窄間隙熱絲tig焊槍的製作方法
2023-09-18 08:27:20 3
專利名稱：窄間隙熱絲tig焊槍的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種焊槍，尤其是涉及一種用於厚壁管道、閥門以及電機轉子等厚壁 工件的窄間隙焊接的熱絲TIG焊槍，屬於自動焊接技術領域。
背景技術：
在火電廠、核電站、發電設備製造等行業中，存在大量的厚壁合金管道和相關部件 的焊接，由於管道和相關部件的規格眾多，通常都是採用埋弧焊、MIG/MAG和手工焊等焊接 方式來進行，上述的焊接方式由於焊接坡口開的比較大，填充的金屬多，因此其熱輸入大， 而眾多的合金管道由於材料的價格和填充金屬(焊絲)的價格都很高，所以焊接質量與效 率都不能達到一個很高的水平，這成為制約廠家進行焊接設備安裝和製造的主要因素。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種能夠有效改善焊接環境、 降低工人勞動強度、調高工作效率及產品焊接質量的窄間隙熱絲TIG焊槍。本發明是通過以下技術方案來實現的一種窄間隙熱絲TIG焊槍，其特徵在於，包括焊槍角擺裝置、前送氣保護裝置、背 保護氣罩裝置和送絲裝置，前送氣保護裝置連接在焊槍角擺裝置上，而送絲裝置和背保護 氣罩裝置則同時連接在焊槍角擺裝置的外殼上，其中所述的焊槍角擺裝置包括步進電機、主動齒輪、過渡齒輪、角擺齒輪和角擺槍桿， 主動齒輪固定在步進電機的輸出軸上，過渡齒輪分別與主動齒輪和角擺齒輪嚙合，角擺槍 杆固定於角擺齒輪的中心，其內外分別設置有連通的水冷管。進一步，在上述的角擺槍桿的上端還設置有水電無纏繞裝置，其包括一芯軸和一 設置在芯軸外部的軸套，且在軸套上還分別設置有第一進水口接頭和第一回水口接頭，第 一進水口接頭和第一回水口接頭分別於上述的角擺槍桿內外的水冷管的兩端連接，形成第 一水冷卻循環系統。且，在第一進水口接頭與芯軸之間、第一回水口接頭與芯軸之間，以及芯軸與角擺 齒輪之間都設置有0型密封圈。上述的前送氣保護裝置包括前保護氣管、噴嘴和固定塊，前保護氣管設置在角 擺槍桿的外部，與角擺槍桿同軸設置，而噴嘴與前保護氣管的下端部接通，且都固定在固定 塊上，固定塊的上部連接一水冷塊，水冷塊固定在角座上，而角座則與焊槍角擺裝置固定連 接，此外，在前保護氣管的內外還分別設置有連通的水冷管，其兩端分別與設置在水冷塊內 第二進水口接頭和第二回水口接頭連接，形成第二水冷卻循環系統。上述的背保護氣罩裝置包括齒輪齒條升降機構和背保護氣罩，齒輪齒條升降機 構通過固定板固定在上述的焊槍角擺裝置的外殼上，而背保護氣罩則通過一連接塊固定在 齒輪齒條升降機構下方，背保護氣罩上部設置有第三進水口接頭和第三回水口接頭，兩端 與第三進水口接頭和第三回水口接頭連接的水冷管設置在背保護氣罩的內壁上，形成第三水冷卻循環系統，且在背保護氣罩的上部還設置有雙向背保護進氣口。上述的送絲裝置包括熱絲導電座、送絲管和送絲固定座，送絲固定座通過其上部 的固定座固定在焊槍角擺裝置的外殼上，熱絲導電座固定在送絲固定座的上部一端，其與 熱絲電纜連接在一起，而送絲管則與熱絲導電座釺焊為一體，且固定在送絲固定座上，其下 端為一送絲嘴，此外，在送絲固定座的上部還設置有第四進水口接頭和第四回水口接頭，兩 端分別與第四進水口接頭和第四回水口接頭接通的水冷管分布在送絲固定座內外兩側，形 成第四水冷卻循環系統。本發明的有益效果是本發明解決了厚壁管和厚壁工件之間的自動化焊接中合 金材料的焊接要求預熱以及手工焊焊接環境很惡劣的問題，且本發明通過採用多路水冷保 護、焊絲加熱、電弧擺動以及雙氣體保護等技術方案，大大降低了工人的勞動強度，焊接質 量和效率得到很大的提高，且完全可實現全位置和固定位置的焊接。
圖1為本發明一實施例的整體結構示意圖2為本發明一實施例的俯視圖3為圖2的A向剖視圖4為圖2的B向剖視圖5為圖4的I部放大示意圖6為圖2的C向剖視圖7為圖6的D向剖視圖8為本發明所述的前送氣保護裝置的結構示意圖9為本發明所述的背保護氣罩裝置的結構示意圖一；
圖10為本發明所述的背保護氣罩裝置的結構示意圖二
圖11為本發明所述的送絲裝置的結構示意圖一；
圖12為本發明所述的送絲裝置的結構示意圖二 ；
圖13為圖12的E向剖視園K
圖中主要附圖標記含義為
100、焊槍角擺裝置的外殼11、水電無纏繞裝置101、步進電機
102、主動齒輪103、過渡齒輪104、角擺齒輪
105、角擺槍桿106、芯軸107、軸套
108、第一進水口接頭109、第一回水口接頭
110、角擺槍桿外部水冷管111、角擺槍桿內部水冷管112、0型密封圈
201、前保護氣管202、噴嘴203、固定塊
204、水冷塊205、角座
206、第二進水口接頭207、第二回水口接頭
301、齒輪齒條升降機構302、背保護氣罩303、固定板
304、連接塊305、第三進水口接頭306、第三回水口接頭
307、背保護進氣口401、熱絲導電座402、送絲管
403、送絲固定座405、固定座406、送絲嘴
407、第四進水口接頭 408、第四回水口接頭409、送絲裝置進水口410、送絲裝置回水口
具體實施例方式下面將結合附圖，詳細說明本發明的
具體實施例方式圖1為本發明一實施例的整體結構示意圖；圖2為本發明一實施例的俯視圖；圖3 為圖2的A向剖視圖；圖4為圖2的B向剖視圖；圖5為圖4的I部放大示意圖。如圖1至圖5所示窄間隙熱絲TIG焊槍，包括焊槍角擺裝置、前送氣保護裝置、背 保護氣罩裝置和送絲裝置，前送氣保護裝置連接在焊槍角擺裝置上，而送絲裝置和背保護 氣罩裝置則同時連接在焊槍角擺裝置的外殼100上，其中所述的焊槍角擺裝置包括步進電機101、主動齒輪102、過渡齒輪103、角擺齒輪 104和角擺槍桿105，主動齒輪102固定在步進電機101的輸出軸上，過渡齒輪103分別與 主動齒輪102和角擺齒輪104嚙合，角擺槍桿105固定於角擺齒輪104的中心，其內外分別 設置有連通的水冷管，即角擺槍桿外部水冷管110和角擺槍桿內部水冷管111。此外，在上述的角擺槍桿105的上端還設置有水電無纏繞裝置11，其包括一芯軸 106和一設置在芯軸106外部的軸套107，且在軸套107上還分別設置有第一進水口接頭 108和第一回水口接頭109，第一進水口接頭108和第一回水口接頭109分別於上述的角擺 槍桿105內外的水冷管的兩端連接，形成第一水冷卻循環系統，在第一進水口接頭108與芯 軸106之間、第一回水口接頭109與芯軸106之間，以及芯軸106與角擺齒輪104之間都設 置有0型密封圈112。焊槍角擺裝置是由步進電機101驅動主動齒輪102，再經過渡齒輪103傳動到角擺 齒輪104，實現焊槍槍桿105的角擺旋轉功能，此外，第一水冷卻循環系統是在第一進水口 接頭108處流入，流經過角擺槍桿外部水冷管110，再經角擺槍桿內部水冷管111，返回到第 一回水口接頭109，實現了焊槍內部的水循環，同時也解決了焊槍角擺時水電線路纏繞的缺 陷，大大提高了焊槍的耐熱性及焊槍的暫載率。圖6為圖2的C向剖視圖；圖7為圖6的D向剖視圖；圖8為本發明所述的前送氣
保護裝置的結構示意圖。如圖6至圖8所示前送氣保護裝置包括前保護氣管201、噴嘴202和固定塊203， 前保護氣管201設置在角擺槍桿105的外部，與角擺槍桿105同軸設置，而噴嘴202與前保 護氣管201的下端部接通，且都固定在固定塊203上，固定塊203的上部連接一水冷塊204， 水冷塊204固定在角座205上，而角座205則與焊槍角擺裝置固定連接，此外，在前保護氣 管201的內外還分別設置有連通的水冷管，其兩端分別與設置在水冷塊204內第二進水口 接頭206和第二回水口接頭207連接，形成第二水冷卻循環系統。前送氣保護裝置為焊焊槍提供正面保護氣體，水流由第二進水口接頭206經水冷 塊204，再經噴嘴202內外的水冷管，流回到第二回水口接頭207處，實現水循環過程，從而 對噴嘴202實現了水冷卻，有效的避免了焊接過程中熱量輻射在噴嘴202上的溫度，大大提 高了焊槍的使用壽命。圖9為本發明所述的背保護氣罩裝置的結構示意圖一；圖10為本發明所述的背保 護氣罩裝置的結構示意圖二。
如圖9和圖10所示背保護氣罩裝置包括齒輪齒條升降機構301和背保護氣罩 302，齒輪齒條升降機構301通過固定板303固定在上述的焊槍角擺裝置的外殼100上，而 背保護氣罩302則通過一連接塊304固定在齒輪齒條升降機構301下方，通過手動齒輪齒 條升降機構301實現上下升降功能，背保護氣罩302上部設置有第三進水口接頭305和第 三回水口接頭306，兩端與第三進水口接頭305和第三回水口接頭306連接的水冷管設置在 背保護氣罩302的內壁上，形成第三水冷卻循環系統，且在背保護氣罩302的上部還設置有 雙向背保護進氣口 307。上述的第三水冷卻循環系統指的是水流從第三進水口接頭305流入，從第三回 水口接頭306流出，由於背保護氣罩302中的水冷管外壁緊貼於背保護氣罩302的內壁，因 此，次水冷卻系統大大降低了焊接過程中熱輻射對背保護氣罩302表面產生的溫度，且背 保護氣罩302由雙向背保護進氣口 307通入背保護氣體，有效的保證了焊縫表面成型質量。圖11為本發明所述的送絲裝置的結構示意圖一；圖12為本發明所述的送絲裝置 的結構示意圖二 ；圖13為圖12的E向剖視圖。如圖11至13所示送絲裝置包括熱絲導電座401、送絲管402和送絲固定座403， 送絲固定座403通過其上部的固定座405固定在焊槍角擺裝置的外殼100上，熱絲導電座 401固定在送絲固定座403的上部一端，其與熱絲電纜連接在一起，而送絲管402則與熱絲 導電座401釺焊為一體，且固定在送絲固定座403上，其下端為一送絲嘴406，通過對熱絲 電纜的通電，從而實現對焊絲的加熱，大大提高了焊接的熔覆效率，此外，在送絲固定座403 的上部還設置有第四進水口接頭407和第四回水口接頭408，兩端分別與第四進水口接頭 407和第四回水口接頭408接通的水冷管分布在送絲固定座403內外兩側，形成第四水冷卻 循環系統。第四水冷卻循環系統指的是水流從第四進水口接頭407流入，經過送絲裝置進 水口 409，以及送絲固定座403內外兩側的水冷管，然後經送絲裝置回水口 410，以及第四回 水口接頭408流出，形成水循環系統，實現對送絲固定座403的水冷，有效的避免了焊接過 程中熱量輻射在送絲固定座403上的溫度。本發明的工作過程為首先將本發明通電，噴嘴202中通入保護氣體，且在焊縫金 屬位置進行焊接時，焊絲被加熱熔化進人熔池，隨著焊絲的不斷消耗，送絲裝置以適當的速 度送進焊絲並保持電弧穩定，由於電弧具有擺動功能，所以可配合窄間隙坡口，得到滿意形 狀的焊縫，實現窄間隙焊接，當焊接過程完成時，應切斷焊接電流、送絲裝置電源及保護氣 體。本發明通過設置焊槍角擺裝置、雙向氣體保護機構、多水冷卻循環系統、以及焊絲 可被加熱的送絲裝置，大大提高了焊接質量和焊接效率。以上已以較佳實施例公開了本發明，然其並非用以限制本發明，凡採用等同替換 或者等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種窄間隙熱絲TIG焊槍，其特徵在於，包括焊槍角擺裝置、前送氣保護裝置、背保護氣罩裝置和送絲裝置，前送氣保護裝置連接在焊槍角擺裝置上，而送絲裝置和背保護氣罩裝置則同時連接在焊槍角擺裝置的外殼上，其中所述的焊槍角擺裝置包括步進電機、主動齒輪、過渡齒輪、角擺齒輪和角擺槍桿，主動齒輪固定在步進電機的輸出軸上，過渡齒輪分別與主動齒輪和角擺齒輪嚙合，角擺槍桿固定於角擺齒輪的中心，其內外分別設置有連通的水冷管。
2.根據權利要求1所述的窄間隙熱絲TIG焊槍，其特徵在於在上述的角擺槍桿的上 端還設置有水電無纏繞裝置，其包括一芯軸和一設置在芯軸外部的軸套，且在軸套上還分 別設置有第一進水口接頭和第一回水口接頭，第一進水口接頭和第一回水口接頭分別於上 述的角擺槍桿內外的水冷管的兩端連接，形成第一水冷卻循環系統。
3.根據權利要求2所述的窄間隙熱絲TIG焊槍，其特徵在於在第一進水口接頭與芯 軸之間、第一回水口接頭與芯軸之間，以及芯軸與角擺齒輪之間都設置有0型密封圈。
4.根據權利要求1所述的窄間隙熱絲TIG焊槍，其特徵在於所述的前送氣保護裝置 包括前保護氣管、噴嘴和固定塊，前保護氣管設置在角擺槍桿的外部，與角擺槍桿同軸設 置，而噴嘴與前保護氣管的下端部接通，且都固定在固定塊上，固定塊的上部連接一水冷 塊，水冷塊固定在角座上，而角座則與焊槍角擺裝置固定連接，此外，在前保護氣管的內外 還分別設置有連通的水冷管，其兩端分別與設置在水冷塊內第二進水口接頭和第二回水口 接頭連接，形成第二水冷卻循環系統。
5.根據權利要求1所述的窄間隙熱絲TIG焊槍，其特徵在於所述的背保護氣罩裝置 包括齒輪齒條升降機構和背保護氣罩，齒輪齒條升降機構通過固定板固定在上述的焊槍 角擺裝置的外殼上，而背保護氣罩則通過一連接塊固定在齒輪齒條升降機構下方，背保護 氣罩上部設置有第三進水口接頭和第三回水口接頭，兩端與第三進水口接頭和第三回水口 接頭連接的水冷管設置在背保護氣罩的內壁上，形成第三水冷卻循環系統，且在背保護氣 罩的上部還設置有雙向背保護進氣口。
6.根據權利要求1所述的窄間隙熱絲TIG焊槍，其特徵在於所述的送絲裝置包括熱 絲導電座、送絲管和送絲固定座，送絲固定座通過其上部的固定座固定在焊槍角擺裝置的 外殼上，熱絲導電座固定在送絲固定座的上部一端，其與熱絲電纜連接在一起，而送絲管則 與熱絲導電座釺焊為一體，且固定在送絲固定座上，其下端為一送絲嘴，此外，在送絲固定 座的上部還設置有第四進水口接頭和第四回水口接頭，兩端分別與第四進水口接頭和第四 回水口接頭接通的水冷管分布在送絲固定座內外兩側，形成第四水冷卻循環系統。
全文摘要
一種窄間隙熱絲TIG焊槍，包括焊槍角擺裝置、前送氣保護裝置、背保護氣罩裝置和送絲裝置，前送氣保護裝置連接在焊槍角擺裝置上，送絲裝置和背保護氣罩裝置同時連接在焊槍角擺裝置的外殼上，焊槍角擺裝置包括步進電機、主動齒輪、過渡齒輪、角擺齒輪和角擺槍桿，主動齒輪固定在步進電機的輸出軸上，過渡齒輪分別與主動齒輪和角擺齒輪嚙合，角擺槍桿固定於角擺齒輪的中心，其內外設置有連通的水冷管。本發明解決了自動化焊接中合金材料焊接要求預熱以及手工焊接環境惡劣的問題，通過採用多路水冷保護、焊絲加熱、電弧擺動以及雙氣體保護等技術方案，降低了工人的勞動強度，焊接質量和效率得到很大的提高，可實現全位置和固定位置的焊接。
文檔編號B23K9/32GK101890560SQ20101023384
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者廖劍雄, 朱志毅, 肖勁兵 申請人:崑山華恆工程技術中心有限公司