專利名稱:彎管內(nèi)表面的加工方法與裝置的制作方法
本發(fā)明涉及對彎曲管和彎頭管(下稱彎管)的內(nèi)腔面或內(nèi)表面的加工方法。
特殊地說，本發(fā)明可應(yīng)用于，例如，以堆焊方法對金屬彎管的內(nèi)表面覆上耐磨損的和(或)耐腐蝕的金屬襯層。根據(jù)對襯層的不同要求，除了金屬襯層之外，本發(fā)明還適用于熔敷塑料或陶瓷襯層。另外，還應(yīng)說明的是，本發(fā)明提出的熔敷襯層的工藝方法，除了堆焊之外，還有火焰噴涂工藝，其中包括等離子體和氧-乙炔火焰噴涂金屬和(或)陶瓷工藝，以及除了火焰噴涂工藝之外的其他噴涂工藝。還有，本發(fā)明還可應(yīng)用于，以局部表面熱處理的方法對彎管的內(nèi)表面進(jìn)行加工。這種以熱源進(jìn)行的熱處理，隨后可進(jìn)行淬火或不進(jìn)行淬火。
根據(jù)本發(fā)明，還提出了對彎曲管或彎頭管(下稱彎管)的內(nèi)腔面或內(nèi)表面進(jìn)行加工的設(shè)備，其中包括一個支架;用于使此支架繞一主要軸線旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置;帶有固定裝置的支架，此裝置可這樣固定住彎管彎管的一個徑向方向上的斷面，基本上位于一個與所述軸線垂直的加工平面上，且當(dāng)此支架繞所述軸線轉(zhuǎn)動時，所述斷面的圓心基本上始終與此軸線重合;一加工頭位于所述加工平面上，靠近所述軸線，并能對所述表面的一個環(huán)形區(qū)(沿所述徑向斷面)進(jìn)行加工，這時，所述的支架以及一固定于它上面的彎管，在所述驅(qū)動裝置的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使所述的環(huán)形區(qū)移過加工頭。
本發(fā)明還提出了對彎曲管和彎頭管(下稱彎管)的內(nèi)表面進(jìn)行加工的加工方法，即將一彎管固定在一可繞主軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，一支承架的固定裝置上;彎管是這樣固定的，即它的一個徑向方向上斷面，基本上位于一個與所述軸線垂直的加工平面上，當(dāng)所述支架繞所述軸線旋轉(zhuǎn)時，所述斷面的圓心基本上位于所述軸線上;一加工頭位于所述的加工平面上，靠近所述軸線，并能對所述表面的一個環(huán)形區(qū)(沿所述徑向方向上的斷面)進(jìn)行加工，這時，所述支架及一固定于它上面的彎管，在所述驅(qū)動裝置的作用下，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使所述的環(huán)形區(qū)移過加工頭。
固定裝置可以是一墊塊，彎管即固定在它上面。該墊塊的外形制作成與彎管的曲率直徑和半徑相適配，整個設(shè)備設(shè)計成，僅適合于加工形狀基本相同的彎管的內(nèi)表面?？梢杂脤|塊，或支架連同它上面的墊塊，從驅(qū)動系統(tǒng)上拆下，更換另一種的方法，以適配在同一設(shè)備上加工具有不同的曲率外直徑和(或)半徑彎管的內(nèi)表面。另一種方案是，墊塊是可調(diào)的，以便能將一定范圍的曲率外直徑和(或)半徑的彎管固定在它上面。
至少對一種具有一定曲率半徑的彎管來講，支架相對于驅(qū)動系統(tǒng)是可移動的。較好的方案是使支架能這樣移動，即能使彎管上的徑向方向上的斷面，連續(xù)地位于與旋轉(zhuǎn)主軸線相垂直的加工平面上，其圓心也是與此軸線重合。為此目的，較好的方案是使此支架能統(tǒng)一樞軸轉(zhuǎn)動，該樞軸軸線與主軸線呈直角，但不相交，而是位于其一側(cè)。對固定于此支架上的彎管而言，此樞軸軸線與彎管的曲率圓心重合，或極其靠近。
支架和驅(qū)動系統(tǒng)的整個裝置的較好方案是，當(dāng)支架繞主軸線旋轉(zhuǎn)時，彎管與支架一起旋轉(zhuǎn)，這樣，彎管的徑向方向上的斷面將始終位于加工平面上，且其圓心與主軸線重合。
加工頭應(yīng)該是對將熔敷于彎管內(nèi)表面上的材料，例如焊接金屬，適合于操作的一種。加工頭的較好方案是能將其位置調(diào)成這樣，當(dāng)支架及固定于它上面的彎管旋轉(zhuǎn)時，它可以將熔化的材料涂敷于一基本呈環(huán)形的表面上，此熔敷區(qū)平行于，位于或靠近加工平面。也就是說，加工頭適合于將材料熔敷于一個位置確定的彎管徑向方向斷面的內(nèi)表面四周。所以，隨著支架的轉(zhuǎn)動，彎管的徑向斷面將連續(xù)地位于加工平面的位置，加工頭即可將材料連續(xù)地熔敷于沿彎管的基本上呈環(huán)形的熔敷區(qū)，這樣便可以在彎管的內(nèi)表面上形成一個襯層。
支架的某一部件，如它上面的墊塊是可移動的，它可以步進(jìn)方式或連續(xù)地，將彎管的徑向斷面移到加工平面上。為此目的，較好的方案是設(shè)置一分度動作拆置，或一連續(xù)動作裝置，以便能調(diào)節(jié)墊塊和一固定于它上面的彎管，相對于驅(qū)動系統(tǒng)的位置，方法是使墊塊繞其樞軸軸線轉(zhuǎn)動。這種動作裝置可以與驅(qū)動系統(tǒng)無關(guān)，也可以由它驅(qū)動。然而，不論在哪種情況下，較好的方案是使動作裝置的操作，基本上與支架的旋轉(zhuǎn)運動是同步進(jìn)行的。也就是說，動作裝置最好能夠使加工頭這樣進(jìn)行操作當(dāng)支架在驅(qū)動系統(tǒng)作用下每旋轉(zhuǎn)一周，同時也已涂敷完一環(huán)形涂敷區(qū)，且至少有一個基本完整的環(huán)形區(qū)移過了加工平面。
很容易理解，動作裝置的這種同步操作，將根據(jù)操作方式是分度的或是連續(xù)的，形成不同的材料涂敷形式。所以，當(dāng)支架以分度方式旋轉(zhuǎn)時，順次形成的涂敷區(qū)，將基本上是一個個真正的環(huán)形，且彼此緊靠在一起。但當(dāng)支架連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，則每個涂敷區(qū)將是由挨次形成的涂敷區(qū)構(gòu)成的，完整螺旋形的一圈。
當(dāng)然，一彎管的弧長，由徑向方向最外端的最大值，逐步向內(nèi)減少，直達(dá)最內(nèi)端的最小值。如果假定，由驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動支架及固定于它上面的彎管以恒速旋轉(zhuǎn)，且加工頭保持靜止不動時，根據(jù)上面已述及的設(shè)備操作情況，將導(dǎo)出許多不同的結(jié)果。其中最主要的結(jié)果如下述(a)彎管的整個內(nèi)表面都以材料涂敷上，由于挨次相鄰的涂敷區(qū)在沿徑向方向上最外端的弧長上，離得極近，則彼此間會產(chǎn)生插入或重疊現(xiàn)象。
(b)未能將內(nèi)表面全部涂敷上，這是由于相鄰的涂敷區(qū)未能相互插入或重疊，或者雖然在彎管徑向方向上的內(nèi)弧長度上，是相互已經(jīng)插入或重疊的，但在徑向方向上外弧長度上都是彼此有間隔的。
總的來說，這些結(jié)果都是不利的，結(jié)果(b)則與形成涂敷層的目的相違背。從結(jié)果(a)來看，如果在彎管徑向方向的外弧長度上，每單位面積上涂敷有符合要求的足夠量的材料的話，則沿其內(nèi)弧長度上將會涂敷過量的材料。從結(jié)果(b)來看，在徑向方向的內(nèi)弧長度上是涂敷有足夠量的材料的，既便這樣，在徑向長度外弧長度上，彎管的內(nèi)表面將露出來，就是說，裸露的內(nèi)表面并未通過涂敷加工將其保護(hù)起來。
本發(fā)明的設(shè)備的較優(yōu)方案是，至少在彎管所要求的弧長上，在彎管的整個內(nèi)表面上，涂敷有完整的襯層，其厚度至少有達(dá)到最小值。如果需涂敷耐腐蝕襯層，此設(shè)備可在整個內(nèi)表面上涂敷厚度基本上均勻的襯層。如果需涂敷耐磨損的襯層，則所需要的襯層應(yīng)是這樣的在彎管內(nèi)表面的徑向方向外弧長度上的襯層厚度，應(yīng)大于徑向方向內(nèi)弧長度上的襯層厚度，因為對用于輸送具有摩擦性質(zhì)材料的管道中的彎管來說，這些材料的摩擦作用，在彎管內(nèi)表面的外側(cè)部位較大。
根據(jù)本發(fā)明提出的第一種設(shè)備在操作時，其加工頭是靜止不動的，驅(qū)動系統(tǒng)使支架，以及固定于它上面的彎管旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)一周的過程中，其速度則在最大和最小值之間變化。在此設(shè)備中，當(dāng)加工頭分別在徑向內(nèi)弧長度和外弧長度上涂敷材料時，其旋轉(zhuǎn)便以最大和最小的速度進(jìn)行，這樣，涂敷的材料量，也就是厚度，在某種程度上也是涂敷區(qū)的寬度，從徑向外弧長度到徑向內(nèi)弧長度是逐步增加的。
在第一種設(shè)備的改型設(shè)備中，驅(qū)動系統(tǒng)以基本上恒定的速度使支架及固定于它上面的彎管旋轉(zhuǎn)。然而，在此實例中，在旋轉(zhuǎn)一周的過程中，向加工頭供給涂敷用料裝置的供料速度，卻是變化的。在此改型設(shè)備中，當(dāng)加工頭分別位于徑向外弧長度和內(nèi)弧長度上時，供料速度將在最大值和最小值之間變化。操作過程仍然是這樣，涂敷料的量，也就是涂敷襯層的厚度，在一定程度上也是涂敷區(qū)的寬度，從徑向內(nèi)弧長度處逐步向徑向外弧長度處增大。在此改型設(shè)備中，驅(qū)動系統(tǒng)也可以如前段所述的那樣，使旋轉(zhuǎn)速度是變化的。
對第一種設(shè)備及其改型來說，較優(yōu)的方案是，分別按連續(xù)循環(huán)的方式變化旋轉(zhuǎn)速度和供料速度。然而，在每種情況下，可以使涂敷料的厚度基本上是一定的，或者是厚度隨涂敷區(qū)的加寬而增大。在每種情況下，也可以使相鄰的涂敷區(qū)彼此插入或部分重疊，并以這種方式在彎管的內(nèi)表面上形成連續(xù)的襯層。襯層最好是，其厚度基本上是均勻的，或者在徑向外弧長度上的厚度，較在徑向內(nèi)弧長度上的厚度大。
在所提出的第二種設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)和涂敷料的供給二種速度或其中之一種速度，基本上是一定的。然而，在這種設(shè)備中，加工頭是如此裝置的，它可以振動，其振動軌跡所在平面通過主軸線，由驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動的支架繞此軸線旋轉(zhuǎn)。這種設(shè)備的操作過程是這樣的，加工頭的振動平面，基本上與正在涂敷材料的彎管處的弧線平行，但位于已形成的涂敷區(qū)的一側(cè)。
使加工頭產(chǎn)生振動的振動裝置，較優(yōu)的方案是，它的振動幅度是可變的，如果需要的話，振動頻率也是可變的。振動裝置的操作，主要是變化加工頭的振動幅度。當(dāng)加工頭在徑向內(nèi)弧長度上涂敷材料時，振動幅度最小，當(dāng)在徑向外弧長度上時，幅度最小，這樣，加工區(qū)的寬度便由內(nèi)弧長度向外弧長度增大。
加工頭的振動運動也可以與第一種設(shè)備及其改型設(shè)備的各種動作特點結(jié)合起來，這樣便能對在加工區(qū)涂敷的材料量進(jìn)行全面的控制。在這種情況下，最有效果的變化支架的旋轉(zhuǎn)速度。
很容易理解，當(dāng)旋轉(zhuǎn)彎管，以使它的一個徑向方向上的斷面位于一加工平面上，并且該斷面的圓心仍與旋轉(zhuǎn)軸線重合，則彎管的其他部分將偏離此主軸線。所以，如果此徑向斷面恰是彎管的中間斷面，則此彎管的兩端都將位于主軸線的一側(cè)，并整體地繞此軸線旋轉(zhuǎn)。在考慮如何將加工頭放置于彎管內(nèi)時，必須考慮此情況。
設(shè)備的較優(yōu)方案是有一加工頭夾持臂，在其一端安裝有加工頭。夾持臂或是可伸縮的，或是可移開的，以便能將彎管固定到支架上，或者在將彎管固定到支架上之后，可將彎管穿入到夾持臂的一端處。不論在何種情況下，當(dāng)彎管固定好之后，便可以調(diào)整夾持臂的位置，即從主軸線成一定角度的方向，伸入到彎管中，并將加工頭定位在，或靠近于加工平面上，該平面即彎管的一個徑向方向上的斷面。當(dāng)將夾持臂如此定好位之后，最好是又處于這樣一個平面上，該平面包括有主軸線，或與其十分平行。該平面最好還是這樣一個平面，即彎管的曲率中心就在，或極其靠近此平面。
伸入夾持臂的方向與主軸線的夾角，取決于彎管的曲率半徑和本身的直徑，以及臂的橫向尺寸。還有，夾持臂伸入到彎管中的程度，也取決于這些因素，以及彎管的弧長。為了最大限度地利用本發(fā)明，彎管的參數(shù)應(yīng)該是這樣的，即夾持臂可以伸入到，至少稍微超過彎管的一半弧長處。所以，當(dāng)夾持臂伸入到彎管的一個端口內(nèi)之后，便可以對至少一半長度的彎管內(nèi)表面進(jìn)行涂敷加工，之后，將彎管調(diào)轉(zhuǎn)方向，以便對其余的內(nèi)表面進(jìn)行涂敷加工。很容易理解，除了那些曲率半徑和內(nèi)徑很大的彎管以外，一般彎管的幾何參數(shù)，如果在對彎管進(jìn)行局部涂敷之后，而不將彎管調(diào)轉(zhuǎn)過來的話，將會妨礙對整個內(nèi)表面進(jìn)行涂敷。
對加工頭來講，最方便的是始終保持一種基本上固定賣位向。此外，不管加工頭如何振動，上面以提及，并且下面還要說明的是，加工頭基本上始終位于加工平面上，彎管的一個規(guī)定的徑向方向斷面也位于此加工平面上，以便將材料涂敷于此斷面四周。所以，在這情況下，彎管是相對于，和圍繞位于其中的加工頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的。為了實現(xiàn)這種相對旋轉(zhuǎn)，至少在規(guī)定的徑向方向上的斷面與夾持臂伸入彎管的端口有一定距離的情況下，需要使夾持臂相對于主軸線的移動，與彎管的旋轉(zhuǎn)是同步進(jìn)行的。
如果考慮到夾持臂是有縱向軸線的，則很容易明白，夾持臂相對于主軸線所能實現(xiàn)的最好的運動方式。這種運動方式是，夾持臂的軸線劃出一個旋轉(zhuǎn)錐體的軌跡線，錐頂是加工頭。最好是使旋轉(zhuǎn)錐體的軸線，基本與主軸線是重合的，或夾角極小。同時，夾持臂最好是使其相對于本身軸線的位向基本上保持不便。
為了容易實現(xiàn)夾持臂的這種運動，同時保持加工頭的位向基本不變，加工頭最好是以樞軸方式安裝在夾持臂的一端。還有，夾持臂中最好有一對長桿件，它們由許多連接件連接，并構(gòu)成一四連桿機構(gòu)。加工頭可以是連接件，或者安裝在連接件上，或與連接件具有固定的位置關(guān)系。
由轉(zhuǎn)臂裝置使夾持臂產(chǎn)生運動，該裝置在安裝有加工頭的夾持臂的另一端，與夾持臂聯(lián)動，并由使支架繞主軸線轉(zhuǎn)動的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，或獨立于此驅(qū)動系統(tǒng)。在本發(fā)明提出的一種設(shè)備中，轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動裝置中有筒狀軸，這樣便可以使此裝置繞主軸線旋轉(zhuǎn)了。從此筒狀軸向偏離主軸線的一側(cè)伸展的轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動裝置，至少形成一個支承臂。最好是有兩個支承臂，二者在主軸線方向上相隔一定距離。在支承臂上安裝有環(huán)狀部件，其軸線位于主軸線的一側(cè)，最好是與主軸線平行，或基本平行。在這些環(huán)狀部件中，安裝有夾持臂支承部件，此部件與環(huán)狀部件之間可進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動。夾持臂穿過並安裝在支承部件上，并可擺動。操作過程是這樣的，當(dāng)轉(zhuǎn)動裝置的筒狀軸，與由驅(qū)動裝置驅(qū)動的支架同步旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)臂和它上面的環(huán)狀部件即繞主軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)環(huán)狀部件旋轉(zhuǎn)時，此部件與支承部件之間也有相對旋轉(zhuǎn)運動。夾持臂相對于環(huán)狀部件的軸線進(jìn)行擺動，但相對于它本身軸線的位向關(guān)系仍保持不變。
當(dāng)加工頭在涂敷區(qū)操作時，它可以在此區(qū)的兩側(cè)往返運動。最方便的是，加工頭的往返運動的幅度是變化的，這樣，在彎管的內(nèi)弧長度長，幅度最小，在外弧長度上，幅度最大，因而，涂敷區(qū)的寬度也由內(nèi)向外增大?？梢杂蓨A持臂的往返裝置使加工頭往返運動。該裝置可以使夾持臂沿縱向往返運動，從而使加工頭往返運動。
在本發(fā)明提出的一種設(shè)備中，往返裝置中包括一凸輪，它可使凸輪隨動件往返運動。凸輪隨動件的運動即可以傳給以樞軸方式運動的部件。安裝在夾持臂支承部件中的夾持臂位于上述以樞軸方式運動的部件附近，由此便可使夾持臂產(chǎn)生縱向的往返運動。
最好是，夾持臂支承部件是一個基本呈環(huán)形的框架，它內(nèi)中安裝一軛架。后者是這樣安裝于框架中的，它可繞第一個軸線擺動，該軸線位于一個基本上垂直于主軸線的平面中。一萬向架裝在軛架中。在萬向架上，或萬向架中安裝有可以樞軸方式擺動的夾持臂。萬向架可繞一個與第一個軸線平行的第二個軸線擺動。凸輪隨動件的往復(fù)運動作用于軛架，然后通過萬向架作用于夾持臂。
最好是借助一杠桿系統(tǒng)，將凸輪隨動件的往復(fù)運動使用軛架。但是至今所說明的夾持臂的往復(fù)運動的幅度是恒定不變的。最有利的是，杠桿系統(tǒng)的兩個杠桿臂是按樞軸方式連接起來的。這些平行于第一個和第二個軸線的桿臂中的一個，可通過調(diào)節(jié)裝置，在縱向上進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣便可以使夾持臂，也就是加工頭的往復(fù)運動的幅度，按要求進(jìn)行變化。
調(diào)節(jié)裝置包括有，轉(zhuǎn)臂件上環(huán)狀部件周邊的偏心表面，或者這些環(huán)狀部件中的一個，安裝有以樞軸方式運動的部件，往復(fù)裝置可對此部件起作用。在這種情況下，調(diào)節(jié)裝置包括有第一個板狀部件，它安裝在環(huán)狀部件的框架上，是可調(diào)節(jié)的，以便限定板狀部件，在平行于第一個部件和安裝于框架中萬向架的第二個軸線的方向上的運動。調(diào)節(jié)裝置中，還包括一個安裝于第一個板狀部件中的滾輪，它壓在二環(huán)狀部件，或其中一個的偏心表面上。這樣，應(yīng)環(huán)狀件與轉(zhuǎn)臂件旋轉(zhuǎn)時，板狀部件則在相反方向上被調(diào)節(jié)。往復(fù)裝置安裝在第二個板狀件上，此板狀件最好與第一個板狀件基本上是平行的。以這種方式調(diào)節(jié)第一個板狀部件，就可以實現(xiàn)對、樞軸連接部位(位于往復(fù)裝置的二桿臂之間)的調(diào)節(jié)，以及對這些桿臂中的一個在其縱向方向上的調(diào)節(jié)。其結(jié)果是，夾持臂，也包括加工頭，將隨轉(zhuǎn)臂裝置的旋轉(zhuǎn)，變化其往復(fù)運動的幅度。
如果使用本發(fā)明提出的設(shè)備，以堆焊方式對彎管進(jìn)行復(fù)面加工的話，加工頭就可以用一焊頭。最方便的堆焊方法是使用消耗性電極絲，由電極絲供給裝置向焊頭送絲。然而，此設(shè)備也可用于粉末料焊，此時，由一粉末供給裝置向焊頭供給合金粉末。粉末被電極絲熔化，并形成一層符合要求的涂敷層。
用于焊接的電極絲將通過夾持臂的整個長度，并達(dá)到焊頭處。為此目的，在夾持臂上可安裝一焊絲送進(jìn)裝置，例如安裝在安裝焊頭一端的夾持臂上的另一端。焊絲送進(jìn)裝置可以采用通用的型式，由焊絲盤(裝在送進(jìn)裝置上或附近)將焊絲送至焊絲送進(jìn)裝置處。從此送進(jìn)裝置處，焊絲通過一沿夾持臂裝置的導(dǎo)管被送到焊頭處。最好是，使穿過導(dǎo)管的焊絲再穿過一彎導(dǎo)管，該管可改變焊絲沿平行于夾持臂縱向移動的方向，使再沿基本上平行于加工平面的方向移動。此彎導(dǎo)管最好是一段彎管或彎槽鐵，如采用彎槽鐵，可在它上面安裝一些滾輪，以使焊絲沿槽鐵的彎度移動。
如果進(jìn)行粉末料焊時，可采用一粉末送進(jìn)裝置以使合金粉末沿夾持臂的全長移動。最好將粉末送進(jìn)裝置安裝在夾持臂上，安裝焊頭所在一端的另一端。由料箱處將料送至粉末送進(jìn)裝置處，此料箱也可安裝在夾持臂的另一端上，或附近處。一種很簡單的裝置是，將粉末送至送進(jìn)裝置的送料管中，再沿安裝在夾持臂上的送料管，將料送到安裝于焊頭附近的粉末計量裝置中。送料裝置中包括一進(jìn)料室，料從料箱外送入到此進(jìn)料室中，此進(jìn)料室中有一柱塞，可依次地將粉末推入到送料管中，并可使其沿此管流走。進(jìn)料室可以是一套筒，內(nèi)中有一柱塞，并與它同心。由一凸輪間斷地將此套筒向送料管的進(jìn)料口處推進(jìn)。一回復(fù)彈簧可使套筒回復(fù)原位，以便進(jìn)行下一次推進(jìn)。粉末計量裝置可以是通用的形式，由送料管將料送入到計量裝置中，再將粉末送至伸出于焊頭之外的電極絲附近。
在另一種裝置中，一合金粉末料斗和一計量裝置安裝于夾持臂上，安裝有焊頭一端的另一端。由計量裝置將粉末恒定地送入到一導(dǎo)管中，或送入到一很薄的，無接頭的運送帶上，此帶經(jīng)過夾持臂全長，并從它上面將粉末送到從焊頭中伸出的電極絲附近處。
在另一裝置中，合金粉末可以作為芯料，封在做成空心的電極絲中。在此裝置中，需選擇焊絲單位長度上的空心管對芯料的重量比，以及空心管和芯料的成分，以便確定出合宜成分的焊接金屬，并獲得符合要求的涂敷材料。很清楚，對用粉末計量裝置供料的裝置來說，也存在上述問題。但在這種情況下，根據(jù)需要，可以通過計量裝置改變焊料的成分。
為了更好地說明本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)行說明。
圖1所示為彎管固定和轉(zhuǎn)動部件總成的透視圖;
圖1A所示為圖1所示部件總成的平面圖;
圖2和圖2A與圖1和圖1A是相應(yīng)的，只是驅(qū)動裝置不同;
圖3所示為側(cè)視圖，部分為斷面圖，圖1和圖2所示部件總成的右側(cè)為一夾持臂部件總成;
圖3A所示為圖3所示部件總成的透視圖;
圖4和5所示為圖3所示的部件總成上的另一種框架和軛架的放大圖;
圖6所示為圖5所示的框架的軸向視圖;
圖7所示為圖5所示軛架的透視圖;
圖8所示為圖5所示萬向架的透視圖;
圖9所示為振動部件，用于振動夾持臂;
圖9A所示為自圖9的Ⅸa-Ⅸa線所取的斷面圖;
圖10所示為圖9所示部件的透視圖;
圖11至13詳細(xì)地示出了圖9所示的振動部件的各個零件;
圖14和15各示出了金屬粉末供給裝置的側(cè)面和軸向視圖;
圖16示出了圖14所示某個零件的另一種構(gòu)造;
圖17和18分別示出了一粉末送給裝置的平面圖和側(cè)視圖。
附圖示出了本發(fā)明的一個實施例中的各個部件總成和設(shè)備的各零件。該設(shè)備主要用于以堆焊方法彎管復(fù)面，顯而易見的是，該設(shè)備也適合于對其他類加工件進(jìn)行復(fù)面和處理。
圖1和1A所示為一彎管加工設(shè)備的彎管固定和轉(zhuǎn)動部件總成10。它包括有一驅(qū)動系統(tǒng)和一可調(diào)輸出電動機12以及一驅(qū)動架14。驅(qū)動架14由電動機12驅(qū)動，繞一主要水平的X軸線轉(zhuǎn)動。呈三角形的彎管支承架16安裝在驅(qū)動架14上，它上面有一些墊塊18，彎管20即可由壓板(未示出)固定在這些墊塊上。整個設(shè)備設(shè)計成，將彎管20固定到墊塊18上之后，彎管20的一個位于徑向上的，選定的圓形截面即位于一個與X軸垂直的加工平面上，并使此徑向截面的圓心在此軸線上。這樣，當(dāng)支架14、16在電機12的作用下轉(zhuǎn)動時，彎管20即可繞X軸線旋轉(zhuǎn)，且可使選定的加工截面仍保持上述位向關(guān)系。
一支承板11從支架14上突出來，它有一軸頸13。支承板11上的軸頸13的軸線基本上與X軸同心。支承板11和軸頸13可與支架14一起轉(zhuǎn)動，它們的作用將在下面說明。
圖2和圖2A所示的設(shè)備與圖1和1A所示的結(jié)構(gòu)不同，但在操作上是相同的，相同的標(biāo)號代表相同的零件。然而，在圖2和2A所示實例中，變速電機12安裝在支架14上的圓形板15附近，它通過一輸出齒輪總成17(與圓形板15圓周上的齒19咬合)，使支架14繞X軸線轉(zhuǎn)動。還有，滾輪21用于支承支架14的環(huán)形件23，以使其易于轉(zhuǎn)動。對圖1和1A所做的下述說明，對圖2和2A所示的具有不同結(jié)構(gòu)的設(shè)備也同樣適用。
焊頭22的位置在加工平面上。焊頭22始終是垂直的，以便在彎管20轉(zhuǎn)動時，將金屬焊到彎管20加工部位的底面上，并在該部位形成一環(huán)形焊區(qū)。為了使焊頭22保持垂直，可將它安裝在夾持臂23的一端，且可擺動。夾持臂為一曲上，下臂24、26構(gòu)成的四連桿機構(gòu)，其長度可伸入到彎管20的一端。臂24、26的外端與轉(zhuǎn)動裝置連接(以樞軸方式)，下面將予以說明。
支承架16安裝在支架14上，它可繞銷子28擺動。銷子28的軸線與X軸線垂直，但不相交，偏在一側(cè)。該銷子軸線也是彎管20的曲率中心。這樣，當(dāng)焊完彎管20上選定截面上的焊區(qū)之后，支承架16即轉(zhuǎn)過一些，以便對加工平面上彎管20的另一相鄰徑向截面，進(jìn)行加工。此過程可繼續(xù)到，將彎管20的至少一半長度，在管內(nèi)以焊接金屬涂敷完之后，使彎管調(diào)換方向，以便對余下的長度進(jìn)行涂敷處理。
為使支架16擺動，在它上面安裝有滾輪25，它可在支架14面上滾動。在支架16的圓弧形周邊上，有許多齒27或一鏈條。支架14下面安裝一電機29，此電機通過一減速機構(gòu)(未示出)，驅(qū)動一鏈輪31，該鏈輪與鏈條或齒27嚙合。鏈輪31固定在軸35上，該軸穿過支架14。當(dāng)電動機12使支架14轉(zhuǎn)過一圈之后，電動機29即可使支承架16以步進(jìn)方式擺動，或者在電動機12使支架14轉(zhuǎn)動的過程中，電動機29使支承架16連續(xù)擺動。支承架16的擺動可分別使焊頭22焊出環(huán)狀堆焊焊道，或者連續(xù)的螺旋狀堆焊焊道。然而，在這二種情況下，在彎管20整個內(nèi)表面的至少一部分表面上，焊接金屬多數(shù)是形成了連續(xù)的覆蓋層。
圖3示出了彎管加工設(shè)備的夾持臂轉(zhuǎn)動部件總成30。如圖2和圖3所示，臂24、26從部件總成10伸展到部件總成30，并對X軸線傾斜一很小的角度，例如約20°。如圖3和3A所示，部件總成30包括一轉(zhuǎn)動裝置，其夾持臂24、26的外端頭以樞軸方式連接。轉(zhuǎn)動裝置中有一筒形軸32，借助它可繞X軸線轉(zhuǎn)動，一對徑向轉(zhuǎn)臂件34、36焊在筒軸32上。部件總成30借助筒軸32固定在支架14上，筒形軸32固定在軸頸13上。部件總成30與支架14可一起繞筒形軸32轉(zhuǎn)動，因為已用螺栓37固定住軸頸13的凸緣39和轉(zhuǎn)臂件34。在圖3中，各以實線和虛線表示，在支架14(為易于看清，未畫出)和彎管20轉(zhuǎn)過180°后，各個部件的情況。
轉(zhuǎn)臂件34、36上各有一支板38、39。支板38、39的外端各有一環(huán)狀部位40、41，它們的軸線與X軸線平行。轉(zhuǎn)臂件34上的環(huán)狀部位40，離部件總成10的距離，較轉(zhuǎn)臂件36上的環(huán)狀部位41近些，其軸線離X軸線也近些。環(huán)狀部位40、41中，有一框架42，如圖4所示，還有一矩形軛架總成44，其中在萬向架49和銷軸46上固定的夾持臂24、26，可以擺動?？蚣?2上的滾柱45，可使環(huán)40、41與位于它中間的框架42之間，產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。
部件總成30的總的操作方式是這樣的，當(dāng)它與支架14、16同步轉(zhuǎn)動時，夾持臂24、26一方面按一基本上呈錐形的軌跡，繞X軸線旋轉(zhuǎn)，另一方面在環(huán)40、41內(nèi)轉(zhuǎn)動。這樣，當(dāng)環(huán)40、41在轉(zhuǎn)它的框架42轉(zhuǎn)動時，夾持臂24、26仍能基本上保持它們之間的相對位置不變，即使夾持臂24位于上方。由于這種情況，由夾持臂24、26，將它們以及焊頭以樞軸方式連接起來的連接件所構(gòu)成的四連桿，可使這些零件的位向基本上保持不變。
圖5示出了框架42和軛架總成44的較優(yōu)設(shè)計方案的部分視圖。圖5所示部件的結(jié)構(gòu)與圖4所示的是相同的，但為了易于說明問題，其中未將滾輪45示出。還有，應(yīng)該指出的是，圖5所示的框架和軛架總成的下半部，與詳細(xì)畫出的它的上半部，基本上是對稱的。為清楚起見，圖6至8示出了圖5所示部件的幾個零件。
如圖7所示，軛架總成44中有一軛架47，一般呈矩形并且有傾斜的四個角。軛架47上有一管形件47a，它與軛架的一個邊為一個整體。還有，轉(zhuǎn)臂件36的上軛架47與轉(zhuǎn)臂34上的軛架不同，因為在它的一個側(cè)邊上有一向外伸出的桿件47b，該側(cè)邊與管形件47a相對。框架42有一空腔，其總的形狀與軛架47的是相似的，一側(cè)有一凹部42a，用于放置管形件47a。在凹部42a中安裝一樞軸42b，它穿過凹部47a中的軸承，這樣，軛架47便能繞Y軸轉(zhuǎn)動，此軸線與X軸線垂直，但位于一側(cè)，這樣便可使管形件47a的對面邊框，相對于框架42所在平面擺進(jìn)或擺出。
在軛架47中安裝一萬向架49，如圖8所示為一方框形件。在萬向架49的兩端各有一個樞銷49a，它們安裝在軛架47支承孔47c的軸承49b中，這樣，萬向架49即可相對于軛架47所在平面，繞Z軸線擺進(jìn)或擺出。Z軸線與軛架47的樞軸軸線Y平行。Z軸線一般多穿過X軸線。
圖5所示的焊頭夾持臂24、26穿過萬向節(jié)49，以銷子46固定在萬向節(jié)49中，并可擺動，此情況與圖4所示相同。銷子46的軸線基本上與框架47和萬向節(jié)49各自的Y、Z軸線垂直，基本上也垂直于X軸線。
滾柱45能使框架42和它的軛架總成44，在各個方向上保持它們間的相對位置，如圖4和5所示。銷子46可使夾持臂24、26，相對于萬向架49擺動，因而當(dāng)部件總成30繞X軸線轉(zhuǎn)動時，夾持臂的運動軌跡為一旋轉(zhuǎn)錐體。然而，由于軛架47具有可繞Y軸線擺動的自由度，萬向架49有轉(zhuǎn)Z軸線的自由度，因而，夾持臂24、26即可沿縱向振動，相應(yīng)地使焊頭22振動。
上面已對轉(zhuǎn)臂件34的環(huán)狀部位40中安裝的框架42和軛架總成44的主要特點做了說明。轉(zhuǎn)臂36的環(huán)狀部位41也具有同樣特點。但轉(zhuǎn)臂36的環(huán)狀部位41還安裝有振動裝置36a的一些零件，用于使夾持臂24、26和焊頭22產(chǎn)生振動。
圖9、9A和10示出了振動裝置36a，圖11～13示出了它的一些零件。振動裝置36a大多安裝在轉(zhuǎn)臂件36的環(huán)狀部件41，框架42和軛架44的表面上。轉(zhuǎn)臂件36位于轉(zhuǎn)臂件34的一側(cè)，如圖3所示。振動裝置36a包括一個振動器固定板50，調(diào)整環(huán)51，振動器總成52和一振動調(diào)節(jié)裝置53。固定板50和環(huán)51各有一中間孔50a，51a，其形狀可允許軛架47和萬向架49在其中擺動。螺旋51c將板50固定到框架42上，該螺栓穿過板50上的孔50b，旋入框架42的螺旋孔42c中。環(huán)51位于框架42和板50之間的位置，其中孔的輪廓線中止于將板50固定的螺栓的外面。旋入到環(huán)51螺旋孔51b的螺栓(未示出)，穿過了板50的槽50c，這樣，環(huán)51在樞軸軸線Y、Z方向，相對于板50，可做有限的移動。
以螺栓(未示出)穿過環(huán)51的孔51d，旋入到樞軸支架54底板54a的螺旋孔54c中，便可將樞軸支架54(見圖11)固定到環(huán)51上。固定后，樞軸支架54的支板54b即穿過板50的槽孔50d，這樣，即可使樞軸支架54的固定孔54e位于與環(huán)51相距較遠(yuǎn)的板50的一側(cè)。支板54b與槽50d的間隙可使環(huán)51相對于板50進(jìn)行移動。
振動器總成52固定在與環(huán)51相距較遠(yuǎn)的固定板50的一個表面上，它包括一圓形凸輪板55，它中間有一凸輪導(dǎo)槽55a，和一由桿件56、57、58組成的桿件系統(tǒng)。桿件56連接在板50的支架59上，這樣它便可以繞一固定為軸線56a擺動。在它兩個端頭的中間部位，安裝有螺栓59，其螺桿即為凸輪隨動件，并插在導(dǎo)槽55a中。當(dāng)電機60驅(qū)動板55轉(zhuǎn)動時，桿件56的離軸線56a較遠(yuǎn)的一端，將相對于板50做反復(fù)的靠近和遠(yuǎn)離的動作。桿件57的第一個桿臂57a上有一個槽57c，螺栓61的螺桿部分自其中穿過。該螺栓固定在桿件56的遠(yuǎn)端。桿件57的第二個桿臂57b與桿臂57a平行，但彼此間拉開一定距離。桿件62將桿臂57a和57b連接起來，此桿件穿過固定在固定板50上的套筒63上。桿臂57b的遠(yuǎn)離桿件62的端部，以樞軸方式裝置在螺栓64(其軸線為57d)上，螺栓64將第二桿件58的一個端部及夾在它們之間的桿件62端部連接起來。桿件58的另一端部，借助一萬向接頭65，連接到軛架47的外伸桿件47b上。在桿件58的兩個端部之間部位，桿件58借助螺栓66(穿過二桿件58上的各自一個槽孔58b和孔54c)與樞軸支架54的支板54b連接起來，這樣，便可使桿件58繞58a軸線進(jìn)行擺動。
軸線56a、57d和58a彼此是平行的，與桿件62的軸線也平行。這些軸線與調(diào)整環(huán)51相對于板50可以移動的方向是垂直的。此方向與軛架和萬向架49的軸線Y、Z的方向平行。此裝置的操作過程是這樣的，凸輪板55轉(zhuǎn)動時，將使桿件56擺動，從而相應(yīng)地使桿臂57a，桿件57的桿臂57b，繞桿件62的軸線擺動，并使桿件58繞軸線58a擺動。桿件56、57和58反復(fù)地擺動，從而引起軛架47繞軸線Y，萬向架49做振動式擺動，由此引起焊頭夾持臂24、26以及焊頭22沿其縱向反復(fù)振動。
振動調(diào)整裝置53中包括有部件總成30轉(zhuǎn)臂件36上的環(huán)狀部位41的圓周表面41a，此表面與該環(huán)的內(nèi)表面是偏心的，滾輪45在內(nèi)表面上轉(zhuǎn)動。裝置53中還包括滾輪67，此滾輪固定在調(diào)整環(huán)51上，并壓在環(huán)狀部位41的偏心面上。當(dāng)部件總成30轉(zhuǎn)動時，環(huán)41即繞X軸線，并相對于其框架42和軛架總成44轉(zhuǎn)動。然而，固定板50和調(diào)整環(huán)51是固定的，并且與框架42之間不會產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，而滾輪67壓在上面的環(huán)41的偏心表面41a則轉(zhuǎn)動。由于此表面是偏心的，因而當(dāng)環(huán)40轉(zhuǎn)動時，調(diào)整環(huán)51即將在由固定板50的槽孔50c和50d限定的極限位置之間，產(chǎn)生振動。環(huán)51的振動將使樞軸支架54在槽50d中產(chǎn)生振動，從而使樞軸軸線58a和桿件58的有效機械系統(tǒng)產(chǎn)生振動?？偟慕Y(jié)果是，焊頭夾持臂24、26，因此連帶焊頭本身的振動幅度是逐步變化的。
前已述及，當(dāng)夾持臂24、26按一錐形軌跡運動時，夾持臂彼此間的位向關(guān)系仍保持不變。還述及，當(dāng)環(huán)40、41繞X軸線轉(zhuǎn)動時，它們與它們內(nèi)中的框架42及擺動件總成之間將產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。因而，需要設(shè)計出一些限制機構(gòu)，以保持住前述的位向不變的關(guān)系和相對轉(zhuǎn)動的關(guān)是。圖3示出了一種方便的設(shè)計方案，在框架的遠(yuǎn)離振動裝置36a的一側(cè)，在部件總成30轉(zhuǎn)動臂36的框架上，同心地安裝一帶齒輪36上。在此方案中，鏈條36c繞過輪子36b和另一同樣帶齒的輪子36d，該輪是固定不動的，軸線與X軸線重合，這樣即可使框架不轉(zhuǎn)動，因而可使夾持臂24、26之間保持位向不變(即使一個位于另一個之上)。在這種情況下，框架只繞該固定輪旋轉(zhuǎn)，但不繞本身的軸線轉(zhuǎn)動。很容易理解，另外一些設(shè)計方案也是可行的。
圖14和15詳細(xì)地示出了，向加工面送進(jìn)焊料的裝置。在此裝置中所用焊料是供消耗的電極絲68和合金粉，二者是通過夾持臂24、26，從各自的料箱中送進(jìn)來的。
電極絲是沿導(dǎo)管69，再通過導(dǎo)管70送進(jìn)來的。導(dǎo)管70是曲線形狀，可將電極絲送進(jìn)拉緊滾輪71之間。如圖16所示，導(dǎo)管70的斷面呈V形，并裝有一系列滾輪對72、74，它們可使電極絲流過導(dǎo)管70。然而，在導(dǎo)管70的另一設(shè)計方案中，它僅是簡單的一段曲線管，電極絲通過此管，并由它拉緊。
通過了滾輪71的電極絲68，再穿過安裝在夾持臂76上的夾持器76，焊嘴座78和焊嘴80。焊嘴80的底端面與彎管20的內(nèi)表面有一段距離，以便使一段電極絲能伸出來。
合金粉末通過導(dǎo)管82(圖17)進(jìn)入到粉末計量裝置86的進(jìn)料器84處。后者，例如，可以是通用的旋轉(zhuǎn)類型的，並由一柔性驅(qū)動裝置(未示出)驅(qū)動。將計量好的粉末。通過管88，從裝置86處送到焊嘴座78處，再經(jīng)過靠近焊嘴80的出料口送出。
在離開焊頭22較遠(yuǎn)的夾持臂24、26的端部，安裝一粉末供料裝置90和一變速驅(qū)動裝置92。圖17和18示意地示出了裝置90。還安裝有一變速電極絲送進(jìn)裝置(未示出)，它可以任一種方便的結(jié)構(gòu)，將電極絲68沿導(dǎo)管69(它穿過上夾持臂24)，送到導(dǎo)管70中。粉末送料裝置90將粉末沿導(dǎo)管82送至計量裝置86處，導(dǎo)管82也同樣穿過夾持臂24。在導(dǎo)管82的進(jìn)料口端，裝置90有一套筒94，它可在凸輪96和回復(fù)彈簧97的作用下，對導(dǎo)管82的端口做往復(fù)運動。當(dāng)套筒94從圖17所示的位置被推向左方時，粉末即可從料斗處經(jīng)過進(jìn)料管98，流入到套筒94之中。當(dāng)套筒在彈簧97的作用下，極快地返回到右方時，粉末即留在后面，這部分是由于慣性，部分是由于固定的柱塞99起了阻擋作用。套筒94可相對于柱塞99運動。
最后，可以理解，可以對前述的結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計，提出變動，變型和(或)添加，但不偏離本發(fā)明的精神或范疇。
權(quán)利要求
1.用于對彎曲管和彎頭管(下稱彎管)的內(nèi)表面進(jìn)行涂敷加工的設(shè)備，它包括一支承架，使支承架繞一主軸線旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，支承架上有可能將彎管在它上面定位的固定裝置，這樣便可使彎管的一個徑向方向上的斷面，基本與所述軸線垂直的加工平面重合，當(dāng)支架繞所述軸線旋轉(zhuǎn)時，所述斷面的圓心也基本上與所述軸線重合，還包括一個加工頭，它定位在所以加工平面上，靠近所述軸線，并可對所述徑向方向斷面四周的所述表面上的一環(huán)形區(qū)，進(jìn)行涂敷加工，這時，所述支架及固定于它上面的一彎管，在所述驅(qū)動裝置的作用下旋轉(zhuǎn)，這樣便可使所述的環(huán)形區(qū)通過加工頭。
2.根據(jù)要求1提出的設(shè)備，其中所述的固定裝置為一墊塊，所述彎管可固定在上面。
3.根據(jù)要求1或要求2提出的設(shè)備，其中的所述支承裝置，其位置相對于所述支承架是可調(diào)節(jié)的，這樣便能將所述彎管的每一個依次相鄰的徑向方向上斷面定位在所述加工平面上，且使每個依次相鄰的斷面圓心基本上與所述軸線重合。
4.根據(jù)要求3提出的設(shè)備，其中所述的固定裝置是一墊塊，它安裝在所述支承架上，其位置可借助繞一樞軸進(jìn)行擺動的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，此樞軸的軸線與主軸線垂直，但不重合，偏在一側(cè)。
5.根據(jù)要求4提出的設(shè)備，其中所述的墊塊適合于將一彎管固定到所述支承架上，此彎管具有一定的曲率半徑，所述樞軸軸線對所述主軸線偏離一個距離，此距離基本等于已知的曲率半徑，所述整塊能很恰當(dāng)?shù)貙⑺鰪澒芄潭ㄔ谒厦?，并使所述彎管的曲率中心與所述樞軸軸線重合。
6.根據(jù)要求4或5提出的設(shè)備，其中所述的整塊可繞所述樞軸軸線，相對于所述支承架進(jìn)行擺動，當(dāng)所述支承架繞所述主軸線每旋轉(zhuǎn)一周時，則分度裝置即動作，從而使所述彎管的次一個徑向方向上的斷面定位在所述加工平面上。
7.根據(jù)要求4或5提出的設(shè)備，其中所述墊塊可繞所述樞軸軸線，相對于所述支承擺動，當(dāng)所述支承架繞所述主軸線轉(zhuǎn)過一周后，調(diào)節(jié)裝置即動作，并使墊塊連續(xù)地擺動，從而使所述彎管的徑向方向上斷面，依次地定位在所述加工平面上。
8.根據(jù)要求1至7中的任一個提出的設(shè)備，其中所述加工頭安裝在夾持臂的一端，所述夾持臂對所述主軸線是傾斜的，所述加工頭定位在所述加工平面上，并穿過固定在所述固定裝置上彎管的一個端口，所述夾持臂至少有一個支承部位，此部位遠(yuǎn)離它本身的一端，由轉(zhuǎn)臂裝置帶動所述夾持臂繞所述主軸線，與所述支承架同步旋轉(zhuǎn)，這樣，所述夾持臂便劃出一旋轉(zhuǎn)錐形，所述加工頭位于錐頂處。
9.根據(jù)要求8提出的設(shè)備，其中所述夾持臂包括一對桿件，以許多連接件，按樞軸方式將它們連接成一四連桿機構(gòu)，這樣，當(dāng)夾持臂按錐形軌跡運動時，則加工頭仍能保持基本上固定的位向。
10.根據(jù)要求8或9提出的設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)臂裝置至少包括一個支臂，此支臂固定在它的一個端部，并沿徑向方向伸展，與所述支承架可同步地繞所述主軸線旋轉(zhuǎn)，所述夾持臂以樞軸方式安裝在所述支臂的另一端，這樣，當(dāng)所述支臂旋轉(zhuǎn)時，即可劃出一旋轉(zhuǎn)錐形軌跡。
11.根據(jù)要求10提出的設(shè)備，其中有一對平行的支臂，它們都固定在一筒狀軸上，該軸固定在所述支承架上，并與它一起旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)要求10或11提出的設(shè)備，其中至少有一個支臂，在它的一端有一環(huán)形件，所述環(huán)形件的軸線偏離所述主軸，一樞軸裝置安裝在環(huán)形件中，借助此裝置，夾持臂便安裝在所述支臂上，并以樞軸方式動作，所述樞軸裝置中包括一安裝在所述環(huán)形件中的框架，因此，此框架與環(huán)形件可實現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動，在框架中有一連接件，借助此連接件將夾持臂安裝在框架上，夾持臂即可繞一垂直于所述環(huán)形件軸線的調(diào)節(jié)軸線擺動。
13.根據(jù)要求1至12中的任一個提出的設(shè)備，其中包括一往復(fù)裝置，它可使所述加工頭，沿平行于主軸線的方向往復(fù)運動，從而增大了所述環(huán)形區(qū)的寬度，以此方式加工頭進(jìn)行涂敷加工。
14.根據(jù)要求12提出的設(shè)備，其中包括一往復(fù)裝置，它可使所述加工頭，沿平行于主軸線的方向往復(fù)運動，從而增大了所述環(huán)形區(qū)的寬度，加工頭以此方式進(jìn)行涂敷加工，所述連接件包括一個安裝在所述框架中的軛架，此軛架可繞第一個軸線，相對于框架擺動，在所述軛架中安裝一萬向架，此萬向架可繞第二個軸線，相對于所述軛架擺動，所述第一個和第二個軸線基本是平行的，并在一基本平行于所述環(huán)形件的平面中，彼此相距一個距離，它們與二所述調(diào)節(jié)軸線和所述環(huán)形件軸線，基本呈直角關(guān)系，這樣，夾持臂即可沿縱向往復(fù)運動，從而使所述加工頭往復(fù)運動，此運動是由所述往復(fù)機構(gòu)形成的，此機構(gòu)使軛架繞所述第一個軸線擺動，使萬向架繞第二臺軸線擺動。
15.根據(jù)要求14提出的設(shè)備，其中所述的往復(fù)機構(gòu)中包括一可轉(zhuǎn)動的凸輪件，一凸輪隨動件，后者與凸輪件連動，并在凸輪件的作用下，產(chǎn)生一振動軌跡，通過一桿件機構(gòu)使凸輪隨動件與軛架連動，凸輪隨動件的振動，將引起軛架繞所述第一個軸線的擺動振動，同時將引起萬向架繞所述第二個軸線的擺動振動。
16.根據(jù)要求15提出的設(shè)備，其中的往復(fù)機構(gòu)安裝在二個板形件中的第一個上，二板形件安裝在所述框架上，所述板形件中的第二個上有一個滾輪，此滾輪壓在所述環(huán)形件的偏心圓周表面上，這樣，當(dāng)環(huán)形件每轉(zhuǎn)過一周時，將使第二個板形件在平行于環(huán)形件的方向上，并相對于第一個板形件運動，即完成一振動循環(huán)，第二個板形件上有一凸起件，此凸起件可對桿件機構(gòu)中的一個桿件構(gòu)成一樞軸，由于所述凸起物是隨同第二個板形件一起動作的，從而引起振動幅度的變化，振動運動將傳給夾持臂和加工頭。
17.根據(jù)要求1至16中的任一個提出的設(shè)備，當(dāng)所述加工頭是一焊頭時，則所述設(shè)備中還包括有焊絲供給裝置，用以將焊絲送到所述焊頭處。
18.根據(jù)要求8至12中的任一個提出的設(shè)備，其中所述加工頭是一焊頭，則所述設(shè)備中還包括有焊絲供給裝置，用以將焊絲送到所述焊頭處，所述供給裝置安裝在遠(yuǎn)離所述焊頭處，它有一沿所述夾持臂伸展的導(dǎo)絲管，通過此管，焊絲即可從供給裝置處被送到所述焊頭處。
19.根據(jù)要求17提出的設(shè)備，還包括粉末供給裝置，它可將合金粉末送至靠近所述焊頭處，以便對彎管的內(nèi)表面進(jìn)行粉末熔焊。
20.根據(jù)要求18提出的設(shè)備，還包括粉末供給裝置，它可將合金粉末送至靠近所述焊頭處，以便對彎管的內(nèi)表面進(jìn)行粉末熔焊，所述粉末供給裝置安裝在遠(yuǎn)離所述焊頭處，它有一沿所述夾持臂伸展的導(dǎo)管，在一粉末送進(jìn)裝置的作用下，并在一粉末計量裝置的控制下，合金粉末可從所述供給裝置處，通過導(dǎo)管，被送到所述的位置。
21.一種對彎曲管和彎頭管(下稱彎管)的內(nèi)表面進(jìn)行涂敷的加工方法，將一彎管定位在一支承架的固定裝置上，該支承架可繞一主軸線旋轉(zhuǎn)，彎管是這樣定位的，即它的一個徑向方向上的斷面，基本上位于一個垂直于所述軸線的加工平面上，還有，當(dāng)支架繞所述軸線旋轉(zhuǎn)時，此斷面的圓心基本上與所述軸線是重合的，一加工頭被定位在所述加工平面上，靠近所述軸線，當(dāng)所述支架和安裝在它上面的彎管，在驅(qū)動裝置的作用下旋轉(zhuǎn)時，加工頭便可對所述徑向方向斷面的所述表面環(huán)形區(qū)進(jìn)行加工，同時使所述環(huán)形區(qū)通過加工頭。
22.根據(jù)要求21提出的涂敷加工方法，其中所述支承裝置對所述支承架是可調(diào)的，從而可使所述彎管的依次相鄰徑向方向上的斷面都位于所述加工平面上，且它們的圓心都與所述軸線基本上是重合的。
23.根據(jù)要求22提出的涂敷加工方法，其中的所述固定裝置是一墊塊，它固定在所述支承架上，并對所述支承架是位置可調(diào)的，它可繞一樞軸軸線擺動，該軸線與主軸線成直角，但偏離主軸線，位于其日側(cè)。
24.根據(jù)要求23提出的涂敷加工方法，其中所述墊塊對所述支承架是位置可調(diào)的，它可繞一所述樞軸軸線擺動，該軸線偏離所述主軸線一個距離，此距離基本等于所述彎管的曲率半徑，所述彎管是這樣定位于所述墊塊上的，即使所述彎管的曲率中心，基本上與所述樞軸軸線的重合的。
25.根據(jù)要求23或24提出的加工方法，所述墊塊是可繞所述樞軸軸線，當(dāng)所述支承架繞所述主軸線每轉(zhuǎn)過一圈時，按分度值相對于所述支承架進(jìn)行擺動的，以便將所述彎管的次一個徑向方向上的斷面定位在所述加工平面上。
26.根據(jù)要求23或24提出的加工方法，所述墊塊可繞所述樞軸軸線，當(dāng)所述支承架繞所述主軸線每轉(zhuǎn)過一圈時，在調(diào)節(jié)裝置的作用下進(jìn)行擺動，此時所述墊塊是按連續(xù)運動方式擺動的，這樣所述彎管的徑向方向上的斷面是依次連續(xù)地被定位在加工平面上的。
27.根據(jù)要求21至26中的任一個提出的加工方法，所述加工頭安裝在一個與所述主軸線有傾斜度的夾持臂的一端，所述加工頭通過將所述夾持臂穿入所述彎管一端口的方法，定位在所述加工平面上，所述夾持臂的支承部位至少有一個，該部位遠(yuǎn)離其一端，當(dāng)所述支承架旋轉(zhuǎn)時，所述夾持臂將繞主軸線同步地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這樣，所述夾持臂將劃出一旋轉(zhuǎn)錐形軌跡，錐頂處是所述加工頭安裝處。
28.根據(jù)要求27提出的加工方法，所述夾持臂包括一對桿臂，由許多連接件將它們以樞軸方式連接成一四連桿機構(gòu)，所述加工頭在夾持臂按錐形軌跡運動時，所述加工頭的位向?qū)⒒旧媳３趾愣ā?br>29.根據(jù)要求21至28中的任意一個提出的加工方法，其中所述加工頭在與所述主軸線基本平行的方向上往復(fù)動作，以增加所述環(huán)形區(qū)的寬度，以此方式加工頭進(jìn)行涂敷加工。
30.根據(jù)要求27或28提出的加工方法，所述加工頭在與所述主軸線基本平行的方向上往復(fù)動作，以增加所述環(huán)形區(qū)的寬度，加工頭以此方式進(jìn)行涂敷加工，通過一往復(fù)裝置使所述加工頭產(chǎn)生往復(fù)動作，此往復(fù)裝置對夾持臂的連接件產(chǎn)生作用，從而使所述夾持臂沿縱向產(chǎn)生往復(fù)動作。
31.根據(jù)要求29提出的加工方法，在支承架旋轉(zhuǎn)一周的過程中，所述往復(fù)裝置的動作是變化的，這樣，傳遞給夾持臂和加工頭的振動幅度也是變化的。
32.根據(jù)要求21至31中的任一個提出的加工方法，所述加工頭是一焊頭，焊絲將從供給裝置處被送到所述焊頭處。
33.根據(jù)要求32提出的加工方法，合金粉末將從粉末供給裝置處，被送到一靠近所述焊頭的位置，以便對所述彎管的內(nèi)表面進(jìn)行粉末熔焊。
專利摘要
用于對彎曲管和彎頭管(下稱彎管)進(jìn)行內(nèi)表面涂敷加工的工藝方法和設(shè)備，其中將一彎管定位在一可繞主軸線旋轉(zhuǎn)的支承架的固定裝置上。彎管可定位成這樣它的一個徑向方向上的斷面基本位于一個與該軸線垂直的加工平面上，還有，在支架繞所述軸線旋轉(zhuǎn)的過程中，斷面的圓心基本與所述軸線是重合的。一加工頭定位在所述加工平面上，靠近所述軸線。它可對所述徑向方向上、斷面圓周上所述表面的一個環(huán)形區(qū)，進(jìn)行涂敷加工。
文檔編號B05B13/06GK86106399SQ86106399
公開日1987年7月8日 申請日期1986年11月7日
發(fā)明者詹姆斯·威廉姆·香恩昂 申請人:澳大利亞維克爾斯有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan