢筋夹紧机构也可采用公知技术中的其他结构。因此，本实用新型不局限于上述优选的实施例，属于该实施例的各种变化型和改进型均在本实用新型的保护范围之内，该保护范围由权利要求书确定。
权利要求1.一种钢筋水平对接埋弧电渣焊机头，其特征在于该机头包括一个用于竖向夹紧填料钢筋并配置一个上电极接头的夹钳组件、一个支承导向组件、一个可使上述夹钳组件沿支承导向组件垂直方向移动的升降机构以及一个与所述支承导向组件下端固连并且配置一个下电极接头的水平底座，该水平底座中央配置一个用于熔化铁水成型的型模，两根被焊钢筋可水平同轴地配置于水平底座内并可在所述形模处与填料钢筋交于一点，所述的水平底座的两侧分别配置一个水平钢筋夹紧机构，用以夹紧所述的二根被焊钢筋，所述的上电极接头和下电极接头互成绝缘状态。
2.根据权利要求1所述的钢筋水平对接埋弧电渣焊机头，其特征在于，所述的夹钳组件包括一个动钳体、该动钳体具有一个支承壁、一个前壁、一个与前壁连接的端壁以及一个与该端壁连接的后壁，该后壁上具有一个长形孔并在与前壁平行的方向上延伸与所述的支承壁相连，该后壁还在与支承壁延伸方向相反的方向上连接连接板，该连接板的另一端连接一个前导向壁，该前导向壁与所述连接板相反方向上连接一个连接墙板，该连接墙板的另一端与一个后导向壁相连，所述的前导向壁两侧各有一个前导轨，后导向壁两侧各有一个后导轨，所述的夹钳组件还具有一个螺纹顶杆，一个两端配置绝缘护套的加力杆从该螺纹顶杆的前端穿过，螺纹顶杆的螺纹部分与动钳体支承壁上的螺孔配合，动钳体的前壁、端壁和后壁形成的空间内配置一个电极块，所述的上电极接头穿过后壁上的长形孔与该电极块相连，转动所述的加力杆即可在所述螺纹顶杆底端和电极块之间夹紧或卸下填料钢筋；所述的支承导向组件由二块平行配置的支承导板、定距块以及定距螺栓、螺母组成，所述的动钳体的连接壁在该二块支承导板中配置，动钳体前导向壁的前导轨和后导向壁的后导轨分别和二块支承导板的前端面、内侧面以及后端面、内侧面滑动配合。
3.根据权利要求2所述的钢筋水平对接埋弧电渣焊机头，其特征在于所述的升降机构包括一个双向螺杆，该双向螺杆端部安装一个摇把，左右螺纹部分分别配置一个左旋螺母和一个右旋螺母，左旋螺母和右旋螺母的上端各通过短轴枢轴连接二个连杆，该四个连杆的另一端通过短轴与所述动钳体的连接墙板下部枢轴连接，上述左旋螺母和右旋螺母的下端各通过短轴连接二个连杆，该四个连杆的另一端通过销轴与所述的支承导向组件的两个支承导板枢轴连接，当转动摇把时，左、右旋螺母在双向螺杆上开合运动，该开合运动通过所述的连杆导致所述夹钳组件的动钳体借助其前后导轨沿所述的支承导板上下运动。
4.根据权利要求1或2或3所述的钢筋水平对接埋弧电渣焊机头，其特征在于水平底座的两端分别配置一个水平钢筋支承电板，并且通过一个下连接块用螺栓与所述支承导板固定连接，该下连接块与支承导板接触面之间配置绝缘垫，所述螺栓套装绝缘套以便使上下电极接头互成绝缘状态，所述的水平钢筋夹紧机构包括一个与水平底座固连的支承板，该支承板上分别枢轴连接一个主动杆和一个压紧杆，该主动杆和压紧杆之间枢轴连接一个承力杆，此外，压紧杆端部具有一个螺孔，一个螺孔压头与该螺孔配合并连接一个锁紧螺母，当将处于打开状态的水平钢筋夹紧机构的主动杆向前推动至螺杆压头压紧水平钢筋时，该主动杆和承力杆呈垂直状态，水平钢筋夹紧机构自锁。
5.根据权利要求2或3所述的钢筋水平对接埋弧电渣焊机头，其特征在于所说的支承导向组件的定距块上固定连接一个机头提手。
6.根据权利要求4所述的钢筋水平对接埋弧电渣焊机头，其特征在于所说的支承导向组件的定距块上固定连接一个机头提手。
专利摘要本实用新型涉及的钢筋水平对接埋弧电渣焊机头，包括一个用于竖向夹紧填料钢筋并配置上电极接头的夹钳组件，一个支承导向组件，一个使夹钳组件沿支承导向组件垂直移动的升降机构，一个用于放置水平被焊钢筋的并与下电极接头相连的底座以及两个用于夹紧水平放置钢筋的夹紧机构。上述独特新颖的结构设计使利用埋弧电渣焊对焊水平钢筋成为可能，解决了长期想要解决而未能解决的技术问题。
文档编号B23K25/00GK2165952SQ9324109
公开日1994年5月25日 申请日期1993年10月8日 优先权日1993年10月8日
发明者曹文成 申请人:定兴华北建筑机械设备厂