專利名稱：一種水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(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，涉及實現(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，在坡口正面進行焊接，實現(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，對焊縫起到強迫成形的作用。由于陶瓷 襯墊為一次性消耗材料，且需要進行襯墊安裝施工，造成施工成本的增加。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是為大型船舶總組、合攏垂直對接焊縫的一次焊接完成的需要，背面 采用可重復使用的3G EGff (垂直氣電立焊)水冷背滑塊，并在各種不同板厚工況下，快速、 可靠安裝，尤為適用于6-12_各種間隙和不均勻間隙條件下，保證在焊接過程中水冷滑塊 與鋼板實時緊密貼合，取消背面陶瓷襯墊，提高焊接效率的3G EGW水冷背滑塊機構(gòu)。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，在一個架 體上設(shè)置有一個矩形冷卻水穿越管構(gòu)件，所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件整體呈長方體結(jié)構(gòu)， 體內(nèi)開設(shè)兩道上下平行且前后走向的冷卻水通道，每一條所述冷卻水通道的前端和后端分 別在所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件的側(cè)表面連通有一個獨立的連接孔。兩條所述冷卻水通道 的后端分別連接了金屬導管，兩個金屬導管連至一個背滑塊的體內(nèi)通道，并依靠所述背滑 塊的體內(nèi)通道相互導通，形成冷卻水的循環(huán)。所述背滑塊掛接于所述架體一側(cè)下部條狀板 材的鉤形結(jié)構(gòu)上，所述背滑塊材質(zhì)為紫銅，呈長方體狀。
本發(fā)明水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，進一步改進在于，所述背滑塊背面上部 有一豎向凹槽，所述架體的條狀板材部分限定在凹槽內(nèi)；且所述板狀架體直邊側(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。
此外，優(yōu)選方式下，矩形冷卻水穿越管構(gòu)件與架體的固定方式為位于矩形冷卻水 穿越管構(gòu)件的兩側(cè)焊接有限位支架，所述限位支架與所述架體的其他部位連為一體，所述 限位支架與所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件還通過一根定位銷穿設(shè)在一起；所述定位銷與所述 矩形冷卻水穿越管構(gòu)件中的銷孔以間隙配合方式固定，間隙大小±0. 5mm。
為了整體實現(xiàn)背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，本發(fā)明還加設(shè)了導向支頂機構(gòu)。具體說， 本發(fā)明的架體為板狀架體，所述板狀架體分為使用階段位于待焊接鋼板背面的直邊側(cè)和位 于待焊接鋼板前方的異形側(cè)；其中，所述直邊側(cè)的架體上部穿設(shè)輪軸并設(shè)置定位輪；所述 直邊側(cè)的架體下部通過所述條狀板材的鉤形結(jié)構(gòu)掛設(shè)所述背滑塊；所述定位輪和所述背滑 塊的前端面處于一個平面內(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)待焊接鋼板的導向頂緊機構(gòu)。
此外，所述導向頂緊機構(gòu)為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)方式下，所述導向頂緊機構(gòu)為設(shè)置于所述板狀架 體中部槽體內(nèi)的導向頂緊輪機構(gòu)，具體包括一個中部為圓柱體、兩端為板狀結(jié)構(gòu)的頂緊輪 旋體，所述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螺紋孔旋接了一個距離調(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)置導向頂緊輪；導向頂緊輪的前端構(gòu)成支頂所述待焊鋼板的端 面。
本發(fā)明采用可重復使用的3G EGff (垂直氣電立焊)水冷背滑塊，并在各種不同板 厚工況下，快速、可靠安裝，尤為適用于6-12mm各種間隙和不均勻間隙條件下，保證在焊接 過程中水冷滑塊與鋼板實時緊密貼合，取消背面陶瓷襯墊，提高焊接效率的3G EGW水冷背 滑塊機構(gòu)。本發(fā)明設(shè)備主要用于大型船舶總組、合攏垂直對接焊縫的一次焊接。本發(fā)明主 要圍繞背面滑塊的設(shè)計、制作、焊接工藝試驗進行，目標是研究、開發(fā)一種可重復使用的，適 合垂直氣電立焊焊接施工需要的3G EGW背滑塊機構(gòu)，達到背面焊縫成形不低于原來使用一 次性陶瓷襯墊的水平，替代陶瓷襯墊，降低施工成本，提高施工質(zhì)量和是施工效率。


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是導向頂緊輪的設(shè)置方式結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是導向頂緊輪后側(cè)彈性頂緊裝置的安裝第一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是導向頂緊輪的安裝第一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是導向頂緊輪的安裝第二狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是導向頂緊輪后側(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是導向頂緊輪對被焊鋼板間隙角度小時的工作狀態(tài)示意圖。
圖26是導向頂緊輪對被焊鋼板間隙角度大時的工作狀態(tài)示意圖。
圖27是導向頂緊輪對被焊鋼板坡口角度大時的工作狀態(tài)示意圖。
圖28是導向頂緊輪對被焊鋼板坡口角度小時的工作狀態(tài)示意圖。
圖29是導向頂緊輪對被焊鋼板不同板厚的工作狀態(tài)示意圖。
圖30是導向頂緊輪保證背滑塊掛臂與坡口中線的對位的狀態(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、導向頂緊輪5、矩形冷卻水穿越管構(gòu) 件6、滑槽8、移動施工車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)，還設(shè)有用于實現(xiàn)焊縫強迫成形 的梯形槽。
所述定位輪3和所述背滑塊4的前端面處于一個平面內(nèi)，用于貼合待焊接的鋼板 10背面；有時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之間的實時緊密貼合。異形側(cè)的架體I對應(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)置有導向頂緊輪機構(gòu)。
導向頂緊輪機構(gòu)的設(shè)置方式為如圖4所示，在一個中部為柱體、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，并通過所述輪體軸11設(shè)置導 向頂緊輪5。所述導向頂緊輪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 向頂緊輪5的外端側(cè)形成兩側(cè)對稱的梯形截面。梯形的角度設(shè)計成120°，使導向輪的外側(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，從而導向頂緊輪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)通過螺紋旋接了一個距離調(diào)整螺桿15，為了增加連接強度，距離調(diào)整螺桿伸入所述筒體內(nèi)，且旋接套有一個支 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，通過連接在所述架體I 上的卡接件16實現(xiàn)固定。
使用階段，結(jié)合圖2、圖22、圖29說明，本發(fā)明專用裝置采用坡口跟蹤式，此種背滑 塊裝置形式，通過導向頂緊輪跟蹤坡口，保證背滑塊與坡口的對中。其中，導向頂緊輪與被 焊鋼板坡口面彈性頂緊，兼顧導向、頂緊兩種功能，保證導向頂緊輪始終與坡口中線相符。 導向頂緊輪上的凹槽，用于夾持背滑塊掛臂的架體1，制約掛臂架體I位置與導向頂緊輪位 置相對固定，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 面的導向頂緊輪，共同作用夾持住被焊鋼板，實現(xiàn)專用設(shè)備和背滑塊沿焊縫運動，起到焊縫 跟蹤作用，并保證焊接過程中背滑塊與鋼板實施緊密貼合。導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，起到定位作用。從而使導向頂緊輪同時兼顧導 向、頂緊、定位三大功能。
本發(fā)明采用雙頂緊輪機構(gòu)設(shè)置，保證背滑塊掛臂與坡口中線的對位，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，上下兩個導向頂緊輪，分別 定位出圖中點C和點D。由于點I和點2均位于該部位坡口的中線上，所以由此兩個點確定 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的背 滑塊與焊縫相對位置對中。
如圖25-29所示，彈性頂緊機構(gòu)配合梯形頂緊輪，確保裝置對于各種不同板厚、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，彈性頂緊機構(gòu)中，頂緊輪旋體與頂緊機構(gòu)本體之間可土 90 °旋折， 保證裝置使用時的快速安裝；壓力調(diào)節(jié)手柄可方便實現(xiàn)頂緊程度的快速調(diào)節(jié)。圖5中將導 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中將導向頂緊輪旋轉(zhuǎn)至垂直位 置(如圖中箭頭方向)；注意上下導向頂緊輪的凹槽卡住掛臂本體；而后將導向頂緊輪推向 鋼板，頂緊。圖8中將導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?shù)捻?緊程度。
如圖13-17所示，導向頂緊輪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整體成長方體結(jié)構(gòu)，其體內(nèi)開設(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)表面連通有一個獨立的連接孔。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管23，兩個金屬導管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，通過為所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6設(shè)置快速接頭組件 實現(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)并卡接有兩個水管接頭26，兩個所述水管接頭26分別通過設(shè)置橡膠圈27密封連接了前 端的連接孔，兩個水管接頭分別對應(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。圖中標號29為定位槽、定位孔、定 位銷機構(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 軸孔連接機構(gòu)，實現(xiàn)背滑塊與掛臂之間的適當滑移，保證在因鋼板不平等原因，促使掛臂產(chǎn) 生微小變位時，背滑塊與鋼板之間的實時緊密貼合。
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，并通過旋轉(zhuǎn)壓緊旋桿，實現(xiàn)壓緊頭的壓緊和松 開運動，達到聯(lián)動。由于定位銷等機構(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，將壓緊旋桿旋緊，通過設(shè)置于壓緊頭上的橡膠墊將水管端口密封，防止雜物進入水管系 統(tǒng)；使用時，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)面進出孔，通過旋轉(zhuǎn)壓緊旋桿實現(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)試驗和實際使用驗證，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，在板狀架體與矩形冷卻水穿越管構(gòu)件6之間設(shè)有隙軸孔連接機構(gòu)，實現(xiàn)板 狀架體之間的適當滑移，保證在因鋼板不平等原因，促使掛臂產(chǎn)生微小變位時，背滑塊與鋼 板之間的實時緊密貼合。圖中符號d表示間隙。
板狀架體I的上部開設(shè)有水平的滑槽8 (圖2所示)，通過所述滑槽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，包括固連于移動施工車9 (圖2所示)上 的掛架41，掛架中開設(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通過螺紋孔旋接了一個豎向的調(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的中部套接了一個外部套筒，所述套筒置于所述掛架中開設(shè)的第 二水平槽中，并在槽內(nèi)移動；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中開設(shè)的一個豎向槽體內(nèi)。圖中，標號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)，并保證焊接過程中背滑塊與鋼板的實時緊密貼合。三維調(diào)節(jié)裝置，由滑動本體、背滑塊 懸掛桿(配置有Z向調(diào)節(jié)軸)、橫向調(diào)節(jié)桿、固定桿和兩個調(diào)節(jié)旋鈕組合為一體。通過固定 桿將三維調(diào)節(jié)裝置與自動焊接設(shè)備固定，焊接過程中帶動背滑塊與焊接設(shè)備同步行進；通 過設(shè)置于背滑塊懸掛桿上的Y向調(diào)節(jié)軸與滑塊機構(gòu)的隨動滑槽裝配一起，支撐滑塊機構(gòu)的 同時，焊接過程中自動進行板厚方向(Z方向)的隨動調(diào)節(jié)；安裝時，根據(jù)設(shè)備相對于焊縫的 位置，通過背滑塊懸掛桿及設(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；通過與背滑塊懸掛桿聯(lián)動的橫向調(diào)節(jié)桿及其調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)背滑塊機構(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)試驗和實際使用驗 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整體為條狀長方體結(jié)構(gòu)，背面上部有一豎向凹槽，使用 時，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，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)凹槽之間留有適當間隙，達到背滑塊可適當 滑移位置，保證即使掛臂產(chǎn)生微小抖動，不影響背滑塊與被焊鋼板之間的緊密貼合，保證焊 接過程穩(wěn)定。如圖11所示，而背滑塊4的正面設(shè)置有梯形槽，而不采用圓弧過渡，其目的 預(yù)留焊接過程中熔渣的留存空間，保證焊縫焊趾初過渡圓滑22。
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)留焊接過程中熔渣的留存空間， 保證焊縫焊趾初過渡圓滑；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)凹槽之間留有適當間隙，達到背滑塊可適當滑移位置，保證即使掛臂產(chǎn)生微小抖 動，不影響背滑塊與被焊鋼板之間的緊密貼合，保證焊接過程穩(wěn)定。
最優(yōu)方式下，本發(fā)明裝置架體I的整體厚度僅6_，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構(gòu)，解決了小間隙(6mm)工況下背滑塊冷卻水循環(huán)問 題。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 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)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，其特征在于，在一個架體(I)上設(shè)置有一個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)整體呈長方體結(jié)構(gòu)，體內(nèi)開設(shè)兩道上下平行且前后走向的冷卻水通道，每一條所述冷卻水通道的前端和后端分別在所述矩形冷卻水穿越管構(gòu)件￠)的側(cè)表面連通有一個獨立的連接孔； 兩條所述冷卻水通道的后端分別連接了金屬導管(23)，兩個金屬導管(23)連至一個背滑塊(4)的體內(nèi)通道，并依靠所述背滑塊(4)的體內(nèi)通道相互導通，形成冷卻水的循環(huán)； 所述背滑塊(4)掛接于所述架體(I) 一側(cè)下部條狀板材(20)的鉤形結(jié)構(gòu)上，所述背滑塊(4)材質(zhì)為紫銅，呈長方體狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，其特征在于，所述背滑塊(4)背面上部有一豎向凹槽，所述架體(I)的條狀板材(20)部分限定在凹槽內(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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，其特征在于，矩形冷卻水穿越管構(gòu)件(6)與架體(I)的固定方式為位于矩形冷卻水穿越管構(gòu)件(6)的兩側(cè)焊接有限位支架(55)，所述限位支架(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)還通過一根定位銷(14)穿設(shè)在一起；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±0.5_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，其特征在于，所述架體(I)為板狀架體，所述板狀架體(I)分為使用階段位于待焊接鋼板(10)背面的直邊側(cè)和位于待焊接鋼板(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);所述直邊側(cè)的架體下部通過所述條狀板材(20)的鉤形結(jié)構(gòu)掛設(shè)所述背滑塊(4);所述定位輪(3)和所述背滑塊(4)的前端面處于一個平面內(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)的導向頂緊機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，其特征在于，所述導向頂緊機構(gòu)為設(shè)置于所述板狀架體(I)中部槽體內(nèi)的導向頂緊輪機構(gòu)； 具體包括一個中部為圓柱體、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螺紋孔旋接了一個距離調(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)置導向頂緊輪(5);導向頂緊輪(5)的前端構(gòu)成支頂所述待焊鋼板(10)的端面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水冷式背滑塊垂直氣電立焊設(shè)備，在一個架體上設(shè)置矩形冷卻水穿越管構(gòu)件(6)，矩形冷卻水穿越管構(gòu)件體內(nèi)開設(shè)兩道上下平行且前后走向的冷卻水通道，每一條冷卻水通道的前端和后端分別在側(cè)表面連通有一個獨立的連接孔；兩條冷卻水通道的后端分別連接了金屬導管，兩個金屬導管連至一個背滑塊(4)的體內(nèi)并相互導通，形成冷卻水的循環(huán)。背滑塊掛接于架體一側(cè)下部條狀板材的鉤形結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明采用可重復使用的垂直氣電立焊水冷背滑塊，并在各種不同板厚工況下，快速、可靠安裝，尤為適用于6-12mm各種間隙和不均勻間隙條件下，保證在焊接過程中水冷滑塊與鋼板實時緊密貼合，提高施工質(zhì)量和是施工效率。
文檔編號B23K9/16GK102990202SQ201210505669
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者朱洪宇, 陳紹全, 楊岳山, 趙連春, 宋義兵, 張世琦 申請人:大連船舶重工集團有限公司