壓路機激振器焊接工藝優化改進

■ 郭超，張瑞臣，郭亮，劉新華，姜興康

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1. 概述

壓路機屬于道路施工及維護中一種路面壓實設備，大部分結構件為不同板厚的鋼板焊接而成。激振器（見圖1）是壓路機鋼輪上的一種關鍵核心部件，能引起鋼輪振動，并且能調節鋼輪激振力的大小，其結構是由左、右固定偏心塊、中間活動偏心塊及花鍵軸焊接而成，所以在實際制造過程中，焊接質量直接影響整機性能以及鋼輪的壽命，焊接就是一道關鍵工序，在焊接后需要進行嚴格的探傷、外觀檢查。目前我公司的激振器焊接過程中焊縫的內部易出現未焊透，外部易出現焊瘤、未熔合、焊腳大小不一致現象，經常返工進行刨開、焊補，合格率低。焊接工序是激振器生產制造過程中耗時最長的工序，嚴重制約著焊接質量和生產效率，工人勞動強度大。隨著國家路面建設及維護的大力發展，壓路機制造企業之間的價格競爭越來越激烈，各企業都在開展降本增效活動，所以激振器的焊接工藝亟待提升。

圖1 激振器結構示意1. 左偏心塊 2. 活動偏心塊 3. 右偏心塊4. 花鍵軸

2. 傳統焊接工藝

圖2 激振器人工焊接示意

焊接參數

傳統的壓路機激振器焊接（具體焊接參數見附表）工藝是將左、右偏心塊（Q235）和花鍵軸（45號鋼）在工裝上組對并定位焊牢固，然后吊放至焊接支架上進行人工焊接（見圖2）。根據產品結構和生產實際，45號鋼的焊接需要采取預熱措施，預熱溫度為150～250℃，并且采用目前工程機械應用最廣泛的CO2氣體保護焊進行焊接，焊絲干伸長在15～20mm之間，控制焊接的熱輸入。

這種手工焊接工藝存在缺點如下：

第一，焊接質量差。焊接方式只能進行角焊縫轉圈平焊，焊接質量不易控制，焊接后易出現咬邊、表面焊瘤以及焊腳大小不一致等缺陷（見圖3）。

第二，焊接效率低。一組激振器需要人工焊180min左右，焊完還要焊縫修磨和焊補40min，可見人工焊接效率很低。

第三，工人勞動強度大。在進行焊接操作時，花鍵軸與偏心塊之間有坡口，需要先打底焊，然后再蓋面焊，工人需轉圈長時間焊接，有時還需要彎腰焊接，勞動強度很大。

第四，人身危害性大。在焊接時，正處于焊接煙塵上方，焊接時產生大量的有毒氣體，工人吸入后影響身體健康。

3. 激振器焊接工藝提升

壓路機激振器上有兩道圓周焊縫，并且是帶有坡口的焊接接頭，為保證坡口處能焊透，提高焊接強度質量，考慮實現自動化船型焊縫焊接。經過前期的方案設計、評審，最終確定利用小型變位機結合裝夾工裝將激振器固定在變位機上，自動旋轉。變位機臺面上刻有間隔分布均勻的定位線，并設有T型槽，可方便安裝定位工裝，工作臺在120°內翻轉，360°內旋轉，機體采用坐式機構。設計裝夾工裝和焊槍支撐架，將工裝牢固的固定在變位機的工作臺面上，然后激振器放入工裝內固定，翻轉至船型焊縫位置進行焊接（見圖4），并且焊縫在360°范圍內旋轉過程中能控制在同一位置。

依然采用CO2氣體保護焊，焊前預熱溫度為150～250℃，焊絲干伸長在15～20mm之間，控制焊接的熱輸入，具體焊接參數按照附表執行。

激振器焊接工藝提升后的優點如下：

第一，通過變位機翻轉能保證進行船型焊縫焊接，確保坡口焊透，熔深達1.5mm，從而提高焊接質量。

第二，可實現自動化焊接，降低勞動強度。將焊槍固定在支架上，能夠控制焊絲與焊縫保持在同一位置，焊接質量得到了有效控制。

第三，提高工作效率。利用變位機的穩定旋轉，控制焊接速度，可由原來的180min降低至80min，而且焊接質量提高，人工修磨焊補焊縫時間也由原來的40min降低至了10min，這樣大大提高了焊接效率。

圖3 焊接缺陷

第四，減少了焊接煙塵對人身造成的危害。在焊接操作時，避免了人工正處于焊接煙塵上方，焊接時產生大量的有毒氣體就不會直接進入人體內，保證了焊工的身體健康。

圖4 激振器自動化焊接示意

4. 結語

激振器的焊接方法改善后有明顯的效果，實現了自動化焊接，提高了焊接質量和焊接效率，同時保證了焊工身體健康，對企業帶來了巨大的收益。

經濟形勢新常態下，制造業正面臨著越來越激烈的競爭，越來越多的工程機械企業相繼崛起，產品價格打壓力度大，加上顧客需求的多元化、個性化、急切化、挑剔化，都要求企業更加關注提高產品質量和生產效率，降低生產運營成本。

本文研究通過改進激振器的焊接工藝，實現了自動化焊接，降低了工人勞動強度，提高了生產效率，提高了產品質量，同時保證了焊工身體健康。