半球形封頭焊接及焊縫打磨設(shè)備介紹

高猛

【摘 要】針對(duì)客戶使用要求，根據(jù)半球形封頭的實(shí)際結(jié)構(gòu)，專門設(shè)計(jì)制造了一種焊接及打磨設(shè)備。有效提高了焊接效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，滿足了客戶需求。

【關(guān)鍵詞】半球形封頭；縱環(huán)縫焊接；焊縫打磨

0 前言

目前，封頭一般都是由壓力機(jī)沖壓而成。針對(duì)較大的封頭，由于沖壓成本過高且運(yùn)輸不便，一般都采用分瓣組焊而成。焊縫形式相應(yīng)的變成了環(huán)縫和圓弧形的縱縫。而如果沒有相應(yīng)的設(shè)備，僅靠人工利用吊車吊裝工件來改變焊縫的位置，勞動(dòng)強(qiáng)度極大，安全性也極低。針對(duì)這種情形，應(yīng)湖北某雁塔封頭設(shè)備有限公司的要求，我們?yōu)槠鋵ｉT制作了一套焊接、打磨設(shè)備。

1 設(shè)備介紹

客戶的工件情況為：

封頭直徑：Φ1500-Φ3000mm

重量約：300kg-1500kg

板厚：5-16mm

材質(zhì)：Q235A

1.1 變位機(jī)介紹

工件實(shí)際焊縫為內(nèi)外環(huán)縫和內(nèi)外圓弧形縱縫，而且因?yàn)槭欠职昶春付桑@就要求焊接時(shí)工件是運(yùn)動(dòng)的。所以，我們將工件固定在一臺(tái)L型變位機(jī)上，通過L臂的翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)圓弧形縱縫的焊接；通過工作臺(tái)的無限回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)縫的焊接。

L臂的翻轉(zhuǎn)和工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)均由三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，變頻器調(diào)速的方式實(shí)現(xiàn)。由于工件較大，L臂回轉(zhuǎn)中心較高（達(dá)到2350mm），翻轉(zhuǎn)動(dòng)作采用制動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿減速機(jī)的方式，增大了安全系數(shù)。工件厚度都是5-16mm的中厚板，我們選用埋弧焊的焊接方式。將翻轉(zhuǎn)速度和回轉(zhuǎn)速度設(shè)計(jì)為0.025-0.25r/min。變位機(jī)實(shí)際圖片見圖1：

圖1 L型變位機(jī)

1.機(jī)座；2.L臂；3.底座；4.工作臺(tái)

1.2 龍門式焊接機(jī)介紹

由于工件的特殊性，需要焊接內(nèi)外環(huán)縫及圓弧形縱縫，并根據(jù)客戶要求及現(xiàn)場(chǎng)車間情況，我們采用了龍門式焊接機(jī)（以下簡(jiǎn)稱龍門架）來進(jìn)行焊接作業(yè)。為了方便裝裝工件，龍門架必須可以自由行走。

工件最大直徑為Φ3000mm，我們將升降梁的升降行程設(shè)計(jì)到3100mm。再加上L型變位機(jī)的高度，整個(gè)龍門架平臺(tái)高度達(dá)到了5000mm?？紤]到整機(jī)的安全性及穩(wěn)定性，將龍門架設(shè)計(jì)為雙驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。參考行車設(shè)計(jì)安裝的實(shí)例，在車間立柱上鋪設(shè)了鋼軌。上驅(qū)動(dòng)架沿立柱上的鋼軌行走，下驅(qū)動(dòng)架沿地面上的鋼軌行走。雖然安裝時(shí)的難度有所增加，但是既提高了設(shè)備安全系數(shù)，又減少了設(shè)備占用空間，而且還降低了設(shè)計(jì)制造的成本?？紤]到安裝、檢修及安全性，在設(shè)備側(cè)面制作了爬梯、護(hù)欄。

根據(jù)實(shí)際需求，我們選用山東奧太電氣有限公司生產(chǎn)的MZ-1000IV的電焊機(jī)。配套的埋弧焊的機(jī)頭選用南通振康生產(chǎn)的，并固定在升降梁上，考慮到送絲的順暢，將焊絲盤安裝在機(jī)頭正上方。而升降梁的背面，搭載一套焊縫打磨裝置。由于環(huán)縫和縱縫是成90°方向布置的，我們將打磨頭設(shè)計(jì)成可以±90°旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。內(nèi)環(huán)縫及內(nèi)縱縫打磨時(shí)，考慮到磨頭會(huì)碰到工件，我們定做了寬度為30mm的砂帶，并將砂帶驅(qū)動(dòng)輪設(shè)計(jì)成圓弧面的結(jié)構(gòu)。圖2為設(shè)計(jì)三維圖：

圖2 三維示意圖

1.車間立柱；2.上驅(qū)動(dòng)架；3.護(hù)欄；4.升降梁；5.上導(dǎo)軌；6.爬梯；7.龍門架立柱；

8.下驅(qū)動(dòng)架；9.下導(dǎo)軌；10.L型變位機(jī)；11.埋弧焊機(jī)頭；12.打磨頭

由于工價(jià)尺寸較大，我們?cè)O(shè)計(jì)制造的變位機(jī)重量達(dá)6T，升降梁最高點(diǎn)距離地面達(dá)9米，而且在發(fā)貨前裝配時(shí)，由于沒有客戶現(xiàn)場(chǎng)的條件，對(duì)我們的設(shè)計(jì)、制作、安裝都是極大挑戰(zhàn)。好在經(jīng)過大家一致努力，圓滿的完成了設(shè)備制作及現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試。安裝好后的設(shè)備如圖3：

2 結(jié)語(yǔ)

客戶原來都是人工焊接，并借用吊車吊裝工件來改為焊縫的位置，并且人工打磨焊縫的效果也不理想。而采用本設(shè)備，自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，自動(dòng)焊接，只是需要人工操作即可，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了成品率。經(jīng)過售后人員現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試后，客戶設(shè)備使用良好，由于訂單較多，最近正與我公司聯(lián)系想再增加一套相同的設(shè)備，而我們也增加了中大型焊接設(shè)備的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周岐，王亞君.埋弧焊工藝與操作技巧[M].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2010.

[2]王政.焊接工裝夾具及變位機(jī)械[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[責(zé)任編輯：王楠]