专利名称：一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种复合耐磨钢板的制造设备。
背景技术：
堆焊是指为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表面获得具有特殊性能，用电焊或气焊法把金属熔化，堆在焊件表面的焊接。现有的复合耐磨钢板制造工艺通常采用明弧堆焊的方法，即在普通Q235钢板表面堆焊一层高铬合金耐磨层，从而大大增强了钢板表面的耐磨性。所得到的复合耐磨钢板可用于铲运车的铲头和装载机的抓斗等的与所运物体的主要摩擦部位。目前，国内的复合耐磨钢板单张的主流尺寸为1500mm宽，3000mm长，在进行堆焊
时，主要有两种方式一是圈圆堆焊，二是平板堆焊。中国专利文献CN129611C (申请号200410014589. 7)公布了一种堆焊复合耐磨板的制造方法，该方法就是一种圈圆堆焊的方法。该文献的方法的步骤主要有(1)先将钢板在卷板机上卷成圆筒，(2)在圆筒钢板外表面上堆焊一层耐磨层，在堆焊中边堆焊边对钢板内表面喷水冷却，钢板在堆焊过程中温度保持在100°C以下；(3)将堆焊好的圆筒钢板采用等离子弧切割机沿轴线方向平分切割成弧形耐磨板，(4)在平板机上将弧形耐磨板平整为平的耐磨板。平板堆焊通常采用的方法是把整张钢板平铺在焊接平台上，用螺栓压板将钢板的包括四角在内的边缘部位固定在焊接平台上。焊枪设置在摆动器(行业内普遍将夹持焊枪， 并使得焊枪进行钟摆式摆动或直线式往复移动的装置统称为摆动器)的焊枪夹持装置上， 摆动器通过提升装置连接在横向小车上，横向小车设置在龙门架的横梁上，横向小车可相对于龙门架的横梁在横向上作相对运动，龙门架可相对于焊接平台在纵向上作相对运动。 平板堆焊的一种常见的方法是在对钢板进行堆焊时，龙门架静止在钢板的一端，焊枪随同横向小车沿龙门架的横向(也即左右方向、钢板的宽度方向)进行勻速运动的同时还在纵向 (也即前后方向、钢板的长度方向)上进行往复运动并喷出熔化的焊料至钢板的上表面上而形成直线焊道；当横向小车从钢板的宽度方向的一端勻速行走至另一端形成长度为横向小车的行走距离、宽度为焊枪往复运动范围的一条直线焊道后，使得龙门架沿直线纵向移动一个焊道的宽度的距离，再开始进行下一条直线焊道的堆焊；如此循环，直至龙门架逐次移动至钢板的另一端，实现耐磨材料在钢板表面的覆盖。采用这种焊接方式，耐磨材料无法实现在钢板表面被压板压紧处的覆盖。中国专利文献CN101362M4A (申请号200810013413. 8)公布了一种明弧添加特种合金粉自动堆焊设备，该设备所采用的方法也是一种平板堆焊的方法，该平板堆焊的方法可焊出直线焊道和W焊道。在采用直线焊道方式进行堆焊时，横向小车定位在横梁的一端， 龙门架沿直线纵向(也即前后方向、钢板的长度方向)勻速行走，焊枪则在随同横向小车跟着龙门架进行纵向运动的同时还在横向上进行往复运动(也即左右方向、钢板的宽度方向) 并喷出熔化的焊料至钢板的上表面上而形成直线焊道；当龙门架从钢板的长度方向的一端勻速行走至另一端形成长度为龙门架的行走距离、宽度为焊枪往复运动范围的一条直线焊道后，使得横向小车向龙门架横梁的另一端的方向移动一个焊道的宽度的距离，再开始进行下一条直线焊道的堆焊；如此循环，直至横向小车逐此移动至横梁的另一端，实现耐磨材料在钢板表面的完全覆盖。在采用W焊道方式进行堆焊时，龙门架勻速纵向直线行走，横向小车在设定范围内往复勻速移动，摆动器带动焊枪在横向上进行往复运动，直到耐磨材料在钢板表面的完全覆盖。该文献所采用的固定钢板的方式较为不同，其采用4个、6个或8 个锁紧装置对钢板进行固定，具体方式是(见其说明书第4页最后一段至第5页最后一段前 4行)在工作台框架的工字钢上设置锁紧装置，所述锁紧装置由带孔垫板、T形槽和拉销组成。带孔垫板焊接在两条工字钢之间，T形槽(应该是T形槽件)焊接在带孔垫板和工字钢上，拉销插装到T形槽内。在基板的背部焊上拉销孔(应该是拉销孔件)，将基板放置到工作台上，并且使得基板的拉销孔件置于带孔垫板的矩形孔内。将拉销插入到拉销孔件的拉销孔内，两者过盈配合。以上两种焊接方式都存在以下缺陷(1)钢板变形产生的焊接不均勻性钢板在焊接过程会因受热而产生一定程度的变形，从而在连续焊接过程中出现焊枪导电嘴和钢板之间的距离不断地变化。圈圆焊接中的变形现象为圆筒失圆变成椭圆；平板焊接的变形现象为钢板局部凸起。这种变形会使焊接成型和熔池深度发生变化，从而导致耐磨钢板的硬度不均勻性和焊接缺陷。(2)钢板尺寸的限制国内的耐磨钢板一般只能做到 1500mmX3000mm的规格，其根本原因是无法控制钢板堆焊过程中的变形问题。尤其是平板堆焊，在堆焊过程中，会由于钢板的焊接区域内的部位的各向热胀冷缩，当钢板的堆焊部位超过一定面积时，堆焊所累积产生的形变会把压板螺栓拉断，从而限制了耐磨钢板的生产尺寸。
发明内容本实用新型的目的是提供一种变形较小，焊接质量高，规格无限制的制造堆焊复合耐磨钢板的设备。实现本实用新型目的的技术方案是一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备包括龙门架、焊接装置、后侧压紧装置、前侧压紧装置、水冷平台、夹送辊装置和机架；机架包括第一机架和位于第一机架后侧的第二机架；水冷平台的前后向的中部设有凹槽，凹槽沿左右向设置，凹槽内设有冷却水喷淋装置；水冷平台从上方固定在第一机架上；夹送辊装置由其夹辊架从上方固定在第二机架上，且位于水冷平台的后侧；夹送辊装置的2根夹送辊分上下转动连接在夹辊架上，并由相应的驱动装置驱动，夹送辊装置设有角度传感器；龙门架包括横梁、左立柱和右立柱；左立柱的下端从上方固定连接在第一机架上， 且位于第一机架的左侧的后部；右立柱的下端从上方固定连接在第一机架上，且位于第一机架的右侧的后部；横梁沿左右向水平设置，横梁的左端通过螺栓从上方固定连接在左立柱上，横梁的右端通过螺栓从上方固定连接在右立柱上；焊接装置包括横向小车、提升装置、送丝机、摆动器和焊枪；横向小车包括车架和平移机构；车架左右向滑动连接在龙门架的横梁上；送丝机设置在横向小车上，并由相应的电机驱动；摆动器通过提升装置设置在横向小车上，且位于横向小车的下方；焊枪被夹持在摆动器的焊枪夹持装置上，且焊枪位于水冷平台的上方；使用时，车架能在平移机构的作用下带动焊枪相对于横梁进行左右向的移动，焊枪能在提升装置的作用下进行上下向的移动，同时焊枪能在摆动器的作用下进行前后向的移动；后侧压紧装置设置在焊接装置的焊枪的后侧，前侧压紧装置设置在焊接装置的焊枪的前侧，后侧压紧装置和前侧压紧装置均为由液压缸提供动力且沿左右方向从上至下进行大压力压紧的装置。上述焊接装置的提升装置包括手柄转盘、丝杆、丝杆螺母和摆动器支架；上述龙门架还包括导轨；导轨有3根，均沿左右向水平设置，其中的2根导轨分上下从前方固定连接在横梁上，第3根导轨从后方固定在横梁上且位于横梁的上部；横向小车的平移机构包括减速电机、传动机构和3组导轮；传动机构包括齿轮和齿条；减速电机由其电机壳从上方固定连接在车架上；减速电机的电机轴从上向下设置， 且传动机构的齿轮固定在电机轴的端头上；传动机构的齿条固定在龙门架的横梁上，且与上述齿轮相啮合；3组导轮转动连接在车架上，第1组导轮与位于横梁的前侧上方的导轨相接触，第2组导轮与位于横梁的前侧下方的导轨相接触，第3组导轮与位于横梁的后侧上方的导轨相接触，从而使得车架通过导轮与龙门架的导轨滚动接触；提升装置的丝杆铅垂设置，丝杆从上至下穿过横向小车的车架的上部，再旋转穿过提升装置的丝杆螺母后，其下端伸入横向小车的车架的下部中，且丝杆与横向小车的车架转动连接；提升装置的手柄转盘套在丝杆的上端头上，且固定连接在丝杆上；摆动器支架的上端固定在丝杆螺母上；摆动器为直线往复式焊接摆动器，包括固定座、电机、传动机构、导轨、滑块和焊枪夹持装置；摆动器由其固定座固定在摆动器支架的下部；摆动器的导轨前后向设置固定在固定座上，滑块前后向滑动连接在导轨上，焊枪夹持装置固定在滑块上；摆动器的传动机构包括齿轮和齿条；摆动器的电机固定在固定座上，且位于固定座的后侧，电机的电机轴从上向下铅垂设置；传动机构的齿轮固定在电机的电机轴的端头上；传动机构的齿条沿前后方向水平设置且固定在滑块上，该齿条与上述齿轮相啮合。上述机架的第一机架包括机架立柱、左连接梁、右连接梁、机架横梁和下连接梁； 机架立柱有4根，分布在一个依照前后左右方向设置的假想矩形的四个角上；左连接梁呈前后向水平设置，左连接梁的前端从上方固定在位于左前侧的机架立柱上，左连接梁的后端从上方固定在位于左后侧的机架立柱上；右连接梁呈前后向水平设置，右连接梁的前端从上方固定在位于右前侧的机架立柱上，右连接梁的后端从上方固定在位于右后侧的机架立柱上；机架横梁有2根分为前侧机架横梁和后侧机架横梁，该2根机架横梁分前后各沿左右向水平设置，前侧机架横梁的左端从左方与左前侧的机架立柱焊接固定连接在一起，且位于左前侧的机架立柱的上部，前侧机架横梁的右端从右方与右前侧的机架立柱焊接固定连接在一起，且位于右前侧的机架立柱的上部；后侧机架横梁的左端从左方与左后侧的机架立柱焊接固定连接在一起，且位于左后侧的机架立柱的上部，后侧机架横梁的右端从右方与右后侧的机架立柱焊接固定连接在一起，且位于右后侧的机架立柱的上部；下连接梁呈前后向水平设置，下连接梁的前端从下方固定在前侧机架横梁上，且位于前侧机架横梁的左右向的中部，下连接梁的后端从下方固定在后侧机架横梁上，且位于后侧机架横梁的左右向的中部；水冷平台从上方固定在第一机架的2根机架横梁上。[0020]上述后侧压紧装置包括第一液压缸、横杆、左拉杆、右拉杆、压板、左拉杆座和右拉杆座；第一液压缸包括底座、缸体和活塞杆，第一液压缸的底座与缸体构成一个整体结构件，第一液压缸由其底座从下方固定在第一机架的下连接梁上，且位于下连接梁的左右向的中部；左拉杆座从右方固定在第一机架的左连接梁上；右拉杆座从左方固定在第一机架的右连接梁上；横杆和压板均左右向水平设置；左拉杆沿上下向铅垂设置，穿过左拉杆座， 左拉杆的下端与横杆的左端固定连接，左拉杆的上端与压板的左端固定连接；右拉杆沿上下向铅垂设置，穿过右拉杆座，右拉杆的下端与横杆的右端固定连接；右拉杆的上端与压板的右端固定连接；第一液压缸的活塞杆向下伸出，活塞杆的下端从上方铰接在横杆的中部。上述机架的第一机架还包括连接板；连接板呈左右向水平设置，连接板的左端从上方固定在左连接梁上，且位于左连接梁的前部，连接板的右端从上方固定在右连接梁上， 且位于右连接梁的前部；上述前侧压紧装置有3、个，按照左右向等间距设置；每个前侧压紧装置均包括第二液压缸、直角弯杆、压杆、第二液压缸底座和压杆底座；第二液压缸底座从上方固定在第一机架的连接板上，且位于连接板的前部；压杆底座从上方固定在第一机架的连接板上， 且位于连接板的后部，压杆底座的上部按照朝向后上方的方位倾斜设置，其经过转动轴线的中心面与连接板呈45 75°角；第二液压缸包括活塞杆和缸体，第二液压缸由其缸体的底部从上方铰接在第二液压缸底座上，第二液压缸的活塞杆向上伸出；压杆按照从前上至后下的方向设置，压杆的中部铰接在压杆底座上，压杆的后端设有向下凸起的压杆头；直角弯杆为L型，直角弯杆的前端头与第二液压缸的活塞杆的上端相铰接，直角弯杆的下端头与压杆的前端固定连接。上述前侧压紧装置与后侧压紧装置的结构相同；前侧压紧装置包括第一液压缸、 横杆、左拉杆、右拉杆、压板、左拉杆座和右拉杆座；第一液压缸包括底座、缸体和活塞杆，第一液压缸的底座与缸体构成一个整体结构件，第一液压缸由其底座从下方固定在第一机架的下连接梁上，且位于下连接梁的左右向的中部；左拉杆座从右方固定在第一机架的左连接梁上；右拉杆座从左方固定在第一机架的右连接梁上；横杆和压板均左右向水平设置； 左拉杆沿上下向铅垂设置，穿过左拉杆座，左拉杆的下端与横杆的左端固定连接，左拉杆的上端与压板的左端固定连接；右拉杆沿上下向铅垂设置，穿过右拉杆座，右拉杆的下端与横杆的右端固定连接；右拉杆的上端与压板的右端固定连接；第一液压缸的活塞杆向下伸出，活塞杆的下端从上方铰接在横杆的中部。上述的制造堆焊复合耐磨钢板的设备还包括控制箱；控制箱内安装有控制电路和相应的控制器；所述的各控制器均包括电源输入端、电源输出端和控制端；所述的控制器有夹送控制器、横向移动控制器、送丝控制器和焊枪移动控制器；控制电路设有角度信号输入端、夹送控制信号输出端、横向移动控制信号输出端、送丝控制信号输出端、焊枪移动控制信号输出端、前侧压紧控制信号输出端和后侧压紧控制信号输出端；控制电路的角度信号输入端与夹送辊装置的角度传感器的信号输出端电连接，控制电路的夹送控制信号输出端与夹送控制器的控制端电连接，夹送控制器的电源输出端与夹送辊装置的驱动电机的电源端电连接，控制电路的横向移动控制信号输出端与横向移动控制器的控制端电连接，横向移动控制器的电源输出端与焊接装置的横向小车的减速电机的电源端电连接，控制电路的送丝控制信号输出端与送丝控制器的控制端电连接，送丝控制器的电源输出端与送丝机的电机的电源端电连接，控制电路的焊枪移动控制信号输出端与焊枪移动控制器的控制端电连接，焊枪移动控制器的电源输出端与摆动器的电机的电源端电连接，控制电路的前侧压紧控制信号输出端与控制前侧压紧装置的液压缸的相应的电磁阀的控制端电连接，控制电路的后侧压紧控制信号输出端与控制后侧压紧装置的液压缸的相应的电磁阀的控制端电连接。上述前侧压紧装置对钢制基板的压力大于后侧压紧装置对钢制基板的压力，且前者的压力为后者压力的1.5 3倍。本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型的制造堆焊复合耐磨钢板的设备在制作堆焊复合耐磨钢板时，采用对钢板的焊接区域的前后两侧进行从上至下的局部压紧，且前侧压力小于后侧压力，使得钢板在受热膨胀时可以克服前侧压紧装置的压力向前伸展，冷却收缩时也可克服前侧压紧装置的压力向后回缩，防止了钢板局部向上凸起情况的发生，从而使得钢板的焊接区域较为平整，从根本上解决了因钢板变形过大所产生的质量问题，保证了耐磨层的均勻稳定性。另外局部强大的压紧力可以使得焊接区域内的钢板紧贴水冷平台，冷却时的钢板收缩较为均勻，使得堆焊复合耐磨钢板的平整度有进一步的提高。(2)本实用新型的制造堆焊复合耐磨钢板的设备在采用对钢板进行前后两侧活动式压紧方式下，再采用相应的设备，不仅可以实现不停机的连续堆焊，而且整张钢板的长度在理论上可以无限长。故而突破了原有的1500mmX3000mm的规格限制，使用时裁剪成各种规格大小的复合耐磨钢板时，更加省料。(3)本实用新型的制造堆焊复合耐磨钢板的设备的前侧压紧装置优选为小面积接触式压紧装置，即使焊接过程中由于飞溅造成了钢板表面不平整，小面积接触式压紧装置的使用也只需在压紧部位上将飞溅的焊渣铲刮掉即可，从而大大减少了铲刮的工作量，而可对钢板的前侧进行良好的压紧，从而保证了堆焊的质量。
图1为本实用新型的制造堆焊复合耐磨钢板的设备的一种结构示意图。图2为从图1的位置A处向后观察时的结构示意图。图中的焊接装置的摆动器支架、摆动器和焊枪未画出。图3为本实用新型的制造堆焊复合耐磨钢板的设备的另一种结构示意图。图4为本实用新型的堆焊复合耐磨钢板的结构示意图。图5为图4的一种俯视示意图，其中的堆焊焊道为直线形。上述附图的标记如下龙门架1，横梁11，左立柱12，右立柱13，导轨14，焊接装置2，横向小车21，车架21-1，减速电机21_2，导轮21_3，手柄转盘22，丝杆 23，丝杆螺母M，摆动器支架25，摆动器沈，焊枪27，后侧压紧装置3，第一液压缸31，活塞杆31-1，缸体31_2，底座31_3，横杆32，左拉杆33，右拉杆34，压板35，左拉杆座37，右拉杆座38，前侧压紧装置4，第二液压缸41，活塞杆41-1，缸体41_2，弯杆42，压杆43，压杆头 43-1，第二液压缸底座44，压杆底座45，[0041]水冷平台5，夹送辊装置6，夹辊架61，夹送辊62，机架7，第一机架71，机架立柱71-1，左连接梁71_2，右连接梁71_3，机架横梁 71-4，下连接梁71-5，连接板71-6，第二机架72，控制箱8，堆焊复合耐磨钢板100，钢制基板101，高铬合金耐磨层102，中心面 200。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
中对方位的描述按照图3所示方位进行。(实施例1)见图1及图2，本实施例的制造复合耐磨钢板的设备包括龙门架1、焊接装置2、后侧压紧装置3、前侧压紧装置4、水冷平台5、夹送辊装置6、机架7和控制箱8。机架7包括第一机架71和位于第一机架71后侧的第二机架72。第一机架71包括机架立柱71-1、左连接梁71-2、右连接梁71-3、机架横梁71_4、下连接梁71_5和连接板 71-6。机架立柱71-1有4根，分布在一个依照前后左右方向设置的假想矩形的四个角上。 左连接梁71-2呈前后向水平设置，左连接梁71-2的前端从上方固定在位于左前侧的机架立柱71-1上，左连接梁71-2的后端从上方固定在位于左后侧的机架立柱71-1上。右连接梁71-3呈前后向水平设置，右连接梁71-3的前端从上方固定在位于右前侧的机架立柱 71-1上，右连接梁71-3的后端从上方固定在位于右后侧的机架立柱71-1上。机架横梁 71-4有2根分为前侧机架横梁和后侧机架横梁，该2根机架横梁71-4分前后各沿左右向水平设置，前侧机架横梁71-4的左端从左方与左前侧的机架立柱71-1焊接固定连接在一起，且位于左前侧的机架立柱71-1的上部，前侧机架横梁71-4的右端从右方与右前侧的机架立柱71-1焊接固定连接在一起，且位于右前侧的机架立柱71-1的上部。后侧机架横梁71-4的左端从左方与左后侧的机架立柱71-1焊接固定连接在一起，且位于左后侧的机架立柱71-1的上部，后侧机架横梁71-4的右端从右方与右后侧的机架立柱71-1焊接固定连接在一起，且位于右后侧的机架立柱71-1的上部。下连接梁71-5呈前后向水平设置，下连接梁71-5的前端从下方固定在前侧机架横梁71-4上，且位于前侧机架横梁71-4的左右向的中部，下连接梁71-5的后端从下方固定在后侧机架横梁71-4上，且位于后侧机架横梁 71-4的左右向的中部。连接板71-6呈左右向水平设置，连接板71-6的左端从上方固定在左连接梁71-2上，且位于左连接梁71-2的前部，连接板71-6的右端从上方固定在右连接梁71-3上，且位于右连接梁71-3的前部。见图2，水冷平台5的前后向的中部设有凹槽，凹槽沿左右向设置，凹槽内设有冷却水喷淋装置。水冷平台5的左右向的大小为2000mm，水冷平台5从上方固定在第一机架 71的2根机架横梁71-4上。夹送辊装置6由其夹辊架61从上方固定在第二机架72上，且位于水冷平台5的后侧。夹送辊装置6的2根夹送辊62分上下转动连接在夹辊架61上， 并由相应的驱动装置驱动，夹送辊装置6设有角度传感器。见图1及图2，龙门架1包括横梁11、左立柱12、右立柱13和导轨14。左立柱12 的下端通过螺栓从上方固定连接在第一机架71上，且位于第一机架71的左侧的后部。右立柱13的下端通过螺栓从上方固定连接在第一机架71上，且位于第一机架71的右侧的后部。横梁11沿左右向水平设置，横梁11的左端通过螺栓从上方固定连接在左立柱12上， 横梁11的右端通过螺栓从上方固定连接在右立柱13上。导轨14有3根，均沿左右向水平设置，其中的2根导轨14通过螺栓分上下从前方固定连接在横梁11上，第3根导轨14通过螺栓从后方固定在横梁11上且位于横梁11的上部。仍见图1及图2，焊接装置2包括横向小车21、提升装置、送丝机、摆动器支架25、 摆动器26和焊枪27。提升装置包括手柄转盘22、丝杆23和丝杆螺母24。横向小车21包括车架21-1和平移机构。平移机构包括减速电机21-2、传动机构和3组导轮21-3。传动机构包括齿轮和齿条。减速电机21-2由其电机壳从上方固定连接在车架21-1上，车架21-1左右向滑动连接在龙门架1的横梁11上。减速电机21-2的电机轴从上向下设置，且传动机构的齿轮固定在电机轴的端头上。传动机构的齿条固定在龙门架1的横梁11上，且与上述齿轮相啮合。3组导轮21-3转动连接在车架21-1上，第1组导轮21-3与位于横梁11的前侧上方的导轨14相接触，第2组导轮21-3与位于横梁11的前侧下方的导轨14相接触，第3组导轮21-3与位于横梁11的后侧上方的导轨14相接触， 而使得车架21-1通过导轮21-3与龙门架1的导轨14滚动接触，从而车架21-1能在减速电机21-2的驱动下相对于横梁11进行左右向的移动。送丝机(图中未画出)设置在横向小车21上，并由相应的电机驱动。提升装置的丝杆23铅垂设置，丝杆23从上至下穿过横向小车21的车架21-1的上部，再旋转穿过提升装置的丝杆螺母M后，其下端伸入横向小车21的车架21-1的下部中，且丝杆23与横向小车 21的车架21-1转动连接。提升装置的手柄转盘22套在丝杆23的上端头上，且通过螺钉固定连接在丝杆23上。摆动器支架25的上端固定在丝杆螺母M上。摆动器沈为直线往复式焊接摆动器，包括固定座、电机、传动机构、导轨、滑块和焊枪夹持装置。摆动器26由其固定座固定在摆动器支架25的下部。摆动器沈的导轨前后向设置固定在固定座上，滑块前后向滑动连接在导轨上，焊枪夹持装置固定在滑块上。摆动器26的传动机构包括齿轮和齿条。摆动器沈的电机固定在固定座上，且位于固定座的后侧，电机的电机轴从上向下铅垂设置。传动机构的齿轮固定在电机的电机轴的端头上。 传动机构的齿条沿前后方向水平设置且固定在滑块上，该齿条与所述齿轮相啮合。焊枪27 被夹持在摆动器沈的焊枪夹持装置上，且焊枪27位于水冷平台5的上方。从而使得摆动器沈的电机在控制器的操控下可驱动焊枪27相对于固定座进行前后向的直线移动，通过转动手柄转盘22可使得焊枪27相对于横向小车21上下移动，从而调节焊枪27的枪口与钢制基板101的距离。后侧压紧装置3设置在焊接装置2的焊枪27的后侧，包括第一液压缸31、横杆32、 左拉杆33、右拉杆34、压板35、左拉杆座37和右拉杆座38。第一液压缸31包括底座31_3、 缸体31-2和活塞杆31-1，第一液压缸31的底座31-3与缸体31_2构成一个整体结构件，第一液压缸31由其底座31-3从下方固定在第一机架71的下连接梁71-5上，且位于下连接梁 71-5的左右向的中部。左拉杆座37从右方固定在第一机架71的左连接梁71-2上。右拉杆座38从左方固定在第一机架71的右连接梁71-3上。横杆32和压板35均左右向水平设置。左拉杆33沿上下向铅垂设置，穿过左拉杆座37，左拉杆33的下端与横杆32的左端固定连接，左拉杆33的上端与压板35的左端固定连接。右拉杆34沿上下向铅垂设置，穿过右拉杆座38，右拉杆34的下端与横杆32的右端固定连接。右拉杆34的上端与压板35 的右端固定连接。第一液压缸31的活塞杆31-1向下伸出，活塞杆31-1的下端从上方铰接在横杆32的中部，第一液压缸31的活塞杆31-1向下运动时，带动压板35下压，从而对钢制基板101进行压紧。前侧压紧装置4有3个，按照左右向等间距设置在焊接装置2的焊枪27的前侧。 每个前侧压紧装置4均包括第二液压缸41、直角弯杆42、压杆43、第二液压缸底座44和压杆底座45。第二液压缸底座44从上方固定在第一机架71的连接板71-6上，且位于连接板71-6的前部。压杆底座45从上方固定在第一机架71的连接板71-6上，且位于连接板 71-6的后部，压杆底座45的上部按照朝向后上方的方位倾斜设置，其经过转动轴线的中心面200与连接板71-6呈60°角。第二液压缸41包括活塞杆41-1和缸体41-2，第二液压缸41由其缸体41-2的底部从上方铰接在第二液压缸底座44上，第二液压缸41的活塞杆 41-1向上伸出。压杆43按照从前上至后下的方向设置，压杆43的中部铰接在压杆底座45 上，压杆43的后端设有向下凸起的压杆头43-1。直角弯杆42为L型，直角弯杆42的前端头与第二液压缸41的活塞杆41-1的上端相铰接，直角弯杆42的下端头与压杆43的前端固定连接。第二液压缸41的活塞杆41-1向上运动时，带动压杆43顺时针转动，压杆头43-1 下压，从而对钢制基板101进行压紧。控制箱8内安装有控制电路和相应的控制器。所述的各控制器均包括电源输入端、电源输出端和控制端。所述的控制器有夹送控制器、横向移动控制器、送丝控制器和焊枪移动控制器。控制电路设有角度信号输入端、夹送控制信号输出端、横向移动控制信号输出端、送丝控制信号输出端、焊枪移动控制信号输出端、前侧压紧控制信号输出端和后侧压紧控制信号输出端。控制电路的角度信号输入端与夹送辊装置6的角度传感器的信号输出端电连接， 控制电路的夹送控制信号输出端与夹送控制器的控制端电连接，夹送控制器的电源输出端与夹送辊装置6的驱动电机的电源端电连接，从而可以通过控制夹送辊装置6的转动角度控制钢板的输送长度。控制电路的横向移动控制信号输出端与横向移动控制器的控制端电连接，横向移动控制器的电源输出端与焊接装置2的横向小车21的减速电机21-2的电源端电连接，控制电路的送丝控制信号输出端与送丝控制器的控制端电连接，送丝控制器的电源输出端与送丝机的电机的电源端电连接，控制电路的焊枪移动控制信号输出端与焊枪移动控制器的控制端电连接，焊枪移动控制器的电源输出端与摆动器沈的电机的电源端电连接，控制电路的前侧压紧控制信号输出端与控制前侧压紧装置4的各个第二液压缸41 的相应的电磁阀的控制端电连接，控制电路的后侧压紧控制信号输出端与控制后侧压紧装置3的第一液压缸31的相应的电磁阀的控制端电连接。本实施例的制造堆焊复合耐磨钢板的设备在使用时，将卷筒状的钢制基板101的处于外卷的部位展开后平铺在水冷平台5上，并且夹持在夹送辊装置6的2根夹送辊之间。 在控制箱8的控制下，后侧压紧装置3的第一液压缸31的活塞杆31-1向下运动，使得后侧压紧装置3的压板35沿左右方向从上至下对钢制基板101进行大压力压紧，3个前侧压紧装置4的第二液压缸41的活塞杆41-1同时向上运动，使得3个前侧压紧装置4的压杆43 均顺时针转动，各个压杆头43-1对钢制基板101进行压紧。前侧压紧装置4所施加的压力大于后侧压紧装置3所施加的压力，从而使得钢制基板101的位于前侧压紧装置4和后侧压紧装置3之间的区域成为可焊接区域，前侧压紧装置4与后侧压紧装置3之间的距离为 250mm。所述的前侧压紧装置4和后侧压紧装置3对钢制基板101的压强为16Mpa，通过后侧压紧装置3施加到钢制基板101上的压力为12t，通过前侧压紧装置4施加到钢制基板 101上的压力为7. 5t。焊接装置2的焊枪27位于该焊接区域的上方以及可焊接区域的左右侧的一侧，且用于形成耐磨层的焊丝由设置在横向小车21上的送丝机送入焊枪27中，使用前，启动水冷系统，对水冷平台进行冷却，通过转动手柄转盘22调整好焊枪27的枪口与钢制基板101的距离。在控制箱8的控制下，送丝机输送焊丝至焊枪27下方的焊接处，焊接大电流则依次流过焊枪27的枪柄、焊丝以及钢制基板101，在焊丝与钢制基板101的接触靠近处发生电弧而使钢制基板101的该部位和焊丝端头处的温度急剧上升，从而使得焊丝熔化。焊接装置2的横向小车21相对于龙门架1的横梁11从左至右平移，使得焊枪27从左至右进行勻速移动，同时焊枪27还在摆动器沈的电机的驱动下在前后向上往复移动，从而在钢制基板101的可焊接区域的前后向的中间50mm的区域内堆焊了一层由焊丝熔化形成的高铬合金耐磨材质的焊道。焊接过程中，冷却水不断从设置在水冷平台5内的冷却水装置的喷淋头中喷出，喷在可焊接区域的下方，从而对焊接中的钢制基板101进行冷却，使用过的水经过回流冷却处理后，再次输送至喷淋头，循环使用。一条焊缝焊完以后，打开后侧压紧装置3和3个前侧压紧装置4，通过夹送辊装置6将钢制基板101向前输送50mm。随后再次用后侧压紧装置3和3个前侧压紧装置4同时对钢板100进行压紧，自动重复上述步骤继续对钢制基板101进行堆焊，从而实现整张钢制基板101的满钢板堆焊。所生产的整张堆焊复合耐磨钢板100的宽度取决于水冷平台5的宽度(本实施例中最大可达2000mm)， 整张堆焊复合耐磨钢板100的长度只受场地的制约，理论上可以无限长。焊好的整张堆焊复合耐磨钢板100再根据需要裁剪成各种规格大小。见图4及图5，通过本实施例的上述制造堆焊复合耐磨钢板的设备所制得的堆焊复合耐磨钢板100由钢制基板101和通过堆焊方式形成于钢制基板101的一个侧面上的高铬合金耐磨层102构成。高铬合金耐磨层102覆盖在钢制基板101的一个侧面的整个面上， 且高铬合金耐磨层102由沿着钢制基板101的宽度方向设置且设置在钢制基板101的整个宽度上的各条堆焊焊道组成，并且所述的各条堆焊焊道在钢制基板101的长度方向上依次相邻设置。所述的焊道为直线形的焊道。(实施例2)见图3，本实施例的制造堆焊复合耐磨钢板的设备的其余部分与实施例1相同，不同之处在于第一机架71不包括连接板71-6。前侧压紧装置设置焊接装置2的焊枪27的前侧，前侧压紧装置4的结构与后侧压紧装置3的结构相同。本实施例的制造堆焊复合耐磨钢板的设备在使用时，在控制箱8的控制下，前侧压紧装置4的第一液压缸的活塞杆和后侧压紧装置3的第一液压缸的活塞杆同时向下运动，使得前侧压紧装置4的压板和后侧压紧装置3的压板沿左右方向从上至下对钢制基板 101同时进行大压力压紧，从而形成一条紧贴在水冷平台5的一条长度为钢制基板101的宽度、宽度为250mm的可焊接区域。
权利要求1.一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备，其特征在于包括龙门架(1)、焊接装置(2)、后侧压紧装置(3)、前侧压紧装置(4)、水冷平台(5)、夹送辊装置(6)和机架(7)；机架(7)包括第一机架(71)和位于第一机架(71)后侧的第二机架(72)； 水冷平台(5)的前后向的中部设有凹槽，凹槽沿左右向设置，凹槽内设有冷却水喷淋装置；水冷平台(5)从上方固定在第一机架(71)上；夹送辊装置(6)由其夹辊架(61)从上方固定在第二机架(72)上，且位于水冷平台(5)的后侧；夹送辊装置(6)的2根夹送辊(62) 分上下转动连接在夹辊架(61)上，并由相应的驱动装置驱动，夹送辊装置(6)设有角度传感器；龙门架(1)包括横梁(11)、左立柱(12)和右立柱(13);左立柱(12)的下端从上方固定连接在第一机架(71)上，且位于第一机架(71)的左侧的后部；右立柱(13)的下端从上方固定连接在第一机架(71)上，且位于第一机架(71)的右侧的后部；横梁(11)沿左右向水平设置，横梁(11)的左端通过螺栓从上方固定连接在左立柱(12)上，横梁(11)的右端通过螺栓从上方固定连接在右立柱(13)上；焊接装置(2)包括横向小车(21)、提升装置、送丝机、摆动器(26)和焊枪(27)；横向小车(21)包括车架(21-1)和平移机构；车架(21-1)左右向滑动连接在龙门架(1)的横梁 (11)上；送丝机设置在横向小车(21)上，并由相应的电机驱动；摆动器(26)通过提升装置设置在横向小车(21)上，且位于横向小车(21)的下方；焊枪(27)被夹持在摆动器(26)的焊枪夹持装置上，且焊枪(27)位于水冷平台(5)的上方；使用时，车架(21-1)能在平移机构的作用下带动焊枪(27)相对于横梁(11)进行左右向的移动，焊枪(27)能在提升装置的作用下进行上下向的移动，同时焊枪(27)能在摆动器(26)的作用下进行前后向的移动；后侧压紧装置(3)设置在焊接装置(2)的焊枪(27)的后侧，前侧压紧装置(4)设置在焊接装置(2)的焊枪(27)的前侧，后侧压紧装置(3)和前侧压紧装置(4)均为由液压缸提供动力且沿左右方向从上至下进行大压力压紧的装置。
2.按照权利要求1所述的一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备，其特征在于所述焊接装置(2)的提升装置包括手柄转盘(22)、丝杆(23)、丝杆螺母(24)和摆动器支架(25);所述龙门架(1)还包括导轨(14);导轨(14)有3根，均沿左右向水平设置，其中的2根导轨(14) 分上下从前方固定连接在横梁(11)上，第3根导轨(14)从后方固定在横梁(11)上且位于横梁(11)的上部；横向小车(21)的平移机构包括减速电机(21-2)、传动机构和3组导轮(21-3)；传动机构包括齿轮和齿条；减速电机(21-2)由其电机壳从上方固定连接在车架(21-1)上；减速电机(21-2)的电机轴从上向下设置，且传动机构的齿轮固定在电机轴的端头上；传动机构的齿条固定在龙门架(1)的横梁(11)上，且与上述齿轮相啮合；3组导轮(21-3)转动连接在车架(21-1)上，第1组导轮(21-3)与位于横梁(11)的前侧上方的导轨(14)相接触，第2 组导轮(21-3)与位于横梁(11)的前侧下方的导轨(14)相接触，第3组导轮(21-3)与位于横梁(11)的后侧上方的导轨(14)相接触，从而使得车架(21-1)通过导轮(21-3)与龙门架 (1)的导轨(14)滚动接触；提升装置的丝杆(23)铅垂设置，丝杆(23)从上至下穿过横向小车(21)的车架(21-1) 的上部，再旋转穿过提升装置的丝杆螺母(24)后，其下端伸入横向小车(21)的车架(21-1) 的下部中，且丝杆(23)与横向小车(21)的车架(21-1)转动连接；提升装置的手柄转盘(22)套在丝杆(23)的上端头上，且固定连接在丝杆(23)上；摆动器支架(25)的上端固定在丝杆螺母(24)上；摆动器(26)为直线往复式焊接摆动器，包括固定座、电机、传动机构、导轨、滑块和焊枪夹持装置；摆动器(26)由其固定座固定在摆动器支架(25)的下部；摆动器(26)的导轨前后向设置固定在固定座上，滑块前后向滑动连接在导轨上，焊枪夹持装置固定在滑块上；摆动器(26)的传动机构包括齿轮和齿条；摆动器(26)的电机固定在固定座上，且位于固定座的后侧，电机的电机轴从上向下铅垂设置；传动机构的齿轮固定在电机的电机轴的端头上； 传动机构的齿条沿前后方向水平设置且固定在滑块上，该齿条与所述齿轮相啮合。
3.按照权利要求1所述的一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备，其特征在于所述机架 (7)的第一机架(71)包括机架立柱(71-1)、左连接梁(71-2)、右连接梁(71-3)、机架横梁 (71-4)和下连接梁(71-5);机架立柱(71-1)有4根，分布在一个依照前后左右方向设置的假想矩形的四个角上；左连接梁(71-2)呈前后向水平设置，左连接梁(71-2)的前端从上方固定在位于左前侧的机架立柱(71-1)上，左连接梁(71-2)的后端从上方固定在位于左后侧的机架立柱(71-1)上；右连接梁(71-3)呈前后向水平设置，右连接梁(71-3)的前端从上方固定在位于右前侧的机架立柱(71-1)上，右连接梁(71-3)的后端从上方固定在位于右后侧的机架立柱(71-1)上；机架横梁(71-4)有2根分为前侧机架横梁和后侧机架横梁，该 2根机架横梁(71-4)分前后各沿左右向水平设置，前侧机架横梁(71-4)的左端从左方与左前侧的机架立柱(71-1)焊接固定连接在一起，且位于左前侧的机架立柱(71-1)的上部，前侧机架横梁(71-4)的右端从右方与右前侧的机架立柱(71-1)焊接固定连接在一起，且位于右前侧的机架立柱(71-1)的上部；后侧机架横梁(71-4)的左端从左方与左后侧的机架立柱(71-1)焊接固定连接在一起，且位于左后侧的机架立柱(71-1)的上部，后侧机架横梁 (71-4)的右端从右方与右后侧的机架立柱(71-1)焊接固定连接在一起，且位于右后侧的机架立柱(71-1)的上部；下连接梁(71-5)呈前后向水平设置，下连接梁(71-5)的前端从下方固定在前侧机架横梁(71-4)上，且位于前侧机架横梁(71-4)的左右向的中部，下连接梁 (71-5)的后端从下方固定在后侧机架横梁(71-4)上，且位于后侧机架横梁(71-4)的左右向的中部；水冷平台(5)从上方固定在第一机架(71)的2根机架横梁(71-4)上。
4.按照权利要求3所述的一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备，其特征在于所述后侧压紧装置(3)包括第一液压缸(31)、横杆(32)、左拉杆(33)、右拉杆(34)、压板(35)、左拉杆座(37)和右拉杆座(38)；第一液压缸(31)包括底座(31-3)、缸体(31-2)和活塞杆 (31-1)，第一液压缸(31)的底座(31-3)与缸体(31-2)构成一个整体结构件，第一液压缸 (31)由其底座(31-3)从下方固定在第一机架(71)的下连接梁(71-5)上，且位于下连接梁 (71-5)的左右向的中部；左拉杆座(37)从右方固定在第一机架(71)的左连接梁(71-2)上； 右拉杆座(38)从左方固定在第一机架(71)的右连接梁(71-3)上；横杆(32)和压板(35) 均左右向水平设置；左拉杆(33)沿上下向铅垂设置，穿过左拉杆座(37)，左拉杆(33)的下端与横杆(32)的左端固定连接，左拉杆(33)的上端与压板(35)的左端固定连接；右拉杆 (34)沿上下向铅垂设置，穿过右拉杆座(38)，右拉杆(34)的下端与横杆(32)的右端固定连接；右拉杆(34)的上端与压板(35)的右端固定连接；第一液压缸(31)的活塞杆(31-1)向下伸出，活塞杆(31-1)的下端从上方铰接在横杆(32)的中部。
5.按照权利要求4所述的一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备，其特征在于所述机架(7)的第一机架(71)还包括连接板(71-6)；连接板(71-6)呈左右向水平设置，连接板 (71-6)的左端从上方固定在左连接梁(71-2)上，且位于左连接梁(71-2)的前部，连接板 (71-6)的右端从上方固定在右连接梁(71-3)上，且位于右连接梁(71-3)的前部；所述前侧压紧装置(4)有；Γ8个，按照左右向等间距设置；每个前侧压紧装置(4)均包括第二液压缸(41)、直角弯杆(42 )、压杆(43 )、第二液压缸底座(44)和压杆底座(45 )；第二液压缸底座(44)从上方固定在第一机架(71)的连接板(71-6)上，且位于连接板(71-6)的前部；压杆底座(45)从上方固定在第一机架(71)的连接板(71-6)上，且位于连接板(71-6) 的后部，压杆底座(45)的上部按照朝向后上方的方位倾斜设置，其经过转动轴线的中心面 (200)与连接板(71-6)呈45 75°角；第二液压缸(41)包括活塞杆(41_1)和缸体(41_2)， 第二液压缸(41)由其缸体(41-2)的底部从上方铰接在第二液压缸底座(44)上，第二液压缸(41)的活塞杆(41-1)向上伸出；压杆(43)按照从前上至后下的方向设置，压杆(43)的中部铰接在压杆底座(45)上，压杆(43)的后端设有向下凸起的压杆头(43-1)；直角弯杆 (42)为L型，直角弯杆(42)的前端头与第二液压缸(41)的活塞杆(41-1)的上端相铰接， 直角弯杆(42)的下端头与压杆(43)的前端固定连接。
6.按照权利要求4所述的一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备，其特征在于所述前侧压紧装置(4)与后侧压紧装置(3)的结构相同；前侧压紧装置(4)包括第一液压缸、横杆、左拉杆、右拉杆、压板、左拉杆座和右拉杆座；第一液压缸包括底座、缸体和活塞杆，第一液压缸的底座与缸体构成一个整体结构件，第一液压缸由其底座从下方固定在第一机架(71)的下连接梁(71-5)上，且位于下连接梁(71-5)的左右向的中部；左拉杆座从右方固定在第一机架(71)的左连接梁(71-2)上；右拉杆座从左方固定在第一机架(71)的右连接梁(71-3) 上；横杆和压板均左右向水平设置；左拉杆沿上下向铅垂设置，穿过左拉杆座，左拉杆的下端与横杆的左端固定连接，左拉杆的上端与压板的左端固定连接；右拉杆沿上下向铅垂设置，穿过右拉杆座，右拉杆的下端与横杆的右端固定连接；右拉杆的上端与压板的右端固定连接；第一液压缸的活塞杆向下伸出，活塞杆的下端从上方铰接在横杆的中部。
7.按照权利要求2所述的一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备，其特征在于还包括控制箱(8)；控制箱(8)内安装有控制电路和相应的控制器；所述的各控制器均包括电源输入端、电源输出端和控制端；所述的控制器有夹送控制器、横向移动控制器、送丝控制器和焊枪移动控制器；控制电路设有角度信号输入端、夹送控制信号输出端、横向移动控制信号输出端、送丝控制信号输出端、焊枪移动控制信号输出端、前侧压紧控制信号输出端和后侧压紧控制信号输出端；控制电路的角度信号输入端与夹送辊装置(6)的角度传感器的信号输出端电连接，控制电路的夹送控制信号输出端与夹送控制器的控制端电连接，夹送控制器的电源输出端与夹送辊装置(6)的驱动电机的电源端电连接，控制电路的横向移动控制信号输出端与横向移动控制器的控制端电连接，横向移动控制器的电源输出端与焊接装置(2)的横向小车 (21)的减速电机(21-2)的电源端电连接，控制电路的送丝控制信号输出端与送丝控制器的控制端电连接，送丝控制器的电源输出端与送丝机的电机的电源端电连接，控制电路的焊枪移动控制信号输出端与焊枪移动控制器的控制端电连接，焊枪移动控制器的电源输出端与摆动器(26)的电机的电源端电连接，控制电路的前侧压紧控制信号输出端与控制前侧压紧装置(4)的液压缸的相应的电磁阀的控制端电连接，控制电路的后侧压紧控制信号输出端与控制后侧压紧装置(3)的液压缸的相应的电磁阀的控制端电连接。
8.按照权利要求1所述的一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备，其特征在于所述前侧压紧装置(4)对钢制基板(101)的压力大于后侧压紧装置(3)对钢制基板(101)的压力，且前者的压力为后者压力的1. 5 3倍。
专利摘要本实用新型一种制造堆焊复合耐磨钢板的设备包括龙门架、焊接装置、后侧压紧装置、前侧压紧装置、水冷平台、夹送辊装置和机架；后侧压紧装置设置在焊接装置的焊枪的后侧，前侧压紧装置设置在焊接装置的焊枪的前侧。钢制基板平铺在水冷平台上，前、后侧压紧装置沿对钢制基板进行压紧，焊完一条焊道后，打开前、后侧压紧装置，通过夹送辊装置将钢制基板向前输送一段距离，再重复上述步骤进行堆焊，直至得到在整个钢制基板上堆焊一层高铬合金耐磨层的平板形堆焊复合耐磨钢板。本实用新型的设备焊接出的堆焊复合耐磨钢板变形较小，焊接质量高，规格无限制。
文档编号B23K37/00GK201950392SQ20102069598
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者郑少勇 申请人:常州富通焊业有限公司