专利名称：用于辊轧机中的焊接泼溅物收容装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于辊轧机中的焊接泼溅物收容装置。
背景技术：
在辊轧长型产品的过程中，将该产品辊轧成具有最终形状和尺寸 是从称为坯料的铸造产品开始来进行的，该坯料具有方形或圆形截面，
截面尺寸等于大约120-200mm,且长度在大约8-12m的范围内。
各坯料通过插入辊轧台之间而开始变形，该辊轧台一个接一个地
布置，以便产生连续的变形，直到获得最终尺寸和形状。
辊轧时间持续大约1至2分钟，且在每次拉入时，坯料头部必须被
正确地插入到进口设备中，并然后被插入到相应台的辊之间，具有4艮
大的堵塞危险。
而且，在穿过四个或五个台之后，坯料头部需要修剪，这样，在 台的入口处，坯料的第一部分总是热的。这样的操作导致因此引起的 材料损失。为了减小上述缺陷，目前已知在一些设备中使用闪光焊接 系统，这样，在辊轧开始时，后一坯料的头部与前一个坯料的末端焊 接。这样，可以进行连续的线辊轧。
使用的焊接机器由固定结构和活动结构组成，它们分别夹紧待焊 接的坯料的末端和头部。因此，这两个活动和固定结构安装在控制成 速度与坯料相同的车上，且可活动结构和固定结构各自具有两个坯料 锁定夹。
这样的活动结构和固定结构也具有改变它们的相对距离的能力， 以便消除坯料的头部和末端之间自由的空隙，从而使坯料的头部和末 端靠拢在一起，直到它们相互接触。
还被称为电极保持器的锁定夹带来适当的电流强度，以便实现相 互接触的两部件的过热和熔化。
在闪光焊接阶段期间，钢水泼溅得很远，并泼溅至焊接机器的所 有部分上。
为了使焊接机器保持很高的可靠性值，从而提供良好的功能参数，需要使它保持清洁而没有钢水泼溅物，特别是防止该焊接泼溅物在将 电流带给保持器和机器结构的棒材之间产生短路。
因此，需要以对于连续过程不可接受的频率来进行维护操作。
为了收容该泼溅物，目前使用在图l-3中所示类型的收容装置，该 收容装置包围在闪光焊接阶段期间进行焊接的区域。
这样的装置通常由活动的上部盖11和能够固定或活动的下部盖12 组成。
緩冲器(buffer) 13安装在上部盖上，用于清洁该盖；由缸14来 移动该緩冲器13。
已知装置的上部盖11和下部盖12可以沿轴线A运动，从而接近或远 离焊接区域。特别是，它们在闪光焊接阶段期间位于焊接区域处(图l)。
上部盖ll也可以进行旋转，如图3中所示，以便获得倾斜位置(所 谓的维护位置)，在该倾斜位置，上部盖ll的嘴部被清除掉了焊接泼 溅物。
另外，为了清洁上部盖ll的内部部分，緩沖器13可以在该盖11内 部滑动。
这样的装置即使提供了良好的焊接泼溅物防护，也不能获得令人 满意的效果。
在闪光坪接阶段期间，实际上在坯料15和盖11、 12之间留有相当 大的空隙，这样，大量的焊接泼溅物能够离开到盖ll、 12的外部，并 将粘附在焊接机器上。
不幸地是，对于已知的泼溅物收容装置，不能减少该空隙，因为 如果盖ll、 12与坯料15接触，那么将产生短路，且电流将通过盖ll、 12而不是通过待焊接的表面。
而且，设置在已知装置中的緩冲器13不能有效清洁上部盖11的内
壁的焊接残余物。
上部盖11的侧壁的特殊倾斜构造实际上不允许緩冲器13刮过整个
内表面。特别是，緩冲器13只能在上部盖11的下部部分中沿上部盖11
的内侧壁刮过。
而且，緩冲器13不能在它下降期间从上部盖11中出来。
因此，在上部盖ll的嘴处的焊接残余物只能在上部盖ll处于维护
位置时通过人工干涉来除去。然而，因此必须大约每两个小时停止设备的生产。
最后，在闪光焊接阶段期间的焊接泼溅物能够到达緩冲器13，并 粘附在该緩冲器13上，从而削弱了它的功能。
发明内容
本发明的总体目标是以极其简单、经济和特别实用的方式来解决 现有技术的上述缺陷。
本发明的另 一 目标是一种实现对闪光焊接阶段区域的几乎完全封 闭的焊接泼賊物收容装置的构思。
本发明的并非不重要的目标是制造焊接泼溅物收容装置，该焊接 泼溅物收容装置能够自动清洁，即不需要人工干涉，以便不必停止生 产来进行维护操作并因此损害设备的工作速度。
考虑到上述目的，根据本发明，已经设想制造一种用于辊轧机中 的焊接泼溅物收容装置，它具有在所附权利要求中阐明的特点。
通过阅读下面的说明并参考附图，将更清楚本发明的结构和功能 特点以及它与现有技术相比的优点，附图中表示了根据本发明本身的 创新原理制造的用于辊轧机中的焊接泼溅物收容装置。
图l-3示意性地表示了分别在闪光焊接阶段期间、在清洁阶段期间 和在维护阶段期间的已知焊接泼溅物收容装置；
图4是沿焊接机器的辊轧机延伸方向获得的示意性剖视图，该焊接 机器使用根据本发明的焊接泼溅物收容装置；
图5是根据本发明的泼溅物收容装置和相对于沿图4中的线V-V所 得剖面的焊接机器的视图6a是图4中所示的焊接机器和收容装置的放大详图6b和6c是图6a的详图6d和6e是表示图6b和6c的相同细节的侧一见图； 图7a-7h是处于不同工作位置的泼'减物收容装置的侧视图； 图8是图7a的放大详图，其中表示了泼溅物收容装置接近焊接区域 的运动。
具体实施例方式
参考附图，用于本发明的对象——辊轧机中的泼溅物收容装置总
体以100表示，且根据本发明，在所示示例中，它包括活动下部盖101， 该活动下部盖101的移动受第一促动器102限制；以及活动上部盖103， 该活动上部盖103的移动由第二促动器104来控制。
上部盖103包括緩冲器105，该緩冲器105在内部与第一缸106连 接；以及剪切机(guillotine shear ) 107,该剪切机107由第二缸108 来控制。
第一促动器102 (在所示实施例中，该第一促动器102利用杠杆系 统形成)使得下部盖101能够移动远离和/或接近焊接区域，从而分别 进行下降和/或升高运动，该运动沿着在图中由B表示的圆形轨迹部分。
类似地，利用第二促动器104将上部盖103控制成移动远离和/或接 近焊接区域，在所示实施例中，第二促动器104也利用杠杆系统形成， 该杠杆系统引导该上部盖沿图中由C表示的圆形轨迹部分分别进行升
高和/或下降运动。
此外，第一促动器102和第二促动器104具有可合适调节的端部止 动器109、 109、用于分别调节下部盖101和上部盖103在焊接区域处的 最终位置。
由于沿圓周部分B、 C的轨迹以及促动器102、 104的可调节端部止 动器109、109"该促动器102、104控制下部盖101和上部盖103的运动)， 这些盖IOI、 103可以接近坯料110、 111, 一直到它们基本上与该坯料 接触。
这样，在坯料IIO、 lll与盖lOl、 103之间的空隙可以设置成期望 值，并因此甚至实际上消除了该空隙，以便保证完全封闭焊接泼溅物。
下面介绍如图8中所示的上部盖，圆形轨迹实际上使得该盖103的 拐角122能够与坯料111 (该坯料lll与辊轧机接合)的上部拐角123形 成接触，从而实际上消除了这两个元件103、 lll之间的空隙，同时， 该可调节的端部止动器109能够使拐角122停止在期望位置，从而获得 期望尺寸的空隙。
如图6b所示，安装在焊接机器120的固定凸肩121上的上部盖103的 特殊形状保证了 如果与该上部盖103相关的端部止动器109调节成使 得盖103与坯料111 (该坯料lll与辊轧机接合)形成接触，那么在任何情况下该上部盖103与来自熔炉的坯料110之间都不会接触，因为在坯 料110和盖103之间存在空隙113。
类似地，图6c表示了如果与安装在焊接机器120的固定凸肩121
上的下部盖ioi相关的端部止动器ior调节成使得盖ioi与坯料iii (该
坯料lll与辊轧机接合)形成接触，那么在任何情况下，该下部盖IOI 都不会与来自熔炉的坯料110接触，因为在坯料110和盖101之间存在空 隙114。这样的特点也在图6d和6e中表示，图6d和6e分别表示了从活动 凸肩125—侧看上去的上部盖103和下部盖101的侧视图，该上部盖103 和下部盖101与坯料111 (该坯料lll与辊轧机啮合)接触。
这样，将保证盖IOI、 103即使形成接触时也不会在两个坯料110、 lll之间产生短路。
为了获得焊接泼溅物收容水平的进一步改进，可以使用固定在电 极保持器116s、 116i、 U6s' 、 116i'上的四个额外保护装置117s、 117i、 117s'、 117i、以4更阻挡可能从盖101、 103与坯料110、 lll之间的缝 隙(该缝隙通过端部止动器109、 109'来调节)向外离开的焊接泼溅物。
特别是，成对的保护装置117s、 117s'、 117i、 117i'制成为这样 的方式，即，当保持器116s、 116i、 116s'、 116r夹持坯料110、 111 时，成对的保护装置117s、 117s'、 117i、 117i'重叠，以用于表面部 分118、 118、从而基本上封闭任何焊接泼溅物渗透空隙。
此外，在上部盖103内部，緩冲器105可以沿该盖103的主要延伸范 围移动，从而在整个延伸范围上在緩冲器105的周边侧表面与上部盖 103的内壁之间保持适当的空隙。
因此，上部盖103的截面沿其整个主要延伸范围基本上相等，并与 緩冲器105的形状互补。
与已知装置相反，根据本发明的装置100的上部盖103在其靠近焊 接区域的部分处具有壁，该壁基本上不倾斜。
因此，在下降阶段期间，緩冲器105对盖103的整个表面上施加清 洁作用，从而有效除去焊接残余物。
此外，由于上部盖103的特殊形状，端部止动緩冲器可以从该上部 盖103出来，这样，能够在最可能积累焊接残余物的整个区域上都有效 清洁上部盖103。
因此，不需要人工维护操作，从而提高了焊接过程的连续性。剪切机107可以以这样的方式从上部盖103插入或者抽出，即，当 插入时，在闪光焊接阶段期间形成对緩冲器105的保护装置。
特別是，定义当缸108的杆相对于缸108自身处于完全抽出位置时 剪切机107是"插入"的。而当缸108的杆完全在缸108自身内部时，剪 切机107是"抽出"的。
剪切机107的存在防止焊接泼溅物到达緩冲器105,从而保持它的 功能随时间不会变化。
根据本发明的焊接泼溅物收容装置的运行如下所述。
对于每次焊接，该装置根据它所处的阶段而呈现不同的操作结构， 如图7a-7h所示。
在初始阶段，装置100具有这样的结构，其中，下部盖101和上部 盖103位于远离焊接区域的位置(图7a)。
同时，緩冲器105位于上部盖103的端部处，即相对于焊接区域的 远侧，同时剪切机107处于"插入，，位置。
在该初始阶段之后，上部盖103和下部盖101接近焊接区域(图7b)， 直到达到封闭该区域的位置(图7c)。在闪光焊接阶段期间保持该位 置。
在该阶段结束时，上部盖103和下部盖101再次到达打开位置(图 7d)，然后，通过从上部盖103中抽出剪切机107 (图7e)并随之在设 置在盖103开口 (剪切机107滑过该开口 )处的合适凿刀上进行刮擦， 从而清除剪切机107上的焊接残余物。
剪切机107的存在确保了緩冲器105保持没有焊接残余物。
因此，緩冲器105能够用于随后清洁上部盖103，从而沿该上部盖 103的内壁滑动(图7f )。
然后，緩沖器105返回到相对于焊接区域的远側位置(图7g)，且 剪切机107插入(图7h)，从而再次到达起始结构。
如上面参考附图所述，显然知道根据本发明的用于辊轧机中的焊 接泼溅物收容装置是如何的特别有用和有利。
因此，实现了在说明书介绍中所述的目的。
本发明实施例可以与附图中所示的实施例不同，所示实施例只是 作为非限定示例，使用的材料也可以不同。
因此，本发明的保护范围由所附权利要求来确定。
权利要求
1. 一种用于辊轧机中的焊接泼溅物收容装置(100)，所述焊接泼溅物收容装置(100)包括下部盖(101)和上部盖(103)，该下部盖(101)和上部盖(103)都能够控制成以这样的方式接近和远离焊接区域，即，当所述下部盖(101)和上部盖(103)处于接近所述焊接区域的位置时基本上包围所述焊接区域，其特征在于所述下部盖(101)控制成沿第一圆形轨迹部分(C)接近和远离所述焊接区域，且所述上部盖(103)控制成沿第二圆形轨迹部分(B)接近和远离所述焊接区域。
2. 根据权利要求l所述的焊接泼溅物收容装置(100)，其特征在 于所述上部盖(103)以这样的方式成形，即，当上部盖(103)布 置在接近所述焊接区域的位置时只与待焊接的第一元件(111 )形成接 触(在112中)，而与待焊接的第二元件(110)留有空隙(113)。
3. 根据权利要求1或2所述的焊接泼溅物收容装置(100)，其特 征在于所述下部盖(101 )以这样的方式成形，即，当下部盖(IOI) 布置在接近所述焊接区域的位置时只与待焊接的所述第一元件(111) 形成接触(115中)，而与待焊接的所述第二元件(110)留有空隙(114)。
4. 根据前述任意一项权利要求所述的焊接泼溅物收容装置(100), 其特征在于所述第一和第二促动器(102、 104)中的至少一个包括 端部止动器调节装置(109、 109')。
5. 根据前述任意一项权利要求所述的焊接泼溅物收容装置(100)， 其特征在于所述下部盖(101)的移动利用第一促动器(102)来控 制。
6. 根据权利要求5所述的焊接泼溅物收容装置(100)，其特征在 于所述第一促动器(102)是杠杆系统。
7. 根据前述任意一项权利要求所述的焊接泼溅物收容装置(100)， 其特征在于所述上部盖(103)的移动利用第二促动器(104)来控 制。
8.根据权利要求7所述的焊接泼濺物收容装置(100),其特征在 于所述第二促动器(104)是杠杆系统。
9. 根据前述任意一项权利要求所述的焊接泼溅物收容装置(100)， 其特征在于所述上部盖(103)以这样的方式成形，即，沿其整个主延伸范围具有基本相同的截面。
10. 根据权利要求9所述的焊接泼溅物收容装置(100)，其特征 在于所述上部盖(103)为空心，且内部包括緩冲器(105)，该緩 冲器(105)利用第三促动器(106)来控制，所述緩冲器(105)具有 与所述上部盖(103)的所述截面互补的尺寸，并能够在所述上部盖(103)内部沿所述上部盖(103)的主要延伸范围在第一停止位置和 第二位置之间滑动，该第一停止位置远离所述焊接区域，该第二位置 基本上在所述上部盖(103)的靠近所述焊接区域的一个端部处。
11. 根据权利要求10所述的焊接泼溅物收容装置(100)，其特征 在于所述上部盖(103)包括剪切机(107),该剪切机利用第四促 动器(108)来控制，所述剪切机能够沿横向于所述上部盖(103)的 主要延伸方向的方向滑动通过所述上部盖(103)的开口，以便呈现出 完全在所述上部盖(103)内部的第一操作位置和完全在所述上部盖(103)外部的第二清洁位置。
12. 根据权利要求ll所述的焊接泼濺物收容装置(100)，其特征 在于与所述緩冲器(105)所能够呈现的所述第一停止位置相比，所 述剪切机(107)当处在所述上部盖(103)内部的第一操作位置时布 置在更靠近所述上部盖(103)的所述端部的位置处。
13. —种用于辊轧机中的焊接机器(120)，所述焊接机器(120) 包括固定结构(121)和活动结构，所述固定结构(121)和活动结构 各具有一对电极保持器(116s、 116i和116s'、 116i')，适于分别夹 紧待焊接的元件(110、 111)，其特征在于所述焊接机器(120)包 括根据前述任意一项权利要求所述的焊接泼溅物收容装置(100)。
14. 根据权利要求13所述的焊接机器(120),其特征在于在所 述电极保持器对(116s、 116i和116s'、 116i')上安装至少一个保护 装置(117s、 117i和117s'、 117i')。
15. 根据权利要求14所述的焊接机器(120)，其特征在于所述 至少一个保护装置(117s、 117i和117s'、 117i')包括至少一个上部 保护部分(117s、 117s')和至少一个下部保护部分(117i、 117i')， 当所述电极保持器对(116s、 116i和116s'、 116i')与所述待焊接的 元件(IIO、 lll)处于夹紧结构时，所述上部和下部保护装置(117s、 117i和117s' 、 117i')成形为局部重叠(在118、 118'中)。
全文摘要
一种用于辊轧机中的焊接泼溅物收容装置(100)，所述焊接泼溅物收容装置(100)包括下部盖(101)和上部盖(103)，它们都可控制成以这样的方式接近和远离焊接区域当所述下部盖(101)和上部盖(103)处于接近所述焊接区域的位置时基本上包围所述焊接区域，其特征在于所述下部盖(101)控制成沿第一圆形轨迹部分(C)接近和远离所述焊接区域，且所述上部盖(103)控制成沿第二圆形轨迹部分(B)接近和远离所述焊接区域。
文档编号B23K11/00GK101547766SQ200780037738
公开日2009年9月30日 申请日期2007年10月5日 优先权日2006年10月10日
发明者G·曼托范, R·比安奇, T·克洛姆博 申请人:西门子Vai金属技术有限公司