一种焊缝去应力装置的制作方法

1.本实用新型涉及焊接技术领域，具体为一种焊缝去应力装置。


背景技术：

2.焊缝成形是影响焊接质量和速度的关键因素，在高速焊接过程中经常出现焊缝呈曲线状、余高高低不平、宽度不均匀等缺陷，这些缺陷对焊接件的焊接质量有着严重影响。特别对于承受压力的管件焊接件来说，焊缝不均匀易造成承压过程中的应力集中而导致局部区域爆裂。
3.现有技术中，对于体积较大或不适于使用加热等焊接件的应力消减，通常是采用榔头沿焊缝敲打的方式进行，但这种方式通常是在焊接完成后才能进行，不能在焊接应力形成之初将其消减，致使焊缝冷却后对焊接部位造成局部变形，也对后续的应力消减作业带来不便，使得劳动强度较大、且工作效率较低，对操作者的技能水平要求较高。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在克服现有技术的不足，提出了一种焊缝去应力装置，具有结构简单、使用方便的特点，在焊接的过程中同步实现焊缝的应力消减作业，提升焊接的工作效率和焊缝质量。
5.为实现上述效果，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种焊缝去应力装置，包括底座、固定于底座顶面两端的支撑架板，其中一个支撑架板的侧面固定安装有电机，所述电机的输出轴端固定连接有转动安装于两个支撑架板之间的丝杠，所述丝杠上螺纹连接有螺母块，所述螺母块的一侧面转动连接有滑动套设于丝杠外部的主动锥形齿轮，螺母块的底部固定连接有轴端支撑板，螺母块与轴端支撑板之间转动连接有与主动锥形齿轮啮合传动的从动锥形齿轮；
7.所述从动锥形齿轮的轴端贯穿至轴端支撑板的底面下方并固定连接有凸轮，轴端支撑板的底面固定设置有位于凸轮一侧的顶杆支架，所述顶杆支架内滑动套装有顶杆，所述顶杆的一端与凸轮的曲面滑动接触、另一端一体设置有撞击锤，所述撞击锤与顶杆支架相对的侧面之间固定连接有弹簧；
8.所述螺母块远离主动锥形齿轮的侧面固定连接有焊枪支架，所述焊枪支架的底端固定安装有位于凸轮一侧的焊枪。
9.进一步的，所述主动锥形齿轮的侧面设置有轴套，轴套通过第一轴承转动嵌装于螺母块的侧面内，第一轴承的外侧设置有套设于轴套外侧的第一轴承端盖。
10.进一步的，所述螺母块靠近主动锥形齿轮的侧面开设有第一阶梯孔，所述第一轴承端盖嵌装于第一阶梯孔内，并通过多个贯穿于螺母块的第一螺钉连接固定。
11.进一步的，所述丝杠的螺纹牙内开设有至少一个沿丝杠轴线方向设置的导向滑槽，所述主动锥形齿轮的内壁嵌装固定有与导向滑槽相匹配的导向滑块。
12.进一步的，所述从动锥形齿轮为轴齿轮结构，其顶部轴端通过第二轴承转动嵌装
于螺母块的底面内，第二轴承的外侧设置有套设于从动锥形齿轮轴端外侧的第二轴承端盖。
13.进一步的，所述螺母块的底面开设有第二阶梯孔，所述第二轴承端盖嵌装于第二阶梯孔内，并通过多个螺纹连接与螺母块底部的第二螺钉连接固定。
14.进一步的，所述轴端支撑板为“u”型结构，其两侧的侧板分别固定连接于螺母块的两个外侧面上，其中部板的顶面上设置有轴承座，所述从动锥形齿轮的底部轴端通过第三轴承嵌装于轴承座内。
15.进一步的，所述焊枪支架为倒“l”型结构，其垂直侧板的中部开设有丝杠穿孔，垂直侧板的底端设置有连接套环，所述焊枪位于连接套环内。
16.进一步的，两个支撑架板的之间还固定设置有导向杆，所述螺母块的顶部滑动套接于导向杆上。
17.进一步的，所述撞击锤与焊枪的送丝口位于螺母块的同一侧。
18.与现有技术相比较，本实用新型的有益效果如下：
19.1、本实用新型采用丝杠螺母副机构驱动焊枪水平移动以实现连续地直线焊接，焊接均匀性较好，极大提升了焊接的工作效率，结构简单、使用方便；
20.2、本实用新型通过在螺母块上设置凸轮，并通过螺母块带动凸轮同步移动，同时通过丝杠和锥齿轮传动副驱动凸轮高速转动，凸轮驱动撞击锤高频次地往复运动并作用于焊缝表面，实现焊接作业的同时紧跟完成焊缝的应力消减作业，提升了焊接质量和焊缝整形效率。
附图说明
21.图1为本实用新型的立体结构示意图之一；
22.图2为本实用新型的立体结构示意图之二；
23.图3为本实用新型的剖视结构示意图；
24.图4为图3中a部的放大结构示意图；
25.图5为所述螺母块的立体结构示意图之一；
26.图6为所述螺母块的立体结构示意图之二；
27.图7为所述丝杠的立体结构示意图；
28.图8为所述轴端支撑板的立体结构示意图；
29.图9为图3中b部的放大结构示意图；
30.图10为本实用新型中凸轮顶杆机构的结构示意图；
31.图11为所述焊枪支架的立体结构示意图；
32.图12为本实用新型使用状态的立体结构示意图。
33.其中：1底座、2支撑架板、3电机、4丝杠、401导向滑槽、5螺母块、501第一阶梯孔、502第二阶梯孔、6主动锥形齿轮、601轴套、602导向滑块、7从动锥形齿轮、 8凸轮、81顶杆支架、82顶杆、83撞击锤、84弹簧、9焊枪支架、901丝杠穿孔、902 连接套环、10焊枪、11第一轴承、12第一轴承端盖、13第一螺钉、14导向杆、15轴端支撑板、151轴承座、16第二轴承、17第二轴承端盖、18第二螺钉、19焊缝、20 焊接件。
具体实施方式
34.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
35.请参阅图1至图3，一种焊缝去应力装置，包括底座1、固定于底座1顶面两端的支撑架板2，其中一个支撑架板2的侧面固定安装有电机3，电机3的输出轴端固定连接有转动安装于两个支撑架板2之间的丝杠4，丝杠4上螺纹连接有螺母块5；两个支撑架板2的之间还固定设置有导向杆14，螺母块5的顶部滑动套接于导向杆14上。以上结构构成基本的丝杠螺母副传动机构，通过电机3驱动丝杠4转动，进而可驱动螺母块5沿丝杠4的轴线方向左、右水平移动。
36.螺母块5的一侧面转动连接有滑动套设于丝杠4外部的主动锥形齿轮6。如图4所示，主动锥形齿轮6的侧面一体设置有轴套601，主动锥形齿轮6及轴套601的内孔直径均大于丝杠4的最大外径。轴套601通过第一轴承11转动嵌装于螺母块5的侧面内，第一轴承11的外侧设置有套设于轴套601外侧的第一轴承端盖12。其中，第一轴承11 通过卡环固定在轴套601上，第一轴承端盖12位于第一轴承11靠近主动锥形齿轮6 的一侧。
37.如图5和图6所示，螺母块5靠近主动锥形齿轮6的侧面开设有第一阶梯孔501。第一轴承11在轴套601上套接后，连同轴套601的端部一起伸入第一阶梯孔501的内孔内，使得第一轴承11抵靠在内孔的端面上而完成在螺母块5内的嵌装定位。第一轴承端盖12嵌装于第一阶梯孔501内，并通过多个贯穿于螺母块5的第一螺钉13连接固定。具体的，螺母块5在与第一阶梯孔501所在侧相对的侧面上开设有围绕螺纹连接孔均匀分布的沉槽螺钉连接孔，第一轴承端盖12的端面上开设有与沉槽螺钉连接孔相对应的螺纹孔，第一螺钉13的端部穿过沉槽螺钉连接孔与螺纹孔相连接，从而将第一轴承端盖12固定于螺母块5的侧面内，完成第一轴承11在第一阶梯孔501内的安装固定，从而使得主动锥形齿轮6转动连接于螺母块5的侧面并空套在丝杠4外侧。
38.优选的，如图4和图7所示，所述丝杠4的螺纹牙内开设有一个沿丝杠4轴线方向设置的导向滑槽401，主动锥形齿轮6的内壁嵌装固定有与导向滑槽401相匹配的导向滑块602。导向滑块602采用标准的平键，通过焊接与主动锥形齿轮6固定为一体。导向滑块602滑动嵌装于导向滑槽401内，且导向滑块602的长度至少大于丝杠4的螺纹牙一个单位螺距，使得导向滑块602可在导向滑槽401内顺畅滑动。当丝杠4转动而驱动螺母块5水平运动时，主动锥形齿轮6会跟随螺母块5同步移动，导向滑块602在导向滑槽401内直线滑行；同时，由于导向滑槽401的侧面对导向滑块602的推动作用，会使主动锥形齿轮6跟随丝杠4同步转动。
39.螺母块5的底部固定连接有轴端支撑板15。如图8所示，所述轴端支撑板15为“u”型结构，其两侧的侧板分别通过螺钉连接固定于螺母块5的两个外侧面上，其中部板的顶面上一体设置有轴承座151。
40.螺母块5与轴端支撑板15之间转动连接有与主动锥形齿轮6啮合传动的从动锥形齿轮7。从动锥形齿轮7为轴齿轮结构，其顶部轴端通过第二轴承16转动嵌装于螺母块5的底面内，第二轴承16的外侧设置有套设于从动锥形齿轮7轴端外侧的第二轴承端盖17。其中，第二轴承16通过卡环固定在从动锥形齿轮7的顶部轴端上，第二轴承端盖17位于第二轴承16的底部一侧。主动锥形齿轮6与从动锥形齿轮7采用增速结构 (本实施例中传动比为2:
1)，可使从动锥形齿轮7的转速更高。
41.如图4和图9所示，螺母块5的底面开设有第二阶梯孔502，第二轴承16通过卡环固定在从动锥形齿轮7的顶部轴端后，嵌装于第二阶梯孔502的内孔内。第二轴承端盖17嵌装于第二阶梯孔502内，并通过多个螺纹连接与螺母块5底部的第二螺钉18 连接固定。从动锥形齿轮7的底部轴端通过第三轴承嵌装于轴承座151内，第三轴承通过从动锥形齿轮7的底部轴端上的轴肩定位并嵌装于轴承座15内，从而使从动锥形齿轮7垂直地转动连接于螺母块5的底部，在跟随螺母块5水平移动的过程中同时被主动锥形齿轮6啮合驱动而转动。
42.从动锥形齿轮7的轴端贯穿至轴端支撑板15的底面下方并固定连接有凸轮8。如图10所示，凸轮8的底面中心通过防松螺钉固定连接于从动锥形齿轮7的轴端，可跟随从动锥形齿轮7同步水平移动和转动。轴端支撑板15的底面固定设置有位于凸轮8 一侧的顶杆支架81，顶杆支架81内滑动套装有顶杆82，顶杆82的一端与凸轮8的曲面滑动接触、另一端一体设置有撞击锤83，撞击锤83与顶杆支架81相对的侧面之间固定连接有弹簧84。凸轮8与顶杆82构成凸轮顶杆机构，凸轮8在转动过程中，其曲面将顶杆82向外顶出，弹簧84则反向拉动顶杆82，使顶杆82的端部始终与凸轮8的曲面良好接触。
43.在凸轮8高速转动过程中，顶杆82在顶杆支架81内高频次地往复移动，使撞击锤 82在跟随螺母块5同步移动的过程中连续作用于焊缝的表面，对高温状态的焊缝表面进行应力消减作业。优选的，撞击锤82的侧面设置有凹槽，凹槽的截面形状与焊缝的截面轮廓相匹配，可使焊缝表面各处所受撞击力均衡。
44.螺母块5远离主动锥形齿轮6的侧面固定连接有焊枪支架9，焊枪支架9的底端固定安装有位于凸轮8一侧的焊枪10。如图11所示，焊枪支架9为倒“l”型结构，其垂直侧板的中部开设有丝杠穿孔901，使得焊枪支架9套设在丝杠4的外部，焊枪支架 9可跟随螺母块5同步水平移动。垂直侧板的底端设置有连接套环902，焊枪10水平设置地位于连接套环902内，用于焊丝的连续供给并在跟随螺母块5水平移动的过程中完成焊缝的焊接工作。
45.本装置的使用状态如图12所示，焊接件20夹持于焊接设备上，并位于去应力装置的一侧，使焊枪10的出丝位置与焊接件20的焊接位置相对应。通过电机3驱动丝杠4 转动，丝杠4驱动螺母块5水平移动，焊枪10在跟随螺母块5同步移动的过程中完成焊接件20表面的焊接工作，并在焊接件20的表面形成初焊的焊缝19。撞击锤82在跟随螺母块5同步移动的过程中连续作用于焊缝的表面，对高温状态的焊缝表面进行应力消减作业。
46.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。