一種除雪滾滾芯軸的可調(diào)式焊接工裝

徐世杰,劉彥鋒,蘇 庫

（1.河南萬里路橋集團(tuán)股份有限公司,河南 許昌 461000；2.中航工業(yè)河南新飛專用汽車有限責(zé)任公司,河南 新鄉(xiāng) 453000）

1 概述

我公司為專業(yè)從事道路養(yǎng)護(hù)裝備的制造企業(yè)，其中生產(chǎn)的道路除雪設(shè)備-除雪滾，為了適用于不同的車型與路面，分為了AⅠ,CⅠ,E,F型，造成除雪滾滾芯軸的規(guī)格長度尺寸從1500mm-3600mm不等，而且為了保證設(shè)備的整體性能，除雪滾滾芯的同軸度要求保證在±0.15mm之間，公司以前的加工方式為先將安裝法蘭盤與除雪滾滾芯圓管焊接，然后在通過車床對整個(gè)除雪滾滾芯進(jìn)行二次加工，從而保證同軸度，這種加工方式加工工復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，加工費(fèi)用昂貴，因此公司組織設(shè)計(jì)一種滿足所有規(guī)格的用于除雪滾滾芯軸的一次焊接成型的可調(diào)式工裝。

2 設(shè)計(jì)方案

（1）工裝支撐架可利用測量平臺(tái)為底部支撐平面，利用測量平臺(tái)的T型槽螺栓滑槽，利用螺栓固定，實(shí)現(xiàn)工裝支撐架之間的距離的可調(diào)節(jié)型，從而保證滿足不同長度規(guī)格的除雪滾滾芯軸焊接的需要，并能保證整個(gè)工裝結(jié)構(gòu)的平整度；（2）可實(shí)現(xiàn)兩焊接工裝軸的360°同步旋轉(zhuǎn)，并能停在任意位置，以滿足自動(dòng)焊接裝置的同步焊接要求；（3）工裝軸的360°同步旋轉(zhuǎn)速度為可調(diào)節(jié)低速，并且停機(jī)后能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖，保證操作人員的安全。

3 基本結(jié)構(gòu)

該焊接工裝經(jīng)過設(shè)計(jì)，初步定型基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

基本結(jié)構(gòu)包括：（1）大型測量平臺(tái)為底部支撐平面，提供精確的工作及測量基準(zhǔn)平面，上表面加工有T型槽，用于安裝焊接,測量工裝夾具組件；（2）支撐架為焊接工裝軸的承載底座，兩支撐架間距可隨焊接工件長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過支撐架固定螺栓與測量平臺(tái)鎖緊連接，支撐架壓板通過支撐架壓板固定螺栓,將焊接工裝軸與支撐架鎖緊連接；（3）焊接工裝軸為焊接法蘭與除雪滾滾芯圓管的連接固定工裝，是其焊接同軸度的主要保證零部件；（4）驅(qū)動(dòng)電機(jī)為可正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，具有抗過載的性能，減速機(jī)的最要作用為實(shí)現(xiàn)降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的自鎖功能；（5）聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)減速機(jī)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩焊接工裝軸的360°同步旋轉(zhuǎn)，并能停在任意位置；（6）自動(dòng)焊接裝置是實(shí)現(xiàn)焊接法蘭與除雪滾滾芯圓管同步焊接要求。

4 應(yīng)用

（1）工作前校正。1）大型測量平臺(tái)臺(tái)面應(yīng)處于水平狀態(tài)，安裝時(shí)用測量儀、水平儀檢查校水平,通過調(diào)整地腳保證水平度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；2）支撐架安裝時(shí)需通過校正軸鎖緊校正安裝,連接螺栓緊固可靠，安裝時(shí)需保證測量平臺(tái)平面保持表面清潔，無分流燒傷、碰傷痕跡、無焊渣贓物附著；3）支撐架安裝時(shí),根據(jù)所要焊接的滾芯型號(hào),確定兩支撐架的距離,通過校正軸鎖緊,校正安裝,安裝時(shí)通過添加墊片來保證夾緊狀況下支撐架底面和測量平臺(tái)平面間的間隙＜0.08mm（用塞尺檢查）,并使用連接螺栓鎖緊固定。

（2）具體應(yīng)用。1）焊接前對滾芯圓管及焊接法蘭盤使用砂布或拋光片,去除毛刺及雜物,保證法蘭盤能自由安裝進(jìn)滾芯圓管,不可破換法蘭的測量平面；2）將焊接工裝軸安裝至支撐架上,使用支撐架壓板和螺栓進(jìn)行連接固定,并使用杠桿表對焊接工裝軸進(jìn)行打表校正,保證端面與軸向跳動(dòng)在0.03mm之內(nèi)；3）將焊接法蘭盤與焊接工裝軸鎖緊連接,鎖緊時(shí)需保證法蘭端面與焊接工裝軸端面貼死無間隙,連接螺栓需對稱依次緊固,使用杠桿表對法蘭盤端面進(jìn)行打表校正,保證端面跳動(dòng)在0.05mm之內(nèi)對；4）將滾芯圓管與兩法蘭盤連接,保證兩端的焊接間隙均勻(間隙3-4mm),使用焊機(jī)對照法蘭連接螺栓位置進(jìn)行對稱點(diǎn)焊(六等分)固定；5）如圖1所示,再次使用杠桿表對焊接法蘭盤端面進(jìn)行打表校正,保證端面跳動(dòng)在0.05mm之內(nèi)后,并測量出跳動(dòng)的低點(diǎn),調(diào)整自動(dòng)焊接裝置的簡易軌道位置，并通過調(diào)節(jié)減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)，保證兩端的自動(dòng)焊接裝置在跳動(dòng)低點(diǎn)處起弧，并使焊絲位于焊縫的中間位置，待就緒后，啟動(dòng)減速機(jī)與自動(dòng)焊接裝置，保證同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，對除雪滾滾芯進(jìn)行焊接，焊接結(jié)束后，需使自動(dòng)焊接裝置預(yù)停留1-2秒的時(shí)間，待弧坑填滿后方可停止; 6)焊接完成后，將焊好的除雪滾滾芯從焊接工裝上卸下等待測量,注意滾芯從焊接工裝上卸下時(shí),需均勻用力,保證焊接工裝與法蘭盤的接觸面不被刮傷。

（3）注意事項(xiàng)。1）測量平臺(tái)需保持臺(tái)面清潔、無焊渣、油污、灰塵附著、無分流燒傷或撞擊凸凹痕跡，嚴(yán)禁在臺(tái)面上敲擊作業(yè)；2）支撐架安裝后需定期檢查擰緊連接螺栓（最好用記號(hào)筆做標(biāo)記），保持表面清潔，無分流燒傷、碰傷痕跡、無焊渣贓物附著；夾緊狀況下支撐架底面和測量平臺(tái)平面間的間隙＜0.08mm需定時(shí)用用塞尺檢查校正。

圖1 除雪滾滾芯軸的可調(diào)式焊接工裝示意圖

5 主要特點(diǎn)

（1）利用測量平臺(tái)現(xiàn)有T型槽，實(shí)現(xiàn)了距離的可調(diào)節(jié)性，滿足了不同規(guī)格除雪滾滾芯軸的焊接要求；（2）采用減速機(jī)和自動(dòng)焊接裝置，在保證設(shè)計(jì)要求的前提下，實(shí)現(xiàn)了除雪滾滾芯軸一次性焊接成功；（3）結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，最大限度的減少了人工操作產(chǎn)生的加工誤差，焊縫成型好；（4）減少了除雪滾滾芯軸加工工序，利用公司現(xiàn)有的資源，節(jié)約生產(chǎn)成本，并且減少產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

6 結(jié)語

除雪滾滾芯軸的可調(diào)式焊接工裝有效的解決了不同規(guī)格除雪滾滾芯軸的焊接要求的問題，操作簡便實(shí)用，實(shí)現(xiàn)了除雪滾滾芯軸一次性焊接成功。減少了除雪滾滾芯軸加工工序，減少生產(chǎn)周期，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，操作安全可靠，對降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了焊縫的焊接質(zhì)量起到了良好的效果。