旋转体工件的堆焊装置的制作方法

1.本实用新型涉及堆焊技术领域，特别涉及一种旋转体工件的堆焊装置。


背景技术：

2.在机械制造中，一些部件需要钢材不同的机械性能，例如柱塞、磨辊等要求外表面硬度高于母材本身的工件，多采用外表面堆焊其它材料的制作工艺。
3.现有的堆焊装置通过旋转驱动装置和直线驱动装置驱动单台焊机实现磨辊表面的堆焊，其单台焊机需要行走完全部行程才能完成堆焊。然而目前需要的进行堆焊的旋转体工件尺寸趋向直径大、尺寸长等特点，这就使得此类旋转体工件堆焊时加工时间过长。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提出一种旋转体工件的堆焊装置，以降低转体工件堆焊时的加工时间提升生产效率。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种旋转体工件的堆焊装置，其包括：
6.机架；
7.托撑单元，用于托撑旋转体工件；
8.焊机，焊机设置有多台，焊机设置在机架上且焊机的焊头位置能够贴合旋转体工件的外周壁；
9.旋转驱动装置，安装于托撑单元上，以驱动旋转体工件绕其轴心转动；
10.进给驱动装置，安装于机架上，以驱动焊机的焊头能够沿旋转体工件的轴向和径向运动。
11.在本实用新型的一可选实施例中，托撑单元包括平置的托轮架，托轮架上转动连接有轮心相互平行且平行于水平面的第一托轮和第二托轮，第一托轮和第二托轮的轮面用于接触式托撑旋转体工件的外周壁。
12.在本实用新型的一可选实施例中，托轮架上设置有调位装置，第二托轮转动设置在调位装置上，调位装置用于控制第二托轮与第一托轮的间距。
13.在本实用新型的一可选实施例中，旋转驱动装置包括两个轮心相互平行且平行于水平面的驱动托轮，两个驱动托轮中一个或两个为主动轮，驱动托轮的轮面用于接触式托撑旋转体工件的外周壁。
14.在本实用新型的一可选实施例中，机架包括框架式移动大车，移动大车的移动方向平行于旋转体工件的轴心且位于水平面上，移动大车上设置有移动小车，移动小车的移动方向垂直于旋转体工件的轴心且位于水平面上，进给驱动装置设置在移动小车上。
15.在本实用新型的一可选实施例中，进给驱动装置包括在移动小车上沿旋转体工件径向移动的矩形框架，矩形框架靠近旋转体工件的横梁上设置有长度方向平行于旋转体工件轴心的滑轨，焊机设置在滑轨上并沿滑轨的长度方向移动。
16.在本实用新型的一可选实施例中，移动小车包括v轮小车和平轮小车，移动大车上设置有v形轨道和平轨道，v轮小车上设置有与v形轨道滚动配合的v轮，平轮小车上设置有与平轨道滚动配合的平轮。
17.在本实用新型的一可选实施例中，焊机沿横梁的长度方向均匀间隔布置，每个焊机上单独设置有一个直线驱动装置。
18.在本实用新型的一可选实施例中，每个焊机对应设置有一个滑轨，相邻的滑轨在旋转体工件的径向上错位布置。
19.本实用新型提出一种旋转体工件的堆焊装置，其上设置有多台焊机，多台焊机的能够同时沿旋转体工件的轴向和径向移动，也就是说多台焊机能够同时在旋转体工件的外周壁上进行堆焊，可以将旋转体工件沿轴向划分为不同区域每台焊机进行一个区域的堆焊，传统单焊机的堆焊装置需要堆焊一个完整的工件，而本技术中单台焊机只需要完成一个区域的堆焊，大幅度缩短堆焊所需要的时间，具体缩短的时间取决于焊机的台数，对于不同长度的旋转体工件可以增减焊机的台数。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型主视图。
22.图2为本实用新型侧视图。
23.图3为托撑单元结构示意图。
24.图4为旋转驱动装置结构示意图。
25.图5为移动大车结构示意图。
26.图6为移动大车侧视图。
27.图7为进给驱动装置结构示意图。
28.图8为移动小车结构示意图。
29.图9为v轮小车结构示意图。
30.图10为平轮小车结构示意图。
31.图11为矩形框架结构示意图。
32.图12为滑枕结构示意图。
33.图13为滑枕剖视图。
34.附图标记：1、旋转体工件；10、机架；11、移动大车；111、v形轨道；112、平轨道；12、移动小车；121、v轮小车；122、平轮小车；20、托撑单元；21、托轮架；22、第一托轮；23、第二托轮；24、调节座；25、升降机构；30、焊机；40、进给驱动装置；41、矩形框架；411、滑轨；412、横梁；413、滑枕；414、径向v形轨道；50、旋转驱动装置；51、驱动托轮。
具体实施方式
35.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说
明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
37.如图1所示，本实用新型提出了一种旋转体工件的堆焊装置，以解决目前堆焊装置只有单台焊机30，加工时间过长的问题，具体的，堆焊装置包括：机架10；托撑单元20，用于托撑旋转体工件1；焊机30，焊机30设置有多台，焊机30设置在机架10上且焊机30的焊头位置能够贴合旋转体工件1的外周壁；旋转驱动装置50，安装于托撑单元20上，以驱动旋转体工件1绕其轴心转动；进给驱动装置40，安装于机架10上，以驱动焊机30的焊头能够沿旋转体工件1的轴向和径向运动。堆焊装置工作时，先将旋转体工件1放置在托撑单元20上，然后通过进给驱动装置40的径向或者轴向运动使焊机30的焊头贴合旋转体工件1的外周壁，启动旋转驱动机构驱使旋转体工件1转动，然后启动进给驱动装置40和多台焊机30沿旋转体工件1的外周壁表面移动，进给驱动装置40和旋转驱动装置50的配合实现在旋转体工件1的外周壁上螺纹线进给堆焊。多台焊机30同时工作便能大幅度提升工作效率。上述方案中旋转体工件1通常可以是圆柱工件，例如柱塞，也可以是鼓形工件，例如磨辊，当旋转体工件1为圆柱工件时，进给驱动装置40进行焊机30进给时只需要进行轴向运动即可，当旋转体工件1为鼓形工件时，进给驱动装置40进行焊机30进给时需要进行轴向运动还需要进行径向运动。
38.如图2、3所示，托撑单元20包括平置的托轮架21，托轮架21上转动连接有轮心相互平行且平行于水平面的第一托轮22和第二托轮23，第一托轮22和第二托轮23的轮面用于接触式托撑旋转体工件1的外周壁。通过两个托轮对旋转体工件1进行托撑，同时托轮还能随旋转体工件1转动，这样在保证支撑效果的同时不会干涉旋转体工件1的运动。其中托轮架21可以是移动式台架，安放工件时，先将台车移动至机架10外侧，起重机起吊工件，放置于台车上。台车带动工件移动至加工位置。
39.如图3所示，托轮架21上设置有调位装置，第二托轮23转动设置在调位装置上，调位装置用于控制第二托轮23与第一托轮22的间距。调位装置包括调节座24和驱动装置在调节座24中部，调节座24的一端与托轮架21铰接另一端与驱动装置传动连接，驱动装置为升降机构25，升降时便能驱使调节座24进行摆动，从而控制第二托轮23与第一托轮22的间距，防止工件在滚动时窜动，同时满足不同工件的焊制。
40.如图4所示，旋转驱动装置50包括两个轮心相互平行且平行于水平面的驱动托轮51，两个驱动托轮51中一个或两个为主动轮，驱动托轮51的轮面用于接触式托撑旋转体工件1的外周壁。驱动托轮51能够同时完成驱动工件转动和承托工件的作用，其中的主动轮优选为设置一个，避免两个主动轮存在转速差造成打滑，同时主动轮有电机进行驱动。还可以在托轮架21上调整驱动托轮51和第一托轮22以及第二托轮23之间的相对位置，可以避免滚轮与焊缝位置重合。
41.如图1、2、5、6所示，机架10包括框架式移动大车11，移动大车11的移动方向平行于旋转体工件1的轴心且位于水平面上，如图1、2所示，移动大车11上设置有移动小车12，移动小车12的移动方向垂直于旋转体工件1的轴心且位于水平面上，如图7所示，进给驱动装置40设置在移动小车12上。各车的移动方式可以是液压驱动、丝杆螺母驱动等直线驱动方式。其中移动大车11粗略调节焊机30相对于旋转体工件1的轴向位置，移动小车12调节工件的水平位置，通过移动大车11和移动小车12便能在水平面上调节焊机30相对工件的位置，方便焊机30进行工作。
42.如图7所示，进给驱动装置40包括在移动小车12上沿旋转体工件1径向移动的矩形框架41，矩形框架41靠近旋转体工件1的横梁412上设置有长度方向平行于旋转体工件1轴心的滑轨411，焊机30设置在滑轨411上并沿滑轨411的长度方向移动。当移动大车11和移动小车12就位时，矩形框架41沿工件径向移动以使焊头贴合工件外周壁，然后焊机30在滑轨411上进行进给完成堆焊。其中矩形框架41与移动小车12之间的的驱动装置为齿轮齿条结构。矩形框架41的结构可以保证其强度防止堆焊时变形造成焊机30之间的相对位置改变。
43.如图6、8、9、10所示，移动小车12包括v轮小车121和平轮小车122，移动大车11上设置有v形轨道111和平轨道112，v轮小车121上设置有与v形轨道111滚动配合的v轮，平轮小车122上设置有与平轨道112滚动配合的平轮。矩形框架41上垂直于横梁412的两条边为滑枕413，两个滑枕413与v轮小车121和平轮小车122滑动配合，滑枕413上设置有齿条，v轮小车121和平轮小车122上设置有与齿条啮合的驱动齿轮。如图12、13所示，滑枕413上设置有径向v形轨道414，v轮小车121和平轮小车122上设置有与径向v形轨道414滚动配合的径向v轮。v轮能够防止移动小车12在轨道上产生横向位移，避免移动小车12脱轨错位。移动小车12和移动大车11之间设置有电推杆，通过电推杆驱使移动小车12相遇对移动大车11移动。
44.如图11所示，焊机30沿横梁412的长度方向均匀间隔布置，每个焊机30上单独设置有一个直线驱动装置。直线驱动装置优选为电机驱动的滚轮结构，这样便能单独控制每一个焊机30的位置，直线驱动装置不仅能完成焊机30的进给还能对焊机30的间距进行调节，这样便能针对不同长度的工件进行适应性调整，以适配更多型号的工件。
45.如图11所示，每个焊机30对应设置有一个滑轨411，相邻的滑轨411在旋转体工件1的径向上错位布置。错位布置的工件可以在上下位置预留一定的空间，由于焊机30的尾部通常体积较大，错位布置可以防止焊机30调整位置时尾部相撞，这样便能增加焊机30的工作和调整行程。
46.本实用新型提出一种旋转体工件的堆焊装置，其上设置有多台焊机30，多台焊机30的能够同时沿旋转体工件1的轴向和径向移动，也就是说多台焊机30能够同时在旋转体工件1的外周壁上进行堆焊，可以将旋转体工件1沿轴向划分为不同区域每台焊机30进行一个区域的堆焊，传统单焊机30的堆焊装置需要堆焊一个完整的工件，而本技术中单台焊机30只需要完成一个区域的堆焊，大幅度缩短堆焊所需要的时间，具体缩短的时间取决于焊机30的台数，对于不同长度的旋转体工件1可以增减焊机30的台数。同时多台焊机30还能够沿旋转体工件1的径向进行移动。
47.综上，本实用新型提出一种旋转体工件的堆焊装置，其上设置有多台焊机30，多台焊机30的能够同时沿旋转体工件1的轴向和径向移动，也就是说多台焊机30能够同时在旋转体工件1的外周壁上进行堆焊，可以将旋转体工件1沿轴向划分为不同区域每台焊机30进
行一个区域的堆焊，传统单焊机30的堆焊装置需要堆焊一个完整的工件，而本技术中单台焊机30只需要完成一个区域的堆焊，大幅度缩短堆焊所需要的时间，具体缩短的时间取决于焊机30的台数，对于不同长度的旋转体工件1可以增减焊机30的台数。
48.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
49.在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本实用新型实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本实用新型的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本实用新型实施例的方面变模糊。
50.在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本实用新型的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文和所示的实用新型实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本实用新型精神和范围的一部分。
51.还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
52.另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
53.如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在
…
中”的意思包括“在
…
中”和“在
…
上”。
54.本实用新型所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中的内容)并非意在详尽列举或将本实用新型限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本实用新型的具体实施例和本实用新型的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本实用新型的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本实用新型实施例的上述描述来对本实用新型进行这些修改，并且这些修改将在本实用新型的精神和范围内。
55.本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本实用新型的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本实用新型实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本实用新型的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本实用新型实施例的各方面造成混淆。
56.因而，尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

技术特征：
1.一种旋转体工件的堆焊装置，其特征在于，包括：机架；托撑单元，用于托撑旋转体工件；焊机，所述焊机设置有多台，所述焊机设置在机架上且所述焊机的焊头位置能够贴合所述旋转体工件的外周壁；旋转驱动装置，安装于所述托撑单元上，以驱动所述旋转体工件绕其轴心转动；进给驱动装置，安装于所述机架上，以驱动所述焊机的焊头能够沿所述旋转体工件的轴向和径向运动。2.根据权利要求1所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：所述托撑单元包括平置的托轮架，所述托轮架上转动连接有轮心相互平行且平行于水平面的第一托轮和第二托轮，所述第一托轮和所述第二托轮的轮面用于接触式托撑所述旋转体工件的外周壁。3.根据权利要求2所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：所述托轮架上设置有调位装置，所述第二托轮转动设置在所述调位装置上，所述调位装置用于控制所述第二托轮与所述第一托轮的间距。4.根据权利要求3所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：所述旋转驱动装置包括两个轮心相互平行且平行于水平面的驱动托轮，两个所述驱动托轮中一个或两个为主动轮，所述驱动托轮的轮面用于接触式托撑所述旋转体工件的外周壁。5.根据权利要求2或3或4所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：所述机架包括框架式移动大车，所述移动大车的移动方向平行于所述旋转体工件的轴心且位于水平面上，所述移动大车上设置有移动小车，所述移动小车的移动方向垂直于所述旋转体工件的轴心且位于水平面上，所述进给驱动装置设置在移动小车上。6.根据权利要求5所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：所述进给驱动装置包括在移动小车上沿所述旋转体工件径向移动的矩形框架，所述矩形框架靠近所述旋转体工件的横梁上设置有长度方向平行于所述旋转体工件轴心的滑轨，所述焊机设置在所述滑轨上并沿所述滑轨的长度方向移动。7.根据权利要求6所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：所述移动小车包括v轮小车和平轮小车，所述移动大车上设置有v形轨道和平轨道，所述v轮小车上设置有与所述v形轨道滚动配合的v轮，所述平轮小车上设置有与所述平轨道滚动配合的平轮。8.根据权利要求6所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：所述焊机沿所述横梁的长度方向均匀间隔布置，每个所述焊机上单独设置有一个直线驱动装置。9.根据权利要求8所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：每个所述焊机对应设置有一个所述滑轨，相邻的所述滑轨在所述旋转体工件的径向上错位布置。10.根据权利要求7所述的旋转体工件的堆焊装置，其特征在于：所述矩形框架设置在所述v轮小车和所述平轮小车之间，所述矩形框架所在面垂直于移动大车的框架所在面，所述矩形框架上垂直于所述横梁的两条边与所述v轮小车和所述平轮小车构成沿所述旋转体工件径向的滑动配合。

技术总结
本实用新型提供的一种旋转体工件的堆焊装置，以解决目前堆焊装置只有单台焊机，加工时间过长的问题，具体的，旋转体工件的堆焊装置包括：机架；托撑单元，用于托撑旋转体工件；焊机，焊机设置有多台，焊机设置在机架上且焊机的焊头位置能够贴合旋转体工件的外周壁；旋转驱动装置，安装于托撑单元上，以驱动旋转体工件绕其轴心转动；进给驱动装置，安装于机架上，以驱动焊机的焊头能够沿旋转体工件的轴向和径向运动。多台焊机的能够同时沿旋转体工件的轴向和径向移动，大幅度缩短堆焊所需要的时间，具体缩短的时间取决于焊机的台数，对于不同长度的旋转体工件可以增减焊机的台数。同长度的旋转体工件可以增减焊机的台数。同长度的旋转体工件可以增减焊机的台数。


技术研发人员：曹英斌 司兴奎 朱毅 刘宝钢 李利强 王萍萍 董志松
受保护的技术使用者：通裕重工股份有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/9/20