罐盖环焊专机的设计

山东迅力特种汽车有限公司 （临清 252600） 王庆香

我公司为了提高粉粒物料运输车的整机性能,将罐盖的焊接作为关键工序和重要环节，罐盖在制造的过程中要求密封良好，且有均匀平整的焊缝外观质量。因此为了提高罐盖焊缝的外观质量，设计制造了罐盖环焊专机，用于罐盖上盖环焊缝的焊接。图1为罐盖上盖焊合的结构简图。以下主要将罐盖环焊专机的结构、特点， 使用方法及注意事项作一简要介绍。

图1 罐盖上盖焊合结构

1. 罐盖环焊专机的结构、特点

图2为环焊专机总图，该罐盖环焊专机由固定部分、转动部分、动力部分、割架组合及电气控制五大组成部分。现分述如下：

（1）固定部分 由底架焊合、支撑架焊合和过渡套1组成，通过螺栓、螺母、垫圈或螺钉连接。

图2 环焊专机总图

底座焊合：①底座焊合是罐盖环焊专机的工作台，由槽钢和厚板拼接而成，与减速机固定的部分要求平整，固定可靠，从而达到减速机旋转时不会产生因底座的稳定性等原因而带来一系列不安全的因素。②整个底座焊合的重心偏低，增加了机座的稳定性。③采用卧式、法兰盘立装的减速机可方便设计底座焊合，可根据需要增大底架焊合的面积，有利于放置工件。④底架焊合用于固定减速机和支撑架焊合，是整个专机的骨架部分。使用螺栓、螺母、垫圈将减速机固定在底架焊合的面板底部，输出端向上；使用螺栓、螺母、垫圈将支撑架焊合固定在底架焊合的顶部。

支撑架焊合：支撑架焊合的作用将输出端转盘部分支起，支撑架与过渡套1通过螺钉固定。

过渡套1： 过渡套1（见图3）使用的材料为球墨铸铁，具有耐磨性与过渡套2配合，同时用于支撑过渡套2。

图3 过渡套1

（2）转动部分 转动部分由过渡套2（见图4）、转盘（见图5）、螺钉、定位销和油杯等组成，其中过渡套2和转盘通过螺钉连接。

图4 过渡套2

过渡套2使用的材料为球墨铸铁，具有耐磨性。与过渡套1之间配合，过渡套1与过渡套2之间布置了润滑油槽，增加了过渡套之间的旋转灵活性。

图5 转盘

过渡套2和转盘之间的有止口（见图4、图5），避免了输出端旋转时过渡套1与转盘之间的滑动现象，起定位作用。

定位销与转盘之间为螺纹联接结构，一是定位销直径根据产品件定位孔的大小，设计出几种不同的尺寸，能够一机多用，满足类似结构产品的焊接；二是：即使是同一产品，多次使用也会造成定位销磨损，使用螺纹联接，便于更换，节约成本。

（3）动力部分 减速机是专机的驱动系统，减速机采用卧式、法兰盘立装的连接形式，连接方式为直联型，减速机的输出轴端与过渡套2通过键联结，过渡套2再通过螺钉1与转盘连接。由减速机输出的转矩和力通过过渡套2、转盘传递给定位销，定位销与罐盖焊合连接，因此减速机转动的同时带动罐盖焊合匀速旋转。

使用卧式、法兰盘立装的减速机，有如下优点：①环焊专机设计时本着“以人为本”的原则，整机高度低，采用人性化设计，操作者操作时可以采用坐姿，便于操作者使用。②法兰盘立装电机输出端向上，带动工件匀速旋转，不受工件自身重力的影响。

（4）割架组合 割架组合是焊枪操纵支架，用于放置焊枪，可用半自动切割小车割架代替，或者可参照其原理设计，使焊枪实现上下调节和360°范围内旋转的功能，满足罐盖焊合在匀速旋转时焊枪自动焊接的要求。

（5）电气控制部分 ①电控柜内设有变频器，根据工艺需要的焊接速度要求，采用变频调整减速机-罐盖的转动速度，为获得平整均匀的焊缝提供了有利的条件。②减速机的启动方式采用了人性化设计，使用脚踏开关控制。利于减速机的启停，避免由于焊接过程中焊丝更换等原因不能立即停车，并使焊接工人减轻了劳动强度。

2. 罐盖环焊专机的使用方法

将罐盖焊合放到罐盖环焊专机上，要求将罐盖焊合的密封套底面与转盘贴合紧密。焊接前选择合适的焊机、焊丝及保护气体，调节好各焊接参数；调整好割架高度和角度，便于使焊枪保持合适的焊接高度和角度。打开气阀开关，提前送气；以OTC焊机为例，将焊机面板上的“收弧”按钮放在“有”收弧上（有的厂家为“自锁”或“非自锁”），打开焊机启动按钮，接通焊接电源，送出焊丝，将焊丝与工件短路，引燃焊接电弧；同时踩动脚踏开关，使罐盖匀速旋转。此时焊缝进入正常状态，CO2气体由喷嘴按一定的流量不断喷出，焊丝末端被包围，使焊接区与空气隔离，随焊枪移动，熔池凝固形成焊缝。焊接完成后关闭焊枪，然后关闭送气开关；关闭焊枪的同时踩动脚踏开关，减速机停止转动。从而依靠罐盖的匀速旋转和焊枪均匀送丝而达到焊缝均匀、美观的效果。因此减速机的转动速度和焊接速度需要匹配合适，才能焊出优质均匀的焊缝。

3. 罐盖环焊专机制作时的注意事项

（1）过渡套1与过渡套2之间装配前应磨入润滑脂，加注润滑油，可增大环焊专机转动时的灵活性。

（2）按照减速机说明书要求，定期对减速机进行维护，适当加注润滑脂，可延长减速机的寿命。

（3）要求支撑架焊合的上下平面应平整且相互平行。

（4）整机装配时，要求减速机输出轴轴线应与定位销轴线重合，才能保证焊接过程中使用改制的焊接割架焊接时，焊缝平整均匀，无焊偏现象。

（5）要求底架焊合与减速机之间、底架焊合与支撑架焊合之间使用螺栓、螺母固定牢固。

4. 结语

此罐盖环焊专机经过一段时间的运行，使用效果反映良好。该专机的使用不仅减轻了工人的劳动强度，大大提高了生产效率，同时实现了罐盖焊合的顶盖与密封圈之间焊接时匀速旋转，使焊缝均匀，成形美观。

该专机运行平稳、安全、高效、易操作，能实现脚踏开关控制，便于操作；利用成熟的CO2气体保护焊技术实现自动化焊接，对于中小型机械制造企业来说，投入少，见效快，有一定的推广价值；同时它对同类工装的设计起到借鉴作用。