CN113369627B - 一种焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种焊接设备，具体而言，涉及焊接技术领域。该焊接设备包括焊接装置、光催化反应器、副储气罐以及主供气罐，副储气罐的进气端和光催化剂连接，副储气罐的出气端和主供气罐的进气端连接，主供气罐的出气端和焊接装置连接，焊接装置和光催化反应器相对设置，光催化反应器用于接收所述焊接装置焊接时产生的光，以催化产生氢气，催化产生的氢气收集进入副储气罐，经过压缩进入主供气罐，最后主供气罐为焊接装置提供所需要的氢气，焊接装置焊接过程产生的光又使光催化反应器产生氢气，使焊接过程中火焰产生的光得到了充分利用，整体上减少了焊接时氢气的使用量。

Description

一种焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种焊接设备。

背景技术

火焰钎焊是利用可燃气体或液体燃料的气化产物与氧或空气混合燃烧所形成的火焰来进行加热的一种钎焊方式。火焰钎焊所用的燃气种类有很多，而氢气燃烧值高、零污染、燃烧后的产物只有水，是火焰钎焊最环保的可燃气体，利用氢能作为燃料动力来发展过程清洁、开展循环经济、绿色环保新技术和新工艺对于焊接行业来说同样非常重要，是未来发展的重要方向。

现阶段，对于火焰钎焊来说，氢气的使用量较大。

发明内容

本发明提供了一种焊接设备，其能够使焊接过程中火焰产生的光得到充分利用，利用光催化技术产生氢气，整体上减少焊接时氢气的使用量。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明的实施例提供了一种焊接设备，其包括：

焊接装置、光催化反应器、副储气罐以及主供气罐；

所述副储气罐的进气端和所述光催化剂连接，所述副储气罐的出气端和所述主供气罐的进气端连接，所述主供气罐的出气端和所述焊接装置连接；

所述焊接装置和所述光催化反应器相对设置，所述光催化反应器用于接收所述焊接装置焊接时产生的光，以催化产生氢气。

可选地，所述焊接设备还包括反射罩，所述反射罩设置于所述光催化反应器上，所述反射罩用于接收光，并使光向光催化反应器反射。

可选地，所述焊接设备还包括反射镜，所述反射镜设置于所述光催化反应器的一侧，所述光催化反应器用于接收所述反射镜的反射光。

可选地，所述焊接设备还包括压缩泵，所述副储气罐的出气端和所述压缩泵连通，所述压缩泵和所述主供气罐连通。

可选地，所述焊接设备还包括辅助气管，所述辅助气管的一端和所述光催化反应器连通，另一端和所述副储气罐连通。

可选地，所述光催化反应器包括支撑柱，所述支撑柱的和所述反射镜连接，所述支撑柱用于支撑所述反射镜。

可选地，所述焊接设备还包括水分过滤器和气体流量计，所述水分过滤器和所述气体流量计设置于所述辅助气管上。

可选地，所述焊接设备还包括备用气罐以及主气管，所述主气管的一端与主供气罐连通，另一端与焊接装置连通，所述备用气罐与主气管连通。

可选地，所述焊接装置包括焊枪、焊接件和焊接台，所述焊接件设置于所述焊接台上，所述焊枪和所述主气管连通，所述焊枪和所述焊接件相对设置。

可选地，所述焊接设备还包括阀门，所述阀门设置于所述主气管上。

本发明实施例的焊接设备的有益效果包括，例如：

一种焊接设备包括焊接装置、光催化反应器、副储气罐以及主供气罐，副储气罐的进气端和光催化剂连接，副储气罐的出气端和主供气罐的进气端连接，主供气罐的出气端和焊接装置连接，焊接装置和光催化反应器相对设置，光催化反应器用于接收所述焊接装置焊接时产生的光，以催化产生氢气，催化产生的氢气收集进入副储气罐，经过压缩进入主供气罐，最后主供气罐为焊接装置提供所需要的氢气，焊接装置焊接过程产生的光又使光催化反应器产生氢气，使焊接过程中火焰产生的光得到了充分利用，整体上减少了焊接时氢气的使用量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本发明实施例提供的焊接设备的示意图。

图标：1000-焊接设备；100-焊接装置；110-第一焊枪；120-第二焊枪；130-焊接件；140-焊接台；200-光催化反应器；300-副储气罐；400-主供气罐；500-备用气罐；600-主气管；610-第一分支气管；620-第二分支气管；10-反射罩；20-反射镜；30-水分过滤器；40-流量计；50-压缩泵；60-压力调节阀；70-辅助气管；80-支撑柱；90-阀门；91-第一阀门；92-第二阀门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现阶段，我国工业制造向绿色环保、节能高效的方向发展，对于工业制造中的绿色环保、节能高效更为重视，在这种背景下，氢能被公认为是工业应用中开展清洁能源的首选能源。利用氢能作为燃料动力来发展过程清洁、开展循环经济、绿色环保新技术和新工艺对于焊接行业来说同样非常重要，是未来发展的重要方向。本发明提供了一种焊接设备，其能够使焊接过程中火焰产生的光得到充分利用，利用光催化技术产生氢气，整体上减少焊接时氢气的使用量。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种焊接设备1000，其包括：焊接装置100、光催化反应器200、副储气罐300以及主供气罐400。

副储气罐300的进气端和光催化反应器200连接，副储气罐300的出气端和主供气罐400的进气端连接，主供气罐400的出气端和焊接装置100连接。

具体地，焊接装置100和光催化反应器200相对设置，光催化反应器200用于接收焊接装置100焊接时产生的光，以催化产生氢气。催化产生的氢气进入副储气罐300，再进入主供气罐400，进一步地，主供气罐400为焊接装置100提供所需要的氢气，焊接装置100焊接过程产生的光又使光催化反应器200产生氢气，使氢气更加充分利用，整体上减少了氢气的使用量。

具体地，副储气罐300为低压氢气储气罐，主供气罐400为高压氢气储气罐。

具体地，焊接设备1000还包括压缩泵50，具体地，压缩泵50为气体压缩泵，副储气罐300的出气端和压缩泵50连通，与此同时，压缩泵50和主供气罐400的进气端连通，当催化反应产生的氢气进入副储气罐300后，再经过压缩泵50的压缩后传输到主供气罐400，需要说明的是，压缩泵50消耗的能量要小于光催化反应器200内发生光催化反应的所需要的光能。

具体地，光催化反应器200为钢化玻璃容器，用于盛放光催化剂、水等发生催化反应的溶液，光催化反应器200远离焊接装置100的一端设有两个开口，分别是出气口和加液口，具体地，光催化反应器200的出气口和副储气罐300连通，当光催化反应器200内发生催化反应时，产生的氢气输入到副储气罐300中，光催化反应器200的加液口用于向光催化反应器200内加入光催化剂、水等发生催化反应的溶液。

具体地，光催化反应器200内包括光催化剂，光催化剂用于接收焊接装置100焊接时产生的光，光催化剂溶液发生催化反应，产生氢气，需要说明的是，光催化剂溶液中包含牺牲剂，牺牲剂用于除去催化反应中产生的氧气，以便只有氢气进入副储气罐300。

具体地，焊接设备1000还包括备用气罐500以及主气管600，主气管600的一端与主供气罐400连通，另一端与焊接装置100连通，具体地，主气管600的主管道分支为两根管道，具体地，两根管道为第一分支气管610和第二分支气管620，并与焊接装置100连通，与此同时，备用气罐500与主气管600连通，具体地，备用气罐500为高压氢气储气罐，在主供气罐400氢气量不足时，备用气罐500开启，与主供气罐400共同为焊接装置100提供氢气。

需要说明的是，由于光催化反应产生氢气本身效率等原因，在副储气罐300内的氢气不足的情况下，操作员可以向主供气罐400内加入氢气或者更换新的主供气罐400。

需要说明的是，主供气罐400和备用气罐500均还设置有压力调节阀60，具体地，压力调节阀60为气体压力调节阀，压力调节阀60用于调节主供气罐400和备用气罐500输出氢气的压力大小，也就是说压力调节阀60可以调节主气管600内的氢气压力大小。

焊接装置100包括焊枪、焊接件130和焊接台140，焊接件130设置于焊接台140上，焊枪和主气管600连通，焊枪和焊接件130相对设置，具体地，焊枪包括第一焊枪110和第二焊枪120。

具体地，焊接装置100包括第一焊枪110、第二焊枪120，焊接件130和焊接台140。优选地，本申请实施例中采用的焊接方式为火焰钎焊。

具体地，第一焊枪110和第二焊枪120为火焰焊枪，具体地，第一焊枪110和第一分支气管610连通，第二焊枪120和第二分支气管620连通，主供气罐400内的氢气通过主气管600的主管道传输到第一分支气管610和第二分支气管620，再传输到第一焊枪110和第二焊枪120，为第一焊枪110和第二焊枪120提供氢气，与此同时，焊接件130放置于焊接台140上，第一焊枪110和第二焊枪120和焊接件130相对设置第一焊枪110和第二焊枪120对准焊接件130需要焊接的位置，便于对焊接件130进行焊接，具体地，第一焊枪110和第二焊枪120枪口对着焊接件130的焊接部位，优选地，第一焊枪110和第二焊枪120分别对应一个焊接部位，其具***置可根据具体工件的焊接位置调整。

本实施例中，焊枪为两个，即第一焊枪110和第二焊枪120，在其他实施例中，焊枪的数量也可以为一个或者两个以上，具体数量并不做限定。

需要说明的是，焊接台140呈长方形，多个焊接件130在长方形的焊接台140上沿第一预设方向排开，并延第一预设方向运动，以便实现自动化焊接。可选地，焊接台140可以呈圆形，焊接件130在焊接台140的圆周方向排开，并做圆周运动，以便实现自动化焊接，焊接台140的具体形状并不做限定。

此外，焊接设备1000还包括反射罩10，反射罩10设置于光催化反应器上200，反射罩10用于接收光，并使光向光催化反应器200反射，具体地，反射罩10安装在光催化反应器200的下方，和光催化反应器200连接在一起，具体地，反射罩10为光能反射罩，其形状根据焊接台140的形状决定，焊接台140呈长方形时，反射罩10为长方形，焊接台140为圆形时，反射罩10为圆形。其尺寸是根据第一焊枪110和第二焊枪120位置决定，反射罩能10罩住所有第一焊枪110和第二焊枪120，以便反射更多焊接装置100在焊接时的火焰产生的光。

具体地，焊接设备1000还包括反射镜20，反射镜20设置于光催化反应器200的一侧，光催化反应器200用于接收反射镜20的反射光，优选地，反射镜20为同轴反射镜，以增加反射的光，反射镜20安装在光催化反应器200的上方，具体地，反射镜20的镜面一侧靠近光催化反应器200。光催化反应器200包括支撑柱80，支撑柱80和反射镜20连接，支撑柱80用于支撑反射镜20。反射镜20通过支撑柱80安装在光催化反应器200的上方，具体地，反射镜20倾斜安装在光催化反应器200的上方。具体地，支撑柱80为空心结构，支撑柱80的作用是为了便于反射镜20安装在光催化反应器200的上方，在其他实施例中，也可以是支撑杆或支撑架，具体结构并不做限定。

具体地，焊接设备1000还包括辅助气管70，辅助气管70的一端和光催化反应器200连通，另一端和副储气罐300连通，光催化反应器200产生的氢气通过辅助气管70输入到副储气罐300中。

具体地，焊接设备1000还包括水分过滤器30和气体流量计40，水分过滤器30和气体流量计40安装在辅助气管70上，且气体流量计40设置于水分过滤器30和所述副储气300之间，具体地，水分过滤器30的作用是过滤光催化反应产生的包含氢气的混合气中的水分，其内部的吸收水分的材料可以为石灰石、SiO2干燥剂、分子筛干燥剂等，具体材料并不做限定。

具体地，气体流量计40用于记录辅助气管70中的氢气流量。

具体地，焊接设备1000还包括阀门90，阀门90设置于主气管600上，具体地，阀门90包括第一阀门91和第二阀门92，第一阀门91和第二阀门92分别设置于第一分支气管610和第二分支气管620上，当第一阀门91关闭时，第一分支气管610阻断，氢气无法传输到第一焊枪110，焊接工作停止，当第一阀门91开启时，第一分支气管610导通，氢气可以传输到第一焊枪110，可以执行焊接工作。

具体地，当第二阀门92关闭时，第二分支气管620阻断，氢气无法传输到第二焊枪120，焊接工作停止，当第二阀门92开启时，第二分支气管620导通，氢气可以传输到第二焊枪120，可以执行焊接工作。

具体地，当第一阀门91和第二阀门92同时关闭时，第一分支气管610和第二分支气管620同时阻断，即主气管600阻断，主供气罐400和备用气罐500内的氢气均无法传输到第一焊枪110和第二焊枪120。

本实施例提供的焊接设备1000，其工作原理：

一种焊接设备1000包括焊接装置100、光催化反应器200、副储气罐300以及主供气罐400。光催化反应器200的出气口通过辅助气管70和副储气罐300的进气端连通、副储气罐300的出气端和主供气罐400的进气端连通，主供气罐400的出气端和焊接装置100连通。

具体地，焊接装置100和光催化反应器200相对设置，焊接装置100包括第一焊枪110和第二焊枪120、焊接件130和焊接台140，在焊接工作时，主供气罐400给第一焊枪110和第二焊枪120提供氢气进行火焰焊接，火焰焊接时会产生光，光催化反应器200接收焊接装置100焊接时产生的光，使光催化反应器200内的光催化剂溶液发生催化反应，并产生氢气。

具体地，光催化反应器200上还安装有反射罩10和反射镜20，反射罩10和反射镜20可以使光催化反应器200接收更多的火焰焊接产生的光。

进一步地，设置在辅助气管70上的水分过滤器30可以过滤掉催化产生的氢气混合气体中的水分，再进入到副储气罐300，具体地，副储气罐300的出气端和主供气罐400之间设有压缩泵50，副储气罐300内的氢气经过压缩50压缩后，进入到主供气罐400，主供气罐400的出气端通过主气管600和第一焊枪110和第二焊枪120连接，主供气罐400内的氢气通过主气管600传输到第一焊枪110和第二焊枪120。

主供气罐400为焊接装置100提供所需要的氢气，需要说明的是，主气管600上还连接有备用气罐500，在主供气罐400氢气量不足时，备用气罐500开启，与主供气罐400共同为焊接装置100供氢气，之后焊接装置100焊接过程产生的光又使光催化反应器200内的光催化溶液发生催化反应并产生氢气。

本发明的实施例提供了一种焊接设备1000，优点至少包括：

一种焊接设备1000包括焊接装置100、光催化反应器200、副储气罐300以及主供气罐400。副储气罐300的进气端和光催化反应器200连接，副储气罐300的出气端和主供气罐400的进气端连接，主供气罐的出气端和焊接装置100连接。

焊接装置100和光催化反应器200相对设置，焊接装置100在焊接工作时产生光，光催化反应器200接收焊接装置100焊接时产生的光，使光催化反应器200内的光催化剂溶液发生催化反应，并产生氢气，对焊接时产生的光进行了利用。

具体地，光催化反应器200上安装有反射罩10和反射镜20，使光催化反应器200能够接收更多焊接装置100火焰焊接时产生的光。

催化产生的氢气收集进入副储气罐300，经过压缩泵50压缩后进入主供气罐400，最后主供气罐400为焊接装置100提供所需要的氢气，使焊接装置100工作，焊接装置100在焊接过程产生的光又使光催化反应器200内的光催化溶液发生催化反应并产生氢气，能够使焊接过程中火焰产生的光得到充分利用，整体上减少焊接时氢气的使用量。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种焊接设备，其特征在于，包括焊接装置、光催化反应器、副储气罐以及主供气罐；

所述副储气罐的进气端和所述光催化反应器连接，所述副储气罐的出气端和所述主供气罐的进气端连接，所述主供气罐的出气端和所述焊接装置连接；

所述焊接装置和所述光催化反应器相对设置，所述光催化反应器用于接收所述焊接装置焊接时产生的光能，以便光能回收利用进行光催化产生氢气；其中所述焊接设备还包括反射罩和反射镜，所述反射罩设置于所述光催化反应器下方，所述反射罩用于接收光，并使光向光催化反应器反射，所述反射镜设置于所述光催化反应器的上方，所述光催化反应器用于接收所述反射镜的反射光。

2.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括压缩泵，所述副储气罐的出气端和所述压缩泵连通，所述压缩泵和所述主供气罐连通。

3.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括辅助气管，所述辅助气管的一端和所述光催化反应器连通，另一端和所述副储气罐连通。

4.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述光催化反应器包括支撑柱，所述支撑柱和所述反射镜连接，所述支撑柱用于支撑所述反射镜。

5.根据权利要求3所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括水分过滤器和气体流量计，所述水分过滤器和所述气体流量计设置于所述辅助气管上，且所述气体流量计设置于所述水分过滤器和所述副储气罐之间。

6.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括备用气罐以及主气管，所述主气管的一端与主供气罐连通，另一端与焊接装置连通，所述备用气罐与所述主气管连通。

7.根据权利要求6所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接装置包括焊枪、焊接件和焊接台，所述焊接件设置于所述焊接台上，所述焊枪和所述主气管连通，所述焊枪和所述焊接件相对设置。

8.根据权利要求6所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括阀门，所述阀门设置于所述主气管上。

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