專利名稱：一體式垂直氣電立焊專用設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及電焊設備，更具體地說，涉及實現垂直氣電立焊的設備。
背景技術：
垂直氣電立焊是一種在母材坡口背面粘貼陶瓷襯墊，在坡口正面進行焊接，實現焊縫正反面一次成形的高效率焊接方法，在船體平直立焊位置合攏對接焊縫中廣泛應用。圖1為垂直氣電立焊的原理圖。其中，被焊接的母材112背后墊設陶瓷襯墊111，母材112正面壓設有滑塊113，焊槍114送至焊縫處，圖中示出了熔渣115、電弧116、熔融金屬117、凝固焊縫118，以及保護氣體輸送口 119和冷卻水輸入口 120、冷卻水排出口 121。現有技術中上述背面選用的陶瓷襯墊111，對焊縫起到強迫成形的作用。由于陶瓷襯墊為一次性消耗材料，且需要進行襯墊安裝施工，造成施工成本的增加。
發明內容
本發明設備主要用于大型船舶總組、合攏垂直對接焊縫的一次焊接。本發明主要圍繞背面滑塊的設計、制作、焊接工藝試驗進行，目標是研究、開發一種可重復使用的，適合垂直氣電立焊焊接施工需要的3G EGW背滑塊機構，達到背面焊縫成形不低于原來使用一次性陶瓷襯墊的水平,替代陶瓷襯墊，降低施工成本。本發明集成水冷、移動載體等各種功能模塊，確保了設備能夠完成焊接操作，達到一體化目的，減少對環境或其他設備的依賴。為了達到上述目的，本發明提供一種一體式垂直氣電立焊專用設備，其特征在于，包括一個板狀架體1，所述板狀架體I分為使用階段位于待焊接鋼板10背面的直邊側和位于待焊接鋼板10前方的異形側；其中，直邊側的架體上部打孔穿設輪軸2后設置定位輪3 ；直邊側的架體下部為條狀，條狀板材20的下端部通過鉤形結構掛設背滑塊4 ;所述定位輪3和所述背滑塊4的前端面處于一個平面內；異形側的架體I對應于定位輪3和背滑塊4之間的位置，形成槽體，槽內借助異形側的架體結構設置有導向頂緊輪機構；所述導向頂緊輪機構包括一個中部為柱體、兩端為板狀結構的頂緊輪旋體19，位于兩端板狀結構處分別穿設輪體軸11，并通過所述輪體軸11設置導向頂緊輪5 ;所述導向頂緊輪5包括跨接且貼合在所述板狀結構56兩側的部分，而且在導向頂緊輪5的外端側形成兩側對稱的梯形截面；所述頂緊輪旋體中部的柱體外部套接在彈性頂緊裝置本體18前端的筒形內，而所述彈性頂緊裝置本體18的后部為一個垂直于所述前端筒形結構設置的筒體，所述筒體內設置支撐彈簧17，所述筒體的后端側通過螺紋旋接了一個距離調整螺桿15，距離調整螺桿15伸入所述筒體內，且旋接一個支撐柱57，所述支撐柱57 —側由所述彈簧17支頂，另一側被頂靠在所述筒體內側的后端；所述距離調整螺桿15的外端設置有卡接部位；所述導向頂緊輪5與所述定位輪3之間的所述板狀架體I異形側固定有矩形冷卻水穿越管構件6 ;所述矩形冷卻水穿越管構件6整體成長方體結構，其體內開設兩道上下平行且前后走向的冷卻水通道，矩形冷卻水穿越管構件6位于冷卻水通道兩側的表面垂直冷卻水通道開設位于冷卻水通道的前后端的連接孔；其中，冷卻水通道后端的連接孔位于矩形冷卻水穿越管構件6的兩側表面，冷卻水通道前端的連接孔位于矩形冷卻水穿越管構件6的同側表面；從而每一條冷卻水通道的前端和后端分別在矩形冷卻水穿越管構件6的側表面連通有一個獨立的連接孔；此外，兩條冷卻水通道的后端分別在定位輪3的下方以連通方式連接了金屬導管23，兩個金屬導管23連至背滑塊4的體內通道，并依靠體內通道在背滑塊4的體內相互導通；兩條冷卻水通道的前端，通過為所述矩形冷卻水穿越管構件6設置快速接頭組件實現冷卻水的供給；所述快速接頭組件包括套在矩形冷卻水穿越管構件6前端外部的方框狀剛性本體32 ;剛性本體32對應矩形冷卻水穿越管構件6前端的連接孔位置穿設并卡接有兩個水管接頭26，兩個所述水管接頭26分別通過設置橡膠圈27密封連接了前端的連接孔，兩個水管接頭分別對應了冷卻水入口 12和冷卻水出口 13 ;冷卻水入口通過塑料軟管連接水源；而矩形冷卻水穿越管構件6的另一側表面通過墊設橡膠墊33由矩形壓緊塊28支頂，其中，橡膠墊33和矩形壓緊塊28均設置在剛性本體32的方框內，且矩形壓緊塊28的另一側栓設固定有壓緊桿31，所述壓緊桿31以螺紋孔旋接方式穿設于剛性本體32上，所述壓緊桿31的外端連接了盤狀手柄30 ；此外，所述板狀架體I的上部開設有水平的滑槽8，通過所述滑槽8連接了位移調整組件；所述位移調整組件包括固連于移動施工車9上的掛架41，掛架中開設有第一水平槽，第一水平槽中水平設置盤狀水平旋轉鈕45，所述水平旋轉鈕45通過螺紋孔旋接了一個豎向的調節螺桿43，所述豎向調節螺桿43的下端連接了倒U型掛體24，所述倒U型掛體24通過旋緊螺母、旋緊螺栓組件25卡接于板狀架體I的上部滑槽8中；所述豎向調節螺桿43的中部套接了一個外部套筒，所述套筒置于所述掛架中開設的第二水平槽中；而且所述套筒的外部連接了平行所述第二水平槽的橫向螺桿42，所述橫向螺桿42的一端旋接了一個盤狀垂直旋轉鈕46，所述垂直旋轉鈕46鑲嵌于所述掛架41中開設的一個豎向槽體內； 所述背滑塊4整體為條狀長方體結構，背面上部有一豎向凹槽，所述板狀架體I的直邊側下部的條狀板材20限定在凹槽內；而架體I直邊側下部的鉤形結構位于背滑塊背部的孔21內，以間隙配合的方式固定；背滑塊4的正面豎向設置有梯形槽，所述背滑塊4由紫銅材質制作，內設有用于冷卻水循環通道。本發明主要是為大型船舶總組、合攏垂直對接焊縫的一次焊接完成的需要，解決3G EGff (垂直氣電立焊)背滑塊在各種各種不同板厚工況下，快速、可靠安裝，并在焊接過程中實時保證背滑塊與鋼板緊密貼合，保障焊接質量、提高焊接效率的背滑塊板厚隨動快速夾持輔助設備。本設備專用于垂直氣電立焊，被焊鋼板背面的背滑塊、定位輪，正面的導向頂緊輪，共同作用夾持住被焊鋼板，實現3G-EGW背滑塊裝置和背滑塊沿焊縫隨運動，起到焊縫跟蹤作用，并保證焊接過程中背滑塊與鋼板實施緊密貼合。本發明主要圍繞背面滑塊的設計、制作、焊接工藝試驗進行，目標是研究、開發一種可重復使用的，適合垂直氣電立焊焊接施工需要的3G EGW背滑塊機構，達到背面焊縫成形不低于原來使用一次性陶瓷襯墊的水平，替代陶瓷襯墊，降低施工成本。本發明集成水冷、移動載體等各種功能模塊，確保了設備能夠完成焊接操作,達到一體化目的，減少對環境或其他設備的依賴。
圖1是垂直氣電立焊的原理結構示意圖。圖2是本發明垂直氣電立焊專用設備的整體結構示意圖。圖3是圖2中本發明垂直氣電立焊專用設備的板狀架體結構示意圖。圖4是導向頂緊輪的設置方式結構示意圖。圖5是導向頂緊輪后側彈性頂緊裝置的安裝第一狀態結構示意圖。圖6是導向頂緊輪的安裝第一狀態結構示意圖。圖7是導向頂緊輪的安裝第二狀態結構示意圖。圖8是導向頂緊輪后側彈性頂緊裝置的安裝第二狀態結構示意圖。圖9是導向頂緊輪及其后側彈性頂緊裝置安裝完成的狀態結構示意圖。圖10是背滑塊與本發明設備架體的配合狀態結構示意圖。圖11是圖11所示狀態的俯視結構示意圖。圖12是圖11所示狀態的右視結構示意圖。圖13是本發明垂直氣電立焊專用設備中冷卻水循環系統的結構示意圖。圖14是圖13中A-A向剖視結構示意圖。圖15是圖14中B-B向剖視結構示意圖。圖16是圖13所示結構的端側投影結構示意圖(右側)。圖17是圖13所示結構的端側結構示意圖(右側)，顯示了間隙配合。圖18是冷卻水循環系統的快速接頭組件結構示意圖。圖19是圖2中定位輪處的局部放大俯視結構示意圖。圖20是圖2中導向頂緊輪處的局部放大俯視結構示意圖。圖21是圖2中背滑塊處的局部放大俯視結構示意圖。圖22是圖2中定位輪與導向頂緊輪配合工作的原理結構示意圖。圖23是本發明垂直氣電立焊專用設備的位移調整組件原理結構示意圖。圖24是圖23所示結構的俯視結構示意圖。圖25是導向頂緊輪對被焊鋼板間隙角度小時的工作狀態示意圖。圖26是導向頂緊輪對被焊鋼板間隙角度大時的工作狀態示意圖。圖27是導向頂緊輪對被焊鋼板坡口角度大時的工作狀態示意圖。圖28是導向頂緊輪對被焊鋼板坡口角度小時的工作狀態示意圖。圖29是導向頂緊輪對被焊鋼板不同板厚的工作狀態示意圖。圖30是導向頂緊輪保證背滑塊掛臂與坡口中線的對位的狀態示意圖。圖31是圖30所示狀態側視圖。圖中，板狀架體1、輪軸2、定位輪3、背滑塊4、導向頂緊輪5、矩形冷卻水穿越管構件6、滑槽8、移動施工車9、鋼板10、輪體軸11、冷卻水入口 12、冷卻水出口 13、定位銷14、距離調整螺桿15、卡接件16、彈簧17、彈性頂緊裝置本體18、頂緊輪旋體19、條狀板材20、孔21、圓弧22、金屬導管23、倒U型掛體24、旋緊螺母/旋緊螺栓組件25、水管接頭26、橡膠圈27、矩形壓緊塊28、定位槽/定位孔/定位銷機構29、盤狀手柄30、壓緊桿31、剛性本體32、橡膠墊33、掛架41、橫向螺桿42、豎向調節螺桿43、水平旋轉鈕45、垂直旋轉鈕46、連接小車的固定桿47、支撐限位支架55、板狀結構56、支撐柱57。
具體實施例方式如圖2和圖3所示，垂直氣電立焊專用設備包括一個板狀架體I，所述板狀架體I分為使用階段位于待焊接鋼板10后方背面的直邊側(圖中左側)和位于待焊接鋼板10前方正面的異形側(圖中右側)兩個部分。其中直邊側的架體上部打孔穿設輪軸2后設置定位輪3 ;直邊側的架體下部為條狀，條狀板材20的下端部通過鉤形結構掛設背滑塊4。相應的，背滑塊4設有用于與板狀架體鉤形結構相掛接的孔型結構，還設有用于實現焊縫強迫成形的梯形槽。所述定位輪3和所述背滑塊4的前端面處于一個平面內，用于貼合待焊接的鋼板10背面；有時因板材平整度等有原因，定位輪3和背滑塊4的前端面或有微小偏差，促使掛臂產生微小變位，背滑塊與鋼板10之間的實時緊密貼合。異形側的架體I對應于定位輪3和背滑塊4之間的位置，形成槽體，槽內借助異形側的架體結構設置有導向頂緊輪機構。導向頂緊輪機構的設置方式為如圖4所示，在一個中部為柱體、兩端為板狀結構的頂緊輪旋體19上，位于兩端板狀結構處分別穿設輪體軸11，并通過所述輪體軸11設置導向頂緊輪5。所述導向頂緊輪5包括跨接且貼合在所述板狀結構56兩側的部分，而且在導向頂緊輪5的外端側形成兩側對稱的梯形截面。梯形的角度設計成120°，使導向輪的外側梯形斜面形成60°的角度，以適應待焊接鋼板坡口角度變化范圍(50°飛0° )。此外，所述板狀結構的厚度與所述板狀架體I的厚度相當，從而導向頂緊輪5的兩側部分也能跨接在所述板狀架體I的兩側。所述頂緊輪旋體中部的柱體外部套接了彈性頂緊裝置本體18前端的筒形內，而所述彈性頂緊裝置本體18的后部為一個垂直于所述前端筒形結構設置的筒體，所述筒體內設置支撐彈簧17 (結合圖2所示)，所述筒體的后端側通過螺紋旋接了一個距離調整螺桿15，為了增加連接強度，距離調整螺桿伸入所述筒體內，且旋接套有一個支撐柱57 (圖5所示)，所述支撐柱57 —側由所述彈簧17支頂，另一側被頂靠在所述筒體內側的后端。所述距離調整螺桿15的外端設置有卡接部位，使用時，通過連接在所述架體I上的卡接件16實現固定。使用階段，結合圖2、圖22、圖29說明，本發明專用裝置采用坡口跟蹤式，此種背滑塊裝置形式，通過導向頂緊輪跟蹤坡口，保證背滑塊與坡口的對中。其中，導向頂緊輪與被焊鋼板坡口面彈性頂緊，兼顧導向、頂緊兩種功能，保證導向頂緊輪始終與坡口中線相符。導向頂緊輪上的凹槽，用于夾持背滑塊掛臂的架體1，制約掛臂架體I位置與導向頂緊輪位置相對固定，即保證掛臂架體I始終與坡口中線相符。被焊鋼板背面的背滑塊、定位輪，正面的導向頂緊輪，共同作用夾持住被焊鋼板，實現專用設備和背滑塊沿焊縫運動，起到焊縫跟蹤作用，并保證焊接過程中背滑塊與鋼板實施緊密貼合。導向頂緊輪形式采用外部梯形，中間設有凹槽。外部梯形用于卡在被焊鋼板的坡口面上，起到跟蹤焊縫作用，中間的凹槽用于夾持背滑塊掛臂本體，限制其左右移動，起到定位作用。從而使導向頂緊輪同時兼顧導向、頂緊、定位三大功能。本發明采用雙頂緊輪機構設置，保證背滑塊掛臂與坡口中線的對位，有效防止板狀架體中線與坡口中線之間不平行情況發生。如圖30-31所示，上下兩個導向頂緊輪，分別定位出圖中點C和點D。由于點I和點2均位于該部位坡口的中線上，所以由此兩個點確定的掛臂中線A與坡口中線B —致，避免了掛臂向兩側的傾斜，從而保證板狀架體所帶動的背滑塊與焊縫相對位置對中。如圖25-29所示，彈性頂緊機構配合梯形頂緊輪，確保裝置對于各種不同板厚、不同裝配間隙、不同坡口角度工況的適應性。圖29為不同板厚工況下適應性示意圖。圖25和26為不同間隙工況下適應性示意圖。圖27和28為不同坡口角度工況下適應性示意圖。如圖5-9所示，彈性頂緊機構中，頂緊輪旋體與頂緊機構本體之間可土 90 °旋折，保證裝置使用時的快速安裝；壓力調節手柄可方便實現頂緊程度的快速調節。圖5中將導向頂緊輪旋體與本體側向旋折(如圖中箭頭方向，可最大旋折90° )。圖6中將導向頂緊輪傾斜方向插入掛臂架體I的槽體中(如圖中箭頭方向)。圖7中將導向頂緊輪旋轉至垂直位置(如圖中箭頭方向)；注意上下導向頂緊輪的凹槽卡住掛臂本體；而后將導向頂緊輪推向鋼板，頂緊。圖8中將導向頂緊輪的本體與旋體轉折回原位(如圖中箭頭方向)。如圖9中將定位座卡入背滑塊掛臂上的凹槽；旋轉距離調整螺桿15的盤狀手柄30，調節至適當的頂緊程度。如圖13-17所示，導向頂緊輪5與定位輪3之間的異形側架體I上固定有矩形冷卻水穿越管構件6。所述矩形冷卻水穿越管構件6整體成長方體結構，其體內開設兩道上下平行且前后走向的冷卻水通道，矩形冷卻水穿越管構件6位于冷卻水通道兩側的表面垂直冷卻水通道開設位于冷卻水通道的前后端的連接孔。其中，冷卻水通道后端的連接孔位于矩形冷卻水穿越管構件6的兩側表面，冷卻水通道前端的連接孔位于矩形冷卻水穿越管構件6的同側表面；從而每一條冷卻水通道的前端和后端分別在矩形冷卻水穿越管構件6的側表面連通有一個獨立的連接孔。此外，兩條冷卻水通道的后端分別在定位輪3的下方以連通方式連接了金屬導管23，兩個金屬導管23連至背滑塊4的體內通道，并依靠體內通道在背滑塊4的體內相互導通，形成冷卻水的循環，為背滑塊降溫。兩條冷卻水通道的前端，通過為所述矩形冷卻水穿越管構件6設置快速接頭組件實現冷卻水的供給。如圖18所示，快速接頭組件包括套在矩形冷卻水穿越管構件6前端外部的方框狀剛性本體32。剛性本體32對應矩形冷卻水穿越管構件6前端的連接孔位置穿設并卡接有兩個水管接頭26，兩個所述水管接頭26分別通過設置橡膠圈27密封連接了前端的連接孔，兩個水管接頭分別對應了冷卻水入口 12和冷卻水出口 13 (圖2所示);冷卻水入口通過塑料軟管連接水源。而矩形冷卻水穿越管構件6的另一側表面通過墊設橡膠墊33由矩形壓緊塊28支頂，其中，橡膠墊33和矩形壓緊塊28均設置在剛性本體32的方框內，且矩形壓緊塊28的另一側栓設固定有壓緊桿31，所述壓緊桿31以螺紋孔旋接方式穿設于剛性本體32上，所述壓緊桿31的外端連接了盤狀手柄30。圖中標號29為定位槽、定位孔、定位銷機構的位置。本發明水冷背滑塊與矩形冷卻水穿越管之間的循環水管采用金屬材質，防止焊接過程中電弧熱量造成冷卻水管損壞；在板狀架體與矩形冷卻水穿越管之間設有隙軸孔連接機構，實現背滑塊與掛臂之間的適當滑移，保證在因鋼板不平等原因，促使掛臂產生微小變位時，背滑塊與鋼板之間的實時緊密貼合。冷卻水管快速接頭裝置，保證矩形冷卻水穿越管與循環水箱水管之間的快速、便捷、可靠連接。背滑塊水冷管快速接頭裝置，由設有并排側向管件接頭、壓緊旋桿、壓緊頭、剛性本體組成。壓緊旋桿設有定位槽，壓緊頭設有定位孔、定位銷和橡膠墊，并排側向管件接頭設有密封橡膠圈。裝置中的壓緊旋桿旋入剛性本體的側面螺孔，并裝入壓緊頭，將定位銷釘入設置于壓緊頭上的定位孔，形成整體，并通過旋轉壓緊旋桿，實現壓緊頭的壓緊和松開運動，達到聯動。由于定位銷等機構均設置在壓緊頭的本體之內，能夠實現在壓緊頭的壓緊面上設置橡膠墊；該裝置的水管接頭的一端，連接冷卻水的輸入和輸出橡膠管，在閑置時，將壓緊旋桿旋緊，通過設置于壓緊頭上的橡膠墊將水管端口密封，防止雜物進入水管系統；使用時，將矩形水冷管從側面插入背滑塊水冷管快速接頭裝置，使并排設置的水管接頭插入矩形冷卻水管的側面進出孔，通過旋轉壓緊旋桿實現水管接頭與矩形水管的連接；水管接頭設有凹槽和密封橡膠圈，實現冷卻水輸入、輸出接頭系統的可靠密封連接。裝置體積小、安裝使用方便、操作便捷、連接安全可靠，經試驗和實際使用驗證，證明是一種快速、便捷、可靠的背滑塊水冷管快速接頭裝置。矩形冷卻水穿越管構件6與異形側架體I的優選固定方式為如圖15-圖17所示，位于矩形冷卻水穿越管構件6的兩側焊接有支撐限位支架55，該限位支架55與所述架體I的其他部位連為一體，所述限位支架55與所述矩形冷卻水穿越管構件6還通過一根定位銷14穿設在一起，其中所述定位銷14與所述矩形冷卻水穿越管構件6中的銷孔以間隙配合方式固定，間隙大小±0. 5mm。同時矩形冷卻水穿越管構件6與限位支架之間也留有間隙d。也就是說，在板狀架體與矩形冷卻水穿越管構件6之間設有隙軸孔連接機構，實現板狀架體之間的適當滑移，保證在因鋼板不平等原因，促使掛臂產生微小變位時，背滑塊與鋼板之間的實時緊密貼合。圖中符號d表示間隙。板狀架體I的上部開設有水平的滑槽8 (圖2所示)，通過所述滑槽8連接了位移調整組件，所述位移調整裝置如圖23和圖24所示，包括固連于移動施工車9 (圖2所示)上的掛架41，掛架中開設有第一水平槽，第一水平槽中水平設置盤狀水平旋轉鈕45，所述水平旋轉鈕45通過螺紋孔旋接了一個豎向的調節螺桿43，所述豎向調節螺桿43的下端連接了倒U型掛體24，所述倒U型掛體24通過旋緊螺母、旋緊螺栓組件25卡接于板狀架體I的上部滑槽8中。旋緊螺母、旋緊螺栓可以調節所述倒U型掛體24與所述滑槽8的位置。此夕卜，所述豎向調節螺桿43的中部套接了一個外部套筒，所述套筒置于所述掛架中開設的第二水平槽中，并在槽內移動；而且所述套筒的外部連接了平行所述第二水平槽的橫向螺桿42，所述橫向螺桿42的一端旋接了 一個盤狀垂直旋轉鈕46，所述垂直旋轉鈕46鑲嵌于所述掛架41中開設的一個豎向槽體內。圖中，標號47為連接小車的固定桿47。本發明專用設備選用了三維調節裝置，方便背滑塊裝置的快速安裝、三維位置調節，并保證焊接過程中背滑塊與鋼板的實時緊密貼合。三維調節裝置，由滑動本體、背滑塊懸掛桿(配置有Z向調節軸)、橫向調節桿、固定桿和兩個調節旋鈕組合為一體。通過固定桿將三維調節裝置與自動焊接設備固定，焊接過程中帶動背滑塊與焊接設備同步行進；通過設置于背滑塊懸掛桿上的Y向調節軸與滑塊機構的隨動滑槽裝配一起，支撐滑塊機構的同時，焊接過程中自動進行板厚方向(Z方向)的隨動調節；安裝時，根據設備相對于焊縫的位置，通過背滑塊懸掛桿及設置的旋鈕，可以連續調節背滑塊的上下位置，精確確定Y向位置；通過與背滑塊懸掛桿聯動的橫向調節桿及其調節旋鈕，調節背滑塊機構在水平方向(X方向)的位置。裝置體積小、安裝使用方便、調節便捷、精度連續可調，經試驗和實際使用驗證，證明是一種高效、精確、可靠的三維調節裝置。如圖10-12所示，背滑塊4整體為條狀長方體結構，背面上部有一豎向凹槽，使用時，架體I直邊側下部的條狀板材20限定在凹槽內。而架體I直邊側下部的鉤形結構位于背滑塊背部的孔21內，也是以間隙配合的方式固定；也就是說，背滑塊與掛臂之間采用有隙的軸孔連接，并掛臂桿部分與背滑塊的相應凹槽之間留有適當間隙，達到背滑塊可適當滑移位置，保證即使掛臂產生微小抖動，不影響背滑塊與被焊鋼板之間的緊密貼合，保證焊接過程穩定。如圖11所示，而背滑塊4的正面設置有梯形槽，而不采用圓弧過渡，其目的預留焊接過程中熔渣的留存空間，保證焊縫焊趾初過渡圓滑22。此外，背滑塊4由紫銅材質制作，內設有用于冷卻水循環的內部腔體和與外部連接冷卻水循環系統連接的進出水通道。本發明設備在背滑塊本體上，設置梯形成形槽，預留焊接過程中熔渣的留存空間，保證焊縫焊趾初過渡圓滑；背滑塊與掛臂之間采用有隙的軸孔連接，并掛臂桿部分與背滑塊的相應凹槽之間留有適當間隙，達到背滑塊可適當滑移位置，保證即使掛臂產生微小抖動，不影響背滑塊與被焊鋼板之間的緊密貼合，保證焊接過程穩定。最優方式下，本發明裝置架體I的整體厚度僅6mm，降低了最小使用間隙的界限，滿足使用需求；矩形冷卻水穿越管機構，解決了小間隙(6mm)工況下背滑塊冷卻水循環問題。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種一體式垂直氣電立焊專用設備，其特征在于，包括一個板狀架體，所述板狀架體分為使用階段位于待焊接鋼板背面的直邊側和位于待焊接鋼板前方的異形側；其中，直邊側的架體上部打孔穿設輪軸后設置定位輪；直邊側的架體下部為條狀，條狀板材的下端部通過鉤形結構掛設背滑塊；所述定位輪和所述背滑塊的前端面處于一個平面內； 異形側的架體對應于定位輪和背滑塊之間的位置，形成槽體，槽內借助異形側的架體結構設置有導向頂緊輪機構；所述導向頂緊輪機構包括一個中部為柱體、兩端為板狀結構的頂緊輪旋體，位于兩端板狀結構處分別穿設輪體軸，并通過所述輪體軸設置導向頂緊輪；所述導向頂緊輪包括跨接且貼合在所述板狀結構兩側的部分，而且在導向頂緊輪的外端側形成兩側對稱的梯形截面；所述頂緊輪旋體中部的柱體外部套接在彈性頂緊裝置本體前端的筒形內，而所述彈性頂緊裝置本體的后部為一個垂直于所述前端筒形結構設置的筒體，所述筒體內設置支撐彈簧，所述筒體的后端側通過螺紋旋接了一個距離調整螺桿，距離調整螺桿伸入所述筒體內，且旋接一個支撐柱，所述支撐柱一側由所述彈簧支頂，另一側被頂靠在所述筒體內側的后端；所述距離調整螺桿的外端設置有卡接部位； 所述導向頂緊輪與所述定位輪之間的所述板狀架體異形側固定有矩形冷卻水穿越管構件；所述矩形冷卻水穿越管構件整體成長方體結構，其體內開設兩道上下平行且前后走向的冷卻水通道，矩形冷卻水穿越管構件位于冷卻水通道兩側的表面垂直冷卻水通道開設位于冷卻水通道的前后端的連接孔；其中，冷卻水通道后端的連接孔位于矩形冷卻水穿越管構件的兩側表面，冷卻水通道前端的連接孔位于矩形冷卻水穿越管構件的同側表面；從而每一條冷卻水通道的前端和后端分別在矩形冷卻水穿越管構件的側表面連通有一個獨立的連接孔；此外，兩條冷卻水通道的后端分別在定位輪的下方以連通方式連接了金屬導管，兩個金屬導管連至背滑塊的體內通道，并依靠體內通道在背滑塊4的體內相互導通； 兩條冷卻水通道的前端，通過為所述矩形冷卻水穿越管構件設置快速接頭組件實現冷卻水的供給；所述快速接頭組件包括套在矩形冷卻水穿越管構件前端外部的方框狀剛性本體；剛性本體對應矩形冷卻水穿越管構件前端的連接孔位置穿設并卡接有兩個水管接頭，兩個所述水管接頭分別通過設置橡膠圈密封連接了前端的連接孔，兩個水管接頭分別對應了冷卻水入口和冷卻水出口 ；冷卻水入口通過塑料軟管連接水源；而矩形冷卻水穿越管構件的另一側表面通過墊設橡膠墊由矩形壓緊塊支頂，其中，橡膠墊和矩形壓緊塊均設置在剛性本體的方框內，且矩形壓緊塊的另一側栓設固定有壓緊桿，所述壓緊桿以螺紋孔旋接方式穿設于剛性本體上，所述壓緊桿的外端連接了盤狀手柄； 此外，所述板狀架體的上部開設有水平的滑槽，通過所述滑槽連接了位移調整組件；所述位移調整組件包括固連于移動施工車上的掛架，掛架中開設有第一水平槽，第一水平槽中水平設置盤狀水平旋轉鈕，所述水平旋轉鈕通過螺紋孔旋接了一個豎向的調節螺桿，所述豎向調節螺桿的下端連接了倒U型掛體，所述倒U型掛體通過旋緊螺母、旋緊螺栓組件卡接于板狀架體的上部滑槽中；所述豎向調節螺桿的中部套接了一個外部套筒，所述套筒置于所述掛架中開設的第二水平槽中；而且所述套筒的外部連接了平行所述第二水平槽的橫向螺桿，所述橫向螺桿的一端旋接了一個盤狀垂直旋轉鈕，所述垂直旋轉鈕鑲嵌于所述掛架中開設的一個豎向槽體內； 所述背滑塊整體為條狀長方體結構，背面上部有一豎向凹槽，所述板狀架體的直邊側下部的條狀板材限定在凹槽內；而所述直邊側下部的鉤形結構位于背滑塊背部的孔內，以間隙配合的方式 固定；背滑塊的正面豎向設置有梯形槽，所述背滑塊由紫銅材質制作，內設有用于冷卻水循環通道。
全文摘要
本發明公開了一種一體式垂直氣電立焊專用設備，在一個板狀架體上，分別設置了定位輪、背滑塊導向頂緊輪機構、用于背滑塊的冷卻穿越管構件以及冷卻水快速接頭組件，并為整個設備設置了位移調整組件，加設車載移動設備。本發明集成水冷、移動載體等各種功能模塊，確保了設備能夠完成焊接操作，達到一體化目的，減少對環境或其他設備的依賴。本發明圍繞背面滑塊的設計、制作、焊接工藝試驗進行，達到背面焊縫成形不低于原來使用一次性陶瓷襯墊的水平，替代陶瓷襯墊，降低施工成本，提高施工效率。
文檔編號B23K9/32GK103008824SQ201210505969
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者楊成龍, 陳紹全, 王立強, 劉 東, 楊繼承, 鄒景麗 申請人:大連船舶重工集團有限公司