第7讲-第4章 焊接结构的装配及工艺装备⑤4.4-1.ppt

1、4.4 焊接变位机械,焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装备。 使用焊接变位机械可缩短焊接辅助时间，提高劳动生产率，减轻工人劳动强度，保证和改善焊接质量，并可充分发挥各种焊接方法的效能。 焊接变位机械的分类及各类所属设备见图4-51。,图4-51 焊接变位机械的分类,4.4.1 焊件变位机械,焊件变位机械是在焊接过程中改变焊件空间位置，使其有利于焊接作业的各种机械装备。根据焊件变位机械的功能不同，可分为焊接回转台、焊接翻转机、焊接变位机和焊接滚轮架等四类。 它们各自的变位特点是有差异的，应注意选择。此外，还要注意各自的承重能力、驱动方式及驱动功率和制动

2、、自锁能力等。 下面分别进行介绍。,1. 焊接回转台 焊接回转台是将工件绕垂直轴或倾斜轴回转的焊件变位机械，主要用于回转体工件的焊接、堆焊或切割。图4-52是几种常用回转台的具体结构形式。,图4-51几种常用的焊接回转台 a)固定式回转台 b)移动式回转台 c)倾角可调式回转台,图4-53 中空式回转台 a)工作台倾斜 b)工作台水平 1工件 2回转台 3支架,2. 焊接翻转机 焊接翻转机是将工件绕水平轴转动或倾斜，从而使之处于有利于装焊位置的焊件变位机械，主要用于梁、柱、框架等结构的焊接。 焊接翻转机的种类较多，常见的有头尾架式、框架式、转环式、链条式、推拉式等， 如图4-55所示。,图4-

3、55 焊接翻转机 a)框架式 b)头尾架式 c)链条式 d)转环式 e)推拉式 l一头架 2翻转工作台 3尾架 4驱动装置 5主动链轮 6工件 7链条 8一托轮 9支承环 10钝齿轮 11一推拉式轴销 12一举升液压缸,（）头尾架式翻转机 结构形式与车床类似，其头架为驱动端，可单独使用，利用安装在头架卡盘上的夹具，可为短小的工件翻转变位。为适应不同长度的系列产品生产需要，尾架可模仿车床上的尾座，做成可移动式如图4-56 。,图4-56 头架单独使用和尾架移动式的翻转机 a)头架单独使用的翻转机 b)尾架移动式的翻转机 1工作台 2工件,（）框架式焊接翻转机 （）链条式翻转机 链条式翻转机是利用

4、电动机驱动链轮带动环形链条翻转焊件的一种变位机械，如图4-57所示。,图4-57一种专用于梁柱构件自动焊接的链式翻转机 1链轮2链条3工字梁 4轴承座 5驱动机构 6制动轮,（）圆环式翻转机 形状较特殊的型钢及桁架结构采用上述链条式翻转机翻转变位比较困难，这些构件可以采用圆环式翻转机，如图4-58所示。,图4-58圆环形翻转机结构外形图 1下环 2上环 3夹紧器 4顶紧螺栓 5焊件,（）推举式翻转机 推举式翻转机是利用液压缸和杠杆机构，将焊件翻转到预定位置的一种变位机构，它具有结构简单、动作快捷和操作方便的特点。经常用于梁柱焊接生产线中配合自动焊接装置，将焊件翻转到船形位置施焊。 图4-59示

5、出推举式翻转机与悬臂式自动焊装置组合使用的示意图。,图4-59推举式翻转机与悬臂式自动焊装置的组合使用,3. 焊接变位机械 （）功能及结构形式 焊接变位机，是在焊接作业中将焊件回转并倾斜，使焊件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变位机械。 焊接变位机主要用于机架、机座、机壳、法兰、封头等非长形焊件的翻转变位。 焊接变位机按结构形式可分为三种：,1) 伸臂式焊接变位机 如图4-60所示，其回转工作台绕回转轴旋转并安装在伸臂的一端，伸臂一般相对于某一转轴成角度回转，而此转轴的位置多是固定的，但有的也可在小于100的范围内上下倾斜。,图4-60伸臂式焊接变位机 1回转工作台2伸臂3倾斜轴 4转轴 5机座

6、,2) 座式焊接变位机 如图4-61所示，其工作台连同回转机构通过倾斜轴支承在机座上，工作台以焊速回转，倾斜轴通过扇形齿轮或液压缸，多在110140的范围内恒速或变速倾斜。 该机稳定性好，一般不用固定在地基上，搬移方便，适用于0.550t焊件的翻转变位。,图4-61 座式焊接变位机 1回转工作台 2倾斜轴 3扇形齿轮 4机座,3) 双座式焊接变位机 如图4-62所示，工作台安装在“ ”形架上，以所需的焊接速度回转；“ ”形架座在两侧的机座上，多以恒速或所需的焊接速度绕水平轴线转动。 该机不仅稳定性好，而且如果设计得当，可使焊件安放在工作台上后，随“ ”形架倾斜的综合重心位于或接近倾斜机构的轴线

7、，从而使倾斜驱动力矩大大减小。因此，重型焊接变位机多采用这种结构。,焊接变位机的基本结构形式虽只有上述三种，但其派生形式很多，有些变位机的工作台还具有升降功能，如图4-63所示。,图4-63 焊接变位机的派生形式 1工作台 2轴承 3机座 4推举液压缸 5伸臂,图4-64是焊接变位机的基本操作状态示意图。 该图中工件上方的箭头用来示意焊嘴的位置和方向。,图4-64 变位机操作示意 a)工作台水平 b)工作台倾斜45 c)工作台倾斜90 d)工作台倾斜135,（）焊接变位机的驱动方式 焊接变位机的工作台兼有回转、倾斜两个运动，有的中型焊接变位机的工作台还有升降运动。它们各自的驱动机构是相对独立的

8、，力源也是可以选择的。其中，工作台的回转运动大都配合焊接操作，多采用直流电动机驱动，无级调速。近年出现的全液压变位机，其工作台的回转运动也是用液压马达驱动的。 工作台倾斜运动有两种主要的驱动方式： 一种是采用扇形齿轮机构，通过电动机传动，带动工件（工作台）倾斜（图4-61）； 另一种是采用液压缸来推动工作台倾斜如图4-65。这两种方式都有应用，但在小型变位机中以前者为多。,图4-65 工作台倾斜采用液压缸推动的焊接变位机 1液压缸 2电动机 3减速器 4齿轮副 5工作台,（）焊接变位机的选用 焊接变位机的选用，可以按下列步骤进行： 1) 确定拟采用焊接变位机焊接的各种焊件的最大重量以及必要的工

9、夹具的重量。 2) 确定焊件重心位置及其至工作平台回转中心的距离，即综合重力偏心距。 3) 计算所需的回转力矩，即负载重量()偏心距()=回转力矩()。 4) 计算所需的翻转力矩，即焊件在工作平台上的重心高加上工作平台至翻转轴中心线的距离焊件总重量：翻转力矩()， 5) 按工件总重，所需的回转力矩和翻转力矩综合考虑并加一定的裕量，从标准系列中选择大于计算值1.31.5倍的焊接变位机。,4.焊接滚轮架 （）滚轮架功能及结构形式 焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩擦力，带动焊件旋转的变位机械。 焊接滚轮架主要用于筒形焊件的装配与焊接。若对主、从动滚轮的高度作适当调整，也可进行锥体、分段不等径回

10、转体的装配与焊接。 对于一些非圆长形焊件，若将其装卡在特制的环形卡箍内，也可在焊接滚轮架上进行装焊作业。 焊接滚轮架按结构形式分为两类： 第一类是长轴式滚轮架。 滚轮沿两平行轴排列，与驱动装置相联的一排为主动滚轮，另一排为从动滚轮(图4-66)，也有两排均为主动滚轮的，主要用于细长薄形焊件的组对与焊接。 有的长轴式滚轮架其滚轮为一长形滚柱，直径0.30.4、长度15。筒体置于其上不易轴向变形，适用于薄壁、小直径、多筒节焊件的组对和环缝的焊接如图4-67。,图4-66长轴式焊接滚轮架 L从动滚轮 2主动滚轮 3驱动装置,图4-67 滚柱式焊接滚轮架 L主动滚柱 2驱动装置 3从动滚柱,第二类是组合式滚轮架 如图4-68所示，它的主动滚轮架如图4-68a，从动滚轮架图4-68b所示，混合式滚轮架（即在一个支架上有一个主动滚轮座和一个从动滚轮座)如图4-68c所示都是独立的，使用时可根据焊件的重量和长度进行任意组合，其组合比例也不仅是1与1的组合。 因此，使用方便灵活，对焊件的适应性很强，是目前应用最广泛的结构形式。,图4-68 组合式焊接滚轮架 a)主动滚轮架 b)从动滚轮架 c)混合式滚轮架,焊接滚轮架的滚轮