[發(fā)明專(zhuān)利]一種盾構(gòu)刀盤(pán)焊接裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711467904.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107931911A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫振川;陳橋;李沿宗;李鳳遠(yuǎn);周建軍;張兵;王凱;王發(fā)民;楊振興;呂乾乾;韓偉峰;劉瑞慶;楊書(shū)江;王超峰;孫振中;李子杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵隧道局集團(tuán)有限公司;盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
• 主分類(lèi)號(hào): B23K37/00
• 分類(lèi)號(hào): B23K37/00;B23K37/02
• 代理公司: 鄭州浩翔專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)41149
• 代理人: 靳錦,邊延松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工用焊接裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種盾構(gòu)刀盤(pán)焊接裝置。

背景技術(shù)

盾構(gòu)/TBM作為地下工程的重要施工裝備，在隧道建設(shè)方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。由于盾構(gòu)刀盤(pán)為超大、超重的結(jié)構(gòu)件，一般采用分塊制造工藝，將盾構(gòu)刀盤(pán)分塊后在隧道工程現(xiàn)場(chǎng)組裝、焊接。這種組裝工藝焊接工作量大，對(duì)焊接質(zhì)量要求高。刀盤(pán)分塊組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，雖然采用人工焊接不可避免，但有大量焊縫長(zhǎng)，焊接坡口尺寸大的焊接部位可以采用自動(dòng)化焊接，但目前盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)焊接均采用人工焊接，存在著焊接工作強(qiáng)度高、焊接工作效率低、焊接質(zhì)量難以控制的難題，容易出現(xiàn)返工的現(xiàn)象，不利于盾構(gòu)裝備性能控制及施工進(jìn)度管理，同時(shí)也造成資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決當(dāng)前盾構(gòu)刀盤(pán)現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接中，長(zhǎng)大焊縫焊接工作強(qiáng)度高、焊接效率低、焊接質(zhì)量難以控制的問(wèn)題。

本發(fā)明方案是：一種盾構(gòu)刀盤(pán)焊接裝置，包括基座，設(shè)置于基座上的橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直設(shè)置的縱向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于縱向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的焊槍?zhuān)凰龌ㄔO(shè)置于刀盤(pán)分塊上部的第一基座和設(shè)置于刀盤(pán)分塊下部的第二基座；所述橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于第二基座上的橫向伺服電機(jī)，與橫向伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器連接的橫向滾珠絲杠；所述縱向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于電機(jī)座上的縱向伺服電機(jī)，與縱向伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器連接的縱向滾珠絲杠，與縱向滾珠絲杠平行設(shè)置的導(dǎo)向桿；所述橫向滾珠絲杠通過(guò)圓錐滾子軸承固定于第二基座上，所述縱向滾珠絲桿通過(guò)圓錐滾子軸承固定在第一基座和第二基座之間，所述縱向伺服電機(jī)的電機(jī)座設(shè)置于橫向滾珠絲杠上；所述橫向伺服電機(jī)和縱向伺服電機(jī)分別連接于工控機(jī)上。

進(jìn)一步，所述第一基座和第二基座為鋼板結(jié)構(gòu)，采用工字鋼通過(guò)螺栓分別固定于刀盤(pán)分塊的上部和下部。

進(jìn)一步，所述第一基座和第二基座上均設(shè)置有實(shí)現(xiàn)焊槍橫向移動(dòng)的的直線(xiàn)導(dǎo)軌，縱向滾珠絲杠上端的圓錐滾子軸承通過(guò)軸承座設(shè)置于第一基座上的直線(xiàn)導(dǎo)軌滑塊上，縱向滾珠絲杠下端的圓錐滾子軸承通過(guò)軸承座設(shè)置于第二基座上的直線(xiàn)導(dǎo)軌滑塊上，兩個(gè)圓錐滾子軸承均可沿直線(xiàn)導(dǎo)軌滑塊橫向移動(dòng)。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)向桿與縱向滾珠絲杠上下兩端的軸承座螺紋連接。

進(jìn)一步，所述焊槍設(shè)置于焊槍座上，所述焊槍座設(shè)置于縱向滾珠絲杠于導(dǎo)向桿上，并可沿總線(xiàn)滾珠絲桿和導(dǎo)向桿縱向移動(dòng)。

更具體，本發(fā)明設(shè)置橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與縱向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可使焊槍進(jìn)行橫向移動(dòng)和縱向移動(dòng)，采用第一基座和第二基座配合使用，能夠牢固的固定于刀盤(pán)分塊上，靈活程度高；采用工控機(jī)控制兩個(gè)伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，控制焊槍座和電機(jī)座的移動(dòng)速度和移動(dòng)距離；采用滾珠絲杠移動(dòng)均勻、精準(zhǔn)。

步驟1：將所述第一基座和第二基座固定于需要焊接的焊縫前方，使得焊槍口對(duì)準(zhǔn)焊縫；

步驟2：打開(kāi)焊槍?zhuān)ㄟ^(guò)工控機(jī)控制橫向伺服電機(jī)與縱向伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)行焊縫焊接；

步驟3：焊接結(jié)束后，關(guān)閉焊槍?zhuān)缓箨P(guān)閉兩個(gè)伺服電機(jī)及工控機(jī)。

本發(fā)明有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，替代了傳統(tǒng)盾構(gòu)刀盤(pán)大型結(jié)構(gòu)件的人工焊接，降低焊接工作強(qiáng)度，同時(shí)，提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和焊接效率；本發(fā)明對(duì)于大量焊縫長(zhǎng)，焊接坡口尺寸大的焊接部位可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接，徹底解決了當(dāng)前盾構(gòu)刀盤(pán)現(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程中人工焊接工作強(qiáng)度高、焊接效率低，焊接質(zhì)量難以控制的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明盾構(gòu)刀盤(pán)焊接裝置的使用俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明盾構(gòu)刀盤(pán)焊接裝置的立體方向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明盾構(gòu)刀盤(pán)焊接裝置的主視方向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明盾構(gòu)刀盤(pán)焊接裝置的左視方向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明盾構(gòu)刀盤(pán)焊接裝置的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)：1為基座，2為橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，3為縱向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，4為焊槍?zhuān)?為刀盤(pán)分塊，6為聯(lián)軸器，7為圓錐滾子軸承，8為工控機(jī)，9為滑動(dòng)軸承座，10為滾子軸承座，11為第一基座，12為第二基座，13為開(kāi)口，14為直線(xiàn)導(dǎo)軌，15為工字鋼；21為橫向伺服電機(jī)，22為橫向滾珠絲杠，23為橫向螺母；31為電機(jī)座，32為縱向伺服電機(jī)，33為縱向滾珠絲杠，34為導(dǎo)向桿，35為縱向螺母，36為連接板，37為螺紋孔，41為焊槍座，42為焊縫。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但以下實(shí)施例只是用來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在以下實(shí)施例中所涉及的設(shè)備元件如無(wú)特別說(shuō)明，均為常規(guī)設(shè)備元件。