全文摘要
本实用新型公开了一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其包括：顶部设置有推力轴承(2)的支承座(3)；安装于支承座所设推力轴承内的旋转轴(5)；可转动地安装于旋转轴之上的旋转丝筒(1)，其设置有容纳焊丝盘卷的腔体。本实用新型能够保障焊丝传输的稳定性和连续性。
主设计要求
1.一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其特征在于，其包括：顶部设置有推力轴承(2)的支承座(3)；安装于支承座所设推力轴承内的旋转轴(5)；可转动地安装于旋转轴之上的旋转丝筒(1)，其设置有容纳焊丝盘卷的腔体。
设计方案
1.一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其特征在于，其包括：
顶部设置有推力轴承(2)的支承座(3)；
安装于支承座所设推力轴承内的旋转轴(5)；
可转动地安装于旋转轴之上的旋转丝筒(1)，其设置有容纳焊丝盘卷的腔体。
2.根据权利要求1所述的一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其特征在于，所述旋转丝筒(1)包括喂丝筒(10)和连接轴(11)，所述喂丝筒为顶面开启、底部封闭的筒状，所述连接轴设置于喂丝筒底部且与喂丝筒共轴布置。
3.根据权利要求2所述的一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其特征在于，所述连接轴通过法兰盘而与旋转轴连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其特征在于，所述旋转轴(5)包括：
安装于推力轴承内的小径圆柱体(50)；
设置于小径圆柱体上方且外径大于小径圆柱体的大径圆柱体(51)，其顶部设置有对接安装连接轴的法兰盘结构。
5.根据权利要求1所述的一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其特征在于，所述支承座(3)包括：
下定位板(30)；
设置于下定位板(30)的多个支承立柱(31)；
设置于支承立柱顶部的上支承板(32)，其设置有推力轴承装配孔。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置。
背景技术
焊接加工是常用的机械加工方法，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。
常见的焊接方式主要由熔化焊、压力焊、钎焊等三种组成，埋弧焊属于融化焊中的一种。埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，因其具有焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法，尤其适用于机械加工领域的辊轴类结构件的表面堆焊修复。
辊轴类结构件是常用的机械零件，在日常生产实践中，辊轴因长期摩擦等因素导致辊轴外圆周表面产生磨损，日积月累之后辊轴的直径(外径)及其同轴度、圆度等的实际量已无法满足原有的技术要求，同时会引发整个构件的故障隐患、造成生产质量安全等事故的发生。因此，当辊轴类零部件的直径(外径)磨损量达到一定的当量(数值)时，就必须予以更换，更换下机的失效辊轴通常按报废件处置。报废之后的辊轴一般做废钢处置，也有少部分重新改制加工其他轴(套)类零件使用。
由于辊轴类制品应用广泛，尤其是冶金、机械、矿山等行业的输送辊、轧制辊、矫直辊等，在线使用量较大，对于某些特殊场所使用的辊轴，其合金含量和价值较高。因此，采用报废方式不仅会增加生产维修成本，而且不利于节能减排与资源有序利用回收的基本国策，故对于外圆周表面磨损失效的辊轴进行表面堆焊之后，再行机械加工，恢复其原有的使用功能，就成为当今辊轴类结构件修复的一种主要方式。
所谓的辊轴类外圆周表面堆焊修复方式，就是采用埋弧焊方式，通过专业焊机，利用焊剂与焊丝的高温熔融功能，对业已失效的辊轴类构件进行表面精准焊接，最终在其表面形成一定量的加工余量(覆层)，为后续金属切削加工的奠定基础。因此，埋弧焊加工的质量与效能直接影响到失效辊轴类构件的修复作业的有序顺畅。
目前常见的失效辊轴埋弧焊修复作业，根据辊轴构件的长度和直径、材质，确定需要堆焊的厚度、长度，并选择相适应的焊剂与焊丝，分别采用单一焊枪与并列双焊枪等方式进行焊接覆层。由于辊轴类构件的特点就是圆柱形或圆孔形结构，通常因此确保其圆度和同轴度就是焊接作业的关键点。因此，在埋弧焊修复中，辊轴按照设定的速度以单一方向做旋转运动，而焊枪(含焊剂与焊丝)则固定在辊轴外径最高点，按照设定的速度做单方向的水平运动。故有辊轴的单向旋转和焊枪的单向水平位移组成了失效辊轴埋弧焊修复的运动方式，其中辊轴的单向旋转是主运动，焊枪的单向水平位移是副运动。
目前失效辊轴表面埋弧焊堆焊加工时，采用的是专用焊机。辊轴采用一端夹紧(径向夹住)、另一端定心(轴向顶住)放置在焊机下部的工位上，在传动机构带动下做匀速旋转运动。焊枪置于辊轴外圆周表面最高点，并与辊轴保持设定的间距，焊丝固定在焊枪内实现高温熔融，焊剂则布设在焊点周边区域。此时，焊丝既是填充金属，同时也是导电电极。焊剂在焊接时能够熔化形成熔渣和气体，对熔池起保护和冶金处理作用。焊丝与焊剂共同实现了对失效辊轴外圆周表面埋弧焊堆焊加工，因此焊丝与焊剂的输送稳定性直接影响到失效辊轴埋弧焊修复的质量与效能。
失效辊轴外圆周表面埋弧焊用的焊丝，有实心焊丝和药芯焊丝两类，焊丝的材质和药芯药粉均需与失效辊轴的材质相匹配，焊丝的直径根据辊轴的直径和堆焊高度选定。焊丝成盘卷状，放置在焊机旁，焊丝的首端引入焊机喂丝机构并最终导入到焊机的焊枪内，在大流量电子的作用下形成高温熔融，从而在失效辊轴表面形成附着金属层，因此焊丝的高温熔融稳定性、连续性就是失效辊轴埋弧焊修复的要素之一。目前，影响到焊丝输送稳定性、连续性的主要问题就是焊丝(盘卷)机旁定位。通常焊丝(盘卷)放在焊机一侧，其底部设置一金属托盘，托盘具备旋转功能，可在焊丝喂丝机构的动力下做自传运动，满足焊丝传送的需求。但是现有的托盘存在一定的不足，主要是托盘置于地面，与焊机的喂丝机构具有一定的高度差，位于较低位置的焊丝进入处于较高位置的喂丝机构时，呈上升的仰角，尤其是处于焊丝(盘卷)底部的焊丝仰角更大。仰角的危害就是影响焊丝传送稳定性，易出现拉断现象，直接导致埋弧焊的异常中断。同时，焊机结构紧凑，机旁区域放置托盘不便，影响失效辊轴的吊装驳运。
综上所述，现有的失效辊轴埋弧焊修复作业中，用于焊丝在线支承的托盘存在着一定的不足之处，亟需实施相应的技术改进，保障焊丝传输的稳定性和连续性，消除因焊丝传输异常对失效辊轴埋弧焊修复作业的效能与质量的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其能够保障焊丝传输的稳定性和连续性。
为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，其包括：
顶部设置有推力轴承(2)的支承座(3)；
安装于支承座所设推力轴承内的旋转轴(5)；
可转动地安装于旋转轴之上的旋转丝筒(1)，其设置有容纳焊丝盘卷的腔体。
进一步，所述旋转丝筒(1)包括喂丝筒(10)和连接轴(11)，所述喂丝筒为顶面开启(即顶部开口)、底部封闭的筒状，所述连接轴设置于喂丝筒底部且与喂丝筒共轴布置。
进一步，所述连接轴通过法兰盘而与旋转轴连接。
进一步，所述旋转轴(5)包括：
安装于推力轴承内的小径圆柱体(50)；
设置于小径圆柱体上方且外径大于小径圆柱体的大径圆柱体(51)，其顶部设置有对接安装连接轴的法兰盘结构。
进一步，所述支承座(3)包括：
下定位板(30)；
设置于下定位板(30)的多个支承立柱(31)；
设置于支承立柱顶部的上支承板(32)，其设置有推力轴承装配孔。
本实用新型具有如下有益效果：
1.设计合理、结构紧凑、外形简捷，易于日常维护；
2.选材普通，加工便利、改进成本低、易于现场实施，性价比较高；
3.旋转丝筒位于顶部，由喂丝筒和连接轴组成，起到同步旋转和支承功能；
4.支承座位于底部，由上支承板、支承立柱和下定位板、推力轴承组成，定位牢固，推力轴承承受轴向载荷、稳定性好，起到高度补偿和旋转功能；
5.连接轴位于中部，采用六角螺栓分别连接旋转丝筒和支承座，起到连接与定位作用，螺栓连接使用维护便捷，旋转轴与支承座之间合理间隙，保证喂丝筒转动灵活无阻滞；
6.实现高度补偿保障焊丝与喂丝机构水平传输，减少仰角引发的故障隐患，安全可靠、实现高效；
7.通用性强，对类似失效辊轴埋弧焊堆焊修复作业中的焊丝在线支承喂丝方式改进，具有一定的借鉴、应用价值。
附图说明
图1为一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置主视图。
图2为一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置左视图。
图3为一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置俯视图。
图4为旋转丝筒主视图。
图5为旋转丝筒俯视图。
图6为旋转丝筒剖视图。
图7为图6中A-A剖视图。
图8为旋转轴主视图。
图9为旋转轴俯视图。
图10为图8中A向视图。
图11为旋转轴俯视图。
图12为支承座主视图。
图13为支承座左视图。
图14为支承座俯视图。
图15为图12中B-B剖视图。
图16为一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置工作状态图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。
本实用新型的实施方式提供了一种用于滚轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，参见图1-3，其包括：顶部设置有推力轴承2的支承座3；安装于支承座所设推力轴承内的旋转轴5；可转动地安装于旋转轴之上的旋转丝筒1，其设置有容纳焊丝盘卷的腔体。
参见图4-7，所述旋转丝筒1包括喂丝筒10和连接轴11，所述喂丝筒为顶面开启、底部封闭的筒状，所述连接轴设置于喂丝筒底部且与喂丝筒共轴布置。
所述连接轴通过法兰盘而与旋转轴连接。
参见图8-11，所述旋转轴5包括：安装于推力轴承内的小径圆柱体50；设置于小径圆柱体上方且外径大于小径圆柱体的大径圆柱体51，其顶部设置有对接安装连接轴的法兰盘结构。
参见图12-15，所述支承座3包括：下定位板30；设置于下定位板30的多个支承立柱31；设置于支承立柱顶部的上支承板32，其设置有推力轴承装配孔。
参见图16，该图示出了筒状焊丝P。
旋转丝筒由喂丝筒和连接轴组成，焊接成型；其中喂丝筒的材质为Q235-A，呈顶面开启、底部封闭的筒状，壁厚为5-12mm，尤以8-10mm为宜；连接轴有1件，材质为Q-235A，为端面带均布圆孔的两重台阶状同心异径圆柱体，圆柱体大径端面上按照四等分加工圆形通孔，圆孔中心连线交汇点与台阶状圆柱体轴心线重合。旋转轴有1套，材质为Q-235A，是一四重台阶状同心异径圆柱体，圆柱体大径端面上按照四等分加工圆形通孔，圆孔中心连线交汇点与台阶状圆柱体轴心线重合；圆柱体小径端面加工2×45度倒角，小径圆柱体长度较支承座上支承板台阶孔大径端深度长0.5-2mm，尤以1-1.5mm为宜。连接螺栓有4组，为国标M10×35mm六角螺栓、螺母和垫圈组成。支承座有1套，由上支承板、支承立柱和下定位板、推力轴承组成，焊接成型；其中上支承板由1件，材质为Q-235A，呈圆柱形，圆柱形直径与喂丝筒直径相等，圆柱形芯部居中加工一两重同心异径台阶通孔；支承立柱有4件，材质为热轧槽钢，以16#槽钢为宜；下定位板有1件，材质为Q-235A，呈等边矩形(正方形)，厚度与上支承板厚度相等；推力轴承有1套，是型号为51220国标轴承。
一种用于辊轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置使用时，需要先行装配，即：
1)旋转丝筒拼装：将喂丝筒封闭底部朝上平置于焊接平台上，将连接轴大径端朝上，小径端居中平置于喂丝筒底部，在保证喂丝筒与连接轴轴心线重合后焊接固定。
2)支承座拼装：首先将下定位板平置于焊接平台上，随后将1件支承立柱，按照平面朝外(槽钢槽口朝内)居中平置于下定位板一侧，槽钢底边距离下定位板端面以20mm为宜，槽钢槽孔中心线与下定位板中心线重合后焊接固定；此后依次将另外3件支承立柱按照上述要求焊接固定(立柱槽孔中心连线交汇点与下定位板中线点重合)，并保证立柱垂直度符合技术要求；其次将上支承板按照大径台阶孔朝上，居中放置在立柱上，在保证台阶孔中心线与下定位板中心点重合后焊接固定；最后将推力轴承的松边和滚动体(保持器)定向装配在上支承板的大径台阶孔中，涂抹润滑油。
3)实用新型拼装：将支承座平置于工位上，随后将推力轴承的紧边定向装配在旋转轴上，采用登高平台将装配有推力轴承紧边的旋转轴定向装配在支承座的上支承板(已装配推力轴承松边、滚动体)台阶孔中，此时旋转轴台阶边与上支承板之间至少有0.5mm的间隙值，间隙值以1mm为宜；此后采用起重机械吊装方式将旋转丝筒平置于旋转轴上方，对其旋转轴与连接轴的四个圆孔，安装4枚六角螺栓和螺母并紧固到位，垫圈防松。
这样就完成了本实用新型设计的部件拼装，可投入企业生产现场使用，用于失效辊轴的埋弧焊修复作业。现场作业时，将本实用新型采用起重机械吊装设置在焊机机侧(机旁)，同理将焊丝(盘卷)吊装在实用新型喂丝筒内，将焊丝的首端引入焊机喂丝机构并最终导入在焊机的焊枪内，在大流量电子的作用下形成高温熔融，从而在失效辊轴表面形成附着金属层。此时由于支承座的高度补偿作用，焊丝与喂丝机构的仰角基本得以有效控制，且焊丝可置于非焊机人员操作近侧，不影响辊轴的安装驳运，一举两得。
一种用于辊轴表面埋弧焊的在线焊丝支承喂丝装置，利用支承座的高度补偿功能，减少因仰角引发的焊丝传输异常中断故障，满足失效辊轴埋弧焊修复加工的需要。设计合理、结构紧凑，螺栓连接使用维护便捷，支承座定位牢固，推力轴承承受轴向载荷、稳定性好，旋转轴与支承座之间合理间隙，保喂丝筒转动灵活无阻滞，实现高度补偿保障焊丝与喂丝机构水平传输功能，安全可靠、实用高效，且改进费用低、投入少、易于现场实施。通用性强，对类似失效辊轴埋弧焊堆焊修复作业中的焊丝在线支承喂丝方式改进，具有一定的借鉴、应用价值。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920049844.3
申请日:2019-01-13
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209334915U
授权时间:20190903
主分类号:B23K 9/32
专利分类号:B23K9/32;B23K9/18
范畴分类:25E;
申请人:上海连山金属材料有限公司
第一申请人:上海连山金属材料有限公司
申请人地址:200940 上海市宝山区水产路1269号216幢210室
发明人:杨伦国
第一发明人:杨伦国
当前权利人:上海连山金属材料有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计