CN2880348Y - 管板自动mig焊机变径胀体机构 - Google Patents

Abstract

一种管板自动MIG焊机变径胀体机构，包括一膨胀头[1]，该膨胀头[1]经支撑直杆[2]支撑于焊机机体[3]上，其特征在于：所述膨胀头[1]中主要由筒形座[4]、扩张体[7]、前夹头[5]和后夹头[6]组成；筒形座[4]的筒壁上沿周向均布开设有至少三条槽[12]，槽[12]中嵌设扩张体[7]；筒形座[4]的轴向两端处分别设置前夹头[5]和后夹头[6]；前夹头[5]和后夹头[6]与周向上的各扩张体的前端和后端接触配合，接触配合的两者中至少有一者为斜面；并且，在前夹头[5]和后夹头[6]上设置作用有推拉机构[9]，以此推动前夹头[5]和后夹头[6]沿轴向作相向运动，前夹头[5]和后夹头[6]向外抵出周向上的各扩张体[7]。本实用新型膨胀力大、变径范围大，从而提高了定位可靠性、定位准确度和操作方便性。

Description

管板自动MIG焊机变径胀体机构

技术领域

本实用新型涉及一种管板自动MIG(熔化极气体保护焊)焊机，尤其涉及该焊机机头中的变径胀体机构。

背景技术

管板自动MIG焊机是一种针对管与板进行自动熔化极气体保护焊接的焊机。这种焊机常用于化工、医药、锅炉、热交换器等设备制造和安装作业中。管板自动MIG焊机均通过转动焊矩来完成焊接过程，其结构如附图5所示，此类焊机的机体前端周向上向前伸出三个支撑杆27，中部则向前设有胀体机构，该胀体机构包括一膨胀头1，该膨胀头1通过一支撑直杆从机体上向前伸出；工作时，三个支撑杆27抵于被焊的板体表面上，在被焊管的轴向上定位，膨胀头1则***被焊的管体中膨胀，在被焊管的径向上也定位，以此保证焊机机头19上焊接点28焊接轨迹与管板的接缝重合。

现有的胀体机构中，膨胀头由扩张筒、前夹头和后夹头组成，扩张筒为碳素钢制成，其两端周向上分布开设有槽，对应扩张筒的两端口分别设置前夹头和后夹头，在前夹头和后夹头上作用有推拉机构，以推拉机构操纵前夹头和后夹头相向运动，前夹头和后夹头嵌入扩张筒的两端口中，将扩张筒中两端口撑大扩张，从而膨胀。这种胀体机构存在以下缺陷：1、该胀体机构的膨胀头膨胀时扩张的是扩张筒，而扩张筒虽由碳素钢制成，具有一点弹性，但终究弹性有限，膨胀活动度不可能很大，膨胀头的变径范围小(一般只有几丝)，在实际使用中被焊管的内径和圆度通常存在工差，常会出现以下两种情况：要么胀力不够、定位松动，要么膨胀头进出被焊管困难，从而影响焊接的质量和焊接的速度；2、扩张筒变径范围有限，一种膨胀头只适用于一种管径的同一壁厚的被焊管，当被焊管的壁厚不同时也不能通用，通用性极差；3、推拉机构一般为简单的手柄杠杆机构，其应力集中于手柄上，手柄易断，牢固性差。

发明内容

本实用新型目的是提供一种膨胀力大、变径范围大的管板自动MIG焊机变径胀体机构，以提高定位可靠性、定位准确度和操作方便性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种管板自动MIG焊机变径胀体机构，包括一膨胀头，该膨胀头经支撑直杆支撑于焊机机体上；所述膨胀头中主要由筒形座、扩张体、前夹头和后夹头组成；筒形座的筒壁上沿周向均布开设有至少三条槽，槽中嵌设扩张体；筒形座的轴向两端处分别设置前夹头和后夹头；前夹头和后夹头与周向上的各扩张体的前端和后端接触配合，接触配合的两者中至少有一者为斜面；并且，在前夹头和后夹头上设置作用有推拉机构，以此推动前夹头和后夹头沿轴向作相向运动，前夹头和后夹头向外抵出周向上的各扩张体。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“筒形座的筒壁上沿周向均布开设有至少三条槽，槽中嵌设扩张体”意为在筒形座的径向截面上，沿周向均匀开槽设有至少三个扩张体，这些扩张体活动设置在筒壁上的槽中，它们可以在槽中作上下(径向)运动。扩张体的形状一般为长条块状，它的横向截面形状是长方形或扇形均可，数量具体可以是三个、四个、五个及以上，最佳是三个和四个。

2、上述方案中，所述“前夹头和后夹头与周向上的各扩张体的前端和后端接触配合，接触配合的两者中至少有一者为斜面”意为在前、后夹头与各扩张体的接触处：要么扩张体上设置斜面，要么前、后夹头上设置斜面；该斜面作为扩张体外扩的引导面，当后夹头前移时，前、后夹头间的距离缩短，前、后夹头挤压扩张体，使扩张沿斜面外扩。

具体最佳方案为：前夹头和后夹头为锥形体，它们以其小端嵌入筒形座内，并以其锥面与各扩张体接触配合；而各扩张体上可以不外加部件，直接以其直角、圆弧角或斜面与前夹头和后夹头的锥面配合，当然，最佳是以下两方案：a、各扩张体与前后夹头锥面的接触处设置一销轴，以此构成线接触滑动配合，该销轴材料可单独作热处理，以提高钢性、耐磨度。b、各扩张体与前后夹头锥面的接触处设置有滚轴或滚珠，以此构成滚动配合，降低摩擦力。

3、上述方案中，所述各扩张体上设置作用有弹簧，弹簧作用方向与扩张体内缩方向一致。工作时，当推位机构前推后夹头的力撤消时，各扩张体即在弹簧力作用下同步内缩复位，膨胀头快速回复至收缩状态，此时就可方便地将其从被焊管体中取出。

弹簧和扩张体设置的近一步较佳方案为：各扩张体的前后两端向外设有凸起部，该凸起部上设膨胀作用面；筒形座的筒壁上则对应各扩张体的两凸起部在轴向上开设两圈槽，各扩张体的两凸起部经各槽向筒形座外伸出；所述弹簧为压簧，它设于各扩张体与筒形座的筒壁之间。

4、上述方案中，所述推位机构是指可操纵动前夹头与后夹头作相向运动的各式机构。具体的较佳方案为：所述支撑直杆沿轴向贯穿膨胀头，其中，支撑直杆与后夹头间隙配合，支撑直杆与前夹头固定套接或通过前端一定位块轴向定位连接；所述后夹头后端作用有一摇杆滑块机构，该机构包括连杆、摇杆和滑动推杆，滑动推杆沿轴向滑动设置在支撑直杆上，其前端抵于后夹头的后端面上，其后端与连杆的前端铰接，连杆的后端再与摇杆前端铰接，摇杆的后端铰接定位于支撑直杆上；并且，在连杆或摇杆上延伸设置操纵手柄，以此构成推拉机构。

本胀体机构安装在焊机上，当要在支撑直杆上直接架设置需旋转的机头时，可采用以下方案：所述支撑直杆的后端上经轴承套设有固定焊机机头的转动套，所述滑动推杆由一前部的滑动套和后部的转动隔离体组成，所述转动隔离体由套管和轴承构成，套管通过轴承套接在支撑直杆上，滑动套套接于支撑直杆上，其前端抵于后夹头的后部，其后端抵于支撑套管的轴承内圈上，套管的后端与转动套之间以左右对称的两套相铰接的连杆和摇杆连接，并在两连杆上延伸出一操作手柄。

并且，为了在膨胀头膨胀状态下定位，对应本摇杆滑块机构的自锁点在手柄的附近(如转动套上)设置一挡位，以挡位对手柄限位。本摇杆滑块机构中，当摇杆、连杆向上转过一直线状态时，手柄抵靠在转动套上，呈自锁状态，如附图1所示。

5、上述方案中，所述支撑直杆在前夹头的前部设有调节螺母，该调节螺母与支撑直杆以螺纹副连接，以此将前夹头连接定位在支撑直杆上。使用时，调节调节螺母，前夹头也随之前后移动，以此可粗调扩张体外扩的幅度，确定膨胀头的变径范围。

6、上述方案中，所述扩张体的外沿上可对应再叠设固定一层扩张体，以此加大膨胀头的径向尺寸。当被焊管是小管径时，就卸下外层的扩张体使用；当被焊管是大管径时，就装上外装的扩张体使用；以此增大了本胀体机构的适用范围，可以适用于两种管径的被焊管。

本实用新型工作原理及过程是：工作时，本实用新型是以推位机构操纵前夹头与后夹头相向运动，前夹头和后夹头从前后两侧上挤压各扩张体，迫使筒形座周向上的一圈扩张体同步外扩。参见附图1、附图2所示，图中表示膨胀状态，摇杆15和连杆16基本呈一直线，滑动套21抵着后夹头6至前位，此时扩张体7向外扩膨胀。当要收缩时，可按图中箭头向外扳动操纵手柄17，摇杆15和连杆16间的铰接点即如图示箭头向下运动，摇杆15和连杆16间的角度变小，滑动套21向后缩回，后夹头6后部的推力撤消，扩张体7即在弹簧10的作用下回缩，后夹头6也被推动后退，此时呈收缩状态，外径尺寸最小，此时可将膨胀头1***被焊管体中，然后再回扳操纵手柄17，使摇杆15和连杆16间的铰接点向复至附图1、附图2所示位置，滑动套21前移向前推后夹头6，前夹头5和后夹头6之间的距离缩短，各扩张体7即同时沿前夹头5和后夹头6上的锥面13向外侧扩张，扩张体7(或外层扩张体25)的膨胀作用面8紧抵于被焊管体内径上，可靠定位，此时进行焊接。当焊接结束，再次外扳操纵手柄17，使膨胀头1收缩，可以方便地从被焊管体中取出。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本实用新型采用了以前夹头和后夹头相对夹压迫使筒形座周向上的扩张体外扩的设计原理，变径范围可设计得较大，既可以保证膨胀定位时的可靠，又可以保证膨胀头收缩时可方便地***被焊管体中或从被焊管体中取出；另一方面，变径范围大，也使本变径胀体机构适用范围更广，同一管径的壁厚不同的被焊管可通用。

2、同样由于本实用新型采用了以前、后夹头相对夹压迫使筒形座周向上的扩张体外扩的设计原理，各扩张体是被前、后夹头抵出的，其膨胀力大，因此定位可靠，不易松动。

3、同样由于本实用新型采用了以前、后夹头相对夹压迫使筒形座周向上的扩张体外扩的设计原理，各扩张体是同步外扩的，保证了定位的准确度。

4、由于本实用新型推位机构由摇杆滑块机构和支撑直杆构成，该机构的应力不会集中于手柄上，因此坚固耐用，使用寿命长，并且，本机构从结构上带有自锁点，结合手柄的限位，即达到了自锁效果，定位更可靠。

5、由于本实用新型的扩张体上可再叠设一层扩张体，使一膨胀头可适用于大小两种管径的被焊管，对小管径时卸下外面的一层扩张体即可，而对大管径时则加上外面的一层扩张体。

6、本实用新型操作简便，设备畅顺性好。

附图说明

附图1为本实用新型变径胀体机构的主视图；

附图2为图1的A-A剖视图；

附图3为本实用新型膨胀头的主视剖视图；

附图4为图3的左视图；

附图5为具有本实用新型变径胀体机构的管板自动MIG焊机立体图。

以上附图中：1、膨胀头；2、支撑直杆；3、机体；4、筒形座；5、前夹头；6、后夹头；7、扩张体；8、膨胀作用面；9、推位机构；10、弹簧；11、凸起部；12、槽；13、锥面；14、销轴；15、连杆；16、摇杆；17、操纵手柄；18、轴承；19、机头；20、转动套；21、滑动套；22、转动隔离体；23、套管；24、轴承；25、外层扩张体；26、调节螺母；27、支撑杆；28、焊接点；29、卡簧。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1～4所示，一种管板自动MIG焊机变径胀体机构，包括一膨胀头1，该膨胀头1经支撑直杆2支撑于焊机机体3上，所述膨胀头1中主要由筒形座4、前夹头5、后夹头6和扩张体7组成；筒形座4的前、后两端开口，其前端口中设前夹头5，后端口中设后夹头6，前夹头5和后夹头6为一锥形体，它们以其小端嵌入筒形座4内，筒形座4的前后端口处设有卡簧29，以卡簧29将前夹头5、后夹头6限制在筒形座4内；筒形座4的筒壁上沿周向均布设有四条槽12，槽12中设扩张体7，这四个扩张体7的前后两端向外设有凸起部11，该凸起部11上设膨胀作用面8，凸起部11经槽12向筒形座4外伸出；周向上的四个扩张体7的内沿前端与前夹头5的锥面13接触配合，内沿后端与后夹头6的锥面13接触配合，并且，各扩张体7与前、后夹头锥面13的接触处设置有销轴14，以此构成线接触滑动配合。并且，在前夹头5和后夹头6上设置作用有推拉机构9，以此推动前夹头5和后夹头6沿轴向作相向运动，前夹头5和后夹头6向外抵出周向上的各扩张体7。

所述支撑直杆2沿轴向贯穿膨胀头1，其中，支撑直杆2与后夹头6间隙配合，支撑直杆2通过前端一定位块轴向定位连接，所述定位块为一调节螺母26，该调节螺母26设置于前夹头6的前部，并与支撑直杆2以螺纹副连接，以此将前夹头5连接定位在支撑直杆2上，调节调节螺母26的位置，前夹头5即前后移动，以此可粗调扩张体7外扩的幅度，确定膨胀头1的变径范围。

所述支撑直杆2的后端上经轴承18套设有固定焊机机头19的转动套20；所述后夹头后端作用有一摇杆滑块机构，该机构包括连杆15、摇杆16和滑动推杆，滑动推杆由一前部的滑动套21和后部的转动隔离体22组成，所述所述转动隔离体22由套管23和轴承24构成，套管23通过轴承24套接在支撑直杆2上；滑动套21套接于支撑直杆2上，其前端抵于后夹头6的后部，其后端抵于支撑套管23的轴承24内圈上，套管23的后端与转动套20之间以左右对称的两套相铰接的连杆15和摇杆16连接，并在两连杆15上延伸出一操作手柄17。并且，操作手柄17在膨胀状态下抵靠在转动套20的端部上定位。

并且，扩张体7与筒形座4筒壁之间作用有弹簧10，该弹簧10为压簧，弹簧力迫使扩张体7内缩。四个扩张体7的外沿上可对应再叠设固定一层外层扩张体25，以此加大膨胀头的径向尺寸，当对应小管径的被焊管使用时，就卸下外层扩张体25，当对应大管径的被焊管使用时，就装上外层扩张体25，使膨胀头1能适用于两种管径的被焊管体。

本实施例安装在焊机上的使用状态，如附图5所示。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种管板自动MIG焊机变径胀体机构，包括一膨胀头[1]，该膨胀头[1]经支撑直杆[2]支撑于焊机机体[3]上，其特征在于：所述膨胀头[1]中主要由筒形座[4]、扩张体[7]、前夹头[5]和后夹头[6]组成；筒形座[4]的筒壁上沿周向均布开设有至少三条槽[12]，槽[12]中嵌设扩张体[7]；筒形座[4]的轴向两端处分别设置前夹头[5]和后夹头[6]；前夹头[5]和后夹头[6]与周向上的各扩张体的前端和后端接触配合，接触配合的两者中至少有一者为斜面；并且，在前夹头[5]和后夹头[6]上设置作用有推拉机构[9]，以此推动前夹头[5]和后夹头[6]沿轴向作相向运动，前夹头[5]和后夹头[6]向外抵出周向上的各扩张体[7]。

2、根据权利要求1所述的变径胀体机构，其特征在于：所述各扩张体[7]上设置作用有弹簧[10]，弹簧作用方向与扩张体[7]内缩方向一致。

3、根据权利要求2所述的变径胀体机构，其特征在于：所述各扩张体[7]的前后两端向外设有凸起部[11]，该凸起部[11]上设膨胀作用面[8]；筒形座[4]的筒壁上则对应各扩张体[7]的两凸起部[11]在轴向上开设两圈槽[12]，各扩张体[7]的两凸起部[11]经各槽[12]向筒形座[4]外伸出；所述弹簧[10]为压簧，它设于各扩张体[7]与筒形座[4]的筒壁之间。

4、根据权利要求1所述的变径胀体机构，其特征在于：所述前夹头[5]和后夹头[6]均为一锥形体，它们以其小端嵌入筒形座[4]内，并以其锥面[13]与各扩张体[7]接触配合。

5、根据权利要求4所述的变径胀体机构，其特征在于：各扩张体[7]与前后夹头锥面[13]的接触处设置有销轴[14]，以此构成线接触滑动配合。

6、根据权利要求4所述的变径胀体机构，其特征在于：各扩张体[7]与前后夹头锥面[13]的接触处设置有滚轴或滚珠，以此构成滚动配合。

7、根据权利要求1所述的变径胀体机构，其特征在于：所述支撑直杆[2]沿轴向贯穿膨胀头[1]，其中，支撑直杆[2]与后夹头[6]间隙配合，支撑直杆[2]与前夹头[5]固定套接或通过前端一定位块轴向定位连接；所述后夹头后端作用有一摇杆滑块机构，该机构包括连杆[15]、摇杆[16]和滑动推杆，滑动推杆沿轴向滑动设置在支撑直杆[2]上，其前端抵于后夹头[6]的后端面上，其后端与连杆[15]的前端铰接，连杆[15]的后端再与摇杆[16]前端铰接，摇杆[16]的后端铰接定位于支撑直杆[2]上；并且，在连杆[15]或摇杆[16]上延伸设置操纵手柄[17]，以此构成推拉机构[9]。

8、根据权利要求7所述的变径胀体机构，其特征在于：所述支撑直杆[2]的后端上经轴承[18]套设有固定焊机机头[19]的转动套[20]，所述滑动推杆由一前部的滑动套[21]和后部的转动隔离体[22]组成，所述转动隔离体[22]由套管[23]和轴承[24]构成，套管[23]通过轴承[24]套接在支撑直杆[2]上；滑动套[21]套接于支撑直杆[2]上，其前端抵于后夹头[6]的后部，其后端抵于支撑套管[23]的轴承[24]内圈上，套管[23]的后端与转动套[20]之间以左右对称的两套相铰接的连杆[15]和摇杆[16]连接，并在两连杆[15]上延伸出一操作手柄[17]。

9、根据权利要求7所述的变径胀体机构，其特征在于：所述支撑直杆[2]在前夹头[5]的前部设有调节螺母[26]，该调节螺母[26]与支撑直杆[2]以螺纹副连接，以此将前夹头[5]连接定位在支撑直杆[2]上。

10、根据权利要求1所述的变径胀体机构，其特征在于：所述各扩张体[7]的外沿上可对应再叠设固定一层外层扩张体[25]，以此加大膨胀头的径向尺寸。

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