專利名稱：錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動化焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及自動焊機用焊接小車，是一種
自動焊機焊接小車的定位調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
在進行鋼管焊接施工中，自動焊機的焊接小車沿固定于鋼管上的圓形軌道行 走，實現(xiàn)管道自動焊接?，F(xiàn)有鋼管自動焊機的焊接小車有4個槽輪，4個槽輪卡在鋼帶彎 成的圓形軌道上。4個槽輪中有2個是彈性定位固定轉(zhuǎn)輪，2個為剛性定位調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪?，F(xiàn) 有焊接小車，定位精度相對較低，不能滿足自動跟蹤的鋼管焊接要求，現(xiàn)有的剛性定位 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪或彈性定位固定轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)也不能滿足應(yīng)用要求。其不足之處在于①不能滿足 焊接小車和軌道小型化和輕便的設(shè)計要求?，F(xiàn)有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪采用轉(zhuǎn)輪軸固定，槽輪在轉(zhuǎn)輪 軸端的軸承上轉(zhuǎn)動，若將槽輪直接變成錐輪安裝于軸端軸承，則錐輪大直徑將約比現(xiàn)有 槽輪直徑增大約l倍，形成大輪小軸端的扁平圓錐結(jié)構(gòu)，從而需增大焊接小車和軌道的 設(shè)計尺寸，導(dǎo)致設(shè)備重量增加。②由于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)動軸的螺紋調(diào)節(jié)方式實現(xiàn)調(diào)節(jié)定 位，為剛性定位，采用的是剛性調(diào)節(jié)定位方式，剛性調(diào)節(jié)定位影響小車行走的可靠性。 因軌道的加工誤差和使用中的變形，焊接小車可能被卡死，不能行走。
中國專利授權(quán)公告號CN 201154424Y，提供了一種"掛扣式焊接小車鎖緊機 構(gòu)"。能將焊接小車鎖緊在柔性導(dǎo)軌上，保證焊接小車沿導(dǎo)軌平穩(wěn)行走。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，錐輪能夠可靠穩(wěn)定轉(zhuǎn)動， 具有準確的彈性定位和大范圍位置調(diào)節(jié)功能，提高鋼管自動焊接小車的定位精度和行走 的可靠性，并使焊接小車的軌道小型、輕便和結(jié)構(gòu)緊湊。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，主要由錐輪軸、錐輪軸 套、雙列角接觸軸承、銅套、軸承內(nèi)圈擋墊、軸用彈性擋圈、浮動軸、軸套壓蓋、調(diào)節(jié) 安裝座、調(diào)整手輪、孔用彈性擋圈、緊固螺釘和限位螺釘組成。 錐輪軸是一個下端為錐臺的階梯軸，錐輪軸上端部有軸用擋圈槽。在錐輪軸上 固定有雙列角接觸軸承，錐輪軸的軸用擋圈槽內(nèi)有軸用彈性擋圈。在雙列角接觸軸承外 部套有錐輪軸套。錐輪軸套外形為圓柱狀，在錐輪軸套中心孔內(nèi)有環(huán)形凸起，即軸承擋 肩，軸承擋肩將中心孔分為軸承室和浮動軸連接室。軸承室下端內(nèi)壁上有孔用擋圈槽， 軸承室內(nèi)固定有雙列角接觸軸承，孔用擋圈槽內(nèi)有孔用彈性擋圈，用于固定雙列角接觸
軸承。在錐輪軸套上端面沿圓周均布有螺紋盲孔。在錐輪軸套上端面上部有軸套壓蓋， 采用緊固螺釘將軸套壓蓋固定在錐輪軸套的上端面上。軸套壓蓋為圓盤形，在軸套壓蓋 上均布有螺釘孔，軸套壓蓋有中心孔。浮動軸穿過軸套壓蓋中心孔。浮動軸為階梯圓柱 形，浮動軸的下端面中心有圓形凹槽。錐輪軸的上頂端在浮動軸下端面的圓形凹槽內(nèi)。 軸套壓蓋的下端面壓在浮動軸下端臺階上。在錐輪軸套的外壁上套有一個銅套，銅套壁上有一個徑向螺孔，螺孔上固定有限位螺釘，限位螺釘?shù)膬?nèi)頂端在錐輪軸套的凹槽內(nèi)。 在錐輪軸套的外壁上有一條軸向凹槽，凹槽是錐輪軸套與銅套之間產(chǎn)生軸向移動時的導(dǎo) 向限位槽。在浮動軸的上端小直徑段穿過調(diào)整手輪中心孔，并由軸用彈性擋圈將浮動軸 上端小直徑段與調(diào)整手輪固定。調(diào)整手輪為圓柱體形，調(diào)整手輪有中心孔，在調(diào)整手輪 的外壁上有螺紋。在調(diào)整手輪外壁的螺紋上固定有調(diào)節(jié)安裝座。調(diào)節(jié)安裝座是底部有底 座的圓柱體，底座上均布安裝固定用通孔，調(diào)節(jié)安裝座中心有螺紋通孔。調(diào)節(jié)安裝座螺 紋通孔螺紋扣型與調(diào)整手輪外壁上的螺紋扣型相同。 為了實現(xiàn)錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置的彈性定位，以適應(yīng)自動焊軌道的加工誤差， 避免自動焊小車卡死(使錐輪軸在受到?jīng)_擊力時，有一定的緩沖)，在錐輪軸套軸承擋肩 的上平面與浮動軸下端面之間有環(huán)形碟簧。 所述的調(diào)節(jié)安裝座底部底座是正方體形，底座上均布有四個安裝固定用通孔。
雙列角接觸軸承在錐輪軸套的軸承室中，雙列角接觸軸承外圈的上沿擋在錐輪 軸套的軸承擋肩下平面上；孔用彈性擋圈裝在錐輪軸套的孔用擋圈槽中，擋住雙列角接 觸軸承外圈的下沿，將雙列角接觸軸承定位在錐輪軸套的軸承室中。錐輪軸插在雙列角 接觸軸承中，錐輪軸軸肩靠在雙列角接觸軸承軸承內(nèi)圈的下沿，軸承內(nèi)圈擋墊套在錐輪 軸上，且壓在雙列角接觸軸承軸承內(nèi)圈的上沿，軸用彈性擋圈裝在錐輪軸的孔用擋圈槽 中將錐輪軸定位在雙列角接觸軸承上。 本發(fā)明有益效果是錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，采用錐輪軸裝在雙列角接觸軸承 上，錐輪軸轉(zhuǎn)動能使鋼管自動焊接小車準確定位。并具有準確的彈性定位功能、大范圍 位置調(diào)節(jié)功能和防松功能，滿足焊接小車和軌道小型化和輕便的設(shè)計要求。在保證軸剛 性的前提下，使錐輪直徑大幅減小，結(jié)構(gòu)緊湊均勻，從而可減小自動焊接小車和軌道的 設(shè)計尺寸，滿足自動焊接小車和軌道小型化和輕便的設(shè)計要求。裝置選用高精度雙列角 接觸軸承，用于錐輪軸的安裝固定，加大了錐輪軸和軸承的軸向裝配尺寸，提高了錐輪 軸的裝配精度和穩(wěn)定性，從而保證了錐輪軸轉(zhuǎn)動的可靠和穩(wěn)定性。裝置采用雙軸結(jié)構(gòu)， 利用軸套壓蓋、雙列角接觸軸承、軸承內(nèi)圈擋墊、軸用彈性擋圈以及孔用彈性擋圈等零 件，將錐輪軸和浮動軸安裝在錐輪軸套上連接為一體，且在兩軸間裝有碟簧，實現(xiàn)兩軸 的彈性連接，當(dāng)錐輪壓緊在焊接軌道定位斜面上時能實現(xiàn)彈性定位。利用調(diào)整手輪和調(diào) 節(jié)安裝座間的螺紋傳動和適當(dāng)?shù)穆菁y連接長度，轉(zhuǎn)動調(diào)整手輪能帶動浮動軸移動，浮動 軸帶動定位在銅套中的錐輪軸套移動，從而帶動錐輪軸移動，實現(xiàn)錐輪的大范圍位置調(diào) 節(jié)功能。銅套固定安裝在自動焊接小車的相應(yīng)定位安裝孔中，錐輪軸套定位在銅套中沿 其移動，且通過銅套和錐輪軸套間較大的軸向裝配尺寸，以及限位螺釘臥于錐輪軸套的 導(dǎo)向限位槽中對錐輪軸套移動的導(dǎo)向和限位作用，保證錐輪定位位置的準確和穩(wěn)定性。 碟簧能使調(diào)整手輪和調(diào)節(jié)安裝座間的螺紋連接始終保持一定的預(yù)緊力，具有防松功能。


圖1是本發(fā)明錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置安裝在焊接小車上的示意圖。
圖2是本發(fā)明錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖3是本發(fā)明的調(diào)整手輪11剖面示意圖。
圖4是本發(fā)明的調(diào)節(jié)安裝座10剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的銅套4剖面示意圖。
圖6是本發(fā)明的錐輪軸套2剖面示意圖。
圖7是本發(fā)明的浮動軸8剖面示意圖。
圖8是本發(fā)明的軸套壓蓋9剖面示意圖。
圖9是本發(fā)明的錐輪軸1結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，l.錐輪軸，2.錐輪軸套，3.雙列角接觸軸承，4.銅套，5.軸承內(nèi)圈擋墊，
6. 軸用彈性擋圈，7.碟簧，8.浮動軸，9.軸套壓蓋，IO.調(diào)節(jié)安裝座，ll.調(diào)整手輪，12.孔 用彈性擋圈，13.緊固螺釘，14.限位螺釘，100.錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，101.自動焊接小 車車體，102.自動焊接小車行走輪軸，103.自動焊軌道，104.剛性定位轉(zhuǎn)動錐輪，105.內(nèi) 六角圓柱頭螺栓。
具體實施例方式
以一個導(dǎo)管架T型節(jié)點自動焊接小車用錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置為例，對本發(fā)明 作進一步詳細說明。 參閱圖l。錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，主要由錐輪軸1、錐輪軸套2、雙列角接觸 軸承3、銅套4、軸承內(nèi)圈擋墊5、軸用彈性擋圈6、碟簧7、浮動軸8、軸套壓蓋9、調(diào)節(jié) 安裝座IO、調(diào)整手輪ll、孔用彈性擋圈12、緊固螺釘13和限位螺釘14組成。
參閱圖9。錐輪軸l是一個下端為錐臺的階梯軸，錐輪軸1錐臺的斜度為45度。 錐輪軸1上端部有一個軸用擋圈槽。參閱圖2。在錐輪軸1上固定有一個雙列角接觸軸 承3，錐輪軸1的軸用擋圈槽內(nèi)有一個軸用彈性擋圈6。在雙列角接觸軸承3外部套有錐 輪軸套2。參閱圖6。錐輪軸套2外形為圓柱狀，在錐輪軸套2中心孔內(nèi)有一個環(huán)形凸 起，即軸承擋肩，軸承擋肩將中心孔分為軸承室和浮動軸連接室。軸承室下端內(nèi)壁上有 孔用擋圈槽。參閱圖2。雙列角接觸軸承3固定在軸承室內(nèi)?？子脫跞Σ蹆?nèi)有一個孔用 彈性擋圈12，用于固定雙列角接觸軸承3。在錐輪軸套2上端面沿圓周均布有四個螺紋 盲孔。在錐輪軸套2上端面上部有軸套壓蓋9，采用四個緊固螺釘13將軸套壓蓋9固定 在錐輪軸套2的上端面上。參閱圖8。軸套壓蓋9為圓盤形，在軸套壓蓋9上均布有四 個螺釘孔，軸套壓蓋9有中心孔。參閱圖2。浮動軸8穿過軸套壓蓋9中心孔。參閱圖
7。 浮動軸8為階梯圓柱形，浮動軸8的下端面中心有圓形凹槽。參閱圖2。錐輪軸l 的上頂端在浮動軸8下端面的圓形凹槽內(nèi)。軸套壓蓋9的下端面壓在浮動軸8下端臺階 上。在錐輪軸套2軸承擋肩的上平面與浮動軸8下端面之間有環(huán)形碟簧7。在錐輪軸套 2的外壁上套有一個銅套4。參閱圖5。銅套4壁上有一個徑向螺孔41。參閱圖2。銅 套4的螺孔上固定有一個限位螺釘14，限位螺釘14的內(nèi)頂端在錐輪軸套2的凹槽21內(nèi)。 參閱圖6。在錐輪軸套2的外壁上有一條軸向凹槽21，凹槽21是錐輪軸套2與銅套4之 間產(chǎn)生軸向移動時的導(dǎo)向限位槽。參閱圖2。在浮動軸8的上端小直徑段穿過調(diào)整手輪 11中心孔，并由軸用彈性擋圈6將浮動軸8上端小直徑段與調(diào)整手輪11固定。參閱圖 3。調(diào)整手輪ll為圓柱體形，調(diào)整手輪ll有中心孔，在調(diào)整手輪ll的外壁上有螺紋。 參閱圖2。在調(diào)整手輪11外壁的螺紋上固定有調(diào)節(jié)安裝座10。參閱圖4。調(diào)節(jié)安裝座 IO是底部有底座的圓柱體，調(diào)節(jié)安裝座IO底部底座是正方體形，底座上對稱分布有四個 安裝固定用通孔四個，調(diào)節(jié)安裝座10中心有螺紋通孔。參閱圖2。調(diào)節(jié)安裝座10螺紋通孔螺紋扣型與調(diào)整手輪11外壁上的螺紋扣型相同。 再次詳細闡述雙列角接觸軸承3的安裝。參閱圖2。雙列角接觸軸承3在錐輪 軸套2的軸承室中，雙列角接觸軸承3外圈的上沿擋在錐輪軸套2的軸承擋肩下平面上； 孔用彈性擋圈12裝在錐輪軸套2的孔用擋圈槽中，擋住雙列角接觸軸承3外圈的下沿， 將雙列角接觸軸承3定位在錐輪軸套2的軸承室中。錐輪軸1插在雙列角接觸軸承3中， 錐輪軸1軸肩靠在雙列角接觸軸承3軸承內(nèi)圈的下沿，軸承內(nèi)圈擋墊5套在錐輪軸1上， 且壓在雙列角接觸軸承3軸承內(nèi)圈的上沿，軸用彈性擋圈6裝在錐輪軸1的孔用擋圈槽中 將錐輪軸1定位在雙列角接觸軸承3上。 簡述本發(fā)明錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置的安裝與工作過程，有助于理解本發(fā)明。
參閱圖1。將本錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置100插入自動焊接小車車體101的相應(yīng)安 裝孔中，用四條內(nèi)六角圓柱頭螺栓105過調(diào)節(jié)安裝座10底座的四個安裝固定用通孔，將 錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置100固定在自動焊接小車車體101上，完成本裝置的安裝。 一個 自動焊接小車車體101上安裝兩套錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置100，與兩套剛性定位轉(zhuǎn)動錐輪 104以及兩根自動焊接小車行走輪軸102，構(gòu)成完整的自動焊接小車定位機構(gòu)；自動焊接 小車安裝在自動焊軌道103上之前，順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)整手輪ll，將兩套錐輪彈性定位調(diào)節(jié) 裝置100的錐輪軸1的錐臺退至自動焊接小車車體101內(nèi)表面處，將自動焊接小車掛在自 動焊軌道103上，兩套剛性定位轉(zhuǎn)動錐輪104壓在自動焊軌道103—側(cè)的定位斜面上，兩 根自動焊接小車行走輪軸102壓在自動焊軌道103的外表面上，逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)整手輪11， 使兩套錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置100的錐輪軸1的錐臺壓緊在自動焊軌道103另一側(cè)的定位 斜面上，完成自動焊接小車準確的彈性定位安裝，保證自動焊接小車可沿自動焊軌道103 穩(wěn)定的行走。 本發(fā)明已在導(dǎo)管架T型節(jié)點自動焊設(shè)備的小車設(shè)計和樣機中試用，并在自動焊 工藝試驗中試用。結(jié)果表明，本發(fā)明的錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，在錐輪能夠可靠穩(wěn)定轉(zhuǎn) 動的同時，具有準確的彈性定位和大范圍位置調(diào)節(jié)功能，并具有防松功能，結(jié)構(gòu)緊湊均 勻，滿足了焊接小車和軌道小型化和輕便的設(shè)計要求，提高了鋼管自動焊接小車的定位 精度和行走的可靠性。
權(quán)利要求
一種錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，主要由錐輪軸(1)、錐輪軸套(2)、雙列角接觸軸承(3)、銅套(4)、軸承內(nèi)圈擋墊(5)、軸用彈性擋圈(6)、浮動軸(8)、軸套壓蓋(9)、調(diào)節(jié)安裝座(10)、調(diào)整手輪(11)、孔用彈性擋圈(12)、緊固螺釘(13)和限位螺釘(14)組成，錐輪軸(1)是一個下端為錐臺的階梯軸，錐輪軸(1)上端部有軸用擋圈槽，在錐輪軸(1)上固定有雙列角接觸軸承(3)，錐輪軸(1)的軸用擋圈槽內(nèi)有軸用彈性擋圈(6)，在雙列角接觸軸承(3)外部套有錐輪軸套(2)，錐輪軸套(2)外形為圓柱狀，在錐輪軸套(2)中心孔內(nèi)有環(huán)形凸起，即軸承擋肩，軸承擋肩將中心孔分為軸承室和浮動軸連接室，軸承室下端內(nèi)壁上有孔用擋圈槽，雙列角接觸軸承(3)固定在軸承室內(nèi)，孔用擋圈槽內(nèi)有孔用彈性擋圈(12)，在錐輪軸套(2)上端面沿圓周均布有螺紋盲孔，在錐輪軸套(2)上端面上部有軸套壓蓋(9)，采用緊固螺釘(13)將軸套壓蓋(9)固定在錐輪軸套(2)的上端面上，軸套壓蓋(9)為圓盤形，在軸套壓蓋(9)上均布有螺釘孔，軸套壓蓋(9)有中心孔，浮動軸(8)穿過軸套壓蓋(9)中心孔，浮動軸(8)為階梯圓柱形，浮動軸(8)的下端面中心有圓形凹槽，錐輪軸(1)的上頂端在浮動軸(8)下端面的圓形凹槽內(nèi)，軸套壓蓋(9)的下端面壓在浮動軸(8)下端臺階上，在錐輪軸套(2)的外壁上套有一個銅套(4)，銅套(4)壁上有一個徑向螺孔(41)，螺孔上固定有限位螺釘(14)，限位螺釘(14)的內(nèi)頂端在錐輪軸套(2)的凹槽(21)內(nèi)，在錐輪軸套(2)的外壁上有(1)條軸向凹槽(21)，凹槽(21)是錐輪軸套(2)與銅套(4)之間產(chǎn)生軸向移動時的導(dǎo)向限位槽，在浮動軸(8)的上端小直徑段穿過調(diào)整手輪(11)中心孔，并由軸用彈性擋圈(6)將浮動軸(8)上端小直徑段與調(diào)整手輪(11)固定，調(diào)整手輪(11)為圓柱體形，調(diào)整手輪(11)有中心孔，在調(diào)整手輪(11)的外壁上有螺紋，在調(diào)整手輪(11)外壁的螺紋上固定有調(diào)節(jié)安裝座(10)，調(diào)節(jié)安裝座(10)是底部有底座的圓柱體，底座上均布安裝固定用通孔，調(diào)節(jié)安裝座(10)中心有螺紋通孔，調(diào)節(jié)安裝座(10)螺紋通孔螺紋扣型與調(diào)整手輪(11)外壁上的螺紋扣型相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，其特征是在錐輪軸套2軸承擋肩 的上平面與浮動軸(8)下端面之間有環(huán)形碟簧(7)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，其特征是所述的調(diào)節(jié)安裝座 (10)底部底座是正方體形，底座上均布有四個安裝固定用通孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，其特征是雙列角接觸軸承 (3)在錐輪軸套(2)的軸承室中，雙列角接觸軸承(3)外圈的上沿擋在錐輪軸套(2)的軸承 擋肩下平面上；孔用彈性擋圈(12)裝在錐輪軸套(2)的孔用擋圈槽中，擋住雙列角接觸軸 承(3)外圈的下沿，將雙列角接觸軸承(3)定位在錐輪軸套(2)的軸承室中，錐輪軸(1)插 在雙列角接觸軸承(3)中，錐輪軸(1)軸肩靠在雙列角接觸軸承(3)軸承內(nèi)圈的下沿，軸承 內(nèi)圈擋墊(5)套在錐輪軸(1)上，且壓在雙列角接觸軸承(3)軸承內(nèi)圈的上沿，軸用彈性擋 圈(6)裝在錐輪軸(1)的孔用擋圈槽中將錐輪軸(1)定位在雙列角接觸軸承(3)上。
全文摘要
錐輪彈性定位調(diào)節(jié)裝置，應(yīng)用于自動化焊接技術(shù)領(lǐng)域。特征是由錐輪軸、錐輪軸套、雙列角接觸軸承、銅套、軸承內(nèi)圈擋墊、軸用彈性擋圈、碟簧、活動軸、軸套壓蓋、調(diào)節(jié)安裝座、調(diào)整手輪、孔用彈性擋圈、緊固螺釘及限位螺釘組成。效果是實現(xiàn)了在錐輪能夠可靠穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的同時，具有準確的彈性定位和大范圍位置調(diào)節(jié)功能，并具有防松功能，結(jié)構(gòu)緊湊均勻，滿足了焊接小車和軌道小型化和輕便的設(shè)計要求，提高了鋼管自動焊接小車的定位精度和行走的可靠性。
文檔編號B23K37/02GK101691000SQ20091023521
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者劉明珠, 唐德渝, 孫勃, 張?zhí)锢? 李春潤, ?；⒗? 龍斌 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團工程技術(shù)研究院