一种基于相变材料的新型焊条保温桶

本发明涉及焊接辅助设备技术领域，尤其涉及一种基于相变材料的新型焊条保温桶。

背景技术：

焊条药皮中作为粘结剂的水玻璃容易潮解，吸潮的焊条焊出的熔融金属含氢量升高，焊缝处机械韧性降低，易出现裂纹，因此在手工焊条电弧焊焊接作业过程中，为了保证焊缝的质量，焊条使用前必须进行烘干，且烘干后放在100℃-150℃的焊条保温桶内，随用随取。但是在拿取焊条时需要打开保温桶盖子，频繁开盖会导致焊条保温桶桶内热量流失速度加快，保温效果大打折扣。

针对上述问题，中国专利(专利号：cn210524248u)发明了一种采用电动推杆顶出焊条的焊条保温桶。该专利采用多瓣耐高温橡皮实现对焊条出口的密封，当焊条被取走后，利用橡皮的收缩性实现密封，随着频繁拿取焊条，橡皮的收缩性会变差，保温桶内部的热量将会沿焊条出口散失至外界，降低了焊条保温桶的保温效果。此外，由于焊条保温桶内部处于100℃-150℃的高温，会极大影响电动推杆的工作性能甚至使其无法工作。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于相变材料的新型焊条保温桶，降低拿取焊条时的热量损失，同时利用相变材料的储能性对损失的热量进行补偿，提高焊条保温桶的保温效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于相变材料的新型焊条保温桶，包括保温桶桶体、相变供热模块、焊条顶出模块、焊条废料收集模块、桶盖密封模块；所述保温桶桶体包括保温桶内胆、加热电阻丝、保温层、保温桶外壁、把手、滑轮。

所述保温层设置在所述保温桶内胆与所述保温桶外壁之间；所述加热电阻丝螺旋式环绕在所述保温桶内胆外侧；所述保温桶外壁右侧开有小孔；所述把手铰接于保温桶外壁上部；所述滑轮均匀且对称地布置在所述保温桶外壁下部。

所述相变供热模块包括螺旋盘管、相变材料、硅胶塞；所述螺旋盘管固定在所述保温桶内胆内侧；所述相变材料被填充在所述螺旋盘管内部；所述螺旋盘管右端封闭，防止所述相变材料受热发生固液相变后从内部泄露；所述硅胶塞与所述螺旋盘管左端过渡配合。

所述焊条顶出模块包括第一连接圆盘、第二连接圆盘、第一承接板、第二承接板、角码连接件、焊条、圆柱连接件、承载盒、齿轮齿条传动机构、回弹机构；所述第一连接圆盘固定在所述保温桶内胆内，所述第一连接圆盘左端面与所述保温桶内胆左端面重合；所述第一承接板与所述第二承接板通过所述角码连接件与所述第一连接圆盘固连；所述第二连接圆盘通过所述角码连接件与所述第一承接板、所述第二承接板相连；所述焊条放置于所述第一承接板与所述第二承接板所形成的v字轨道内；所述圆柱连接件通过螺纹连接与所述保温桶外壁、所述保温桶内胆、所述第二连接圆盘固定在一起；所述圆柱连接件固定在所示承载盒左端面，所述圆柱连接件上设有一小孔；所述承载盒右侧开有限位槽，所述承载盒上侧开有移动滑槽。

所述齿轮齿条传动机构包括轴承座、轴承、轴、压板、法兰盘、齿轮、第一套筒、第二套筒、垫块、导轨、滑块、齿条、移位块、顶针；所述轴承座对称地布置在所述承载盒两侧；所述轴承固定于所述轴承座上；所述轴与所述轴承过盈配合；所述压板的小径内孔连接在所述轴上；所述法兰盘与所述压板的大径内孔配合，所述法兰盘与所述压板通过紧定螺钉固定于所述轴上；所述齿轮固定在所述法兰盘上；所述第一套筒固定于所述轴承与所述齿轮之间；所述第二套筒固定于所述压板与所述轴承之间；所述垫块等间距布置于所述承载盒内侧；所述导轨固定在所述垫块上；所示滑块可在所述导轨上左右滑动；所述齿条与所述移位块通过螺纹连接固定于所述滑块上；所述顶针固定在所述移位块内部。

所述回弹机构包括橡皮筋连接件、第一连接螺钉、第二连接螺钉、橡皮筋；所述橡皮筋连接件固定于所述承载盒的移位滑槽上，所述第一连接螺钉固定在所述橡皮筋连接件上，所述第二连接螺钉固定在所述压板上；所述橡皮筋左端与所述第一连接螺钉连接，所述橡皮筋右端与所述第二连接螺钉连接。

焊条废料收集模块包括固定罩、废料回收仓；所述固定罩对称地布置于所述承载盒外侧，所述固定罩开有滑槽；所述废料回收仓可在滑槽内自由滑动。

所述桶盖密封模块包括保温桶桶盖、扭簧合页、密封保温棉；所述保温桶桶盖铰接于所述保温桶外壁，所述保温桶桶盖开有与所述焊条直径相当的小孔；所述扭簧合页固定于所述保温桶桶盖左端面内侧；所述密封保温棉固定于所述扭簧合页外侧表面上。

所述相变材料在加热阶段发生固态至液态的转变，所述相变材料从所述加热电阻丝吸收多余热量；所述加热电阻丝在加热到指定温度后停止工作并进入保温阶段；所述相变材料发生液态至固态的转变，所述相变材料向所述焊条释放热量，延长所述焊条的保温时长。

按压所述压板，所述压板带动所述法兰盘转动，进而带动所述齿轮运动；所述齿轮带动所述齿条和所述滑块沿所述导轨向左移动；固定于所述滑块的所述移位块和所述顶针也向左移动；所述顶针顶着放置在v形轨道上的所述焊条向左移动；所述焊条移动过程中顶开所述扭簧合页，所述焊条一部分沿所述保温桶桶盖上的小孔离开焊条保温桶；所述压板受到所述橡皮筋的回弹力回到初始位置；所述焊条被取走后；所述扭簧合页回弹堵住所述保温桶桶盖上的小孔。

抽出放置在所述固定罩滑槽内的所述废料回收仓，焊工可将焊接后产生的焊条废料放置在所述废料回收仓内。

优选的，所述保温桶桶盖、所述保温桶外壁、所述圆柱连接件上开有的小孔与所述顶针和所述焊条处于同一轴线；所述第一承接板与所述第二承接板形成的v字轨道与所述焊条外圆面相切。

本发明工作过程如下：

首先，将烘干后的焊条放在第一承接板与第二承接板形成的v字轨道，接通电源，加热电阻丝开始发热使焊条保温桶内部温度保持在100℃-150℃之间，同时，相变材料吸收能量开始储能；

当进入保温状态后，焊工按压压板，压板带动齿轮同轴转动，齿轮进而使所啮合的齿条及与其固定的滑块沿导轨滑动，与滑块固连的移位块及顶针一起沿导轨移动，焊条被顶针顶着一起向前运动，运动过程中焊条顶开扭簧合页，一部分离开焊条保温桶，此时焊工用焊钳将焊条小径端夹走即完成一次拿取，当位于v字轨道最底部的焊条被拿走后，与取走焊条相邻的焊条由于自重沿v字轨道滑落至最底部，实现焊条的连续拿取，同时压板由于受到橡皮筋的回弹力和限位槽作用将会回到初始位置；

焊条的不停拿取将会使焊条保温桶内部热量散失，温度下降，当低于相变材料的相变温度时，相变材料将从液态转变为固态，释放热量，减缓焊条保温桶内部温度下降趋势，提高保温效果；

当焊工焊完工件后，焊工可将固定罩滑槽内的废料回收仓取出，将焊条废料放入到废料回收仓，实现焊条废料的集中存放，避免了随意丢弃现象。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、采用纯机械式方式实现焊条的依次顶出，既减少了拿取焊条时的热量损失，又提高了整体装置的可靠性；

2、采用相变材料储能的方式对拿取焊条时损失的热量进行补偿，延长了焊条的保温时间；

3、设有废料回收仓对焊条废料实现集中存放，避免焊条废料随意丢弃。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明一种基于相变材料的新型焊条保温桶把所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明基于相变材料的新型焊条保温桶的立体结构示意图；

图2为图1隐去保温桶桶体和桶盖密封模块的立体结构示意图；

图3为图2隐去保温桶桶体、桶盖密封模块、相变供热模块的前视图；

图4为图3中a-a三维剖视图；

图5为图3中b-b二维剖视图；

图6为焊条顶出之前本发明装置的二维剖视图；

图7为焊条顶出之后本发明装置的二维剖视图；

图8为图7的局部放大图；

图中：11-保温桶内胆；12-加热电阻丝；13-保温层；14-保温桶外壁；15-把手；16-滑轮；21-螺旋盘管；22-相变材料；23-硅胶塞；31a-第一连接圆盘；31b-第二连接圆盘；32a-第一承接板；32b-第二承接板；33-角码连接件；34-焊条；35-圆柱连接件；36-承载盒；37-齿轮齿条传动机构；371-轴承座；372-轴承；373-轴；374-压板；375-法兰盘；376-齿轮；377a-第一套筒；377b-第二套筒；378-垫块；379-导轨；3710-滑块；3711-齿条；3712-移位块；3713-顶针；38-回弹机构；381-橡皮筋连接件；382a-第一连接螺钉；382b-第二连接螺钉；383-橡皮筋；41-固定罩；42-废料回收仓；51-保温桶桶盖；52-扭簧合页；53-密封保温棉。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明为一种基于相变材料的新型焊条保温桶，包括保温桶桶体、相变供热模块、焊条顶出模块、焊条废料收集模块、桶盖密封模块；所述保温桶桶体包括保温桶内胆11、加热电阻丝12、保温层13、保温桶外壁14、把手15、滑轮16；所述保温层13设置在所述保温桶内胆11与所述保温桶外壁14之间；所述加热电阻丝12螺旋式环绕在所述保温桶内胆11外侧；所述保温桶外壁14右侧开有小孔；所述把手15铰接于保温桶外壁14上部；所述滑轮16对称地布置在所述保温桶外壁14下部。

所述相变供热模块包括螺旋盘管21、相变材料22、硅胶塞23；所述螺旋盘管21固定在所述保温桶内胆11内侧；所述相变材料22被填充在所述螺旋盘管21内部；所述螺旋盘管21右端被焊死，防止所述相变材料22受热发生固液相变后从内部泄露；所述硅胶塞23与所述螺旋盘管21左端过渡配合。

所述焊条顶出模块包括第一连接圆盘31a、第二连接圆盘31b、第一承接板32a、第二承接板32b、角码连接件33、焊条34、圆柱连接件35、承载盒36、齿轮齿条传动机构37、回弹机构38；所述第一连接圆盘31a固定在所述保温桶内胆11内，所述第一连接圆盘31a左端面与所述保温桶内胆11左端面重合；所述第一承接板32a与所述第二承接板32b通过所述角码连接件33与所述第一连接圆盘31a固连；所述第二连接圆盘31b通过所述角码连接件33与所述第一承接板32a、所述第二承接板32b相连；所述焊条34放置于所述第一承接板32a与所述第二承接板32b所形成的v字轨道内；所述圆柱连接件35通过螺纹连接与所述保温桶外壁14、所述保温桶内胆11、所述第二连接圆盘31b固定在一起；所述圆柱连接件35固定在所示承载盒36左端面，所述圆柱连接件35上设有一小孔；所述承载盒36右侧开有限位槽，所述承载盒36上侧开有移动滑槽。

所述齿轮齿条传动机构37包括轴承座371、轴承372、轴373、压板374、法兰盘375、齿轮376、第一套筒377a、第二套筒377b、垫块378、导轨379、滑块3710、齿条3711、移位块3712、顶针3713；所述轴承座371对称地布置在所述承载盒36两侧；所述轴承372固定于所述轴承座371上；所述轴373与所述轴承372过盈配合；所述压板374的小径内孔连接在所述轴373上；所述法兰盘375与所述压板374的大径内孔配合，所述法兰盘375与所述压板374通过紧定螺钉固定于所述轴373上；所述齿轮376固定在所述法兰盘375上；所述第一套筒377a固定于所述轴承372与所述齿轮376之间；所述第二套筒377b固定于所述压板374与所述轴承372之间；所述垫块378等间距布置于所述承载盒36内侧；所述导轨379固定在所述垫块378上；所示滑块3710可在所述导轨379上左右滑动；所述齿条3711与所述移位块3712通过螺纹连接固定于所述滑块3710上；所述顶针3713固定在所述移位块3712内部。

所述回弹机构包括橡皮筋连接件381、第一连接螺钉382a、第二连接螺钉382b、橡皮筋383；所述橡皮筋连接件381固定于所述承载盒36的移位滑槽上，所述第一连接螺钉382a固定在所述橡皮筋连接件381上，所述第二连接螺钉382b固定在所述压板374上；所述橡皮筋383左端与所述第一连接螺钉382a连接，所述橡皮筋383右端与所述第二连接螺钉382b连接。

焊条废料收集模块包括固定罩41、废料回收仓42；所述固定罩41对称地布置于所述承载盒36外侧，所述固定罩41开有滑槽；所述废料回收仓42可在滑槽内自由滑动。

所述桶盖密封模块包括保温桶桶盖51、扭簧合页52、密封保温棉53；所述保温桶桶盖51铰接于所述保温桶外壁14，所述保温桶桶盖51开有与所述焊条34直径相当的小孔；所述扭簧合页52固定于所述保温桶桶盖51左端面内侧；所述密封保温棉53固定于所述扭簧合页52外侧表面上。

所述相变材料22在加热阶段发生固态至液态的转变，所述相变材料22从所述加热电阻丝12吸收多余热量；所述加热电阻丝12在加热到指定温度后停止工作并进入保温阶段；所述相变材料22发生液态至固态的转变，所述相变材料22向所述焊条34释放热量，延长所述焊条34的保温时长。

按压所述压板374，所述压板374带动所述法兰盘375转动，进而带动所述齿轮376运动；所述齿轮376带动所述齿条3711和所述滑块3710沿所述导轨379向左移动；固定于所述滑块3710的所述移位块3712和所述顶针3713也向左移动；所述顶针3713顶着放置在v形轨道上的所述焊条34向左移动；所述焊条34移动过程中顶开所述扭簧合页52，所述焊条34部分沿所述保温桶桶盖51上的小孔离开焊条保温桶；所述压板374受到所述橡皮筋383的回弹力回到初始位置；所述焊条34被取走后；所述扭簧合页52回弹堵住所述保温桶桶盖(51)上的小孔。

抽出放置在所述固定罩41滑槽内的所述废料回收仓42，焊工可将焊接后产生的焊条废料放置在所述废料回收仓42内。

所述保温桶桶盖51、所述保温桶外壁14、所述圆柱连接件35上开有的小孔与所述顶针3713和所述焊条34处于同一轴线；所述第一承接板32a与所述第二承接板32b形成的v字轨道与所述焊条34外圆面相切。

具体工作过程如下：首先，将烘干后的焊条34放在第一承接板32a与第二承接板32b形成的v字轨道，接通电源，加热电阻丝12开始发热使焊条34温度保持在100℃-150℃之间，同时，相变材料22吸收能量开始储能；

当进入保温状态后，焊工按压压板374，压板374带动齿轮376同轴转动，齿轮376进而使所啮合的齿条3711及与其固定的滑块3710沿导轨379滑动，与滑块3710固连的移位块3712及顶针3713一起沿导轨379移动，焊条34被顶针3713顶着一起向前运动，运动过程中焊条34顶开扭簧合页52，一部分离开焊条保温桶，此时焊工用焊钳将焊条34小径端夹走即完成一次拿取，当位于v字轨道最底部的焊条34被拿走后，与取走焊条相邻的焊条由于自重沿v字轨道滑落至最底部，实现焊条的连续拿取，同时压板374由于受到橡皮筋383的回弹力和承载盒36的限位槽的作用将会回到初始位置；

焊条34的不停拿取将会使焊条保温桶内部热量散失，温度下降，当低于相变材料22的相变温度时，相变材料22将从液态转变为固态，释放热量，减缓焊条保温桶内部温度下降趋势，提高保温效果；

当焊工焊完工件后，焊工可将固定罩41滑槽内的废料回收仓42取出，将焊条废料放入到废料回收仓42，实现焊条废料的集中存放，避免了随意丢弃现象。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。