一種簡易焊槍夾持架

劉擁軍 陳思遠 張全民

(河南平高電氣股份有限公司， 河南 平頂山 467001)

1 筒體焊接存在的問題

氣體絕緣金屬封閉式組合電器(GIS)設備上的筒體，其結構形式基本都是在圓筒的兩端焊接上圓環形法蘭，有些還設計有支筒體焊裝，為了節約制造成本，在焊接鋼筒體兩端法蘭的內外角焊縫時我們仍在使用自動送絲的MAG焊接方法，需要焊接工人手持焊槍對準焊接部位進行焊接，焊接現場如圖1。在長期的生產實踐中，這種傳統的操作方法凸顯出以下幾方面的問題：

(1)焊工手持焊槍作業長時間保持同一姿勢，身體容易疲勞，勞動強度大。

(2)焊工作業不得不近距離接觸焊接中產生的弧光和煙塵，危害身體健康。

(3)由于焊接轉胎的旋轉不能太快，造成焊接操作的生產效率低下。

(4)焊工手持焊槍不夠平穩，焊縫外觀質量不夠好，焊縫鉗磨量較大。

2 改進措施

為解決上述筒體焊接存在的問題，我們參考自動焊機夾持結構的原理設計制造出一種簡易實用的焊槍夾持支架(如圖2所示)，用來替代人工夾持焊槍，降低勞動強度，提高生產效率和焊接質量，保護焊工的身體健康。該裝置不僅可以實現垂直方向、水平方向的自由調節，同時可以實現焊槍±90°范圍內的旋轉調節，可以確保焊接過程中焊槍能夠精確對正鋼筒體端法蘭內外角縫的待焊接部位，消除可能出現的焊槍偏斜現象，達到焊工手持操作焊接時同樣的焊接質量。另外該焊槍夾持架裝置底部安裝有均勻分布的3個萬向輪，推動該裝置通過萬向輪實現自由靈活地移動，在不同焊接工位之間來回移動非常方便，到達指定焊接工位后旋轉該裝置底部均勻分布的3個支撐螺桿，使其底部頂緊地面并支撐起整個裝置(此時3個萬向輪稍微離開地面)，而實現該裝置的定位和固定。

操作說明見圖2：

(1)萬向輪1固定到底座焊裝2上，使用時推動該焊槍夾持架裝置通過萬向輪實現靈活自由地移動，在焊接車間內不同焊接工位之間進行轉移非常方便，到達指定焊接工位后轉動支撐螺桿3，通過與底座焊裝2上的焊接螺母旋合實現上下運動，從而使支撐螺桿3底部接觸地面并支撐起整個焊槍夾持架，實現焊槍夾持架的定位和固定。

(2)管板焊裝15可以在鋼管4上進行垂直方向的自由移動，緊固螺桿14與管板焊裝15上的焊接螺母旋合，通過轉動緊固螺桿14使其端部頂緊鋼管4表面，依靠緊固摩擦力實現管板焊裝15在鋼管4垂直方向的不同位置處的可靠固定與定位。

(3)管板焊裝15中圓板上的螺孔，與管板焊裝17中圓板上的弧形長孔，通過內六角頭螺桿16旋合緊固聯成一體。松開內六角頭螺桿16后，管板焊裝17中的圓板可以圍繞管板焊裝15中的圓板通過中心相互配合的圓形止臺進行圓周方向正負45°范圍內的旋轉調節(旋轉角度依據管板焊裝17中圓板的弧形長孔而定)，確定好調節角度位置后，轉動內六角頭螺桿16使其與管板焊裝15中圓板上的螺孔旋合緊固，從而完成管板焊裝17與管板焊裝15相互間的定位緊固聯結。

(4)鋼管5穿過管板焊裝17的管內孔，可以進行水平方向的自由移動，緊固螺桿18與管板焊裝17上的焊接螺母旋合，通過轉動緊固螺桿18使其端部頂緊鋼管5表面，依靠緊固摩擦力實現鋼管5在管板焊裝17水平方向的不同位置處的可靠固定與定位。

(5)管管焊裝7可以在鋼管5上進行水平方向的自由移動，緊固螺桿6與管管焊裝7上的焊接螺母旋合，通過轉動緊固螺桿6使其端部頂緊鋼管5表面，依靠緊固摩擦力實現管管焊裝7在鋼管5水平方向的不同位置處的可靠固定與定位。

(6)管板焊裝9由鋼管在端部焊接鋼板而成，其鋼管穿過管管焊裝7的管內孔，可以進行垂直方向的自由移動，緊固螺桿9與管管焊裝7上的焊接螺母旋合，通過轉動緊固螺桿8使其端部頂緊管板焊裝9的鋼管表面，依靠緊固摩擦力實現管板焊裝9垂直方向的不同位置處的可靠固定與定位。

(7)弧形頭裝卡固定板12與管板焊裝9上的板，通過各自位于端部的孔和焊接螺母，由緊固螺桿10旋合緊固聯成一體。松開緊固螺桿10，弧形頭裝卡固定板12可以進行任意角度的旋轉調節，確定好調節位置后，旋合緊固螺桿10使其與管板焊裝9上的焊接螺母緊固，從而完成弧形頭裝卡固定板12與管板焊裝9之間的定位緊固聯結。

(8)弧形頭裝卡固定板13、12通過緊固螺桿11實現對MAG或MIG焊槍頭的夾持。裝上焊槍頭后轉動緊固螺桿11，使其與弧形頭裝夾定位板12上的焊接螺母旋合緊固，從而完成對焊槍的裝卡固定；松開緊固螺桿11可以卸下焊槍。

(9) 通過上面所述的各種調節形式，可以實現焊槍的任意空間的位置控制，具有像焊工用手夾持焊槍作業時同樣的靈活和精準，如圖3所示。從而可以確保鋼、鋁殼體焊裝端法蘭內外角焊縫的焊接質量。

3 使用效果

通過開發使用焊槍夾持架裝置，替代了焊工實現焊接過程中對焊槍的夾持，提高焊接作業過程的自動化，減少人工干預程度，降低勞動強度，提高生產效率和焊接質量。實踐證明，通過使用簡易焊槍夾持支架，在鋼筒體端法蘭內外角焊縫的焊接作業中，取得了良好的效果，體現在以下幾個方面：

(1)代替焊工實現對焊槍的夾持定位，焊接不用作業過程中時刻近距離接觸煙塵。

(2)提高焊接作業過程的自動化水平，替代大部分手工操作。

(3)提高焊接作業的生產效率40%以上，有效提升焊接產能。

(4)降低焊工的勞動強度，焊工不用長時間保持同一焊接姿勢。

(5)焊工在焊接時可以遠離焊接生產的煙塵、弧光，改善焊工的焊接作業條件。