[發明專利]一種焊接H型鋼的純機構送絲方法及龍門式設備

有效

• 申請號: 201410387241.6
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104148790A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 安延濤;李東芳;趙智強;盧煌軍;趙薇
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/133
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種焊接H型鋼的純機構送絲方法及龍門式設備，尤其涉及一種可以通過齒輪齒條的嚙合運動來實現焊絲的自動勻速輸送的龍門式H型鋼焊接設備，其送絲機構無需電動機驅動便可實現精確的埋弧自動焊接，屬于焊接技術領域。

背景技術

伴隨著各行業技術的飛速發展，H型鋼在工業、建筑、船舶制造以及石油化工和電力領域當中起著越來越重要的作用，而龍門式焊機設備具有結構簡單、布置合理以及工作可靠等優點，被廣泛采用。但是，傳統的龍門式焊接設備的送絲機構依靠電動機作動力源，并通過減速器來調節速度，這不僅耗費了大量電力，而且還增加了設備成本，并且傳統的龍門焊接設備在焊接時，需要進行重復定位，存在誤差，工作效率低。

發明內容

本發明針對現有H型鋼焊接設備存在的對電機過度依賴，焊接臂不穩定，整體效率不高等問題，提供了一種純機構驅動的自動勻速送絲的方法，并設計了焊接臂穩定、工作高效的一種自動勻速送絲的龍門式H型鋼焊接設備。

本發明的一種焊接H型鋼的純機構送絲方法及龍門式設備采用以下技術方案：

一種焊接H型鋼的純機構送絲方法及龍門式設備，主要包括龍門框架、傳動系統、移動系統和焊接系統，所述的龍門框架主要包括龍門支架和支架橫梁，龍門支架頂端采用支架鋼管，支架橫梁橫跨支架兩端，橫梁上安裝有兩個活動滑塊，支架底端安裝有軌道和主動車輪，車輪上端安裝有電機，所述的傳動系統主要包括階梯軸、套筒式聯軸器和齒輪軸，傳動系統安裝在龍門框架上，即齒輪軸和階梯軸通過套筒式聯軸器連接，階梯軸安裝在焊臂內，齒輪軸安裝在龍門支架上，所述的移動系統主要包括移動滑塊，直齒圓柱齒輪，直齒條和主動車輪，移動系統與龍門支架和傳動系統配合，傳動系統帶動移動系統移動，移動系統安裝在龍門框架上，移動滑塊以燕尾槽方式與支架橫梁連接，實現y軸方向定位和移動，齒輪和齒條通過嚙合實現x軸方向移動，主動車輪通過主動軸和龍門支架連接，實現龍門框架沿軌道的移動，所述的焊接系統主要包括焊接支架、焊槍機構和送絲機構，焊接系統與龍門框架和移動系統配合，焊接支架水平貼地安裝，焊槍機構安裝在龍門支架的橫梁上，送絲機構則一端安裝在龍門支架上，一端安裝在焊槍上，并與焊接支架相接觸，所述焊接支架對稱安裝，水平固定，所述的焊槍機構主要包括焊臂、自動埋弧焊電源、焊絲盤、焊絲管、焊劑斗、送劑管、焊劑盒、活塞滑塊和焊槍，焊臂安裝在支架橫梁的活動滑塊上，焊絲盤和自動埋弧焊電源直接固定在支架橫梁上，焊劑斗安裝在焊臂頂端，焊劑盒安裝在焊臂的中段，送劑管垂直安裝焊臂內部，分別與焊劑斗下端口和焊劑盒連接，焊槍安裝在焊臂的底端，活塞滑塊安裝在焊槍的正上方，所述的送絲機構主要包括齒輪齒條、轉軸、套筒式聯軸器、套筒軸和送絲盤，轉軸安裝在龍門支架上并由一對軸承和套筒固定，齒條安裝在固定支架上，齒輪安裝在轉軸上并與齒條嚙合，套筒軸一端通過套筒式聯軸器與轉軸連接，另一端安裝在焊臂上，并由一對軸承固定，同時，送絲盤安裝在焊臂上并與焊槍垂直。

所述的送絲機構設計為齒輪齒條傳動結構，其中齒條設計為固定，齒輪設計為可移動，并可根據焊接速度的不同要求，設計不同的齒形參數，齒條的長度可以通過所需焊接的產品進行適當的調整。

所述的焊槍機構中的軸套式聯軸器，其上每隔10mm有一個銷孔，用于傳動軸長度的調整和定位，并可通過工作要求調整銷孔的間距。

所述的焊槍機構，設計為帶有兩個支柱的焊臂結構。

所述的送絲機構的送絲盤直徑設計為小齒輪分度圓直徑的4.5倍，并可根據焊絲輸送速度的要求，設計不同直徑的送絲盤，送絲盤動力的傳遞中采用兩段階梯軸結構。

本發明在送絲機構設計中采用齒輪齒條傳動結構，齒條為固定安裝，齒輪設計為可移動，實現了焊槍相對齒條的前后運動，即通過電機帶動龍門支架的移動經由齒輪齒條嚙合帶動整個工作臺相對齒條進行前后移動，因直齒條為勻速直線運動，經過齒輪齒條的嚙合運動轉換，將勻速直線運動轉化成齒輪的勻速圓周運動，又經過鍵的傳動，將勻速圓周運動傳遞到各個軸段，進而傳遞到整個支架，從而保證焊接設備在無電機驅動下的自動勻速焊接。因為送絲機構的運動是隨著龍門機構的勻速直線運動而做相同的勻速直線運動，因此，只需通過確定直齒圓柱齒輪的直徑與送絲盤的直徑比，便可調整送絲速度。

本發明在焊槍機構設計中采用帶有兩個支柱的焊臂結構，通過該結構的設計可使焊臂旁的兩個支柱消除焊接時焊槍的擺動，從而保證焊接質量。