一种特长轴与轴端法兰焊接辅助装置及焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于特长轴焊接技术领域，尤其涉及一种特长轴与轴端法兰焊接辅助装置及焊接方法。
【背景技术】
[0002]在许多大型搅拌设备中，都会包含有一个重要部件一一不锈钢搅拌轴，一般来说，该类搅拌轴长度都在四米以上，长的甚至达八、九米，所以业内也常称之为“特长轴”。特长轴的轴端需焊接上连接法兰件，二者焊接的质量要求很高，须采用全融透氩弧焊接。目前在对该类搅拌轴的焊接中，采用将搅拌轴水平放置、开设焊接用的坡口槽、最后立焊的方式来完成焊接。然而该类焊接方式，在焊接时焊材融化后受重力作用大幅向下流动，焊缝的均匀性、致密性达标难度偏大，容易浪费焊材，对焊接人员的技术水平要求高，且焊接过程中需要不断变换焊接电极的位置，因而要求有准确的过程控制，焊接效率较低。
【发明内容】
[0003]本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种能有效为特长轴与轴端法兰的焊接提供辅助，可避免焊材浪费、焊接不均匀，并能有效降低焊接难度、提高焊接效率、保证焊接质量的焊接辅助装置及焊接方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种特长轴与轴端法兰焊接辅助装置，包括机架、地埋套、用于套在特长轴外的带动链轮，所述的机架上设有主轴承，所述的主轴承的外圈与机架固定连接，所述的主轴承轴向竖直且处在机架顶部，所述的地埋套竖直且上端具有开口，所述的地埋套的上端开口朝向主轴承，所述的机架上还设有变频调速电机、与变频调速电机相接的减速器，所述的减速器的输出端连接一主动力链轮，所述的带动链轮的动力源为主动力链轮。
[0006]作为优选，所述的主轴承的内圈、外圈下部贴在机架顶部表面，所述的主轴承的内圈高度高于主轴承的外圈高度。
[0007]作为优选，还包括一用于与特长轴互相卡紧的配轴套筒，所述的配轴套筒外侧壁与主轴承内圈之间互相卡紧，所述的配轴套筒上端向外延伸形成套筒横架缘，所述的带动链轮套在配轴套筒外且与配轴套筒互相卡紧。
[0008]作为优选，所述的机架上设有中间轴承座，所述的中间轴承座上设有与中间轴承座匹配的传动轴承，所述的传动轴承上设有中间轴，所述的中间轴与传动轴承适配，所述的中间轴连接一传动链轮，所述的传动链轮与主动力链轮之间通过传动链连接，所述的传动链轮与带动链轮之间通过传动链连接。
[0009]作为优选，所述的机架包括顶架板、下横梁、若干立柱，所述的主轴承处在顶架板上，所述的变频调速电机处在下横梁上。
[0010]作为优选，所述的地埋套包括套身、底封板，所述的套身、底封板围成一入轴内腔，所述的机架上设有加水管，加水管的出水端通至入轴内腔。[0011 ] 作为优选，所述的套身内设有支撑浮囊，所述的套身上设有浮囊挡板，所述的浮囊挡板中部设有过轴孔，所述的浮囊挡板外边缘与套身内壁固定，所述的支撑浮囊处在浮囊挡板与底封板之间。
[0012]作为优选，所述的支撑浮囊上设有充气口，一充气管路的一端通过充气口与支撑浮囊相接，所述的充气管路的另一端连接一充气泵，所述的充气泵设于机架上。
[0013]作为优选，所述的充气管路上设有支管路，所述的支管路一端与充气管路接通，另一端设有顶封板，所述的支管路内设有滑动阀芯，所述的滑动阀芯可在支管路内滑动且与支管路内壁之间互相密封，所述的顶封板上设有开关推动杆，所述的开关推动杆下端接触滑动阀芯上端，开关推动杆上端伸出顶封板外且正对充气泵的开关，所述的支管路内设有至少一根保护弹簧，所述的保护弹簧一端连接顶封板，保护弹簧另一端连接滑动阀芯，所述的开关推动杆与顶封板滑动连接。
[0014]一种特长轴与轴端法兰焊接方法，其特征是，包含以下步骤:
[0015]a.在特长轴的焊接端、轴端法兰的焊接位置开设焊接坡口槽。
[0016]b.在地上挖出地埋孔，在地埋孔内设置竖直的地埋套并固定。
[0017]c.将特长轴水平放置，在特长轴轴端套入轴端法兰，在特长轴、轴端法兰这二者的焊接部位，选择几个位置并采用氩弧焊焊进行预焊接，使轴端法兰与特长轴预固定。
[0018]d.将一主轴承竖直设置到一机架上，该主轴承的外圈与机架固定，该主轴承的内圈高度高于外圈高度，使主轴承的轴线与地埋套的轴线重合，用起吊装置将预固定好的特长轴与轴端法兰一起吊起，使特长轴穿过主轴承的内圈并伸入地埋套内，轴端法兰架在主轴承内圈上，将特长轴与主轴承的内圈互相固定。
[0019]e.利用机械动力使特长轴沿自身轴线转动起来，与此同时，利用人工或焊接设备进行焊接操作，焊接电极始终处在同一位置，特长轴、轴端法兰一起转动若干圈后，焊接完成。
[0020]本发明的有益效果是:能有效为特长轴与轴端法兰的焊接提供辅助，焊接时工人或焊机并不需要移位，特长轴能旋转配合，因此焊接效率高、过程稳定，整体的焊接难度得到降低；具有辅助支撑结构以及调节结构，能够适应性地进行支撑，减少单个结构的承重，提高了焊接过程的稳定性，保证了焊接质量。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的结构示意图；
[0022]图2是本发明配轴套筒处的结构示意图；
[0023]图3是本发明传动链轮处的结构示意图；
[0024]图4是本发明实施例2的结构示意图
[0025]图5是本发明实施例2中支撑浮囊处的结构示意图；
[0026]图6是本发明实施例2中充气泵处的结构示意图；
[0027]图7是本发明实施例2中支管路处的结构示意图。
[0028]图中:机架1、地埋套2、带动链轮3、主轴承4、变频调速电机5、减速器6、主动力链轮7、配轴套筒8、套筒横架缘9、中间轴承座10、传动轴承11、中间轴12、传动链轮13、顶架板14、下横梁15、立柱16、特长轴17、底封板18、加水管19、支撑浮囊20、浮囊挡板21、充气管路22、充气泵23、支管路24、顶封板25、滑动阀芯26、开关推动杆27、保护弹簧28、轴端法兰29。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0030]如图1、图2、图3所示的实施例中，一种特长轴与轴端法兰焊接辅助装置，包括机架1、地埋套2、用于套在特长轴外的带动链轮3，所述的机架上设有主轴承4，所述的主轴承的外圈与机架固定连接，所述的主轴承轴向竖直且处在机架顶部，所述的地埋套竖直且上端具有开口，所述的地埋套的上端开口朝向主轴承，所述的机架上还设有变频调速电机5、与变频调速电机相接的减速器6，所述的减速器的输出端连接一主动力链轮7，所述的带动链轮的动力源为主动力链轮。焊接时，先将轴端法兰29套到特长轴17的轴端，选几个位置进行一下预焊接，使二者连接起来，然后可将特长轴吊起，使其穿过主轴承、带动链轮，特长轴与主轴承之间、特长轴与带动链轮之间都可以通过垫片、垫套等互相卡紧，也可以是过盈配合等，总之能固定即可。变频调速电机提供源动力，主动力链轮转动起来，动力传递至带动链轮，带动链轮可以带动特长轴旋转。而在旋转过程中，焊接操作者可以手工或机焊，焊接时焊接电极基本不需要移位(人工手抖、电极消耗等各种因素会导致焊接电极稍有移动，但无需操作者、焊接装置换位，因此可以忽略，理解为焊接电极基本不需要移位)。
[0031]所述的主轴承的内圈、外圈下部贴在机架顶部表面，所述的主轴承的内圈高度高于主轴承的外圈高度。主轴承外圈是固定不动的，主轴承的内圈高度高于主轴承的外圈高度，套筒横架缘架在主轴承内圈上，就可以不接触到外圈，减少摩擦，提高整体转动效果。
[0032]还包括一用于与特长轴互相卡紧的配轴套筒8，所述的配轴套筒外侧壁与主轴承内圈之间互相卡紧，所述的配轴套筒上端向外延伸形成套筒横架缘9，所述的带动链轮套在配轴套筒外且与配轴套筒互相卡紧。配轴套筒可以由稍软一些的金属制成，例如铜。配轴套筒与特长轴配合卡紧，并且再与主轴承内圈配合卡紧，从而可以与特长轴一起随着主轴承内圈转动，同时，配轴套筒还可以较好地与带动链轮卡紧连接，从而被带动旋转。配轴套筒上部的套筒横架缘则可以架在主轴承上，减小摩擦和震动，轴端法兰则可以架在套筒横架缘的上表面，提高稳定性，保证转动过程中轴的震动小、偏移小。
[0033]所述的机架上设有中间轴承座10，所述的中间轴承座上设有与中间轴承座匹配的传动轴承11，所述的传动轴承上设有中间轴12，所述的中间轴与传动轴承适配，所述的中间轴连接一传动链轮13，所述的传动链轮与主动力链轮之间通过传动链连接，所述的传动链轮与带动链轮之间通过传动链连接。变频调速电机通过减速器和二级链轮(传动链轮)减速后可带动大套筒与被焊接件一起作缓慢的旋转运动(旋转速度可根据实际情况调整)，由于被焊接件是自动旋转的，既提高焊接时的质量又使操作简便、效率提高，而且稳定性也较好。
[0034]所述的机架包括顶架板14、下横梁15、若干立柱16，所述的主轴承处在顶架板上，所述的变频调速电机处在下横梁上。
[0035]一种特长轴与轴端法兰焊接方法，包含以下步骤:
[0036]a.在特长轴的焊接端、轴端法兰的焊接位置开设焊接坡口槽。
[0037]b.在地上挖出地埋孔，在地埋孔内设置竖直的地埋套并固定。
[0038]c.将特长轴水平放置，在特长轴轴端套入轴端法兰，在特长轴、轴端法兰这二者的焊接部位，选择几个位置并采用氩弧焊焊进行预焊接，使轴端法兰与特长轴预固定。