專利名稱：箱式水下焊接送絲設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及焊接設備，尤其涉及一種箱式水下焊接送絲設備。
背景技術：
海洋工程水下焊接技術已經成為當前海洋資源開發(fā)和海洋工程技術中必不可少的關鍵技術之一。海洋工程結構物在海上服役期間由于受到外部載荷的作用，會產生不同程度的損傷與性能損耗，如撞擊缺陷、腐蝕、疲勞裂紋等，造成海洋工程抗力的衰減，使得這些海洋結構物在役期間都需要不間斷地進行維護、修復，以保證結構能夠安全可靠地運行。到目前為止，已研究和應用的水下焊接方法中，濕法焊接的最大特點是設備簡便、施工靈活、價格便宜，但是其效率低。干法焊接設備復雜，施工費用高，周期長，其適應的接頭形式有限。無論是濕法或者干法水下焊接，都由于其不可克服的缺點，而極大影響了它們的對日益復雜化的海洋結構的適用性。因此，尋找一種既簡單靈活，又能獲得優(yōu)質焊縫的新型水下焊接方法，已成為我國水下焊接研究的主要目標。水下藥芯焊絲半自動焊接方法是近年來研究的一種新的水下焊接方法，而水下藥芯自保護焊接的送絲機則是實現(xiàn)該項技術的一個關鍵設備?，F(xiàn)有技術應用于水下焊接的水下送絲箱是將送絲裝置安裝在密封的箱體內，通過不斷地往箱內充入空氣，使得箱內壓力高于靜水壓力，從而達到防水目的，但是其仍存在一系列問題I、現(xiàn)有技術選用的螺紋密封方式，遇到焊絲輸送阻斷情況，潛水焊工拆卸不方便，浪費大量焊接時間；2、充入箱內的空氣通過送絲軟管進入焊槍區(qū)域，在電弧附近產生額外氣泡，電弧區(qū)域可見度降低，導致焊接質量降低。因此，尚有待進一步改進。

實用新型內容本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有產品存在的上述缺點，而提供一種箱式水下焊接送絲設備，其能夠在水下60米深的位置進行焊接，且內部充有的高壓二氧化碳在平衡箱體內外壓力同時，還可對電機起到氣冷作用，并可以作為焊接保護氣，使送絲設備運行穩(wěn)定，有效保證焊接質量。本實用新型的目的是由以下技術方案實現(xiàn)的。本實用新型箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，其箱體I內設有底板11，箱體I上端開口處設有箱蓋12，箱體I側壁設有接口及視窗13，該箱蓋12上設有焊絲更換口 121，該焊絲更換口 121上設有蓋體122 ;該底板11上側設有焊絲盤2、校直機構3及送絲機構4，且底板11底側設有減速機41及電機42，該電機42輸入端與電源連接，電機42輸出端與減速機41連接，減速機41的輸出端設有齒輪43，并與送絲機構的送絲滾輪齒輪咬合連接，帶動送絲機構的送絲滾輪轉動。前述的箱式水下焊接送絲設備，其中箱體I與箱蓋12通過螺栓固定并借助密封圈密封。前述的箱式水下焊接送絲設備，其中焊絲更換口 121與蓋體122通過蓋體卡環(huán)18和箱蓋卡環(huán)19鎖定并借助密封圈密封。前述的箱式水下焊接送絲設備，其中箱體I四個側壁內面分別焊有一個凸臺14，每個凸臺14設有螺孔；該底板11采用高密度聚乙烯材料制成，底板11放置在四個凸臺上，其四邊與凸臺14螺孔相應的位置分別設有螺孔，供4個螺桿分別穿過凸臺和底板11螺孔后與螺母螺緊，使底板11固定在凸臺14上。前述的箱式水下焊接送絲設備，其中箱體I側壁設有三個接口，該三個接口分別為泄壓閥接口 15、水下電纜/送氣管入口接口 16以及焊絲/保護氣/電纜出口接口 17，該三個接口 15、16、17處分別設有法蘭，法蘭與接口之間通過橡膠墊密封。前述的箱式水下焊接送絲設備，其中送絲機構包括送絲滾輪44、送絲滾輪軸45、減速機41、電機42以及減速機輸出齒輪43，送絲滾輪44和送絲滾輪軸45為兩組，每組設有兩個送絲滾輪44和兩個送絲滾輪軸45，該送絲滾輪44分別套設在送絲滾輪軸45上，四個送絲滾輪軸45分別與底板固定，該送絲滾輪44兩兩之間借助自身齒輪咬合，底板11底側設置的電機42輸入端與電源連接，電機42輸出端與減速機41連接，減速機41的輸出端穿過底板11而設有齒輪43，該齒輪43與兩組送絲滾輪的其中各一個齒輪咬合連接，供帶動送絲滾輪44轉動。前述的箱式水下焊接送絲設備，其中校直機構包括一個壓緊輪31、一個壓緊輪軸、一個調節(jié)螺桿32、兩個校直輪33以及兩個校直輪軸34，兩個校直輪軸與一個壓緊輪軸的軸線分別與底板平面垂直；兩個校直輪33與一個壓緊輪31的軸心在底板上的投影點呈三角形布置，兩個校直輪軸34分別固定在底板11頂面，兩個校直輪33分別套設在校直輪軸34上；該壓緊輪31套設在壓緊輪軸上，壓緊輪軸設有螺紋一端鑲嵌在拐角結構35上，另一端為設有變徑臺肩的自由端，使套設在壓緊輪軸上的壓緊輪31借助變徑臺肩而卡在壓緊輪軸上；該調節(jié)螺桿32 —端設有調節(jié)螺母，另一端穿過設在底板頂面的支板36后螺緊在拐角結構35上。當需要調節(jié)壓緊輪時，松開調節(jié)螺桿32與支板36和拐角結構35之間的鎖緊螺母，并擰動調節(jié)螺母，從而帶動壓緊輪前行或后退，改變壓緊輪與兩校直輪之間的軸心距，使焊絲產生不同的塑性變形，從而改變焊絲的校直度，當調整完畢后，擰緊鎖緊螺母，完成壓緊力作業(yè)。前述的箱式水下焊接送絲設備，其中焊絲盤2包括焊絲盤體、焊絲盤軸21、焊絲23以及焊絲盤軸末端卡扣22，其中焊絲23盤繞在焊絲盤體上，焊絲盤體套設在焊絲盤軸21上，并通過防止焊絲盤體脫落的焊絲盤軸末端卡扣22卡緊；焊絲盤軸21固定在底板11頂面。本實用新型箱式水下焊接送絲設備的有益效果，該箱式水下焊接送絲設備能夠在水下60米深的位置進行焊接，一是焊絲盤與送絲機構一起設置于底板上，并設置于箱體內部，該送絲設備可以放置在施焊位置附近，不必從水面送絲到60米水下。箱壁能夠承受60個大氣壓，從而保證其在60米水下安全工作。送絲設備內部充有高壓二氧化碳，該高壓二氧化碳氣體在平衡箱體內外壓力的同時，還可以對電機起到氣冷作用，并可以作為焊接保護氣，使送絲設備運行穩(wěn)定，有效保證焊接質量。

圖I為本實用新型箱式水下焊接送絲設備整體結構示意圖。[0016]圖中主要標號說明I箱體、11底板、12箱蓋、121焊絲更換口、122焊絲更換口蓋體、13視窗、14凸臺、15泄壓閥接口、16水下電纜/送氣管入口接口、17焊絲/保護氣/電纜出口接口、18蓋體卡環(huán)、19箱蓋卡環(huán)、2焊絲盤、21焊絲盤軸、22卡扣、23焊絲、3校直機構、31壓緊輪、32調節(jié) 螺桿、33、校直輪、34校直輪軸、35拐角結構、36支板、4送絲機構、41減速機、42電機，43減速機輸出齒輪、44送絲滾輪、45送絲滾輪軸。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型箱式水下焊接送絲設備，其箱體I內設有底板11，箱體I上端開口處設有箱蓋12，箱體I側壁設有接口及視窗13，該箱蓋12上設有焊絲更換口 121，該焊絲更換口 121上設有蓋體122 ;該底板11上側設有焊絲盤2、校直機構3及送絲機構4，且底板11底側設有減速機41及電機42，該電機42輸入端與電源連接，電機42輸出端與減速機41連接，減速機41的輸出端設有齒輪43，并與送絲機構的送絲滾輪齒輪咬合連接，帶動送絲機構的送絲滾輪轉動。如圖I所示，本實用新型箱式水下焊接送絲設備，其中，該箱體I與箱蓋12通過螺栓固定并借助密封圈密封。該焊絲更換口 121與蓋體122通過蓋體卡環(huán)18和箱蓋卡環(huán)19鎖定并借助密封圈密封。該箱體I四個側壁內面分別焊有一個凸臺14，每個凸臺14設有螺孔；該底板11采用高密度聚乙烯材料制成，底板11放置在四個凸臺上，其四邊與凸臺14螺孔相應的位置分別設有螺孔，供4個螺桿分別穿過凸臺和底板11螺孔后與螺母螺緊，使底板11固定在凸臺14上。該箱體I側壁設有三個接口，該三個接口分別為泄壓閥接口 15、水下電纜/送氣管入口接口 16以及焊絲/保護氣/電纜出口接口 17，該三個接口 15、16、17處分別設有法蘭，法蘭與接口之間通過橡膠墊密封。該送絲機構4包括送絲滾輪44、送絲滾輪軸45、減速機41、電機42以及減速機輸出齒輪43，送絲滾輪44和送絲滾輪軸45為兩組，每組設有兩個送絲滾輪44和兩個送絲滾輪軸45，該送絲滾輪44分別套設在送絲滾輪軸45上，四個送絲滾輪軸45分別與底板固定，該送絲滾輪44兩兩之間借助自身齒輪咬合，底板11底側設置的電機42輸入端與電源連接，電機42輸出端與減速機41連接，減速機41的輸出端穿過底板11而設有齒輪43，該齒輪43與兩組送絲滾輪的其中各一個齒輪咬合連接，供帶動送絲滾輪44轉動。該校直機構3包括一個壓緊輪31、一個壓緊輪軸、一個調節(jié)螺桿32、兩個校直輪33以及兩個校直輪軸34，兩個校直輪軸與一個壓緊輪軸的軸線分別與底板平面垂直；兩個校直輪33與一個壓緊輪31的軸心在底板上的投影點呈三角形布置，兩個校直輪軸34分別固定在底板11頂面，兩個校直輪33分別套設在校直輪軸34上；該壓緊輪31套設在壓緊輪軸上，壓緊輪軸設有螺紋一端鑲嵌在拐角結構35上，另一端為設有變徑臺肩的自由端，使套設在壓緊輪軸上的壓緊輪31借助變徑臺肩而卡在壓緊輪軸上；該調節(jié)螺桿32 —端設有調節(jié)螺母，另一端穿過設在底板頂面的支板36后螺緊在拐角結構35上。當需要調節(jié)壓緊輪時，松開調節(jié)螺桿32與支板36和拐角結構35之間的鎖緊螺母，并擰動調節(jié)螺母，從而帶動壓緊輪前行或后退，改變壓緊輪與兩校直輪之間的軸心距，使焊絲產生不同的塑性變形，從而改變焊絲的校直度，當調整完畢后，擰緊鎖緊螺母，完成壓緊力作業(yè)。該焊絲盤2包括焊絲盤體、焊絲盤軸21、焊絲23以及焊絲盤軸末端卡扣22，其中焊絲23盤繞在焊絲盤體上，焊絲盤體套設在焊絲盤軸21上，并通過防止焊絲盤體脫落的焊絲盤軸末端卡扣22卡緊；焊絲盤軸21固定在底板11頂面。實施例將焊絲盤軸21、校直機構3、送絲機構4安裝到底板11上，并將底板11固定在箱體I內的凸臺14上。將三個接口 15、16以及17分別與對應的管線接合。將焊絲盤2置于焊絲盤軸21上，并用卡扣22將焊絲盤2固定，防止焊絲盤脫落。旋轉調節(jié)螺桿32時，壓緊輪31被帶動前進或后退，當旋轉調節(jié)螺桿32至適當位置后，用鎖緊螺母將調節(jié)螺桿與支板36和拐角結構35與調節(jié)螺桿鎖緊，同時將拐角結構35與壓緊輪軸螺緊，保證在送絲過程中壓緊輪軸與拐角結構固定不動。抽出焊絲頭，將其穿過送絲機構的兩兩送絲滾輪44之間間隙后插入位于焊絲/保護氣/電纜出口接口 17的焊絲出口，并開啟焊槍的送絲鍵，隨即電機42通電，帶動減速機41運行，減速機41運行的同時，減速機輸出軸上的齒輪43帶動送絲滾輪44轉動。當焊絲穿過兩兩送絲滾輪之間的間隙時，每對送絲滾輪會對焊絲產生一定的壓緊力，依靠此壓緊力產生的送絲滾輪與焊絲間的摩擦力將焊絲向前輸送，并持續(xù)地將焊絲從焊絲盤2上抽出，穿過校直機構3。此時，由于兩個校直輪33、壓緊輪31之間的相對位置已經設置完畢，不會隨著送絲過程進行而變動。當焊絲從焊絲盤上抽出時，由于盤繞的原因，焊絲本身是彎曲的，不利于焊絲在送絲軟管中輸送。當焊絲持續(xù)地穿過校直機構3時，由兩個校直輪33、一個壓緊輪31產生的三點彎曲的效果，將焊絲強行彎向與初始彎曲方向相反的方向，并達到塑性變形的程度，從而達到焊絲矯直的目的。矯直后的焊絲通過送絲機構，持續(xù)不斷的送入接設在焊絲出口的送絲軟管中，最后到達施焊點，完成送絲。預先在水面上測試送絲情況，確保水下焊接時的送絲流暢。將箱蓋12蓋在箱體I上，用螺桿與螺母將兩者固定，通過密封圈密封。將焊絲更換口蓋體122蓋在焊絲更換口 121處，并旋轉焊絲更換口蓋體122上的手柄，使蓋體與更換口之間通過密封圈密封，鎖定蓋體卡環(huán)18與箱蓋卡環(huán)19，防止發(fā)生旋轉而泄露。在該水下焊接送絲機入水前，先將水面二氧化碳氣瓶閥門打開，開始送氣，保證在該水下焊接送絲機入水后，焊槍端部一直有氣泡冒出，說明水沒有進入送絲軟管中。當潛水員焊工就位后，開啟焊槍上的送氣鍵，氣體就會通過焊絲/保護氣/電纜出口接口 17處接設的送氣管進入焊槍噴嘴，達到輸送保護氣的目的。潛水員焊工可以通過觀察視窗13觀察送絲機內部機構運行及焊絲剩余情況，當焊絲余量不足時，停止焊接，將送絲機提至水面以上，關閉氣瓶閥門，打開泄壓閥，釋放箱體內氣體壓力至常壓狀態(tài)。打開蓋體與箱蓋之間的卡環(huán)，并打開焊絲更換口蓋體122，更換焊絲，更換完畢后，將焊絲更換口蓋體裝上，并鎖死蓋體及箱蓋之間的卡環(huán)，至施焊處繼續(xù)焊接。當焊接結束后，將該水下焊接送絲機升至水面以上，關閉氣瓶閥門，打開泄壓閥，釋放箱體內氣體壓力至常壓狀態(tài)。本實用新型箱式水下焊接送絲設備的工作原理焊絲更換口及焊絲更換口蓋體設計為旋轉卡緊式，焊絲更換口蓋上設有手柄，拆卸方便。箱蓋卡扣設計為斜坡型，可以調節(jié)箱蓋壓緊程度，加強密封效果。焊絲更換口蓋與箱蓋設有鎖定卡環(huán)，保證焊絲更換口蓋擰緊后，不會因轉動而發(fā)生泄漏。箱體內設有底板固定凸臺，保證底板固定同時，減少箱體密封點。底板采用高密度聚乙烯材料，質量輕，強度高，并可以使電機與密封箱體絕緣。箱體透明視窗，能便于潛水員觀察箱內情況和焊絲余量。入水工作前內部先通入高壓二氧化碳氣體，既作為平衡壓力介質又可以保證保護氣的純度，同時可以防止水從導電嘴處進入送絲軟管，而且可 以對電機起到氣冷的作用。箱體上透明視窗方便觀察送絲盤焊絲余量。透明視窗使用有機抗壓玻璃，其與箱體之間采用橡膠墊密封結構。送絲機構采用四滾輪送絲結構，其中兩對滾輪壓緊焊絲，在保證送絲力的同時，減少滾輪對焊絲的壓緊力，便于送進軟焊絲，更適合于送進藥芯焊絲。防水電機采用伺服直流電機，外殼采用316L不銹鋼材料密封防水，且散熱好、效率高、堅固、防銹。電機輸出端軸與外殼之間安裝“O”型圈進行動密封。減速機構采用蝸輪蝸桿齒輪傳動。盤繞在小型焊絲盤上的焊絲經過校直輪校直后，再經過安裝在減速機輸出軸上的四個滾輪送絲機構，最后經過送絲軟管送到焊槍。保護氣通過密封箱、導氣管到達焊槍噴嘴。該水下專用送絲機，下水工作前要通入二氧化碳氣體，并根據(jù)下水深度而調節(jié)箱內氣體壓力，防止送絲軟管進水。所通二氧化碳氣體通過送絲密封箱、導絲軟管到達導電嘴的泄露孔。本實用新型的優(yōu)點和效果 I、箱蓋特別設計焊絲更換口及旋轉式卡緊式焊絲更換口蓋，可以方便更換焊絲。2、焊絲更換口及焊絲更換口蓋設計為旋轉卡緊式，緊固、耐壓，焊絲更換口蓋上設有手柄，拆卸方便。箱蓋卡設計為斜坡型，可以調節(jié)箱蓋壓緊程度，加強密封效果。焊絲更換口蓋與箱蓋設有鎖定卡環(huán)，保證焊絲更換口蓋擰緊后，不會因轉動而發(fā)生泄漏。3、箱體的透明視窗方便潛水員觀察箱內情況和剩余焊絲量。4、二氧化碳氣體既作為保護氣，是唯一適合焊接的活性氣體，且成本低。又可以作為平衡壓力的介質，同時還可以對電機起到氣冷的作用。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，其箱體(I)內設有底板(11)，箱體(I)上端開口處設有箱蓋(12)，箱體(I)側壁設有接口及視窗(13)，該箱蓋(12)上設有焊絲更換口(121)，該焊絲更換口(121)上設有蓋體(122);該底板(11)上側設有焊絲盤(2)、校直機構(3 )及送絲機構(4 )，且底板(11)底側設有減速機(41)及電機(42 )，該電機(42 )輸入端與電源連接，電機(42 )輸出端與減速機(41)連接，減速機(41)的輸出端設有齒輪(43 )，并與送絲機構的送絲滾輪齒輪咬合連接，帶動送絲機構的送絲滾輪轉動。
2.根據(jù)權利要求I所述的箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，所述箱體(I)與箱蓋(12)通過螺栓固定并借助密封圈密封。
3.根據(jù)權利要求I所述的箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，所述焊絲更換口(121)與蓋體(122)通過蓋體卡環(huán)(18)和箱蓋卡環(huán)(19)鎖定并借助密封圈密封。
4.根據(jù)權利要求I所述的箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，所述箱體(I)四個側壁內面分別焊有一個凸臺(14)，每個凸臺(14)設有螺孔；該底板(11)采用高密度聚乙烯材料制成，底板(11)放置在四個凸臺上，其四邊與凸臺(14)螺孔相應的位置分別設有螺孔，供4個螺桿分別穿過凸臺和底板(11)螺孔后與螺母螺緊，使底板(11)固定在凸臺(14)上。
5.根據(jù)權利要求I所述的箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，所述箱體(I)側壁設有三個接口，該三個接口分別為泄壓閥接口( 15 )、水下電纜/送氣管入口接口( 16 )以及焊絲/保護氣/電纜出口接口(17)，該三個接口(15、16、17)處分別設有法蘭，法蘭與接口之間通過橡膠墊密封。
6.根據(jù)權利要求I所述的箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，所述送絲機構包括送絲滾輪(44)、送絲滾輪軸(45)、減速機(41)、電機(42)以及減速機輸出齒輪(43)，送絲滾輪(44)和送絲滾輪軸(45)為兩組，每組設有兩個送絲滾輪(44)和兩個送絲滾輪軸(45)，該送絲滾輪(44 )分別套設在送絲滾輪軸(45 )上，四個送絲滾輪軸(45 )分別與底板固定，該送絲滾輪(44)兩兩之間借助自身齒輪咬合，底板(11)底側設置的電機(42)輸入端與電源連接，電機(42)輸出端與減速機(41)連接，減速機(41)的輸出端穿過底板(11)而設有齒輪(43)，該齒輪(43)與兩組送絲滾輪的其中各一個齒輪咬合連接，供帶動送絲滾輪(44)轉動。
7.根據(jù)權利要求I所述的箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，所述校直機構包括一個壓緊輪(31)、一個壓緊輪軸、一個調節(jié)螺桿(32)、兩個校直輪(33)以及兩個校直輪軸(34)，兩個校直輪軸與一個壓緊輪軸的軸線分別與底板平面垂直；兩個校直輪(33)與一個壓緊輪(31)的軸心在底板上的投影點呈三角形布置，兩個校直輪軸(34)分別固定在底板(11)頂面，兩個校直輪(33)分別套設在校直輪軸(34)上；該壓緊輪(31)套設在壓緊輪軸上，壓緊輪軸設有螺紋一端鑲嵌在拐角結構(35)上，另一端為設有變徑臺肩的自由端，使套設在壓緊輪軸上的壓緊輪(31)借助變徑臺肩而卡在壓緊輪軸上；該調節(jié)螺桿(32) —端設有調節(jié)螺母，另一端穿過設在底板頂面的支板(36)后螺緊在拐角結構(35)上。
8.根據(jù)權利要求I所述的箱式水下焊接送絲設備，其特征在于，所述焊絲盤(2)包括焊絲盤體、焊絲盤軸(21)、焊絲(23)以及焊絲盤軸末端卡扣(22)，其中焊絲(23)盤繞在焊絲盤體上，焊絲盤體套在焊絲盤軸(21)上，并通過防止焊絲盤體脫落的焊絲盤軸末端卡扣(22)卡緊；焊絲盤軸(21)固定在底板(11)頂面。
專利摘要本實用新型提供一種箱式水下焊接送絲設備，其箱體內設底板，箱體上端開口處設箱蓋，箱體側壁設接口及視窗，箱蓋上設焊絲更換口，焊絲更換口上設蓋體；底板上側設焊絲盤、校直機構及送絲機構，且底板底側設減速機及電機，該電機輸入端與電源連接，電機輸出端與減速機連接，減速機的輸出端設有齒輪，并與送絲機構的送絲滾輪齒輪咬合連接，帶動送絲機構的送絲滾輪轉動；其能夠在水下60米深的位置進行焊接，且內部充有的高壓二氧化碳在平衡箱體內外壓力同時，還可對電機起到氣冷作用，并可以作為焊接保護氣，使送絲設備運行穩(wěn)定，有效保證焊接質量。
文檔編號B23K9/133GK202763261SQ20122039354
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權日2012年8月9日
發(fā)明者李連波, 孫昕輝, 丁文斌, 曹軍, 陳英, 楊炳發(fā), 劉維, 楊帆, 趙翠華, 許威 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司