一種電渣爐自耗電極的焊接裝置及焊接手的製作方法

2023-12-12 18:58:12 4

本實用新型涉及電渣爐電極焊接技術領域，具體的說是一種電渣爐自耗電極的焊接裝置及焊接手。

背景技術：

電渣爐是利用電流通過熔渣時產生的電阻熱作為熱源來重熔自耗電極的二次精煉法，電渣重熔的主要目的是提純金屬並獲得潔淨組織均勻緻密的鋼錠。經電渣重熔的鋼，純度高、含硫低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、潔淨均勻緻密、金相組織和化學成分均勻。電渣鋼的鑄態機械性能可達到或超過同鋼種鍛件的指標。

目前電渣爐假電極與自耗電極母材的連接多採用人工焊接方式，採用人工焊接方式的缺點主要體現在焊接操作時產生的粉塵及有害氣體對人體的危害方面，例如：（1）煙塵能導致焊工塵肺；（2）錳中毒；（3）金屬煙熱；（4）產生的有毒氣體對人體的危害等。此外還有高頻電磁場磁輻射和弧光輻射（紫外線、紅外線）以及放射性物質和放射性射線危害等。

技術實現要素：

針對上述現有的電渣爐假電極與自耗電極母材的連接多採用人工焊接方式，在焊接操作時產生的粉塵及有害氣體對人體存在危害的問題，本實用新型提供一種電渣爐自耗電極的焊接裝置及焊接手。

為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為：

一種電渣爐自耗電極的焊接手，所述焊接手包括電機傳動部分、焊把位置手動升降部分、焊把位置水平調整部分和立柱，所述焊把位置手動升降部分和焊把位置水平調整部分通過升降架可移動的設置在立柱上；所述電機傳動部分設置在立柱的頂端，可驅動升降架沿立柱上下移動；

所述焊把位置手動升降部分包括升降架、升降絲杆、升降手輪、豎直導向鍵塊、螺母軸、大傘齒輪和小傘齒輪軸，所述螺母軸套設在升降絲杆上，大傘齒輪固定設置在螺母軸上，螺母軸通過軸承與升降架連接，所述小傘齒輪軸與大傘齒輪嚙合，升降手輪安裝在小傘齒輪軸上，所述豎直導向鍵塊設置在升降架上，升降架可在豎直導向鍵塊的導引下，沿立柱鍵槽做上下直線運動；

所述焊把位置水平調整部分包括水平接筒、水平移動手輪、水平絲杆、水平滑杆、水平螺母、水平導向鍵塊、軸承、水平軸承壓蓋及把持板，水平移動手輪安裝在水平絲杆上，水平絲杆通過軸承與水平接筒相連，軸承和水平絲杆由水平軸承壓蓋軸向定位，水平螺母套設在水平絲杆上，且與水平滑杆固定連接，水平滑杆上設有鍵槽，可通過安裝在升降架上的水平導向鍵塊沿水平方向移動，所述的把持板與水平滑杆的端部固定連接；

所述電機傳動部分設有變頻電機、上連接架、小圓柱齒輪及大圓柱齒輪，小圓柱齒輪套設在變頻電機的輸出軸上，大圓柱齒輪套設在升降絲杆的頂部，小圓柱齒輪與大圓柱齒輪嚙合，可驅動升降絲杆旋轉，進而可使升降架沿立柱上下移動。

所述把持板的豎直行程為1500mm，水平行程為350mm。

一種安裝有如上所述焊接手的焊接裝置，所述的焊接裝置包括焊接手、自動焊把及焊接工裝，所述的焊接工裝包括自耗電極焊接平臺、固定機構、迴轉支承、迴轉支承安裝墩、小齒輪及減速機，所述迴轉支承安裝墩固定在地基上，迴轉支承安裝在迴轉支承安裝墩的上端，自耗電極焊接平臺安裝在迴轉支承上，所述減速機立式安裝在迴轉支承安裝墩的側面，小齒輪安裝在減速機的扭矩輸出端，並與迴轉支承嚙合，所述固定機構安裝在自耗電極焊接平臺上，且固定套設在自耗電極母材外，焊接手固定設置在焊接手支撐架上，自動焊把固定在焊接手上。

所述固定機構為多個均布在自耗電極母材外部的千斤頂。

所述的千斤頂為8個，分兩層均布在自耗電極母材的外部。

所述的減速機為無級變速擺線針輪減速機。

本實用新型的有益效果：

本實用新型提供的電渣爐自耗電極的焊接裝置及焊接手，通過設置能豎直、水平方向上自由調節把持板位置的焊接手，配合可自動旋轉的自耗電極焊接平臺，可實現自動焊把不動，而由自耗電極焊接平臺拖動自耗電極母材進行旋轉焊接，從而能較大地減輕焊接人員的勞動強度和粉塵及有害氣體對人體的危害，並在一定程度上提高工作效率、提高焊接質量和改善焊接人員的工作環境；本實用新型通過設置電機傳動部分進行快速調節和手動升降及手動水平調整相結合的調節方式，可實現對安裝在焊接手把持板上的自動焊把的焊接位置快速精準調節，大大提高工作效率。

附圖說明

圖1 本實用新型電渣爐自耗電極的焊接裝置結構示意圖；

圖2 本實用新型焊接手整體結構示意圖一；

圖3 本實用新型焊接手整體結構示意圖二；

圖4 本實用新型焊把位置手動升降部分結構示意圖；

圖5 本實用新型焊把位置水平調整部分結構示意圖；

圖6 本實用新型焊接手局部結構示意圖一；

圖7 本實用新型焊接手局部結構示意圖二；

圖8 本實用新型焊接手去除升降架後局部結構立體圖一；

圖9 本實用新型焊接手去除升降架後局部結構立體圖二；

圖10 本實用新型上連接架軸測圖；

圖11 本實用新型升降架軸測圖一；

圖12 本實用新型升降架軸測圖二；

附圖標記：1.混凝土地基，2.梯子，3.平臺護欄，4.焊接手支撐架，5.焊接手，6.自動焊把，7.假電極，8.自耗電極母材，9.千斤頂I，10.設備維護平臺，11.自耗電極焊接平臺，12.千斤頂II，13.迴轉支承，14.小齒輪，15.無級變速擺線針輪減速機，16.迴轉支承安裝墩，17.臺階，501.上連接架，502.大圓柱齒輪，503.上連接架軸承壓蓋，504.22207/W33軸承，505.上連接架端蓋，506. 立柱，507.升降絲杆，508. 變頻電機，509. 小圓柱齒輪，5010. 電機下壓板，5011.立柱鍵槽，5012.立柱銅套，5013. 豎直導向鍵塊，5014. 立柱銅套壓蓋，5015. 升降架，5016. 水平接筒，5017. 水平移動手輪，5018. 水平軸承壓蓋，5019. 水平絲杆，5020. 6205E軸承I，5021.6205E軸承II，5022.水平螺母，5023.腳板，5024.底板，5025. 限位開關， 5026. 限位開關安裝架，5027. 限位開關配件I，5028. 水平絲杆擋板， 5029.把持板，5030.水平滑杆，5031. 限位開關配件II，5032. 水平導向鍵塊，5033. 升降架絲杆軸承壓蓋，5034. 32007軸承I，5035. 螺母軸，5036.大傘齒輪，5037.32007軸承II，5038.小傘齒輪軸，5039.軸承隔圈，5040.2007106軸承I，5041.升降手輪，5042.小傘齒輪軸承壓蓋，5043.升降手把裝配，5044. 2007106軸承II。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型做進一步的闡述。

如圖所示：一種電渣爐自耗電極的焊接手，所述焊接手包括電機傳動部分、焊把位置手動升降部分、焊把位置水平調整部分和立柱506，所述焊把位置手動升降部分和焊把位置水平調整部分通過升降架5015可移動的設置在立柱506上，所述電機傳動部分設置在立柱506的頂端，通過升降絲杆507可驅動升降架5015沿立柱506上下移動；

所述焊把位置手動升降部分設有升降架5015、升降絲杆507、升降手輪5041、豎直導向鍵塊5013、螺母軸5035、大傘齒輪5036和小傘齒輪軸5038、軸承隔圈5039和軸承5040，所述升降架5015通過立柱銅套5012滑動套設在立柱506上，所述螺母軸5035套設在升降絲杆507上，大傘齒輪5036固定設置在螺母軸5035上，螺母軸5035通過軸承與升降架5015連接，所述小傘齒輪軸5038與大傘齒輪5036嚙合，升降手輪5041安裝在小傘齒輪軸5038上，所述豎直導向鍵塊5013設置在升降架5015上，升降架5015可在豎直導向鍵塊5013的導引下，沿立柱506上的立柱鍵槽5011做上下直線運動；所述焊把位置手動升降部分的工作職能是通過升降手輪5041帶動小傘齒輪軸5038旋轉，小傘齒輪軸5038驅動大傘齒輪5036轉動，然後大傘齒輪5036通過螺母軸5035驅動升降絲杆507旋轉，在豎直導向鍵塊5013的導引下升降架5015沿立柱506上的鍵槽作豎直移動以達到調整焊把上下位置的目的，位置調整好後，升降手輪5041上有固定裝置可將升降架5015位置固定。

所述焊把位置水平調整部分設有水平接筒5016、水平移動手輪5017、水平絲杆5019、水平滑杆5030、水平螺母5022、水平導向鍵塊5032、軸承、水平軸承壓蓋5018及把持板5029，水平移動手輪5017安裝在水平絲杆5019上，水平絲杆5019通過軸承與水平接筒5016相連，軸承和水平絲杆5019由水平軸承壓蓋5018軸向定位，水平螺母5022套設在水平絲杆5019上，且與水平滑杆5030固定連接，水平滑杆5030上設有鍵槽，可通過安裝在升降架5015上的水平導向鍵塊5032沿水平方向移動，所述的把持板5029與水平滑杆5030的端部固定連接；所述焊把位置水平調整部分的工作職能是手動調整焊把的水平位置，也就是說它可以伸出和回縮，以達到最佳工作位置，其工作原理是轉動水平移動手輪5017，通過水平絲杆5019驅動水平螺母5022旋轉，水平螺母5022通過螺絲和水平滑杆5030固定為一體，由於水平導向鍵塊5032的固定作用，水平滑杆5030隻能在水平螺母5022的帶動下作直線運動，隨之帶動把持板5029水平前後移動，把持板5029用於安裝焊把。

所述立柱506的底部和頂部均設有用於限制升降架移動的限位開關5025。

所述立柱506的頂端設有電機傳動部分，該部分設有變頻電機508、上連接架501、小圓柱齒輪509及大圓柱齒輪502，所述上連接架501固定設置在升降絲杆507的頂端，且與立柱506的頂部固定連接，小圓柱齒輪509套設在變頻電機508的輸出軸上，大圓柱齒輪502套設在升降絲杆507的頂部，小圓柱齒輪509與大圓柱齒輪502嚙合，當大圓柱齒輪502旋轉驅動升降絲杆507旋轉時，可使升降架5015沿立柱快速上下移動，從而可使把持板上安裝的自動焊把快速接近焊接位置。電機傳動部分的工作職能是傳遞動力，驅動升降絲杆507旋轉，進而帶動升降架5015上下移動，以達到使固定在把持板5029上的焊把迅速達到指定位置的目的，移動的上下極限位置由限位開關5025控制。

所述把持板5029的豎直行程為1500mm，水平行程為350mm。

所述的升降架5015通過立柱銅套5012套設在立柱506上。

一種利用如上所述的焊接手的焊接裝置，所述的焊接裝置包括焊接手5、自動焊把6及焊接工裝，所述的焊接工裝由混凝土地基1、梯子2、平臺護欄3、焊接手支撐架4、假電極7、自耗電極母材8、4個千斤頂I 9、設備維護平臺10、自耗電極焊接平臺11、4個千斤頂II 12、迴轉支承13、小齒輪14、無級變速擺線針輪減速機15、迴轉支承安裝墩16和臺階17構成。所述迴轉支承安裝墩16固定在地基上，迴轉支承13安裝在迴轉支承安裝墩16的上端，自耗電極焊接平臺11安裝在迴轉支承13上，所述無級變速擺線針輪減速機15立式安裝在迴轉支承安裝墩16的側面，小齒輪14安裝在無級變速擺線針輪減速機15的扭矩輸出端，並與迴轉支承13嚙合，無級變速擺線針輪減速機15具有輸出扭矩大並能實現低轉速旋轉，調速範圍寬、調速方便且具有變速連續、運行平穩等特點；4個千斤頂I和4個千斤頂II安裝在自耗電極焊接平臺11上，且分兩層均布套設在自耗電極母材8的外部。所述焊接手5底部固定設置在焊接手支撐架4上，自動焊把6固定在焊接手5上。所述自耗電極焊接平臺11外設有設備維護平臺10，設備維護平臺10的四周設有平臺護欄3，所述焊接手支撐架4固定設置在設備維護平臺10上。

首先，設備維護平臺10固定在混凝土地基1上，迴轉支承安裝墩16也建在混凝土地基1上，並位於設備維護平臺10中心位置，在迴轉支承安裝墩16上安裝有迴轉支承13，自耗電極焊接平臺11就安裝在迴轉支承13上，並隨之轉動。無級變速擺線針輪減速機15立式安裝在迴轉支承安裝墩16的側面，小齒輪14安裝在無級變速擺線針輪減速機15的扭矩輸出端，並與迴轉支承13嚙合，從而驅動迴轉支承13旋轉，自耗電極焊接平臺11上安裝有上下兩層8臺千斤頂，上面4臺均布安裝，下面4臺均布安裝，採用手動操作調整自耗電極母材8的位置。焊接手支撐架4安裝在設備維護平臺10上，其上安裝有焊接手5，焊接手的作用就是固定焊把，並使其位置上下前後移動，從而把焊把焊嘴送到指定焊接位置。自耗電極焊接平臺11的作用就是安裝、固定自耗電極母材8，並使其配合焊把進行旋轉焊接操作。

焊前準備：首先將自耗電極母材8吊裝到自耗電極焊接平臺11上，然後通過千斤頂將自耗電極母材8調整到自耗電極焊接平臺11的中心位置，將假電極7吊裝到自耗電極母材8上，並對中擺放。然後，由無級變速擺線針輪減速機15通過小齒輪14和迴轉支承13驅動自耗電極焊接平臺11旋轉，在確認假電極7和自耗電極母材8的中心與自耗電極焊接平臺11的中心對齊後，調整焊接手5上自動焊把6的位置，以便令自動焊把6焊嘴靠近假電極7和自耗電極母材8的焊接位置，焊接位置找正及自耗電極焊接平臺11轉速調好後就可進行焊接操作了。焊接方式是自動焊把6不動，而由自耗電極焊接平臺11拖動自耗電極母材8進行旋轉焊接的。焊接手上自動焊把的位移調整範圍為：豎直行程為1500mm，水平行程為350mm，本實用新型適合於雙柱雙橫臂交替式電渣爐的自耗電極的焊接。