一种旋转式高自由度截齿钎焊机及其焊接方法与流程

本发明涉及截齿钎焊，具体是一种旋转式高自由度截齿钎焊机及其焊接方法。

背景技术：

1、截齿分为采煤机截齿和掘进机截齿，是开采掘进机器上的零件。中大型钻机上的截齿，主要适用于各种坚硬土层、砂卵砾石地层、坚硬冻土、软岩石、中硬岩石、坚硬岩石、弱风化、中风化岩石等强度较高的地层。截齿焊接机属于钎焊类，其工作原理是：使用比截齿熔点低的金属材料作钎料，将截齿和钎料加热到高于钎料熔点、低于截齿熔点的温度，利用液态钎料润湿截齿，填充接口间隙并与截齿实现原子间的相互扩散，从而实现焊接目的。截齿的失效形式主要有磨损和合金头脱落，因此截齿的钎焊质量备受人们重视。

2、公开号为cn112620868a的专利申请公开了一种全自动化的除尘截齿钎焊设备，包括设备主体，设备主体的内部设置有支撑架以及横梁，设备主体的内部活动安装有驱动螺杆，驱动螺杆的外侧套接有转接块，转接块的下方固定连接有连接杆，连接杆远离转接块的一端固定连接有连接轴心，连接轴心的外侧活动连接有支撑弹簧的一端，支撑弹簧的另一端固定连接有安装轴心，连接轴心的下方固定连接有复位弹簧，安装轴心远离支撑弹簧的一端活动连接有安装杆。该全自动化的除尘截齿钎焊设备，水囊内部的水流通过雾化管道经由雾化喷头喷出，喷洒到截齿钎焊钻头的表面，对其进行降温，避免截齿钎焊钻头的表面温度过高，对其造成损伤。

3、但以上公开的截齿钎焊设备的自由度一般，灵活度和便携度较差，并且设备笨重，不能进入一些复杂的施工场地进行钎焊作业，无法满足复杂工况下的加工需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决现有的截齿钎焊设备的自由度一般，灵活度和便携度较差，并且设备笨重，不能进入一些复杂的施工场地进行钎焊作业，无法满足复杂工况下的加工需求等问题，提供一种旋转式高自由度截齿钎焊机及其焊接方法。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种旋转式高自由度截齿钎焊机及其焊接方法，包括夹持机构、泵吸机构、震动机构和钎焊机构，所述夹持机构包括上下相互配合的夹持底座和夹持顶盖，所述夹持底座和夹持顶盖的中部开设有通孔，所述夹持底座的侧面开设有多组夹持腔，所述夹持腔内滑动安装有滑块，所述滑块的内侧连接有夹持板，所述夹持板用于对所述基体进行夹持锁紧；所述夹持顶盖的顶部活动安装有安装筒；所述泵吸机构包括设置在所述安装筒中部的支撑臂，所述支撑臂内滑动设置有连接臂，所述连接臂的内侧设置有与所述基体配合的收集腔；所述震动机构包括设置在所述安装筒内壁上的行走凸台，所述行走凸台上转动设置有行走结构，所述行走结构包括行走架，所述行走架上活动安装有伸缩臂，所述伸缩臂的侧面设置有横板，所述横板的两侧活动安装有螺杆，所述螺杆的内侧连接有对所述基体进行敲打的击打板，所述击打板与所述横板之间安装有缓震弹簧，所述螺杆上还螺纹连接有调节螺母；所述安装筒的顶部设置有摆动环，所述钎焊机构包括感应圈和摆动座，所述钎焊机构通过所述摆动座活动安装在所述摆动环内。

3、作为本发明再进一步的方案：所述夹持底座上设置有多组下凸台，所述下凸台上转动安装有双齿圈，所述夹持顶盖的内壁上设置有与所述双齿圈配合的上凸台；所述滑块的顶部设置有齿板，所述夹持底座上转动设置有多组联动齿轮，所述联动齿轮分别与所述齿板和所述双齿圈的内侧啮合，所述夹持底座上还安装有与所述双齿圈的外侧啮合的主动齿轮，所述夹持底座的底部安装有驱动所述主动齿轮的夹持电机。

4、作为本发明再进一步的方案：所述双齿圈的顶部开设有与所述上凸台配合的上转动槽，所述双齿圈的底部开设有与所述下凸台配合的下转动槽；所述滑块的两侧设置有第一滑动块，所述夹持腔的两侧开设有与所述第一滑动块配合的第一滑槽。

5、作为本发明再进一步的方案：所述夹持底座的底部设置有多组支撑座，所述夹持顶盖的底部设置有多组连接杆，所述夹持顶盖通过所述连接杆活动安装在所述夹持底座上，所述安装筒的外侧还设置有控制器。

6、作为本发明再进一步的方案：所述支撑臂内还安装有缓冲弹簧，所述收集腔包括对所述基体进行夹持的夹持部，所述收集腔的侧面安装有与所述收集腔连通的吸尘泵。

7、作为本发明再进一步的方案：所述行走凸台的上下两侧开设有环槽，所述行走架的内侧设置有与所述环槽配合的限位凸块，所述行走凸台的内侧设置有内齿圈，所述行走架的内部安装有与所述内齿圈配合的行走齿轮，所述行走架的底部安装有驱动所述行走齿轮沿着所述内齿圈转动的行走电机；所述伸缩臂的侧面设置有啮合齿，所述行走架上还转动设置有与所述伸缩臂间歇啮合的异齿轮，所述异齿轮通过皮带与所述行走齿轮连接。

8、作为本发明再进一步的方案：所述行走架的中部设置有竖板，所述竖板的外侧连接有复位弹簧，所述竖板通过所述复位弹簧与所述伸缩臂的侧面连接；所述伸缩臂的上下两侧开设有第二滑槽，所述行走架的侧面设置有与所述第二滑槽配合的第二滑动块。

9、作为本发明再进一步的方案：所述摆动座的外壁上开设有多组开槽，所述开槽内安装有定位弹簧，所述定位弹簧的顶部安装有滚珠，所述摆动环的内壁上开设有与所述滚珠配合的凹槽；所述摆动座的外侧连接有旋转架。

10、作为本发明再进一步的方案：所述基体的顶部设置有截齿头，所述基体与截齿头之间开设有钎焊缝。

11、作为本发明再进一步的方案：一种利用旋转式高自由度截齿钎焊机的焊接方法，s1.将基体穿过夹持机构和泵吸机构，开启夹持电机使夹持板对基体进行锁紧；s2.在所述基体与截齿头之间的钎焊缝中填充铜基钎料和不锈钢丝网，将含有金刚石的钎涂材料涂覆到所述基体的前端；s3.开启感应圈对基体与截齿头加热；s4.开启行走电机和吸尘泵；s5.行走电机驱动击打板对基体的侧面进行循环间歇震动，吸尘泵对钎焊产生的尘屑进行快速收集。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、1、本发明通过双齿圈和联动齿轮的配合可以驱动滑块和夹持板对基体进行锁紧，这大大提高了该设备的便携度。通过夹持板和夹持部的配合可以对不同直径的基体进行夹持，从而对不同规格的基体进行钎焊。并且通过行走结构可以同步间歇驱动击打板对基体进行循环震动，该设计可以在加热过程中保证钎焊缝中填充的钎料规律震动，从而进一步提高钎焊效果，避免产生孔隙而影响后续作业效果，该结构稳定有效，并且也大大降低了该旋转式高自由度截齿钎焊机的时间成本和人力成本。

14、2、本发明通过异齿轮和伸缩臂的配合可以对基体进行规律震动，并且通过复位弹簧和竖板的设计可以自动对伸缩臂进行复位。震动机构还可以使钎焊中产生的金属碎壳和尘屑快速从基体和截齿头上脱落，并在下方收集腔和吸尘泵的配合下对其进行快速收集，避免对设备和操作人员带来损害，该设计大大提高了该旋转式高自由度截齿钎焊机的安全性和实用性。

技术特征：

1.一种旋转式高自由度截齿钎焊机，包括夹持机构（1）、泵吸机构（2）、震动机构（3）和钎焊机构（4），其特征在于：所述夹持机构（1）包括上下相互配合的夹持底座（101）和夹持顶盖（102），所述夹持底座（101）和夹持顶盖（102）的中部开设有通孔（103），所述夹持底座（101）的侧面开设有多组夹持腔（111），所述夹持腔（111）内滑动安装有滑块（112），所述滑块（112）的内侧连接有夹持板（116），所述夹持板（116）用于对基体（6）进行夹持锁紧；所述夹持顶盖（102）的顶部活动安装有安装筒（120），所述夹持底座（101）的底部安装有驱动所述夹持板（116）的夹持电机（118）；所述基体（6）的顶部设置有截齿头（5），所述基体（6）与截齿头（5）之间开设有钎焊缝（7）；

2.根据权利要求1所述的一种旋转式高自由度截齿钎焊机，其特征在于：所述夹持底座（101）上设置有多组下凸台（107），所述下凸台（107）上转动安装有双齿圈（108），所述夹持顶盖（102）的内壁上设置有与所述双齿圈（108）配合的上凸台（106）；所述滑块（112）的顶部设置有齿板（115），所述夹持底座（101）上转动设置有多组联动齿轮（117），所述联动齿轮（117）分别与所述齿板（115）和所述双齿圈（108）的内侧啮合，所述夹持底座（101）上还安装有与所述双齿圈（108）的外侧啮合的主动齿轮（119），所述夹持电机（118）的输出轴与所述主动齿轮（119）连接。

3.根据权利要求2所述的一种旋转式高自由度截齿钎焊机，其特征在于：所述双齿圈（108）的顶部开设有与所述上凸台（106）配合的上转动槽（109），所述双齿圈（108）的底部开设有与所述下凸台（107）配合的下转动槽（110）；所述滑块（112）的两侧设置有第一滑动块（114），所述夹持腔（111）的两侧开设有与所述第一滑动块（114）配合的第一滑槽（113）。

4.根据权利要求2-3任一项所述的一种旋转式高自由度截齿钎焊机，其特征在于：所述夹持底座（101）的底部设置有多组支撑座（104），所述夹持顶盖（102）的底部设置有多组连接杆（105），所述夹持顶盖（102）通过所述连接杆（105）活动安装在所述夹持底座（101）上，所述安装筒（120）的外侧还设置有控制器（121）。

5.根据权利要求1所述的一种旋转式高自由度截齿钎焊机，其特征在于：所述支撑臂（201）内还安装有缓冲弹簧（203），所述收集腔（204）包括对所述基体（6）进行夹持的夹持部（205）。

6.根据权利要求1所述的一种旋转式高自由度截齿钎焊机，其特征在于：所述行走凸台（301）的上下两侧开设有环槽（302），所述行走架（305）的内侧设置有与所述环槽（302）配合的限位凸块（306），所述行走凸台（301）的内侧设置有内齿圈（303），所述行走架（305）的内部安装有与所述内齿圈（303）配合的行走齿轮（307），所述行走电机（308）驱动所述行走齿轮（307）沿着所述内齿圈（303）转动；所述伸缩臂（311）的侧面设置有啮合齿（312），所述行走架（305）上还转动设置有与所述伸缩臂（311）间歇啮合的异齿轮（309），所述异齿轮（309）通过皮带（310）与所述行走齿轮（307）连接。

7.根据权利要求6所述的一种旋转式高自由度截齿钎焊机，其特征在于：所述行走架（305）的中部设置有竖板（313），所述竖板（313）的外侧连接有复位弹簧（314），所述竖板（313）通过所述复位弹簧（314）与所述伸缩臂（311）的侧面连接；所述伸缩臂（311）的上下两侧开设有第二滑槽（315），所述行走架（305）的侧面设置有与所述第二滑槽（315）配合的第二滑动块（316）。

8.根据权利要求1所述的一种旋转式高自由度截齿钎焊机，其特征在于：所述摆动座（402）的外壁上开设有多组开槽（403），所述开槽（403）内安装有定位弹簧（404），所述定位弹簧（404）的顶部安装有滚珠（405），所述摆动环（122）的内壁上开设有与所述滚珠（405）配合的凹槽（123）。

9.根据权利要求8所述的一种旋转式高自由度截齿钎焊机，其特征在于：所述摆动座（402）的外侧连接有旋转架（406）。

10.一种利用权利要求1-9任一项所述的旋转式高自由度截齿钎焊机的焊接方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种旋转式高自由度截齿钎焊机及其焊接方法，属于截齿钎焊技术领域，夹持机构包括上下相互配合的夹持底座和夹持顶盖，夹持腔内滑动安装有滑块，夹持板用于对基体进行夹持锁紧；支撑臂内滑动设置有连接臂，连接臂的内侧设置有与基体配合的收集腔；行走架上活动安装有伸缩臂，横板的两侧活动安装有螺杆，螺杆的内侧连接有对基体进行敲打的击打板；安装筒的顶部设置有摆动环，钎焊机构通过摆动座活动安装在摆动环内。本发明通过夹持板和夹持部的配合可以对不同直径的基体进行夹持，并且通过行走结构可以同步间歇驱动击打板对基体进行循环震动，该设计可以在加热过程中保证钎焊缝中填充的钎料规律震动，从而进一步提高钎焊效果。

技术研发人员：孙婧璇,迟银起
受保护的技术使用者：山东艾德实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31