一种轧辊堆焊装置的制作方法

本实用新型涉及一种金属焊接领域机械装置, 特别涉及一种单立柱横梁式轴辊堆焊装置。

背景技术：

目前，公知的轧辊堆焊机，是轧钢机的轧辊或轧钢系统中安装的传送辊在使用过程中磨损后进行堆焊的专用焊接设备，主要有两种结构形式：侧挂滑车式和台车式，主要用于对轧辊进行自动埋弧堆焊，也可用于回转工件的环焊缝、纵焊缝自动埋弧焊接。侧挂滑车式是将堆焊工作系统侧挂在主机纵向导轨上，而台车式是将堆焊工作系统安置在一台车上，并在为其专门设置的轨道上行走。侧挂式堆焊机采用整体式主机结构，在布局上与卧式车床相似，其堆焊工件的尺寸受主机结构尺寸限制，难以得到扩展，通用性不强；台车式堆焊机的工作系统，将工作系统设置在台车上，而台车行走系统与主机采用分体式，使堆焊工件的尺寸可以得到较大扩展，但台车式存在设备占用空间大，台车行走精度低而造成稳弧能力不足等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自动轧辊堆焊机上设置的堆焊装置，该装置具有快速调整堆焊工位，堆焊工件尺寸扩展能力大，且具有焊前预热、焊接表面清理和除尘等多功能。

本实用新型是由立柱组件、横梁组件、工作部件组成，横梁组件设置在立柱组件上，工作部件设置在横梁组件上；所述的立柱组件是由第一轴承座、立丝杠、第二轴承座、过渡板、第一电机、立柱、二个定滑轮、二个圆柱销、滑轮支架、钢丝绳、吊环螺钉和平衡锤组成；立柱上设置有一立槽,在立槽上端面设置有一矩形止口，在立柱顶面中心位置设置有一竖直圆形通孔，在顶面设置有一把合孔组；立丝杠通过第一轴承座和第二轴承座支承在立柱的立槽内，过渡板固连在立柱的矩形止口内，第一电机固连在过渡板上，并与立丝杠实现联接；二个定滑轮通过二个圆柱销安置在滑轮支架上；吊环螺钉固连在平衡锤上，钢丝绳与吊环螺钉连接并绕过二个定滑轮；滑轮支架固连在立柱的把合孔组上。

所述的横梁组件是由第二电机、过渡垫板、水平丝杠、横梁、二个轴承座、吊环螺钉和丝母组成；横梁整体呈“T”字形，其上设置有一矩形水平通槽和一竖直矩形通孔；水平丝杠通过二个轴承座支承在横梁的矩形水平通槽内，过渡垫板固连在矩形水平通槽端面；第二电机固连在过渡垫板上，并与水平丝杠实现联接；吊环螺钉固连在横梁上；丝母固焊在横梁的竖直矩形通孔内；横梁组件通过横梁的竖直矩形通孔安置在立柱组件的立柱上，横梁组件的丝母与立柱组件的立丝杠形成螺旋副，横梁组件的吊环螺钉与立柱组件的钢丝绳实现连接。

所述的工作部件是由二个压板、焊烟除尘器、焊丝支架、焊丝盘、粉尘收集器、接管、焊料储存筒、移动座、燃烧器、燃烧器支座、紧固螺母、紧定螺钉、装夹座、第三电机、过渡板、二个限位开关、丝杠、撞杆、空心轴、钢钉刷、放料管、焊丝导板、焊丝导管、夹送支架、调节螺钉、第四电机、被动夹送轮、主动夹送轮、焊料支架和除尘支架组成；移动座为一方开口的矩形框，其上设置有顶面、内腔壁，内墙壁上设置有一丝母座，移动座底面设置有一矩形凸台，在矩形凸台上设置有一孔系，在矩形凸台的底面上设置有一长条形缝隙；燃烧器整体外形呈“L”形，由竖段钢管和横段钢管焊接而成，在竖段钢管一端设置有接头，在横段钢管上设置有多个燃烧嘴；二个压板固连在移动座上，与移动座的内腔形成矩形内导轨；焊烟除尘器、焊丝支架、焊料支架、除尘支架均固连在移动座的顶面上，焊料储存筒安置在焊料支架上，焊丝盘安置在焊丝支架上，粉尘收集器固连在除尘支架上；粉尘收集器呈一方形喇叭结构，其上设置有喇叭形收集罩和接头，粉尘收集器的接头通过接管与焊烟除尘器接通；燃烧器支座固连在移动座侧立面上，装夹座通过紧固螺母固连在燃烧器支座上，燃烧器通过其上设置的竖段钢管安置在装夹座上，并设置有紧定螺钉对其进行固定；空心轴与钢钉刷固连在一起，空心轴上设置有内螺纹，丝杠安置在空心轴的内螺纹内并形成螺旋副，空心轴安置在移动座的孔系内，并穿过移动座的长条形缝隙，将撞杆固连在空心轴上，实现空心轴的圆周定位，二个限位开关设置在移动座上，限制了撞杆沿空心轴轴线方向的移动距离；过渡板固连在移动座的矩形凸台端面，第三电机固连在过渡板上，并与丝杠实现联接；焊丝导板固连在移动座上，其上安置有数个焊丝导管；夹送支架固连在移动座上，被动夹送轮安置在夹送支架上，通过调节螺钉可调节被动夹送轮在高度方向的位置；第四电机安置在夹送支架上，其外伸轴段上安置有主动夹送轮。

本实用新型的有益效果是：

1．功能齐备，能实现埋弧自动堆焊、预热、除尘、焊接表面清理功能；

2．将堆焊、预热、除尘、焊接表面清理功能集成到工作部件，结构紧凑，节能环保；

3．采用机动运行，可减小操作人员的劳动强度；

4、采用立柱横梁结构，使装置结构紧凑，且制造容易。

附图说明

图1是本实用新型的立体示意图。

图2是本实用新型的立柱组件立体分解示意图。

图3是本实用新型的横梁组件立体示意图。

图4是本实用新型的工作部件立体示意图。

图5是本实用新型的工作部件立体部分分解示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图5所示，本实用新型是由立柱组件1、横梁组件2、工作部件3组成，横梁组件2设置在立柱组件1上，工作部件3设置在横梁组件2上。

所述的立柱组件1是由第一轴承座11、立丝杠12、第二轴承座13、过渡板14、第一电机15、立柱16、二个定滑轮17、二个圆柱销18、滑轮支架19、钢丝绳110、吊环螺钉111和平衡锤112组成；立柱16上设置有一立槽161,在立槽161上端面设置有一矩形止口162，在立柱16顶面中心位置设置有一竖直圆形通孔163，在顶面设置有一把合孔组164；立丝杠12通过第一轴承座11和第二轴承座13支承在立柱16的立槽161内，过渡板14固连在立柱16的矩形止口162内，第一电机15固连在过渡板14上，并与立丝杠12实现联接；二个定滑轮17通过二个圆柱销18安置在滑轮支架19上；吊环螺钉111固连在平衡锤112上，钢丝绳110与吊环螺钉111连接并绕过二个定滑轮17；滑轮支架19固连在立柱16的把合孔组164上。

所述的横梁组件2是由第二电机21、过渡垫板22、水平丝杠23、横梁24、二个轴承座25、吊环螺钉26和丝母27组成；横梁24整体呈“T”字形，其上设置有一矩形水平通槽241和一竖直矩形通孔242；水平丝杠23通过二个轴承座25支承在横梁24的矩形水平通槽241内，过渡垫板22固连在矩形水平通槽241端面；第二电机21固连在过渡垫板22上，并与水平丝杠23实现联接；吊环螺钉26固连在横梁24上；丝母27固焊在横梁24的竖直矩形通孔内；横梁组件2通过横梁24的竖直矩形通孔242安置在立柱组件1的立柱16上，横梁组件2上的丝母27与立柱组件1的立丝杠12形成螺旋副，横梁组件2的吊环螺钉26与立柱组件1的钢丝绳110实现连接。

所述的工作部件3是由二个压板31、焊烟除尘器32、焊丝支架33、焊丝盘34、粉尘收集器35、接管36、焊料储存筒37、移动座38、燃烧器39、燃烧器支座310、紧固螺母311、紧定螺钉312、装夹座313、第三电机314、过渡板315、二个限位开关316、丝杠317、撞杆318、空心轴319、钢钉刷320、放料管321、焊丝导板322、焊丝导管323、夹送支架324、调节螺钉325、第四电机326、被动夹送轮327、主动夹送轮328、焊料支架329和除尘支架330组成；移动座38为一方开口的矩形框，其上设置有顶面381、内腔壁382，内墙壁382上设置有一丝母座383，移动座38底面设置有一矩形凸台384，在矩形凸台384上设置有一孔系385，在矩形凸台384的底面上设置有一长条形缝隙386；燃烧器39整体外形呈“L”形，由竖段钢管392和横段钢管393焊接而成，在竖段钢管392一端设置有接头391，在横段钢管393上设置有多个燃烧嘴394；二个压板31固连在移动座38上，与移动座38的内腔形成矩形内导轨；焊烟除尘器32、焊丝支架33、焊料支架329、除尘支架330均固连在移动座38的顶面381上，焊料储存筒37安置在焊料支架329上，焊丝盘34安置在焊丝支架33上，粉尘收集器35固连在除尘支架330上；粉尘收集器35呈一方形喇叭结构，其上设置有喇叭形收集罩351和接头352，粉尘收集器35的接头352通过接管36与焊烟除尘器32接通；燃烧器支座310固连在移动座38侧立面上，装夹座313通过紧固螺母311固连在燃烧器支座310上，燃烧器39通过其上设置的竖段钢管392安置在装夹座313上，并设置有紧定螺钉312对其进行固定；空心轴319与钢钉刷320固连在一起，空心轴319上设置有内螺纹3191，丝杠317安置在空心轴319的内螺纹3191内并形成螺旋副，空心轴319安置在移动座38的孔系385内，并穿过移动座38的长条形缝隙386，将撞杆318固连在空心轴319上，实现空心轴319的圆周定位，二个限位开关316设置在移动座38上，限制了撞杆318沿空心轴319轴线方向的移动距离；过渡板315固连在移动座38的矩形凸台384端面，第三电机314固连在过渡板315上，并与丝杠317实现联接；焊丝导板322固连在移动座38上，其上安置有数个焊丝导管323；夹送支架324固连在移动座38上，被动夹送轮327安置在夹送支架324上，通过调节螺钉325可调节被动夹送轮327在高度方向的位置；第四电机326安置在夹送支架324上，其外伸轴段上安置有主动夹送轮328。

本实施例的工作过程和原理如下：

本实施例将堆焊、预热、除尘、焊接表面清理功能集成到工作部件上，通过工作部件上不同的功能组件的运动来完成本实施例的相应功能。

为实现堆焊功能，工作部件应能沿轧辊径向进行调整运动和沿轧辊轴向进行进给运动，以及焊丝的送丝运动。本实施例设置第一电机来为焊接点在轧辊径向上的位置调整提供动力，第一电机带动一立丝杠旋转，而立丝杠与横梁上设置的丝母配合形成螺旋副，当第一电机运动时便能带动横梁实现上下运动，而工作部件设置在横梁上，工作部件便会随同横梁实现上下升降运动，以达到调整焊接点的高度位置，实现工作部件沿轧辊径向进行调整运动的功能；本实施例设置有第二电机来为焊接点沿轧辊轴向的进给运动提供动力，第二电机通过一水平丝杠和设置在移动座上的丝母形成的螺旋副，将运动传给移动座，实现焊接点沿轧辊轴向的进给运动；本实施例设置有第四电机来为焊丝的送丝运动提供动力，第四电机将运动传给其轴端上设置的主动夹送轮，再通过主动夹送轮和被动夹送轮形成的夹送缝隙，对焊丝进行夹送运动。

为实现对轧辊堆焊前的预热功能，本实施例设置有燃烧器，燃烧器竖段钢管末端设置的接头上外接煤气管，将煤气引入燃烧器，通过燃烧器横段钢管上设置有多个燃烧嘴，产生火焰对轧辊进行预热。燃烧器可调整燃烧角度和燃烧嘴距离轧辊外圆柱面的尺寸，通过松开燃烧器支座上设置的紧固螺母，装夹座连同燃烧器可以实现绕装夹座中心线的回转，从而实现燃烧器燃烧角度的调整，调整到位后，拧紧紧固螺母进行固定；通过松开紧定螺钉，燃烧器竖段钢管可在装夹座设置的安装孔中前后移动，从而调整燃烧嘴离轧辊外圆柱面的距离，调整到位后拧紧紧定螺钉进行固定。

为实现本实施例的除尘功能，设置有粉尘收集器，粉尘收集器呈一方形喇叭结构，其上设置有喇叭形收集罩和接头，该接头通过软管外接吸尘器，可将焊接区产生的粉尘吸走，粉尘收集器体积不大，但由于其设置在工作部件的移动座上，可随工作部件移动，因此吸尘效果可以得到保证。

为实现本实施例的焊接表面清理功能，设置有一钢钉刷，该钢钉刷可相对于轧辊外圆柱面实现前进和后退动作，为此，设置有第三电机，通过第三电机产生的动力带动与其联接的丝杠旋转，丝杠与空心轴形成螺旋副，空心轴在撞杆的限制下，不能旋转运动，只能前后伸缩运动，而钢钉刷与空心轴固连，于是通过第三电机可实现钢钉刷相对于轧辊表面的前后伸缩运动。当轧辊处在焊接工作状态时，钢钉刷后退到极限位置，不与轧辊表面接触；当焊接完一个工作行程后，需对焊接表面的焊渣进行清理，以提高焊接质量，此时，钢钉刷前进到合适的工作位置。为限制钢钉刷前进或后退的位置，设置有两限位开关，通过撞杆与其作用产生开关量，实现对第三电机电源的通断。

本实施例的工作过程如下：

工作步骤1：安置好工件后，通过启动第一电机和第二电机，将工作部件调整到焊接行程的右边的起始位置，随后第一电机和第二电机停转；启动外接吸尘器；

工作步骤2：点燃燃烧器，旋转轧辊，对轧辊进行预热处理，然后引弧并打开焊药粉开关，同时启动第二电机和第四电机，进行埋弧自动焊接，预热和焊接同步进行，在工作位置上，预热位置在焊接位置的前面；

工作步骤3：焊接完一个工作行程后，第二电机和第四电机停转，燃烧器熄灭，启动第一电机和第二电机，将工作部件调整到合适位置，然后停转第一电机和第二电机；随后启动第三电机，钢钉刷伸出压紧在轧辊工作表面；轧辊旋转，启动第二电机，带动钢丝刷沿轧辊轴向进行进给运动。完成焊接表面清理工作后，启动第三电机，使钢丝刷后退到极限位置；

根据堆焊厚度，重复上述工作步骤1—3，便可完成整个堆焊工作。