CN205764388U - 一种矿用链轮自动化焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤矿井下运输设备零部件技术领域，是一种矿用链轮自动化焊接装置；实现矿用链轮的自动化焊接，提高链轮的焊接质量及焊接效率；包括焊接操作机、悬挂式埋弧自动焊机和焊接变位机，所述焊接变位机上固定工件，所述悬挂式埋弧自动焊机包括悬挂窄间隙焊接机头和弧焊电源，所述悬挂窄间隙焊接机头固定在焊接操作机上，且位于工件上方，所述焊接变位机包括变位机底座、机架、旋转电机、摆线针轮减速器及变频器、工作台和回转盘，所述机架固定在变位机底座上，所述旋转电机、摆线针轮减速器及变频器和工作台固定在机架上，所述回转盘固定在工作台上，所述工件通过压紧芯轴固定在回转盘上；本实用新型主要应用在矿用链轮方面。

Description

一种矿用链轮自动化焊接装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下运输设备零部件技术领域，更具体而言，涉及一种矿用链轮自动化焊接装置。

背景技术

链轮是刮板输送机、转载机传动的重要部件，输送机牵引链由链轮驱动，链轮旋转时，轮齿依次与链环啮合牵引刮板链连续运动起到输送作用，链轮轴组在工作中还要承受整个设备的最大扭矩，承受脉动载荷与附加载荷，工况条件非常恶劣。所以链轮的焊接质量至关重要。焊接是矿用链轮生产中关键而重要的环节，其可靠性直接关系着整套设备的综合性能。

矿用圆环链轮材质一般为42CrMo，属中碳调质高强钢，根据碳当量估算公式计算，材料的Ceq≈0.89%，焊接性能较差，焊接时有明显的裂纹倾向。传统的焊接方法为手弧焊或CO2半自动焊，焊接效率低，焊接质量不稳定，人为因素大，如此重要的焊接部件，实现自动化焊接是非常必要的。因此，有必要对其进行改进。

实用新型内容

为了克服现有技术中所存在的不足，提供一种矿用链轮自动化焊接装置，实现矿用链轮的自动化焊接，提高链轮的焊接质量及焊接效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种矿用链轮自动化焊接装置，包括焊接操作机、悬挂式埋弧自动焊机和焊接变位机，所述焊接变位机上固定工件，所述悬挂式埋弧自动焊机包括悬挂窄间隙焊接机头和弧焊电源，所述悬挂窄间隙焊接机头和弧焊电源连接，所述悬挂窄间隙焊接机头固定在焊接操作机上，且位于工件上方；所述焊接变位机包括变位机底座、机架、旋转电机、摆线针轮减速器及变频器、工作台和回转盘，所述机架固定在变位机底座上，所述旋转电机、摆线针轮减速器及变频器和工作台固定在机架上，所述旋转电机通过摆线针轮减速器及变频器与工作台联接，所述回转盘固定在工作台上，所述工件通过压紧芯轴固定在回转盘上。

所述焊接操作机包括立柱、横臂、手动调节拖板、转动十字节和焊机底座，所述立柱固定在焊机底座上，所述横臂固定在立柱上，所述手动调节拖板设置在横臂上，所述转动十字节安装在手动调节拖板上，所述悬挂窄间隙焊接机头固定在转动十字节上。

所述手动调节拖板可相对于横臂进行上下左右调节。

所述焊接操作机还包括焊丝固定架和焊丝送丝机构，所述焊丝固定架固定在立柱的顶端，所述焊丝送丝机构固定在立柱的中间部分，所述焊丝固定架通过焊丝送丝机构将焊丝送到悬挂式埋弧自动焊机内。

所述焊接操作机还包括焊剂料斗，所述焊剂料斗固定在靠近悬挂式埋弧自动焊机一侧的横臂上。

所述横臂为可伸缩结构。

所述可伸缩结构可通过联接变频器和交流电机来调节。

所述旋转电机采用电磁制动电机。

与现有技术相比本实用新型所采用的技术方案为：

本实用新型自动化程度高，可实现对链轮进行智能化焊接，焊接稳定且提高了焊接质量和焊接效率，同时降低了工人的劳动强度，降低了人为因素，只需合理选择焊材及工艺参数即可，降低企业运营成本，提高企业效率。

附图说明

下面通过附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1为焊接操作机、11为立柱、12为横臂、13为手动调节拖板、14为转动十字节、16为焊机底座、17为焊丝固定架、18为焊丝送丝机构、19为焊剂料斗、2为悬挂窄间隙焊接机头、3为弧焊电源、4为焊接变位机、41为变位机底座、42为机架、43为旋转电机、44为摆线针轮减速器及变频器、45为工作台、46为回转盘、47为压紧芯轴。

具体实施方式

下面实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实施例采用CZ00-1.5x1.5焊接操作机1、MZ9-630悬挂式埋弧自动焊机、ZD5-630弧焊电源3、HB-10焊接变位机4，组成焊接中心完成对链轮工件的焊接。

焊机底座16为固定式，立柱11安装在焊机底座16上。横臂12安装在立柱11上，横臂12可伸缩，横臂伸缩为交流电机采用进口变频器调速驱动，速度无级可调，速度数字显示并可预置参数，设有过流、过压、过力矩保护，发生意外时，能自动掉电保护，故障排除后又可重新启动投入工作。横臂12前端配置手动调节拖板13，有效行程：100×100mm，即手动调节拖板13可相对于横臂12上下左右分别调节100mm，手动调节拖板13配有转动十字节14，使焊枪能绕Y轴方向和Z轴方向偏转任意角度，以便伸入工件进行焊接。变位机底座41也为固定式，机架42安装在变位机底座41上，工作台45、摆线针轮减速器及变频器44、旋转电机43均安装在机架42上，工作台45旋转采用摆线针轮减速机通过进口变频器无级调速，变速范围大，调速精度高，速度数字显示并可预置参数。旋转电机43采用电磁制动电机，可在任意位置准确定位。回转盘46安装在工作台45上，工件通过压紧芯轴47固定在回转盘46上，通过工作台45的旋转及翻转运动，使待焊焊缝处于最理想的位置进行焊接。悬挂窄间隙焊接机头2安装在转动十字节14上，焊剂料斗19固定在焊接操作机1的横臂12上，焊丝固定架17固定在焊接操作机1的立柱11上部，焊丝送丝机构18安装在焊接操作机1的立柱11中部。本实用新型采用ZD5-630焊接电源3，电流、电压稳定，负载持续率高，下限电流更低，多特性输出，真正实现多功能。电子控制线路，能有效补偿电网电压波动，保证焊接规范的稳定。悬挂窄间隙焊接机头2结构紧凑，能有效的焊接窄而深的焊缝。送丝***均采用了行星齿轮减速***,输出效率高，力矩大，送丝稳定性高，焊缝质量好，成形美观。

以下对本实用新型利用上述设备焊接链轮的工艺方法作进一步说明。

1、依图组装链轮体，保证各齿形对正（否则应打磨），用J507φ4mm焊条点焊，定位焊应注意以下几方面：

（1）焊前焊条须350℃烘干1小时，随烘随用；

（2）焊前必须对焊件清除油、锈、水分等杂质；

（3）采用短弧操作，窄道焊方法；

（4）为了不影响埋弧焊质量，定位焊缝不宜太高，定位焊缝长度60-80mm，间距150-200mm。定位焊缝不允许有气孔、夹渣、裂纹、焊漏、烧穿等缺陷，如果出现这些缺陷，必须将有缺陷的定位焊缝铲磨干净后重焊，不允许用重熔的办法在一个地方反复补焊；

（5） 焊接电流170-190A，电压22-25V。

2、焊接前的准备

（1）认真检查电源开关、埋弧焊机、焊接变位机、操作机、控制柜设备的接线情况，确保牢固安全。认真清理工作场地，不允许有杂物及易燃、易爆物品留在工作场地。检查冷却装置的水容量（应加足够的蒸馏水）然后打开各开关，观察各设备的显示情况；

（2） 预热链轮体以及焊剂（SJ101焊剂），链轮体应整体预热250℃-300℃，保温时间≥2小时，焊剂300-350℃烘干1-2小时；

（3）清理坡口处的氧化皮、药皮等杂质；

（4）核对焊丝是否正确（H08MnMoA φ3），是否生锈等。

3、装夹工序

将链轮体吊装到焊接变位机上，放置平稳后夹紧链轮体，然后翻转至水平位置。

4、焊接工序

（1）在主控制柜的显示屏上，设置旋转圈数、搭接量、自动抬枪高度等工艺参数，应先设置一圈，搭接量15mm、自动抬枪高度1mm；

（2）操作链轮专机主控盒，使操作机焊枪对准链轮坡口处，变位机旋转速度数显值调至400-450（1000*rpm）（相当于焊速360mm/min 410mm/min）， 再用小控制盒微调焊枪使焊丝端头与坡口侧壁的距离以2mm为宜，焊丝的干伸长调至25mm左右，然后打开焊剂开关送焊剂，再打开启焊开关焊接，调整主控盒上电流、电压，电流380-400A、电压27-29V。焊完一圈后，抬高操作机横梁然后移动至另一坡口处，按相同工艺焊接。焊接完成后抬高操作机横梁，以避免损伤焊枪。清理干净熔渣，仔细检查焊缝表面质量，如有焊接缺陷，如裂纹、气孔、夹渣、未熔合等应彻底清除后再焊接下一道；

（3）在主控制柜的显示屏上，根据不同的链轮设置旋转圈数15—20圈、搭接量15mm、自动抬枪高度1mm等工艺参数；

（4）进行填充焊接，工艺参数电流420-450A、电压29-32V，旋转速度数显值510-600（1000*rpm）（相当于焊速465mm/min-- 545mm/min），要仔细观察焊道成型情况，随时调整微调按钮，清理熔渣，保证焊道成型美观，没有夹渣，如果脱渣困难，应停机后除渣。彻底清理干净后再进行焊接。焊完后，抬高操作机横梁然后移动至另一坡口处，按相同工艺进行另一道焊缝的焊接；

（5）在焊接过程中如有意外情况发生，应立即按急停开关，确保人、机安全。

5、后热工序

（1）焊完后清理干净飞溅，然后立即转保温炉进行保温缓冷，保温温度应控制在200℃以上，并保温2小时后再出炉进行其他工序；

（2）进行450-500℃厢式炉整体去应力退火，保温时间≥3小时。

Claims (8)

1.一种矿用链轮自动化焊接装置，其特征在于：包括焊接操作机（1）、悬挂式埋弧自动焊机和焊接变位机（4），所述焊接变位机（4）上固定工件，所述悬挂式埋弧自动焊机包括悬挂窄间隙焊接机头（2）和弧焊电源（3），所述悬挂窄间隙焊接机头（2）和弧焊电源（3）连接，所述悬挂窄间隙焊接机头（2）固定在焊接操作机（1）上，且位于工件上方；所述焊接变位机（4）包括变位机底座（41）、机架（42）、旋转电机（43）、摆线针轮减速器及变频器（44）、工作台（45）和回转盘（46），所述机架（42）固定在变位机底座（41）上，所述旋转电机（43）、摆线针轮减速器及变频器（44）和工作台（45）固定在机架（42）上，所述旋转电机（43）通过摆线针轮减速器及变频器（44）与工作台（45）联接，所述回转盘（46）固定在工作台（45）上，所述工件通过压紧芯轴（47）固定在回转盘（46）上。

2.根据权利要求1所述的一种矿用链轮自动化焊接装置，其特征在于：所述焊接操作机（1）包括立柱（11）、横臂（12）、手动调节拖板（13）、转动十字节（14）和焊机底座（16），所述立柱（11）固定在焊机底座（16）上，所述横臂（12）固定在立柱（11）上，所述手动调节拖板（13）设置在横臂（12）上，所述转动十字节（14）安装在手动调节拖板（13）上，所述悬挂窄间隙焊接机头（2）固定在转动十字节（14）上。

3.根据权利要求2所述的一种矿用链轮自动化焊接装置，其特征在于：所述手动调节拖板（13）可相对于横臂（12）进行上下左右调节。

4.根据权利要求2所述的一种矿用链轮自动化焊接装置，其特征在于：所述焊接操作机（1）还包括焊丝固定架（17）和焊丝送丝机构（18），所述焊丝固定架（17）固定在立柱（11）的顶端，所述焊丝送丝机构（18）固定在立柱（11）的中间部分，所述焊丝固定架（17）通过焊丝送丝机构（18）将焊丝送到悬挂式埋弧自动焊机（2）内。

5.根据权利要求4所述的一种矿用链轮自动化焊接装置，其特征在于：所述焊接操作机（1）还包括焊剂料斗（19），所述焊剂料斗（19）固定在靠近悬挂式埋弧自动焊机（2）一侧的横臂（12）上。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的一种矿用链轮自动化焊接装置，其特征在于：所述横臂（12）为可伸缩结构。

7.根据权利要求6所述的一种矿用链轮自动化焊接装置，其特征在于：所述可伸缩结构可通过联接变频器和交流电机来调节。

8.根据权利要求1所述的一种矿用链轮自动化焊接装置，其特征在于：所述旋转电机（43）采用电磁制动电机。