[发明专利]基于三维调节装置的移动式垂直气电立焊专用设备

说明书

技术领域

本发明涉及电焊设备，更具体地说，涉及实现垂直气电立焊的设备。

背景技术

垂直气电立焊是一种在母材坡口背面粘贴陶瓷衬垫，在坡口正面进行焊接，实现焊缝正反面一次成形的高效率焊接方法，在船体平直立焊位置合拢对接焊缝中广泛应用。

图1为垂直气电立焊的原理图。其中，被焊接的母材112背后垫设陶瓷衬垫111，母材112正面压设有滑块113，焊枪114送至焊缝处，图中示出了熔渣115、电弧116、熔融金属117、凝固焊缝118，以及保护气体输送口119和冷却水输入口120、冷却水排出口121。

现有技术中上述背面选用的陶瓷衬垫111，对焊缝起到强迫成形的作用。由于陶瓷衬垫为一次性消耗材料，且需要进行衬垫安装施工，造成施工成本的增加。

发明内容

本发明设备主要用于大型船舶总组、合拢垂直对接焊缝的一次焊接。本发明主要围绕背面滑块的设计、制作、焊接工艺试验进行，目标是研究、开发一种可重复使用的，适合垂直气电立焊焊接施工需要的3G EGW背滑块机构，达到背面焊缝成形不低于原来使用一次性陶瓷衬垫的水平，替代陶瓷衬垫，降低施工成本。

本发明主要是为大型船舶总组、合拢垂直对接焊缝的一次焊接完成的需要，解决3G EGW（垂直气电立焊）背滑块在各种各种不同板厚工况下，快速、可靠安装，并在焊接过程中实时保证背滑块与钢板紧密贴合，保障焊接质量、提高焊接效率的背滑块板厚随动快速夹持辅助设备。本发明另一主要目的是设置三维调节装置，方便背滑块装置的快速安装、三维位置调节，并保证焊接过程中背滑块与钢板的实时紧密贴合，从而提高施工质量和效率。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于三维调节装置的移动式垂直气电立焊专用设备，包括一个板状架体，所述板状架体分为使用阶段位于待焊接钢板背面的直边侧和位于待焊接板材前方正面的异形侧。其中，所述直边侧的架体上部穿设轮轴并设置定位轮；所述直边侧的架体下部为条状，条状板材的下端部通过钩形结构挂设背滑块；所述定位轮和所述背滑块的前端面处于一个平面内，用于贴合待焊接的钢板的背部；异形侧的架体上相对于所述定位轮和所述背滑块之间的位置设置用于支顶两侧待焊接钢板的导向顶紧机构。此外，所述板状架体的上部开设有水平的滑槽，通过所述滑槽连接了位移调整组件，所述位移调整装置包括挂架，所述挂架上部开设有第一水平槽，所述第一水平槽中水平设置盘状水平旋转钮，所述水平旋转钮通过螺纹孔旋接了一个竖向的调节螺杆，所述竖向调节螺杆的下端连接了倒U型挂体，所述倒U型挂体通过旋紧螺母、旋紧螺栓组件卡接于所述板状架体的上部滑槽中。此外，所述竖向调节螺杆的中部套接了一个外部套筒，所述套筒置于所述挂架中开设的第二水平槽中，并在槽内移动；而且所述套筒的外部连接了平行所述第二水平槽的横向螺杆，所述横向螺杆的一端旋接了一个盘状垂直旋转钮，所述垂直旋转钮镶嵌于所述挂架中开设的一个竖向槽体内。

优选方式下，所述挂架固连于移动施工车上，方便长距离大范围移动。

上述机构已能够初步完成垂直气电立焊所需的焊接工作，主要依靠定位轮、导向顶紧机构、以及背滑块三部分的相互作用，夹紧、支顶住待焊接的钢板，在背滑块的辅助作用下，焊枪在焊缝处实现焊接工作。

所述背滑块也可选用现有技术的陶瓷衬垫，为了达到重复使用的目的，本发明背滑块选用材质为紫铜的长方体状构件，体内设有冷却水通道，冷却水通道连接了冷却水出/入管道。

此外，所述导向顶紧机构为固定于所述板状架体上位于两侧分设的液压支顶设备或气压支顶设备，或弹簧支顶设备。最优方式下，本发明所述导向顶紧机构为设置于所述板状架体中部槽体内的支顶机构，具体包括一个中部为圆柱体、两端为板状结构的顶紧轮旋体，所述顶紧轮旋体中部的圆柱体外部套接在弹性顶紧装置本体前端的筒形内，而所述弹性顶紧装置本体的后部为一个垂直于所述前端筒形结构设置的筒体，所述筒体内设置支撑弹簧；所述筒体的后端面通过螺纹旋接了一个距离调整螺杆，所述距离调整螺杆的后端设置有卡接结构，用于卡接固定在所述板状架体上。此外，所述顶紧轮旋体两侧的所述板状结构分别穿设了轮体轴并设置导向顶紧轮；导向顶紧轮的前端构成支顶所述待焊钢板的端面。