[發明專利]水下焊接送絲裝置及其應用

無效

• 申請號: 201210360258.3
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102825366A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 張洪濤;袁新;馮吉才;胡樂亮;趙占峰;韓超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: B23K9/133
• 分類號: B23K9/133;B23K9/095;B23K9/00
• 代理公司: 威?？菩菍＠聞账?37202
• 代理人: 于濤

技術領域

?本發明涉及焊接設備，具體的說是一種能夠在200m深的水下環境實現焊接的水下焊接送絲裝置及其應用。

背景技術

水下焊接作為海洋鋼結構重要施工技術，已經成為海洋能源開發工程、艦船維修、水上救助和海洋工程建設、維護與修理不可缺少的工藝手段。水下焊接不但危險性高、勞動強度大，且對焊接質量的要求更高。為此，焊接工作者不斷研究各種水下焊接方法，如水下電弧焊、水下電子束焊、水下等離子弧焊、水下激光焊、水下摩擦疊焊、水下攪拌摩擦焊等，共計有20余種。但綜合各種焊接方法，濕法水下焊接具有設備簡單、成本低廉、操作靈活、適應性強等優點，最常用的是焊條電弧焊和藥芯焊絲電弧焊。而采用焊條電弧焊，焊接過程中需要頻繁的換焊條，不僅操作繁瑣，降低了工作效率，并導致焊縫不連續，嚴重影響了焊接接頭質量。故而采用水下藥芯焊絲焊接是目前水下焊接的主要發展方向。

為了實現藥芯焊絲半自動焊接的優點，必須采用獨特設計的專門設備，顯然，半自動化水下焊接系統要在水下作業很長時間，現有技術中送絲機放置在甲板之上，一方面藥芯焊絲不能長距離送出，焊接只能在水線附近進行；再者，在焊絲輸送阻斷的情況下，潛水焊工不能打開玻璃鋼殼體進行故障消除、拔出焊絲。

發明內容

?本發明針對現有技術中存在的缺點和不足，提出一種作業時可以盡量地靠近潛水焊工，控制柜與送絲裝置之間通過焊接電纜和控制電纜連接、能夠實現水下200m、水溫0-30℃的條件下穩定焊接的水下焊接送絲裝置及其應用。

本發明可以通過以下措施達到：

一種水下焊接送絲裝置，設有玻璃鋼殼體，位于殼體內的用于纏繞焊絲的焊絲盤，用于輸送焊絲的齒輪送絲機構以及用于驅動齒輪送絲機構運轉的動力機構，其特征在于殼體前部設有電機保護外殼，動力機構安裝在充滿航空煤油或電氣絕緣油的電機保護外殼內，動力機構包括電動機和與電動機相連接的減速器，減速器為行星齒輪減速器，減速比為5-6.5，其中動力機構的輸出軸經密封裝置伸出電機保護外殼的一端且與齒輪送絲機構相連接，電機保護外殼的另一端經法蘭和法蘭端蓋密封，其中法蘭焊接在電機保護外殼的端口，法蘭與法蘭端蓋之間設有板狀橡膠墊，法蘭端蓋上設有至少兩個橡膠墊變形通孔，焊絲盤經定位軸固定在殼體后部，玻璃鋼殼體上設有注水嘴、電纜輸出孔以及焊槍接口，殼體內經注水嘴充滿淡水并密封，電纜輸出孔以及焊槍接口與殼體之間經橡膠墊密封，所述電動機為直流永磁電動機，直流永磁電動機經穿過殼體以及電機保護外殼上的電纜輸出孔的線纜與送絲裝置外的控制器和電源相連接，電纜輸出孔上設有填料函。

本發明中動力機構的輸出軸與電機保護殼體之間的密封裝置為油封，為了進一步增強電機保護外殼的密封性，在實施時可以使用一對油封密封。

本發明中齒輪傳動機構設有底座，與底座相連接的用于調節焊絲壓緊力的聯動臂，固定在底座上且與電動機輸出軸相連接的主動送絲齒輪，主動送絲輪通過傳動齒輪帶動從動送絲輪，主動送絲輪、從動送絲輪分別于下壓齒輪嚙合，主動送絲輪、從動送絲輪以及下壓齒輪上分別設有焊絲嚙合凹槽，在電動機的驅動下藥芯焊絲在焊絲嚙合凹槽中經兩對嚙合齒輪推動向前運動，并經焊槍連接接頭輸出，實現送絲動作。

本發明中殼體由經鎖扣相連接的上殼體和下殼體組成，上殼體和下殼體之間設有密封橡膠條，其中上殼體和下殼體的接觸面上設有凹槽，密封橡膠條位于凹槽內。

本發明中殼體采用玻璃鋼制成，上殼體和下殼體接觸面的厚度為20mm，殼體其余部位厚度為5mm。

本發明中殼體兩側還設有用于方便焊接人員攜帶的把手，在殼體外側靠近電纜輸出孔處設有防止電纜接頭在焊接過程中松動的電纜壓鐵。

一種水下焊接裝置，包括水下送絲裝置、控制柜及水下焊槍，其中控制柜與送絲裝置經線纜相連接，水下焊槍與送絲裝置相連接，其特征在于水下送絲裝置為上述送絲裝置。

本發明中所述的水下焊接裝置，當其與電源配合使用時，焊接電源分別與送絲裝置、控制柜經線纜相連接，可構成適用于水深200m以內的水下焊接系統。

本發明中提出的送絲裝置，當其與水下焊接電源配合使用時可構成適用于水下200m以內的半自動水下濕法焊接系統。

本發明中控制柜內設有水上控制電路，水上控制電路采用PWM控制芯片，包括焊接電壓測量電路、與焊接電壓測量電路相連接的電壓顯示電路，焊接電流測量電路、與焊接電流測量電路相連接的電流顯示電路，分別與PWM控制芯片相連接的電壓可調電源、輸出端與直流永磁稀土電機相連接的驅動電路、轉速調節電路、轉速顯示電路，其中焊接電壓測量電路和焊接電流測量電路分別經焊接電纜與水下焊槍相連接。