二氧化碳焊環(huán)縫焊機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘 要：為節(jié)約生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，研制了二氧化碳焊環(huán)縫焊機(jī)。該焊機(jī)制作成本低、維修簡(jiǎn)便、齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、變頻調(diào)速、焊接長(zhǎng)度與焊接直徑范圍廣，工件裝卸方便，生產(chǎn)效率高。

關(guān)鍵詞：環(huán)焊機(jī) 齒輪傳動(dòng) 變頻調(diào)速

中圖分類號(hào)：TD355文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（a）-0072-01

目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的工程油缸和礦用液壓支架油缸環(huán)縫焊機(jī)，雖然自動(dòng)化程度較高，但購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用高、維修繁瑣、焊接范圍有限；且工件夾持和定位多數(shù)結(jié)構(gòu)為三爪卡盤(pán)或?qū)I(yè)夾具，配合手動(dòng)/氣動(dòng)尾座來(lái)完成，此種夾持方式特別對(duì)較長(zhǎng)、直徑較大的工件，裝卸不便，生產(chǎn)效率低。

本著既要滿足使用要求，又要節(jié)省生產(chǎn)成本、提高效率的思路，設(shè)計(jì)制作一臺(tái)二氧化碳焊環(huán)縫焊機(jī)。該機(jī)由減速機(jī)帶動(dòng)齒輪組傳遞兩條主軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，利用變頻器控制電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，滿足不同焊接條件要求。

1 環(huán)焊機(jī)的結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)參數(shù)

環(huán)焊機(jī)主要由以下部件組成：床身，是所有部件的載體；傳動(dòng)軸、托輪組件直接帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接的部分；動(dòng)力系統(tǒng)，包括減速機(jī)、齒輪等，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；控制系統(tǒng)，包括變頻器和控制旋鈕、按鈕等，控制設(shè)備開(kāi)停和速度無(wú)級(jí)調(diào)整；附件，包括焊槍座、防護(hù)擋板等。

設(shè)計(jì)的該環(huán)焊機(jī)具有如下特點(diǎn)：

（1）齒輪嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)；

（2）傳動(dòng)軸一條固定，另一條可在250～500 mm范圍內(nèi)移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)各種缸徑的焊接；

（3）軸距的調(diào)節(jié)，中間設(shè)置一交換齒輪，很好的實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)要求（齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖1）；

（4）傳動(dòng)軸的支撐部分采用鑲套支撐座，螺栓連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，裝卸方便，便于維修。

（5）機(jī)身的機(jī)頭部分采用活動(dòng)上蓋板與前后活動(dòng)門(mén)防護(hù)，維修制作方便。

（6）變頻調(diào)速，操作簡(jiǎn)單。

環(huán)焊機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：型式：臥式；電機(jī)功率：1.5 kW；輸出轉(zhuǎn)速：0～2.6 r/min；線速度：0～20 mm/s；

焊接直徑：80～600 mm；焊接長(zhǎng)度：300～3500 mm；接頭高度：≤80 mm；外形尺寸：4100×940×840；配套焊機(jī)組件：NBC-630逆變式CO2氣體保護(hù)焊機(jī)配SB-10，CO2/MAG送絲機(jī)。

齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖1。

（1）電機(jī)軸小齒輪；（2）中間軸大齒輪；（3）移動(dòng)軸大齒輪；（4）交換齒輪；（5）固定軸大齒輪；（6）中間軸小齒輪

2 環(huán)焊機(jī)工作原理

（1）兩軸為最小軸距250 mm時(shí)，電機(jī)軸小齒輪1與中間軸大齒輪2嚙合，帶動(dòng)中間軸同軸小齒輪6旋轉(zhuǎn)，中間軸小齒輪6與兩傳動(dòng)軸大齒輪3、5嚙合，實(shí)現(xiàn)放置在傳動(dòng)軸托輪組件的工件旋轉(zhuǎn)。此位置時(shí)，交換齒輪4懸置不用。油缸焊接直徑80～350 mm。

（2）兩傳動(dòng)軸軸距大于250 mm時(shí)，電機(jī)軸小齒輪1與中間軸大齒輪2嚙合，帶動(dòng)中間軸同軸小齒輪6旋轉(zhuǎn)，中間軸小齒輪6與固定傳動(dòng)軸大齒5嚙合，調(diào)整交換齒輪4同時(shí)與兩傳軸大齒輪3、5嚙合，實(shí)現(xiàn)放置在傳動(dòng)軸托輪組件的工件旋轉(zhuǎn)。

（3）將待焊組件置于傳動(dòng)軸組件上，調(diào)整焊槍高度位置在焊縫處。

（4）啟動(dòng)環(huán)焊機(jī)，并調(diào)整轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)配套焊機(jī)NBC-630，開(kāi)始焊接。

（5）焊接過(guò)程中清理層間異物，保證焊接質(zhì)量和外觀質(zhì)量。

（6）焊接完成后，吊出工件，完成一個(gè)工作循環(huán)。

3 結(jié)語(yǔ)

該環(huán)焊機(jī)自2008年9月在我廠投入使用以來(lái)，陸續(xù)制作使用10余臺(tái)套，已經(jīng)焊接各種缸徑的立柱、千斤頂缸體100萬(wàn)余條。保證了焊接質(zhì)量和維修生產(chǎn)成本的控制，從使用至今，整機(jī)操作性能穩(wěn)定，完全滿足生產(chǎn)需要，是一臺(tái)理想的專用設(shè)備，有良好的發(fā)展前景和推廣價(jià)值。

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