焊接變位機在山推工程機械結構件中的應用

山推工程機械股份有限公司（山東濟寧 272035）翟 浩 孟國強 王彩鳳

常用的人工焊接變位機基本形式有伸臂式、傾翻回轉式和雙立柱單回轉式等。由于受到回轉自由度的限制，這幾種變位機均不能實現被焊工件在空間內的任意旋轉，所以不能使各類焊縫轉動到所需要的最佳位置。為開發適宜的變位機，我們經過多年的工作實踐，調研分析，主要思路啟發于從國外引進的結構件焊接機器人。焊接機器人上配備的焊接變位機的結構先進，適合國內工程機械行業結構件的焊接。本文根據山推現場使用經驗，介紹焊接變位機選型及常用幾種變位機的形式等。

1.工程機械結構件使用焊接變位機的意義

推土機、挖掘機、壓路機等工程機械的結構件大多數都很復雜，而且是整機主要關鍵部件，其焊接質量的好壞直接影響整機性能。選擇合適的焊接變位機能提高焊接質量及生產效率，降低工人的勞動強度及生產成本，加強安全文明生產，有利于現場管理。

2.結構件焊接變位機的選型

（1）根據焊接結構件的特點選擇合適的焊接變位機 如推土機后橋箱、挖掘機X架可用L型雙回轉式焊接變位機，推土機臺車架可用滾輪架式焊接變位機，挖掘機鏟斗焊接變位機可設計成C型雙回轉式，挖掘機動臂可用雙立柱單回轉式變位機。

（2）根據手工焊接作業的情況選型 所選的焊接變位機能把被焊工件的任意一條焊縫轉到平焊或船焊位置，避免立焊和仰焊，保證了焊接質量。

（3）根據操作需要選型 選擇開敞性好，容易操作，結構緊湊占地面積小的焊接變位機，工人操作高度盡量低，安全可靠。工裝設計要考慮工件裝夾簡單方便。

（4）大型結構件選型 工程機械大型的焊接結構件變位機的焊接操作高度很高，工人可通過墊高的方式進行焊接。也可通過配有液壓升降臺以方便不同高度位置進行焊接。

3.山推工程機械結構件使用的幾種常用變位機結構

（1）雙立柱單回轉式焊接變位機 該種變位機適合挖掘機動臂、壓路機機架等工程機械長方形結構件的焊接，其主要特點是立柱一端電動機驅動工作裝置沿一個回轉方向運轉，另一端隨主動端從動。兩側立柱可設計成可升降式，以適應不同規格產品。這種變位機的缺點只能在一個圓周方向回轉，選擇時要注意焊縫形式是否適合。圖1為此種變位機在山推挖掘機動臂焊接上的應用。

圖1 雙立柱單回轉式焊接變位機

（2）雙座式頭尾雙回轉焊接變位機 與第一種變位機相比，即在圖1的基礎上被焊結構件在另外一個空間又增加一個旋轉自由度。這種形式的變位機焊接空間大，工件可被旋轉到需要的位置，設計先進，目前已在工程機械許多廠家成功使用。圖2為雙座式頭尾雙回轉變位機在山推挖掘機X架上的使用。

圖2 雙座式頭尾雙回轉焊接變位機

（3）L型雙回轉焊接變位機 該種變位機其工作裝置為L型，有兩個方向的回轉自由度，且兩個方向都可以±360°任意回轉。此變位機與其他類型變位機相比，開敞性好，容易操作。圖3為L型雙回轉焊接變位機在推土機后橋箱焊接中的成功使用，而且使用效果很好，深受現場操作工的歡迎。

圖3 L型雙回轉焊接變位機

（4）C型雙回轉焊接變位機 C型回轉形式與L型機相同，只是為了方便夾具體的設計，根據結構件的外形，變位機的工作裝置稍作變動。該種形式焊接變位機，適合裝載機的鏟斗、挖掘機的挖斗等焊接。圖4為C型雙回轉焊接變位機在山推挖掘機鏟斗上的焊接。

圖4 C型雙回轉焊接變位機

4.焊接變位機的發展趨勢

國外大型結構件的焊接一般應用機械手，從國內目前的工藝現狀及設備投入情況，完全用焊接機器人代替手工焊接作業的條件還不成熟。但是如果沒有焊接變位機，對于復雜結構件內的一些立焊縫、仰焊縫等單純靠人工調整至容易焊接的平焊或船焊位置是不可能的。另外，工程機械大部分結構件很不規則，如推土機的后橋箱、臺車架、挖掘機的動臂等工件，焊縫復雜，外形大且質量較重，靠行車或其他吊裝設備人工翻轉，不僅頻繁占用吊裝設備，焊接效率低，而且現場操作極端困難，存在一定的安全隱患，但使用焊接變位機這些問題均能夠得到有效解決。為此，隨著焊接技術的發展，相信焊接變位機在工程機械的應用會越來越普遍。