專利名稱：基于背滑塊的垂直氣電立焊專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電焊設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉及實(shí)現(xiàn)垂直氣電立焊的設(shè)備 背景技術(shù)
垂直氣電立焊是一種在母材坡口背面粘貼陶瓷襯墊，在坡口正面進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn) 焊縫正反面一次成形的高效率焊接方法，在船體平直立焊位置合攏對(duì)接焊縫中廣泛應(yīng)用。
圖1為垂直氣電立焊的原理圖。其中，被焊接的母材112背后墊設(shè)陶瓷襯墊111， 母材112正面壓設(shè)有滑塊113，焊槍114送至焊縫處，圖中示出了熔渣115、電弧116、熔融金 屬117、凝固焊縫118，以及保護(hù)氣體輸送口 119和冷卻水輸入口 120、冷卻水排出口 121。
現(xiàn)有技術(shù)中上述背面選用的陶瓷襯墊111，對(duì)焊縫起到強(qiáng)迫成形的作用。由于陶瓷 襯墊為一次性消耗材料，且需要進(jìn)行襯墊安裝施工，造成施工成本的增加。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)備主要用于大型船舶總組、合攏垂直對(duì)接焊縫的一次焊接。本發(fā)明主要 圍繞背面滑塊的設(shè)計(jì)、制作、焊接工藝試驗(yàn)進(jìn)行，目標(biāo)是研究、開(kāi)發(fā)一種可重復(fù)使用的，適合 垂直氣電立焊焊接施工需要的3G EGW背滑塊機(jī)構(gòu)，達(dá)到背面焊縫成形不低于原來(lái)使用一次 性陶瓷襯墊的水平，替代陶瓷襯墊，降低施工成本。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于背滑塊的垂直氣電立焊專用設(shè)備，包括 一個(gè)板狀架體。使用狀態(tài)下所述板狀架體位于待焊接鋼板背面的直邊側(cè)下部掛接了一個(gè)背 滑塊。所述背滑塊材質(zhì)為紫銅，呈長(zhǎng)方體狀，體內(nèi)設(shè)有冷卻水通道，所述冷卻水通道連接了 外部冷卻水出/入管。所述背滑塊背面上部有一豎向凹槽，所述板狀架體直邊側(cè)下部的條 狀板材限定在凹槽內(nèi)；且所述板狀架體I直邊側(cè)下部的鉤形結(jié)構(gòu)位于所述背滑塊背部的孔 內(nèi)，以間隙配合方式固定；背滑塊的正面中部設(shè)置有梯形槽，槽底邊角處采用圓弧過(guò)渡。
上述結(jié)構(gòu)改進(jìn)主要在于背滑塊的使用，替代傳統(tǒng)的陶瓷襯墊，達(dá)到重復(fù)使用，保證 焊接質(zhì)量的目的。焊接時(shí)，板狀架體與待焊接鋼板相對(duì)固定之后，背滑塊整好處于焊縫的背 偵牝墊于焊縫處，焊槍在前部焊接，確保了焊接操作。此外，背滑塊梯形槽的設(shè)置預(yù)留了焊接 過(guò)程中熔渣的留存空間，結(jié)合圓弧過(guò)渡的底角，保證焊縫焊之處成過(guò)渡圓滑形式。背滑塊與 掛臂之間采用有隙的軸孔連接，并掛臂桿部分與背滑塊的相應(yīng)凹槽之間留有適當(dāng)間隙，達(dá) 到背滑塊可適當(dāng)滑移位置，保證即使掛臂產(chǎn)生微小抖動(dòng)，不影響背滑塊與被焊鋼板之間的 緊密貼合，保證焊接過(guò)程穩(wěn)定。
優(yōu)選方式下，板狀架體的鉤形結(jié)構(gòu)與背滑塊背部的孔之間間隙為±0. 5mm。
此外，為了方便板狀架體與待焊接鋼板之間的定位，板狀架體還包括使用階段位 于待焊接鋼板前方的異形側(cè)。而所述板狀架體直邊側(cè)的架體上部穿設(shè)輪軸并設(shè)置定位輪； 所述定位輪和所述背滑塊的前端面處于一個(gè)平面內(nèi)，用于貼合待焊接的鋼板的背部；異形 側(cè)的架體上相對(duì)于所述定位輪和所述背滑塊之間的位置設(shè)置用于支頂兩側(cè)待焊接鋼板的 導(dǎo)向頂緊機(jī)構(gòu)。
所述導(dǎo)向頂緊機(jī)構(gòu)可以是固定于所述板狀架體上位于兩側(cè)分設(shè)的液壓支頂設(shè)備 或氣壓支頂設(shè)備，或彈簧支頂設(shè)備。最優(yōu)方式，所述導(dǎo)向頂緊機(jī)構(gòu)選用設(shè)置于所述板狀架 體中部槽體內(nèi)的導(dǎo)向頂緊輪機(jī)構(gòu)；具體包括一個(gè)中部為圓柱體、兩端為板狀結(jié)構(gòu)的頂緊輪 旋體，頂緊輪旋體中部的圓柱體外部套接在彈性頂緊裝置本體前端的筒形內(nèi)，而所述彈性 頂緊裝置本體的后部為一個(gè)垂直于所述前端筒形結(jié)構(gòu)設(shè)置的筒體，所述筒體內(nèi)設(shè)置支撐彈 簧；所述筒體的后端面通過(guò)螺紋旋接了一個(gè)距離調(diào)整螺桿，所述距離調(diào)整螺桿的后端設(shè)置 有卡接結(jié)構(gòu)，用于卡接固定在所述板狀架體上；而所述頂緊輪旋體兩側(cè)的所述板狀結(jié)構(gòu)分 別穿設(shè)了輪體軸并設(shè)置導(dǎo)向頂緊輪；導(dǎo)向頂緊輪的前端構(gòu)成支頂所述待焊鋼板的端面。
本發(fā)明設(shè)備主要用于大型船舶總組、合攏垂直對(duì)接焊縫的一次焊接。本發(fā)明主要 圍繞背面滑塊的設(shè)計(jì)、制作、焊接工藝試驗(yàn)進(jìn)行，目標(biāo)是研究、開(kāi)發(fā)一種可重復(fù)使用的，適合 垂直氣電立焊焊接施工需要的3G EGW背滑塊機(jī)構(gòu)，達(dá)到背面焊縫成形不低于原來(lái)使用一次 性陶瓷襯墊的水平，替代陶瓷襯墊，降低施工成本。
本發(fā)明在背滑塊本體上設(shè)置梯形成形槽，預(yù)留焊接過(guò)程中熔渣的留存空間，保證 焊縫焊趾初過(guò)渡圓滑；背滑塊與掛臂之間采用有隙的軸孔連接，并掛臂桿部分與背滑塊的 相應(yīng)凹槽之間留有適當(dāng)間隙，達(dá)到背滑塊可適當(dāng)滑移位置，保證即使掛臂產(chǎn)生微小抖動(dòng)，不 影響背滑塊與被焊鋼板之間的緊密貼合，保證焊接過(guò)程穩(wěn)定。此外，本設(shè)備依靠位于被焊鋼 板背面的背滑塊、定位輪，正面的導(dǎo)向頂緊輪，共同作用夾持住被焊鋼板，實(shí)現(xiàn)3G-EGW背滑 塊裝置和背滑塊沿焊縫隨運(yùn)動(dòng)，起到焊縫跟蹤作用，并保證焊接過(guò)程中背滑塊與鋼板實(shí)施 緊密貼合。


圖1是垂直氣電立焊的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明垂直氣電立焊專用設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中本發(fā)明垂直氣電立焊專用設(shè)備的板狀架體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是導(dǎo)向頂緊輪的設(shè)置方式結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是導(dǎo)向頂緊輪后側(cè)彈性頂緊裝置的安裝第一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是導(dǎo)向頂緊輪的安裝第一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是導(dǎo)向頂緊輪的安裝第二狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是導(dǎo)向頂緊輪后側(cè)彈性頂緊裝置的安裝第二狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是導(dǎo)向頂緊輪及其后側(cè)彈性頂緊裝置安裝完成的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是背滑塊與本發(fā)明設(shè)備架體的配合狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是圖11所示狀態(tài)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是圖11所示狀態(tài)的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是本發(fā)明垂直氣電立焊專用設(shè)備中冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14是圖13中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是圖14中B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16是圖13所示結(jié)構(gòu)的端側(cè)投影結(jié)構(gòu)示意圖(右側(cè))。
圖17是圖13所示結(jié)構(gòu)的端側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖(右側(cè))，顯示了間隙配合。
圖18是冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的快速接頭組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖19是圖2中定位輪處的局部放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20是圖2中導(dǎo)向頂緊輪處的局部放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖21是圖2中背滑塊處的局部放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖22是圖2中定位輪與導(dǎo)向頂緊輪配合工作的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖23是本發(fā)明垂直氣電立焊專用設(shè)備的位移調(diào)整組件原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖24是圖23所示結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖25是導(dǎo)向頂緊輪對(duì)被焊鋼板間隙角度小時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
圖26是導(dǎo)向頂緊輪對(duì)被焊鋼板間隙角度大時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
圖27是導(dǎo)向頂緊輪對(duì)被焊鋼板坡口角度大時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
圖28是導(dǎo)向頂緊輪對(duì)被焊鋼板坡口角度小時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
圖29是導(dǎo)向頂緊輪對(duì)被焊鋼板不同板厚的工作狀態(tài)示意圖。
圖30是導(dǎo)向頂緊輪保證背滑塊掛臂與坡口中線的對(duì)位的狀態(tài)示意圖。
圖31是圖30所示狀態(tài)側(cè)視圖。
圖中，板狀架體1、輪軸2、定位輪3、背滑塊4、導(dǎo)向頂緊輪5、矩形冷卻水穿越管構(gòu) 件6、滑槽8、移動(dòng)施工車9、鋼板10、輪體軸11、冷卻水入口 12、冷卻水出口 13、定位銷14、 距離調(diào)整螺桿15、卡接件16、彈簧17、彈性頂緊裝置本體18、頂緊輪旋體19、條狀板材20、 孔21、圓弧22、金屬導(dǎo)管23、倒U型掛體24、旋緊螺母/旋緊螺栓組件25、水管接頭26、橡 膠圈27、矩形壓緊塊28、定位槽/定位孔/定位銷機(jī)構(gòu)29、盤狀手柄30、壓緊桿31、剛性本 體32、橡膠墊33、掛架41、橫向螺桿42、豎向調(diào)節(jié)螺桿43、水平旋轉(zhuǎn)鈕45、垂直旋轉(zhuǎn)鈕46、連 接小車的固定桿47、支撐限位支架55、板狀結(jié)構(gòu)56、支撐柱57。
具體實(shí)施方式
如圖2和圖3所示，垂直氣電立焊專用設(shè)備包括一個(gè)板狀架體I，所述板狀架體I 分為使用階段位于待焊接板材10后方背面的直邊側(cè)(圖中左側(cè))和位于待焊接板材10前方 正面的異形側(cè)(圖中右側(cè))兩個(gè)部分。其中直邊側(cè)的架體上部打孔穿設(shè)輪軸2后設(shè)置定位輪 3 ;直邊側(cè)的架體下部為條狀，條狀板材20的下端部通過(guò)鉤形結(jié)構(gòu)掛設(shè)背滑塊4。相應(yīng)的， 背滑塊4設(shè)有用于與板狀架體鉤形結(jié)構(gòu)相掛接的孔型結(jié)構(gòu)。
所述定位輪3和所述背滑塊4的前端面處于一個(gè)平面內(nèi)，用于貼合待焊接的鋼板 10背面；有時(shí)因板材平整度等有原因，定位輪3和背滑塊4的前端面或有微小偏差，促使掛 臂產(chǎn)生微小變位，背滑塊與鋼板10之間的實(shí)時(shí)緊密貼合。異形側(cè)的架體I對(duì)應(yīng)于定位輪3 和背滑塊4之間的位置，形成槽體，槽內(nèi)借助異形側(cè)的架體結(jié)構(gòu)設(shè)置有導(dǎo)向頂緊輪機(jī)構(gòu)。
導(dǎo)向頂緊輪機(jī)構(gòu)的設(shè)置方式為如圖4所示，在一個(gè)中部為柱體、兩端為板狀結(jié)構(gòu) 的頂緊輪旋體19上，位于兩端板狀結(jié)構(gòu)處分別穿設(shè)輪體軸11，并通過(guò)所述輪體軸11設(shè)置導(dǎo) 向頂緊輪5。所述導(dǎo)向頂緊輪5包括跨接且貼合在所述板狀結(jié)構(gòu)56兩側(cè)的部分，而且在導(dǎo) 向頂緊輪5的外端側(cè)形成兩側(cè)對(duì)稱的梯形截面。梯形的角度設(shè)計(jì)成120°，使導(dǎo)向輪的外側(cè) 梯形斜面形成60°的角度，以適應(yīng)待焊接鋼板坡口角度變化范圍(50°飛0° )。此外，所述 板狀結(jié)構(gòu)的厚度與所述板狀架體I的厚度相當(dāng)，從而導(dǎo)向頂緊輪5的兩側(cè)部分也能跨接在 所述板狀架體I的兩側(cè)。所述頂緊輪旋體中部的柱體外部套接了彈性頂緊裝置本體18前 端的筒形內(nèi)，而所述彈性頂緊裝置本體18的后部為一個(gè)垂直于所述前端筒形結(jié)構(gòu)設(shè)置的筒體，所述筒體內(nèi)設(shè)置支撐彈簧17 (結(jié)合圖2所示)，所述筒體的后端側(cè)通過(guò)螺紋旋接了一 個(gè)距離調(diào)整螺桿15，為了增加連接強(qiáng)度，距離調(diào)整螺桿伸入所述筒體內(nèi)，且旋接套有一個(gè)支 撐柱57 (圖5所示)，所述支撐柱57 —側(cè)由所述彈簧17支頂，另一側(cè)被頂靠在所述筒體內(nèi) 側(cè)的后端。所述距離調(diào)整螺桿15的外端設(shè)置有卡接部位，使用時(shí)，通過(guò)連接在所述架體I 上的卡接件16實(shí)現(xiàn)固定。
使用階段，結(jié)合圖2、圖22、圖29說(shuō)明，本發(fā)明專用裝置采用坡口跟蹤式，此種背滑 塊裝置形式，通過(guò)導(dǎo)向頂緊輪跟蹤坡口，保證背滑塊與坡口的對(duì)中。其中，導(dǎo)向頂緊輪與被 焊鋼板坡口面彈性頂緊，兼顧導(dǎo)向、頂緊兩種功能，保證導(dǎo)向頂緊輪始終與坡口中線相符。 導(dǎo)向頂緊輪上的凹槽，用于夾持背滑塊掛臂的架體1，制約掛臂架體I位置與導(dǎo)向頂緊輪位 置相對(duì)固定，即保證掛臂架體I始終與坡口中線相符。被焊鋼板背面的背滑塊、定位輪，正 面的導(dǎo)向頂緊輪，共同作用夾持住被焊鋼板，實(shí)現(xiàn)專用設(shè)備和背滑塊沿焊縫運(yùn)動(dòng)，起到焊縫 跟蹤作用，并保證焊接過(guò)程中背滑塊與鋼板實(shí)施緊密貼合。導(dǎo)向頂緊輪形式采用外部梯形， 中間設(shè)有凹槽。外部梯形用于卡在被焊鋼板的坡口面上，起到跟蹤焊縫作用，中間的凹槽 用于夾持背滑塊掛臂本體，限制其左右移動(dòng)，起到定位作用。從而使導(dǎo)向頂緊輪同時(shí)兼顧導(dǎo) 向、頂緊、定位三大功能。
本發(fā)明采用雙頂緊輪機(jī)構(gòu)設(shè)置，保證背滑塊掛臂與坡口中線的對(duì)位，有效防止板 狀架體中線與坡口中線之間不平行情況發(fā)生。如圖30-31所示，上下兩個(gè)導(dǎo)向頂緊輪，分別 定位出圖中點(diǎn)C和點(diǎn)D。由于點(diǎn)I和點(diǎn)2均位于該部位坡口的中線上，所以由此兩個(gè)點(diǎn)確定 的掛臂中線A與坡口中線B —致，避免了掛臂向兩側(cè)的傾斜，從而保證板狀架體所帶動(dòng)的背 滑塊與焊縫相對(duì)位置對(duì)中。
如圖25-29所示，彈性頂緊機(jī)構(gòu)配合梯形頂緊輪，確保裝置對(duì)于各種不同板厚、不 同裝配間隙、不同坡口角度工況的適應(yīng)性。圖29為不同板厚工況下適應(yīng)性示意圖。圖25 和26為不同間隙工況下適應(yīng)性示意圖。圖27和28為不同坡口角度工況下適應(yīng)性示意圖。
如圖5-9所示，彈性頂緊機(jī)構(gòu)中，頂緊輪旋體與頂緊機(jī)構(gòu)本體之間可±90°旋折， 保證裝置使用時(shí)的快速安裝；壓力調(diào)節(jié)手柄可方便實(shí)現(xiàn)頂緊程度的快速調(diào)節(jié)。圖5中將導(dǎo) 向頂緊輪旋體與本體側(cè)向旋折(如圖中箭頭方向，可最大旋折90° )。圖6中將導(dǎo)向頂緊輪 傾斜方向插入掛臂架體I的槽體中(如圖中箭頭方向)。圖7中將導(dǎo)向頂緊輪旋轉(zhuǎn)至垂直位 置(如圖中箭頭方向)；注意上下導(dǎo)向頂緊輪的凹槽卡住掛臂本體；而后將導(dǎo)向頂緊輪推向 鋼板，頂緊。圖8中將導(dǎo)向頂緊輪的本體與旋體轉(zhuǎn)折回原位(如圖中箭頭方向)。如圖9中 將定位座卡入背滑塊掛臂上的凹槽；旋轉(zhuǎn)距離調(diào)整螺桿15的盤狀手柄30，調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)捻?緊程度。
如圖13-17所示，導(dǎo)向頂緊輪5與定位輪3之間的異形側(cè)架體I上固定有矩形冷 卻水穿越管構(gòu)件6。所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6整體成長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其體內(nèi)開(kāi)設(shè)兩道上下 平行且前后走向的冷卻水通道，矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6位于冷卻水通道兩側(cè)的表面垂直 冷卻水通道開(kāi)設(shè)位于冷卻水通道的前后端的連接孔。其中，冷卻水通道后端的連接孔位于 矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6的兩側(cè)表面，冷卻水通道前端的連接孔位于矩形冷卻水穿越管構(gòu) 件6的同側(cè)表面；從而每一條冷卻水通道的前端和后端分別在矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6的 側(cè)表面連通有一個(gè)獨(dú)立的連接孔。此外，兩條冷卻水通道的后端分別在定位輪3的下方以 連通方式連接了金屬導(dǎo)管23，兩個(gè)金屬導(dǎo)管23連至背滑塊4的體內(nèi)通道，并依靠體內(nèi)通道在背滑塊4的體內(nèi)相互導(dǎo)通，形成冷卻水的循環(huán)，為背滑塊降溫。
兩條冷卻水通道的前端，通過(guò)與所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6連接的快速接頭組 件實(shí)現(xiàn)冷卻水的供給。如圖18所示，快速接頭組件包括套在矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6前端 外部的方框狀剛性本體32。剛性本體32對(duì)應(yīng)矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6前端的連接孔位置 穿設(shè)并卡接有兩個(gè)水管接頭26，兩個(gè)所述水管接頭26分別通過(guò)設(shè)置橡膠圈27密封連接了 前端的連接孔，兩個(gè)水管接頭分別對(duì)應(yīng)了冷卻水入口 12和冷卻水出口 13 (圖2所示)；冷 卻水入口通過(guò)塑料軟管連接水源。而矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6的另一側(cè)表面通過(guò)墊設(shè)橡膠 墊33由矩形壓緊塊28支頂，其中，橡膠墊33和矩形壓緊塊28均設(shè)置在剛性本體32的方 框內(nèi)，且矩形壓緊塊28的另一側(cè)栓設(shè)固定有壓緊桿31，所述壓緊桿31以螺紋孔旋接方式穿 設(shè)于剛性本體32上，所述壓緊桿31的外端連接了盤狀手柄30。圖中標(biāo)號(hào)29為定位槽、定 位孔、定位銷機(jī)構(gòu)的位置。本發(fā)明水冷背滑塊與矩形冷卻水穿越管之間的循環(huán)水管采用金 屬材質(zhì)，防止焊接過(guò)程中電弧熱量造成冷卻水管損壞；在板狀架體與矩形冷卻水穿越管之 間設(shè)有隙軸孔連接機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)背滑塊與掛臂之間的適當(dāng)滑移，保證在因鋼板不平等原因，促 使掛臂產(chǎn)生微小變位時(shí)，背滑塊與鋼板之間的實(shí)時(shí)緊密貼合。
冷卻水管快速接頭裝置，保證矩形冷卻水穿越管與循環(huán)水箱水管之間的快速、便 捷、可靠連接。背滑塊水冷管快速接頭裝置，由設(shè)有并排側(cè)向管件接頭、壓緊旋桿、壓緊頭、 剛性本體組成。壓緊旋桿設(shè)有定位槽，壓緊頭設(shè)有定位孔、定位銷和橡膠墊，并排側(cè)向管件 接頭設(shè)有密封橡膠圈。裝置中的壓緊旋桿旋入剛性本體的側(cè)面螺孔，并裝入壓緊頭，將定位 銷釘入設(shè)置于壓緊頭上的定位孔，形成整體，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓緊旋桿，實(shí)現(xiàn)壓緊頭的壓緊和松 開(kāi)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到聯(lián)動(dòng)。由于定位銷等機(jī)構(gòu)均設(shè)置在壓緊頭的本體之內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)在壓緊頭的 壓緊面上設(shè)置橡膠墊；該裝置的水管接頭的一端，連接冷卻水的輸入和輸出橡膠管，在閑置 時(shí)，將壓緊旋桿旋緊，通過(guò)設(shè)置于壓緊頭上的橡膠墊將水管端口密封，防止雜物進(jìn)入水管系 統(tǒng)；使用時(shí)，將矩形水冷管從側(cè)面插入背滑塊水冷管快速接頭裝置，使并排設(shè)置的水管接頭 插入矩形冷卻水管的側(cè)面進(jìn)出孔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓緊旋桿實(shí)現(xiàn)水管接頭與矩形水管的連接；水 管接頭設(shè)有凹槽和密封橡膠圈，實(shí)現(xiàn)冷卻水輸入、輸出接頭系統(tǒng)的可靠密封連接。裝置體積 小、安裝使用方便、操作便捷、連接安全可靠，經(jīng)試驗(yàn)和實(shí)際使用驗(yàn)證，證明是一種快速、便 捷、可靠的背滑塊水冷管快速接頭裝置。
矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6與異形側(cè)架體I的優(yōu)選固定方式為如圖15-圖17所 示，位于矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6的兩側(cè)焊接有支撐限位支架55，該限位支架55與所述架 體I的其他部位連為一體，所述限位支架55與所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6還通過(guò)一根定 位銷14穿設(shè)在一起，其中所述定位銷14與所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6中的銷孔以間隙 配合方式固定，間隙大小±0. 5mm。同時(shí)矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6與限位支架之間也留有間 隙d。也就是說(shuō)，在板狀架體與矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6之間設(shè)有隙軸孔連接機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)板 狀架體之間的適當(dāng)滑移，保證在因鋼板不平等原因，促使掛臂產(chǎn)生微小變位時(shí)，背滑塊與鋼 板之間的實(shí)時(shí)緊密貼合。圖中符號(hào)d表示間隙。
板狀架體I的上部開(kāi)設(shè)有水平的滑槽8 (圖2所示)，通過(guò)所述滑槽8連接了位移 調(diào)整組件，所述位移調(diào)整裝置如圖23和圖24所示，包括固連于移動(dòng)施工車9 (圖2所示)上 的掛架41，掛架中開(kāi)設(shè)有第一水平槽，第一水平槽中水平設(shè)置盤狀水平旋轉(zhuǎn)鈕45，所述水 平旋轉(zhuǎn)鈕45通過(guò)螺紋孔旋接了一個(gè)豎向的調(diào)節(jié)螺桿43，所述豎向調(diào)節(jié)螺桿43的下端連接了倒U型掛體24，所述倒U型掛體24通過(guò)旋緊螺母、旋緊螺栓組件25卡接于板狀架體I的 上部滑槽8中。旋緊螺母、旋緊螺栓可以調(diào)節(jié)所述倒U型掛體24與所述滑槽8的位置。此 夕卜，所述豎向調(diào)節(jié)螺桿43的中部套接了一個(gè)外部套筒，所述套筒置于所述掛架中開(kāi)設(shè)的第 二水平槽中，并在槽內(nèi)移動(dòng)；而且所述套筒的外部連接了平行所述第二水平槽的橫向螺桿 42，所述橫向螺桿42的一端旋接了 一個(gè)盤狀垂直旋轉(zhuǎn)鈕46，所述垂直旋轉(zhuǎn)鈕46鑲嵌于所述 掛架41中開(kāi)設(shè)的一個(gè)豎向槽體內(nèi)。圖中，標(biāo)號(hào)47為連接小車的固定桿47。
本發(fā)明專用設(shè)備選用了三維調(diào)節(jié)裝置，方便背滑塊裝置的快速安裝、三維位置調(diào) 節(jié)，并保證焊接過(guò)程中背滑塊與鋼板的實(shí)時(shí)緊密貼合。三維調(diào)節(jié)裝置，由滑動(dòng)本體、背滑塊 懸掛桿(配置有Z向調(diào)節(jié)軸)、橫向調(diào)節(jié)桿、固定桿和兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕組合為一體。通過(guò)固定 桿將三維調(diào)節(jié)裝置與自動(dòng)焊接設(shè)備固定，焊接過(guò)程中帶動(dòng)背滑塊與焊接設(shè)備同步行進(jìn)；通 過(guò)設(shè)置于背滑塊懸掛桿上的Y向調(diào)節(jié)軸與滑塊機(jī)構(gòu)的隨動(dòng)滑槽裝配一起，支撐滑塊機(jī)構(gòu)的 同時(shí)，焊接過(guò)程中自動(dòng)進(jìn)行板厚方向(Z方向)的隨動(dòng)調(diào)節(jié)；安裝時(shí)，根據(jù)設(shè)備相對(duì)于焊縫的 位置，通過(guò)背滑塊懸掛桿及設(shè)置的旋鈕，可以連續(xù)調(diào)節(jié)背滑塊的上下位置，精確確定Y向位 置；通過(guò)與背滑塊懸掛桿聯(lián)動(dòng)的橫向調(diào)節(jié)桿及其調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)背滑塊機(jī)構(gòu)在水平方向(X 方向)的位置。裝置體積小、安裝使用方便、調(diào)節(jié)便捷、精度連續(xù)可調(diào)，經(jīng)試驗(yàn)和實(shí)際使用驗(yàn) 證，證明是一種高效、精確、可靠的三維調(diào)節(jié)裝置。
如圖10-12所示，背滑塊4整體為條狀長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，背面上部有一豎向凹槽，使用 時(shí)，架體I直邊側(cè)下部的條狀板材20限定在凹槽內(nèi)。而架體I直邊側(cè)下部的鉤形結(jié)構(gòu)位于 背滑塊背部的孔21內(nèi)，也是以間隙配合的方式固定；也就是說(shuō)，背滑塊與掛臂之間采用有 隙的軸孔連接，并掛臂桿部分與背滑塊的相應(yīng)凹槽之間留有適當(dāng)間隙，達(dá)到背滑塊可適當(dāng) 滑移位置，保證即使掛臂產(chǎn)生微小抖動(dòng)，不影響背滑塊與被焊鋼板之間的緊密貼合，保證焊 接過(guò)程穩(wěn)定。如圖11所示，而背滑塊4的正面設(shè)置有梯形槽，而不采用圓弧過(guò)渡，其目的 預(yù)留焊接過(guò)程中熔渣的留存空間，保證焊縫焊趾初過(guò)渡圓滑(圖中標(biāo)號(hào)22所示)。
此外，背滑塊4由紫銅材質(zhì)制作，內(nèi)設(shè)有用于冷卻水循環(huán)的內(nèi)部腔體和與外部連 接冷卻水循環(huán)系統(tǒng)連接的進(jìn)出水通道。
本發(fā)明設(shè)備在背滑塊本體上，設(shè)置梯形成形槽，預(yù)留焊接過(guò)程中熔渣的留存空間， 保證焊縫焊趾初過(guò)渡圓滑；背滑塊與掛臂之間采用有隙的軸孔連接，并掛臂桿部分與背滑 塊的相應(yīng)凹槽之間留有適當(dāng)間隙，達(dá)到背滑塊可適當(dāng)滑移位置，保證即使掛臂產(chǎn)生微小抖 動(dòng)，不影響背滑塊與被焊鋼板之間的緊密貼合，保證焊接過(guò)程穩(wěn)定。
最優(yōu)方式下，本發(fā)明裝置架體I的整體厚度僅6mm，降低了最小使用間隙的界限， 滿足使用需求；矩形冷卻水穿越管機(jī)構(gòu)，解決了小間隙(6mm)工況下背滑塊冷卻水循環(huán)問(wèn) 題。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于背滑塊的垂直氣電立焊專用設(shè)備，包括一個(gè)板狀架體(I)，其特征在于，使用狀態(tài)下所述板狀架體(I)位于待焊接鋼板(10)背面的直邊側(cè)下部掛接了一個(gè)背滑塊(4)； 所述背滑塊(4)材質(zhì)為紫銅，呈長(zhǎng)方體狀，體內(nèi)設(shè)有冷卻水通道，所述冷卻水通道連接了外部冷卻水出/入管； 所述背滑塊(4)背面上部有一豎向凹槽，所述板狀架體(I)直邊側(cè)下部的條狀板材(20)限定在凹槽內(nèi)；且所述板狀架體(I)直邊側(cè)下部的鉤形結(jié)構(gòu)位于所述背滑塊背部的孔(21)內(nèi)，以間隙配合方式固定； 背滑塊(4)的正面中部設(shè)置有豎向梯形槽，槽底邊角處采用圓弧過(guò)渡(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于背滑塊的垂直氣電立焊專用設(shè)備，其特征在于，所述鉤形結(jié)構(gòu)與所述背滑塊背部的孔(21)之間間隙為±0. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于背滑塊的垂直氣電立焊專用設(shè)備，其特征在于，所述板狀架體(I)還包括使用階段位于待焊接鋼板(10)前方的異形側(cè)； 其中，所述直邊側(cè)的架體上部穿設(shè)輪軸(2)并設(shè)置定位輪(3);所述定位輪(3)和所述背滑塊(4)的前端面處于一個(gè)平面內(nèi)，用于貼合待焊接的鋼板(10)的背部； 異形側(cè)的架體(I)上相對(duì)于所述定位輪(3)和所述背滑塊(4)之間的位置設(shè)置用于支頂兩側(cè)待焊接鋼板(10)的導(dǎo)向頂緊機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述垂直氣電立焊專用設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)向頂緊機(jī)構(gòu)為固定于所述板狀架體(I)上位于兩側(cè)分設(shè)的液壓支頂設(shè)備或氣壓支頂設(shè)備，或彈簧支頂設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述垂直氣電立焊專用設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)向頂緊機(jī)構(gòu)為設(shè)置于所述板狀架體(I)中部槽體內(nèi)的導(dǎo)向頂緊輪機(jī)構(gòu)； 具體包括一個(gè)中部為圓柱體、兩端為板狀結(jié)構(gòu)(56)的頂緊輪旋體(19)，所述頂緊輪旋體(19)中部的圓柱體外部套接在彈性頂緊裝置本體(18)前端的筒形內(nèi)，而所述彈性頂緊裝置本體(18)的后部為一個(gè)垂直于所述前端筒形結(jié)構(gòu)設(shè)置的筒體，所述筒體內(nèi)設(shè)置支撐彈簧(17);所述筒體的后端面通過(guò)螺紋孔旋接了一個(gè)距離調(diào)整螺桿(15)，所述距離調(diào)整螺桿(15)的后端設(shè)置有卡接結(jié)構(gòu)，用于卡接固定在所述板狀架體(I)上； 而所述頂緊輪旋體(19)兩側(cè)的所述板狀結(jié)構(gòu)(56)分別穿設(shè)了輪體軸(11)并設(shè)置導(dǎo)向頂緊輪(5);導(dǎo)向頂緊輪(5)的前端構(gòu)成支頂所述待焊鋼板(10)的端面。
全文摘要
一種基于背滑塊的垂直氣電立焊專用設(shè)備，包括一個(gè)板狀架體，板狀架體直邊側(cè)下部掛接了一個(gè)背滑塊；背滑塊材質(zhì)為紫銅，呈長(zhǎng)方體狀，體內(nèi)設(shè)有冷卻水通道，連接了外部冷卻水出/入管；背滑塊背面上部有一豎向凹槽，板狀架體直邊側(cè)下部的條狀板材限定在凹槽內(nèi)；且板狀架體直邊側(cè)下部的鉤形結(jié)構(gòu)位于所述背滑塊背部的孔內(nèi)，以間隙配合方式固定；背滑塊的正面中部設(shè)置有豎向梯形槽，槽底邊角處采用圓弧過(guò)渡。本發(fā)明主要用于大型船舶總組、合攏垂直對(duì)接焊縫的一次焊接，圍繞背面滑塊開(kāi)發(fā)一種可重復(fù)使用的，適合垂直氣電立焊焊接施工需要的垂直氣電立焊背滑塊機(jī)構(gòu)，達(dá)到背面焊縫成形不低于原來(lái)使用一次性陶瓷襯墊的水平，替代陶瓷襯墊，降低施工成本。
文檔編號(hào)B23K37/04GK103008826SQ20121051061
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者王淑梅, 陳紹全, 朱洪宇, 牟善瑜, 鄒景麗, 于立新, 王益多 申請(qǐng)人:大連船舶重工集團(tuán)有限公司