一种具有静态定位轴的管板氩弧焊机的制作方法
【专利摘要】本发明属于化工焊接设备相关领域，其公开了一种具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其包括底座、旋转轴及定位轴。所述旋转轴包括安装在所述底座上的外旋转轴及套设在所述外旋转轴的轴孔内的内旋转轴，所述内旋转轴与所述外旋转轴固定连接，且其开设有阶梯轴孔。所述定位轴收容在所述阶梯轴孔内，其用于对所述管板氩弧焊机进行定位；所述阶梯轴孔与所述定位轴间隙配合，使所述定位轴与所述阶梯轴孔相对分离设置。本发明的管板氩弧焊机采用定位轴与传动轴相分离的方式，有效减小了轴头精度低、换热管精度不够等工艺问题对焊接质量的不良影响，提高了焊接质量及效率，且柔性化程度较高。
【专利说明】
一种具有静态定位轴的管板氣弧焊机
技术领域
[0001 ]本发明属于化工焊接设备相关领域，更具体地，涉及一种具有静态定位轴的管板氩弧焊机。所述管板氩弧焊机采用定位轴与传动轴相分离的方式，即焊接时定位轴不随旋转轴转动，有效减小了轴头精度低、换热管精度不够等工艺问题对焊接质量的不良影响，提高了焊接质量及效率，且柔性化程度较高。
【背景技术】
[0002]换热器在化工行业及电站行业均具有广泛的应用，化工行业中的换热器的管板焊接采用强度胀加密封焊的制造工艺，而焊缝质量至关重要，焊缝质量达不到要求将直接导致换热器发生泄露。
[0003]管板与换热管之间的焊接通常采用以下焊接方法中的一种:焊条电弧焊、手工氩弧焊、全自动管板氩弧焊。其中，全自动管板氩弧焊采用计算机控制，因其焊接过程稳定、可靠、操作方便而得到广泛应用。定位轴是全自动管板氩弧焊机的重要组成部分，其对焊机进行定位以保证焊枪的运动轨迹与焊缝重合，因而定位轴能否精确定位将直接影响焊接质量。现有的定位轴与焊枪同步绕换热管旋转，将对轴头的精度有较高要求，且由于换热管的椭圆度偏差较大、壁厚偏差较大等工艺问题，导致旋转时定位轴与换热管之间的配合间隙过大或者过小，使得定位轴不能精确定位，甚至无法使用，极大地影响焊接质量及效率。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其结合定位轴及旋转轴的特定结构及连接关系，并针对定位轴及其连接关系进行设计。所述管板氩弧焊机采用定位轴与传动轴相分离的方式，有效减小了轴头精度低、换热管精度不够等工艺问题对焊接质量的不良影响，提高了焊接质量及效率，且柔性化程度较高。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其包括底座、焊枪、旋转轴及定位轴，其特征在于:
[0006]所述旋转轴包括安装在所述底座上的外旋转轴及套设在所述外旋转轴的轴孔内的内旋转轴，所述内旋转轴与所述外旋转轴固定连接，且其两端均凸出于所述外旋转轴;所述内旋转轴开设有阶梯轴孔；
[0007]所述焊枪设置在所述内旋转轴上，且其随所述旋转轴绕换热管同步转动以进行焊接；
[0008]所述定位轴收容在所述阶梯轴孔内，其用于对所述管板氩弧焊机进行定位;所述阶梯轴孔与所述定位轴间隙配合，使所述定位轴与所述阶梯轴孔相对分离设置。
[0009]进一步的，所述管板氩弧焊机还包括限位组件及定位头;所述定位轴的两端均凸出于所述内旋转轴，其一端连接所述限位组件，另一端连接所述定位头，所述限位组件限制所述定位轴朝向所述定位头的移动行程。
[0010]进一步的，所述定位头设置在换热管内并与所述换热管的内壁相抵紧以进行定位，进而保证所述定位轴与所述阶梯轴孔相分离。
[0011]进一步的，所述定位头与所述定位轴螺纹连接，其根据所述换热管的尺寸进行更换。
[0012]进一步的，所述定位轴与所述定位头相连接的一端的尺寸大于所述阶梯轴孔的孔的尺寸，使其抵靠在所述阶梯轴孔的阶梯面上，所述限位组件与所述阶梯面相配合以限制所述定位轴沿其长度方向上的移动行程。
[0013]进一步的，所述限位组件包括第一限位块、与所述第一限位块间隔设置的第二限位块及连接所述第一限位块及所述第二限位块的弹簧;所述定位轴穿过所述第二限位块及所述弹簧后连接于所述第一限位块上；当所述定位轴沿其长度方向移动以调整其凸出于所述内旋转轴的长度时，所述弹簧发生弹性变形或者恢复弹性变形，以缓冲所述定位轴的晃动或者使所述定位轴在所述弹簧的弹性恢复力作用下复位。
[0014]进一步的，所述管板氩弧焊机还包括安装在所述内旋转轴上的焊枪、连接于所述外旋转轴的齿轮组、连接于所述齿轮组的减速器及连接于所述减速器的电机，所述电机依次通过所述减速器、所述齿轮组、所述外旋转轴及所述内旋转轴驱动所述焊枪绕所述换热管转动以进行焊接。
[0015]进一步的，所述管板氩弧焊机还包括设置在所述定位轴的凹槽内的铜管，所述铜管内通水，以对所述旋转轴进行冷却。
[0016]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其采用定位轴与传动轴相分离的方式，有效减小了轴头精度低、换热管精度不够等工艺问题对焊接质量的不良影响，提高了焊接质量及效率，且柔性化程度较高。此外，所述限位组件限制所述定位轴的行程，保证了所述定位轴的定位准确性。
【附图说明】
[0017]图1是本发明较佳实施方式提供的具有静态定位轴的管板氩弧焊机的结构示意图。
[0018]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:1_电机，2-减速器，3-齿轮组件，4-内旋转轴，41-阶梯轴孔，5-弹簧，51-第一限位块，52-第二限位块，6-轴承，7-外旋转轴，8-键，9-定位轴，I O-定位头。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]请参阅图1，本发明较佳实施方式提供的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其采用传动轴与定位轴相分离的方式。所谓静态定位轴，即定位轴不随旋转轴绕换热管转动。所述管板氩弧焊机包括底座、旋转轴、定位轴9、限位组件、齿轮组件3、减速器2及电机I，所述旋转轴设置在所述底座上。所述定位轴9套设在所述旋转轴内，且两者相对分离设置。所述限位组件与所述定位轴9相连接，其用于限制所述定位轴9朝向所述换热管移动的移动行程。所述齿轮组件3与所述旋转轴相连接，且其驱动所述旋转轴相对于所述定位轴9转动。所述减速器2连接所述齿轮组件3及所述电机1，其用于将所述电机I输出的转动调节转速后传输给所述齿轮组件3，以驱动所述齿轮组件3进行转动，进而驱动所述旋转轴转动。
[0021 ]所述旋转轴包括内旋转轴4及与所述内旋转轴4固定连接的外旋转轴7，所述内旋转轴4套设在所述外旋转轴7的轴孔内。本实施方式中，所述内旋转轴4与所述外旋转轴7通过键8固定连接在一起，且其两端均凸出于所述外旋转轴7。所述内旋转轴4开设有阶梯轴孔41，所述阶梯轴孔41用于收容所述定位轴9，并为所述定位轴9沿所述阶梯轴孔41的微量移动提供导向。所述内旋转轴4远离所述齿轮组件3的一端上设置有焊枪，所述焊枪随所述内旋转轴4绕所述换热管同步转动以进行焊接。所述外旋转轴7通过轴承6设置在所述底座上，其一端与所述齿轮组件3固定连接。
[0022]所述定位轴9的一端穿过所述阶梯轴孔41后连接于所述限位组件，另一端连接所述定位头10。本实施方式中，所述定位轴9与所述定位头10螺纹连接，故其可连接不同尺寸的定位头;且所述定位轴9与所述定位头10相连接的一端的尺寸大于所述阶梯轴孔41的孔的尺寸，使其抵靠在所述阶梯轴孔41的阶梯面上，所述限位组件与所述阶梯面限制了所述定位轴9沿其长度方向的移动行程。所述定位轴9与所述阶梯轴孔41为间隙配合，即所述定位轴9不随所述内旋转轴4的旋转而旋转，而保持静态。
[0023]所述限位组件设置在所述定位轴9远离所述定位头10的一端，其包括第一限位块51、与所述第一限位块51间隔设置的第二限位块52及连接所述第一限位块51及所述第二限位块52的弹簧5。所述定位轴9穿过所述第二限位块52及所述弹簧5后连接于所述第一限位块51上。当所述定位轴9朝所述定位头10或者远离所述定位头10移动以调整其凸出于所述内旋转轴4的长度时，所述弹簧5发生弹性变形或者恢复弹性变形，以缓冲所述定位轴9的晃动或者使所述定位轴9在所述弹簧5的弹性恢复力作用下复位。
[0024]所述管板氩弧焊机还包括铜管，所述铜管设置在所述定位轴9的凹槽内，其内通水以对所述旋转轴进行冷却。可以理解，在其他实施方式中，所述铜管可以由其他管替代，如胶管等。
[0025]工作时，首先，根据换热管内径的大小选取合适尺寸的定位头10，并将选取的所述定位头10连接在所述定位轴9上;然后，将所述定位头10塞进所述换热管内并与所述换热管的内壁抵紧以进行定位，进而保证所述定位轴9与所述阶梯轴孔41相分离;在此期间，所述定位轴9可朝向所述定位头10或者远离所述定位头10移动以调节所述定位头10的位置，使所述定位头10更好的定位;接着，所述电机I启动，其输出轴依次通过所述减速器2、齿轮组3及旋转轴带动焊枪绕所述换热管转动，以进行焊接作业，同时，所述定位轴9保持静态，此种方式有效减小了轴头精度低、换热管精度不够等工艺问题对焊接质量的不良影响，提高了焊接质量及效率，且柔性化程度较高;最后，焊接完成后，将所述定位头10自所述换热管内取出。
[0026]本发明提供的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其采用定位轴与传动轴相分离的方式，有效减小了轴头精度低、换热管精度不够等工艺问题对焊接质量的不良影响，提高了焊接质量及效率，且柔性化程度较高。此外，所述限位组件限制所述定位轴的行程，保证了所述定位轴的定位准确性。
[0027]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其包括底座、焊枪、旋转轴及定位轴(9)，其特征在于: 所述旋转轴包括安装在所述底座上的外旋转轴(7)及套设在所述外旋转轴(7)的轴孔内的内旋转轴(4)，所述内旋转轴(4)与所述外旋转轴(7)固定连接，且其两端均凸出于所述外旋转轴(7);所述内旋转轴(4)还开设有阶梯轴孔(41); 所述焊枪设置在所述内旋转轴(4)上，且其随所述旋转轴绕换热管同步转动以进行焊接； 所述定位轴(9)收容在所述阶梯轴孔(41)内，其用于对所述管板氩弧焊机进行定位;所述阶梯轴孔(41)与所述定位轴(9)间隙配合，使所述定位轴(9)与所述阶梯轴孔(41)相对分呙设置。2.如权利要求1所述的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其特征在于:所述管板氩弧焊机还包括限位组件及定位头(10);所述定位轴(9)的两端均凸出于所述内旋转轴(4)，其一端连接所述限位组件，另一端连接所述定位头(10)，所述限位组件限制所述定位轴(9)朝向所述定位头(10)的移动行程。3.如权利要求2所述的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其特征在于:所述定位头设置在换热管内并与所述换热管的内壁相抵紧以进行定位，进而保证所述定位轴与所述阶梯轴孔相分呙。4.如权利要求2所述的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其特征在于:所述定位头(10)与所述定位轴(9)螺纹连接，其根据所述换热管的尺寸进行更换。5.如权利要求2所述的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其特征在于:所述定位轴(9)与所述定位头(10)相连接的一端的尺寸大于所述阶梯轴孔(41)的孔的尺寸，使其抵靠在所述阶梯轴孔(41)的阶梯面上，所述限位组件与所述阶梯面相配合以限制所述定位轴(9)沿其长度方向上的移动行程。6.如权利要求2所述的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其特征在于:所述限位组件包括第一限位块(51)、与所述第一限位块(51)间隔设置的第二限位块(52)及连接所述第一限位块(51)及所述第二限位块(52)的弹簧(5);所述定位轴(9)穿过所述第二限位块(52)及所述弹簧(5)后连接于所述第一限位块(51)上；当所述定位轴(9)沿其长度方向移动以调整其凸出于所述内旋转轴(4)的长度时，所述弹簧(5)发生弹性变形或者恢复弹性变形，以缓冲所述定位轴(9)的晃动或者使所述定位轴(9)在所述弹簧(5)的弹性恢复力作用下复位。7.如权利要求2所述的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其特征在于:所述管板氩弧焊机还包括连接于所述外旋转轴(7)的齿轮组(3)、连接于所述齿轮组(3)的减速器(2)及连接于所述减速器(2)的电机(I)，所述电机(I)依次通过所述减速器(2)、所述齿轮组(3)、所述外旋转轴(7)及所述内旋转轴(4)驱动所述焊枪绕所述换热管转动以进行焊接。8.如权利要求1所述的具有静态定位轴的管板氩弧焊机，其特征在于:所述管板氩弧焊机还包括设置在所述定位轴(9)的凹槽内的铜管，所述铜管内通水，以对所述旋转轴进行冷却。
【文档编号】B23K37/02GK105965135SQ201610390154
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】黄禹, 李敏, 殷哲, 邵文军, 刘佳辉, 程豪, 张涛, 熊杰, 夏鹏
【申请人】华中科技大学