一种用于实现气水双旋转的局部干法气体保护焊排水罩装置的制作方法

本发明涉及一种机械焊接装置，特别是应用于水下自动或者半自动局部干法气体保护焊的一种气体保护焊排水罩装置，具体地说地一种用于实现气水双旋转的局部干法气体保护焊排水罩装置。

背景技术：

水下局部干法气体保护焊目前是一种处于研究热点的水下焊接方法。该方法是利用从特定的排水罩中喷出保护气体，使一定范围内的焊缝区域出现局部干式环境，从而保证焊接质量的一种自动或者半自动焊接方法。

现有技术中，用于水下局部干式环境的排水罩大多都是利用气体从排水罩中垂直或者旋转喷出，来实现焊缝局部区域的气体排水。这些排水罩大都多由进气口、气罩、喷嘴、涡流环、密封圈等组成。如名称为“一种具有焊缝跟踪功能的水下焊接用局部罩”(申请号：201110082354.1)，公开了一种通入压缩气体后能实现焊缝局部区域排水，同时能够实现焊缝跟踪功能的水下焊接用局部排水罩。再如名称为“一种产生涡旋气流的水下局部干法电弧焊枪装置”(申请号：201611060744.8)，公开了一种在排水罩利用斜向下的涡流环实现气体涡旋喷出的排水罩，以及名称为“双气流结构局部干法水下机器人焊接微型排水罩”(申请号：201710047791.7)，公开了一种结构合理、尺寸小巧能产生旋转向下气流的水下自动气体保护焊排水罩，实现了气体不仅从排水罩向外喷出，同时旋转喷出，提高了焊缝局部区域的排水效果。但是这些微型排水罩都存在一个缺点：就是利用保护气体排水时消耗量比较大，且特别深水深时，喷出气体流量大，对焊枪本身结构冲击也比较厉害。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供结构简洁、经济实用，并能适用于深水区且在较少气体用量下形成焊缝区域局部干式环境的一种用于实现气水双旋转的局部干法气体保护焊排水罩装置。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于实现气水双旋转的局部干法气体保护焊排水罩装置，包括具有下排气口的排水罩以及液密封盖装在排水罩顶面上的电机保护罩和设置在该电机保护罩中的微型电机，排水罩在相对靠近上部的外周面上至少设置有一个将保护气体导入排水罩内的进气管，微型电机的电机轴转动穿过排水罩的顶面伸入到排水罩中并经联轴器连接有位于排水罩内的导电杆，导电杆连接有下端略伸出排水罩下排气口的导电嘴；电机轴、联轴器、导电杆和导电嘴轴向依次贯通地加工有焊丝孔，焊丝孔中穿设有用于焊接的焊丝；导电杆的上部固定安装有随导电杆转动使保护气体高速旋转用以提高气体排水效果的气体叶片，该导电杆的下部安装有随导电杆转动配合保护气体旋转排除焊缝区域水体使焊件的焊缝处形成局部干式焊接环境的排水叶片。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的排水叶片由叶片套筒和等弧度焊接在叶片套筒外周面上的三个呈倒“l”形的连杆以及焊接在每一连杆上的叶片组成；三个连杆周向相距120度；叶片位于排水罩下排气口的下方；排水叶片经叶片套筒套装固定在导电杆的下部。

上述的气体叶片由风叶套筒和等弧度焊接在风叶套筒外周面上的三个风叶组成；三个风叶周向相距120度；气体叶片经风叶套筒套装固定在导电杆的上部。

上述的导电杆的下端加工有内螺纹，导电嘴的上端加工有外螺纹，导电杆和导电嘴采用螺纹相连接，导电杆的旋转方向与导电嘴旋进方向相反。

上述的排水罩在相对靠近上部的外周面上设置有四个进气管，两相邻的进气管周向相距90度。

上述的微型电机通过电机螺栓固定安装在排水罩的顶面上，微型电机的下端盖上加工有电机螺栓穿设的安装孔。

上述的焊丝由送丝滚轮输送经焊枪进入电机轴的焊丝孔中，焊枪固定安装在电机保护罩的顶面。

上述的电机轴的后端安装有固定块，焊枪内安装有轴向依次相连的电缆固结体和连接杆；所述的连接杆穿过电机保护罩的顶面与固定块同轴相连接；焊丝由送丝滚轮输送依次穿过电缆固结体、连接杆和固定块进入电机轴的焊丝孔中，焊丝由导电嘴穿出并与导电嘴的下端摩擦接触实现焊接馈电过程。

上述的电缆固结体配套有用以实现焊接过程中良好绝缘性能的绝缘套。

上述的保护气体为二氧化碳或氩气中的任意一种。

与现有的技术相比，本发明的最大优点在于：在导电杆上分别安装有气体叶片和排水叶片，在微型电机带动导电杆旋转时，气体叶片能推动进入排水罩内的保护气体高速旋转并从排水罩的下排气口旋转喷出排水，排水叶片则能使焊缝局部区域的水体形成漩涡状而旋开，高速旋转的气体和水体共同作用排除除焊缝区域内的水，使用焊件的焊缝处形成局部干式的焊接环境。

本发明结构简洁、排水效率高、使用气体少、经济实用，可广泛应用于水下自动或半自动气体保护焊焊接。

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是本发明排水罩的俯看图；

图3是本发明气体叶片的俯看图；

图4是本发明排水叶片的俯看图；

图5是本发明与焊枪以及焊件的整体装配示意图：

图6是本发明焊枪内部的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

其中的附图标记为：送丝滚轮g、焊接电弧h、焊件q、电机螺栓s、焊丝t、排水罩1、进气管11、电机保护罩2、微型电机3、电机轴31、下端盖32、固定块33、联轴器4、导电杆5、导电嘴6、气体叶片7、风叶套筒71、风叶72、排水叶片8、叶片套筒81、连杆82、叶片83、焊枪9、电缆固结体91、连接杆92、绝缘套93。

如图所示，本发明的一种用于实现气水双旋转的局部干法气体保护焊排水罩装置，该装置包括具有下排气口的排水罩1以及液密封盖装在排水罩1顶面上的电机保护罩2和设置在该电机保护罩2中的微型电机3。排水罩1在相对靠近上部的外周面上至少设置有一个将保护气体导入排水罩1内的进气管11。为了使保护气体进入排水罩1后保持对称性，防止形成“吹偏”，本发明的排水罩1在相对靠近上部的外周面上设置有四个进气管11，由图2可以看出，四个进气管11在排水罩1的外周面上为等弧度均布，两相邻的进气管11间周向相距90度。本发明的微型电机3的电机轴31能转动穿过排水罩1的顶面伸入到排水罩1中并经联轴器4连接有位于排水罩1内的导电杆5，导电杆5连接有下端略伸出排水罩下排气口的导电嘴6；电机轴31、联轴器4、导电杆5和导电嘴6为同轴心设置，电机轴31、联轴器4、导电杆5和导电嘴6轴向依次贯通地加工有焊丝孔，焊丝孔中穿设有用于焊接的焊丝t。为了防止保护气体向电机保护罩2内泄漏，排水罩1制有的电机轴孔中安装有与电机轴31套装配合的气密封环。为了保证能在使用气体较少的情况下，达到更好的排水效果，本发明在导电杆5的上部固定安装有能随导电杆5旋转的气体叶片7，在导电杆5的下部固定安装有能随导电杆5旋转的排水叶片8。旋转的气体叶片7能使进入排水罩1内的保护气体高速旋转排水，而旋转的排水叶片8则能使焊件q的焊缝处的水高速旋开，气水双旋转配合排除焊缝区域水体使焊件q的焊缝处形成局部干式焊接环境。

实施例中，请参见图1和图4，本发明的排水叶片8由叶片套筒81和等弧度焊接在叶片套筒81外周面上的三个呈倒“l”形的连杆82以及焊接在每一连杆82上的叶片83组成；三个连杆82周向相距120度；相应地连杆82上的叶片83之间也是相距120度；连杆82的纵向杆向下延伸出排水罩1的下排气口，使叶片83位于排水罩1下排气口的下方；排水叶片8经叶片套筒81套装固定在导电杆5的下部。局部干式焊接环境形成在叶片83包围的空间内。该空间的中心轴线与导电杆5的中心轴线相重合。

实施例中，请参见图1和图3，本发明的气体叶片7由风叶套筒71和等弧度焊接在风叶套筒71外周面上的三个风叶72组成；三个风叶72周向相距120度；气体叶片7经风叶套筒71套装固定在导电杆5的上部。气体叶片7在排水罩1内的位置高度低于进气管11的高度。

实施例中，为了方便拆卸更换和维修，导电杆5的下端加工有内螺纹，导电嘴6的上端加工有外螺纹，导电杆5和导电嘴6采用螺纹相连接。为了保证旋转的过程中不会自动放松，导电杆5的旋转方向与导电嘴6旋进方向相反。这样在旋转的过程中会使导电嘴6越来越紧，不会出现松动的现象。

实施例中，微型电机3通过电机螺栓s固定安装在排水罩1的顶面上，微型电机3的下端盖32上加工有电机螺栓s穿设的安装孔。

实施例中，焊丝t由送丝滚轮g输送经焊枪9进入电机轴31的焊丝孔中，焊枪9固定安装在电机保护罩2的顶面。

实施例中，电机轴31的后端安装有固定块33，焊枪9内安装有轴向依次相连的电缆固结体91和连接杆92；连接杆92穿过电机保护罩2的顶面与固定块33同轴相连接；焊丝t由送丝滚轮g输送依次穿过电缆固结体91、连接杆92和固定块33进入电机轴31的焊丝孔中，焊丝t由导电嘴6穿出并与导电嘴6的下端摩擦接触实现焊接馈电过程。

电缆固结体91配套有用以实现焊接过程中良好绝缘性能的绝缘套93。

本发明所说的保护气体为二氧化碳或氩气中的任意一种。

如图1和图5所示，本发明的电机轴31转动，带动导电杆5转动，再带动导电嘴6转动，带动焊丝t旋转，最后带动焊接电弧h旋转，从而在焊件q上方形成高速旋转焊接电弧h，实现旋转电弧焊接。有利于后续实现水下焊接时的自动化焊缝跟踪过程。

以上所述，仅为本发明优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖于本发明保护范围内。