托輥半自動雙向焊接設(shè)備的研制
一、項目背景
傳統(tǒng)采用的手工方法焊接托輥，存在焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動強度大、工作效率低等弊端，半自動焊接與手工焊接相比，托輥焊接質(zhì)量有了很大的提高，效率明顯提高，充分解決了皮帶機(jī)托輥手工操作組裝、質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動強度大、工作效率低的狀況，并且通過合理的設(shè)計保證托輥的質(zhì)量。
二、研究內(nèi)容
1.基本原理
通過電動機(jī)和機(jī)械無級減速器組成機(jī)頭部分，依據(jù)托輥長度合理設(shè)計床身部分和兩臺NBC-250 型CO2半自動氣體保護(hù)子焊機(jī)組成。根據(jù)被施焊管體的長度，調(diào)整尾座在床面上的固定輥皮位置，然后依據(jù)托輥軸承座規(guī)格(Φ89、Φ108、Φ133、Φ159、Φ194)制作不同規(guī)格的頂盤，通過托架實現(xiàn)施焊前的的定位，將子焊機(jī)NBC-250的焊接操作鈕位于每臺焊機(jī)上鵝頸連接電纜上，并聯(lián)兩個操作鈕引線，接至電控盤啟動鈕(常開鈕)接點上后，實現(xiàn)管體兩端同時施焊，完成托輥焊接。
2.關(guān)鍵技術(shù)
?、俟荏w與托架的接觸采用球軸承組支撐，便于施焊前定位。
?、诤侠?a href=http://m.cltuan.cn/sjsm/ target=_blank class=infotextkey>設(shè)計尾座，通過調(diào)整尾座固定不同長度輥皮。
?、劾貌煌?guī)格的頂盤，使焊接機(jī)適用于不同直徑的托輥。
?、茏雍笝C(jī)并聯(lián)，實現(xiàn)同時施焊。
3.結(jié)構(gòu)組成
實用型焊機(jī)由機(jī)頭部、床身部、子焊機(jī)部、氣源部、電控部、附件部(尾座、頂盤、托架)等組成，如圖1所示。
(1)機(jī)頭部：該部分是實用型焊機(jī)的驅(qū)動部分，它由電動機(jī)、機(jī)械無級減速器組成。電動機(jī)和機(jī)械無級減速器是整體組合式。
(2)床身部：床身部是由槽鋼、角鋼和鋼板組焊而成，床身長度依據(jù)最大托輥長度而定，其床面應(yīng)在龍門刨床上刨銑加工，床腳不必制作地腳連接螺栓孔，床身直接落在地面上。
1.驅(qū)動部 2.被施焊管體與軸承座 3.托架 4.頂盤
5.尾座 6.床身 7.NBC-250 8.CO2氣瓶
圖1 工藝技術(shù)圖
(3)焊機(jī)部：該實用型焊機(jī)由兩臺NBC-250 型CO2半自動氣體保護(hù)子焊機(jī)組成，電源為380V，額定電流15A，輸出額定直流電壓為26.5V，額定直流電流為250A。
施焊參數(shù)如下：
焊接直流電壓：21～24V
焊接直流電流：150～190A
導(dǎo)電咀與管體間距：10mm
CO2氣體流量：10～15L/min
焊絲直徑：Φ1.0、Φ1.2
送絲速度：3～15m/min
子焊機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
圖2 子焊機(jī)結(jié)構(gòu)
(4)CO2氣源：使用標(biāo)準(zhǔn)CO2氣瓶，標(biāo)容40L鋼瓶，氣瓶狀態(tài)：灌入25kg液態(tài)CO2，壓力為 5.0～7.0MPa;初裝時，其瓶內(nèi)80%液態(tài)CO2、20%氣態(tài)CO2。
(5)尾座：根據(jù)被施焊管體的長度，調(diào)整尾座在床面上的固定位置。
(6)頂盤：頂盤系施焊工藝裝備零件，依據(jù)托輥軸承座規(guī)格(Φ89、Φ108、Φ133、Φ159、Φ194)應(yīng)制作各自不同規(guī)格的頂盤。
(7)托架：因回空托輥較長、較重，施焊時應(yīng)先將裝入軸承座的管體放在托架上，以便于施焊前的定位，為降低摩擦力，管體與托架的接觸采用球軸承組支撐。
(8)電控改造：子焊機(jī)NBC-250的焊接操作鈕位于每臺焊機(jī)上鵝頸連接電纜上，因管體兩端同時施焊，所以應(yīng)將兩個操作鈕引線并聯(lián)后，接至電控盤啟動鈕(常開鈕)接點上。
圖3 電氣原理圖
三、應(yīng)用效果
采用托輥焊接機(jī)焊接托輥，與手工焊接相比，托輥焊接質(zhì)量有了很大的提高，效率明顯提高，焊接1根托輥用時由過去10min縮減至3min。解決了皮帶機(jī)托輥手工操作組裝、質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動強度大、工作效率低的問題。通過一年多的現(xiàn)場應(yīng)用，該焊接機(jī)工作效率高，焊接質(zhì)量好，得到廣大客戶、職工的好評。
組裝1根托輥用時由原先10min降至3min，按照一年340天，每天工作8小時，按照平均每根90元計算，傳統(tǒng)壓裝一年可以生產(chǎn)340×8×6=16320根;采用該設(shè)備一年可以生產(chǎn)340×8×20=54400根;則每年產(chǎn)生效益38080×90=342.72萬元。
四、推廣應(yīng)用前景
目前，托輥半自動雙向焊接設(shè)備生產(chǎn)的托輥已經(jīng)在某煤業(yè)有限責(zé)任公司成功使用，效果良好，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。該項目適用于煤礦帶式輸送機(jī)托輥的制造中，用于帶式輸送機(jī)上不同規(guī)格型號托輥的焊接組裝，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
