专利名称：铅酸蓄电池极柱的氩气保护焊接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接装置，尤其是涉及用于铅酸蓄电池极柱的氩气保护焊接装置。
在铅酸蓄电池行业，对电池极柱与电池盖铅衬套的密封焊接，一直采用氢气或液化石油气与氧气的混合气体燃烧产生的高温进行气体焊接(气焊)方法，由于极柱与衬套中的材料多为在高温下易氧化的铅及其合金，使烧焊过程中产生大量的氧化渣，造成焊接面存在由氧化物形成的毛细微孔，这些毛细孔当时并不影响电池的密封性，但随着时间的推移，电池内的酸液会通过毛细现象渗透到极柱铜芯处，并逐渐腐蚀铜芯直到铜芯的顶部造成电池的漏液，这是目前密封免维护铅酸蓄电池普遍存在的问题。《电池国际》1994年4月期报导了美国GNB公司采用氩气保护焊接法(氩弧焊)进行电池的极柱焊接，用这种方法由于在焊接点附近包围有隋性气体氩，将高温下的铅及其合金与空气中的氧气隔绝，可以最大限度地减少氧化渣，得到均匀的焊接截面。由于铅及其合金的熔点低，易熔化，对极柱的焊接路径又是园形，手持焊炬直接焊接操作困难，经常灭弧，所以存在焊接深度不一，表面不均，密封不好，过度烧焊易造成塌焊等缺点难以达到预期的效果。
本实用新型的任务是提供一种焊接均匀、密封效果好，可方便地实现对电池极柱的氩气保护焊接的装置。
为解决上述任务，本实用新型的解决方案是将普通的氩弧焊机的焊炬通过紧固提手固定在焊炬驱动单元上，该驱动单元主要由蜗轮、蜗杆及其机动齿轮等部件组成，焊炬驱动单元的底部有辅助定位板，中心套有极柱定位芯，将氩弧焊机的工件电极输出接在冷却电极的接线柱上，然后通过驱动单元带动焊炬围绕极柱定位芯做圆周运动。由于定位芯定位在蓄电池的极柱中心，这样焊炬内的钨棒电极与圆形焊缝之间的距离即可始终保持不变。
由于上述解决方案中采用了极柱定位芯定位，使焊炬内的钨棒电极与圆形焊缝之间的距离始终保持不变，通过驱动单元带动焊炬围绕极柱定位芯做标准圆周运动，因而在对蓄电池进行极柱焊接时可使焊接的深度、一致性、均匀性及保护效果达到了所要求的水平，并且该装置具有结构简单，使用方便的特点。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
附
图1是本实用新型的结构示意图。
附图2是用于本实用新型的冷却电极的俯视图。
附图3是附图2所示沿Ⅰ-Ⅰ两种不同结构的剖视图。
附图4是本实用新型的第二个实施方式的结构示意图。
附图5是本实用新型的第三个实施方式的结构示意图。
在附图1所示的结构图中，该焊接装置主要由焊炬紧固提手、定位芯、冷却电极及焊炬驱动单元组成，紧固提手(1)上端开有圆孔，通过蝶形螺母(2)将焊炬固定其上，紧固提手(1)的下方通过压环(26)将其固定在蜗轮上片(6)上，压环(26)为C形，使用螺钉与驱动单元中的蜗轮片(6)相连接，驱动单元中的蜗轮为上下两片(6，7)，其中上蜗轮片的底部中心有一凹槽，下蜗轮片的中心开有圆孔，定位芯(20)夹在驱动单元中的上下蜗轮片之间；或者在下蜗轮片(7)的底部中心处开有一个与定位芯芯座形状相同的凹槽，通过螺丝将定位芯固定在其上，并于蜗轮处在同一中轴线上，定位芯下部导向柱为园柱形，顶端有倒角或为圆弧形，其直径可根据所焊极柱铜芯的内螺孔直径确定，蜗轮上下片与蜗杆(24)配合组装在蜗壳(25)内，蜗杆用轴套(16)封装在蜗壳内，上下蜗轮片通过定位压环(8)用螺丝封装在蜗壳内，其上开有斜孔(5)用于放置焊炬，使焊炬可以在其内沿蜗轮径向及轴向作位置调整，将焊炬的钨棒电极(4)调整到要求位置后，把冷却电极套在电池的极柱上。将定位芯对准所要焊接极柱铜芯(19)上的螺孔，通过辅助定位板(23)的辅助定位，可方便地将焊炬及其驱动单元卡在冷却电极上，实现了焊炬以极柱铜芯中心为旋转定位中心的焊接。放松紧固提手上的蝶形螺母可调整焊炬的钨棒电极(4)与焊缝之间的相对位置以达到不同的焊接效果，冷却电极由紫铜或其它金属材料制成，内有冷却循环水通过，使其不仅具有良好的导电性，而且又有良好的导热性，将焊接时产生的多余热量通过循环水带走，而不致破坏铅衬套(18)与电池盖(17)的密封性，并有效地防止了“塌焊”的发生。图1中焊炬驱动单元主要由蜗壳(25)、蜗轮(6，7)、蜗杆(24)、蜗杆机动齿轮(9)(或摇盘、摇手)等部件组成，用手摇动摇盘或用电机通过齿轮带动旋紧蝶形螺母(2)即可将焊炬固定。机动轮(9)通过键销(10)与摇杆(12)相连，摇手(14)用螺母固定在摇盘(11)上，摇盘通过螺丝(13)与摇杆固定，摇杆通过螺丝(15)与蜗杆(24)固定，辅助定位板(23)用螺钉固定在蜗轮壳体上，使冷却电极(21)上的凹部焊接区处于准封闭状态，输出的氩气起到更好的保护作用。
将冷却电极(21)套在要焊接电池的铅衬套(18)上，氩弧焊机的工件电极通过接线柱(22)与冷却电极相连，提起紧固提手(1)将装置的定位芯(20)插入要焊接电池的极柱铜芯(19)中，辅助定位板卡在冷却电极(21)上，踏下焊机的起弧开关，钨棒电极(4)对铅衬套放电起弧产生高能聚焦热量使铜芯(19)外围的铅合金与铅衬套的铅合金熔为一体，从而将其间原有气隙溶合消除，不断从焊炬中喷出的隋性氩气通过蜗轮上的斜孔(5)与焊炬之间的气隙挤走了原来存在于焊接空间中的空气，使铅及其合金在高温状态下免受氧化。起弧后用手摇动摇手或加入机动单元驱动机动轮，便可驱动蜗杆，然后驱动蜗轮并带动焊炬产生的电弧沿着铅衬套与极柱之间的缝隙作圆周形焊接，保持摇杆的转速不变及氩弧焊机的输出电流不变，便可使焊接圆周各点达到一致的焊接质量，改变摇杆的转速或焊机电流的大小，便可改变焊接的深度。
附图2是冷却电极的俯视图，冷却电极的一侧装有接线柱(22)，另一侧有进出水口及水管接头(45)，其上开有二个与电池极柱相对应的孔(44)，通入冷却水的冷却电极可以根据不同的电池极柱结构进行不同的设计，但却具有以下特点a)具有双孔(或单孔)，可同时套有两个极柱，双孔内径为衬套外径，孔距为极柱距离，可根据电池的不同规格设计；b)孔四周有通循环水的通道及水管接头(45)；c)有连接焊机的电线接线柱(22)；d)电极双孔上部为有一定倒角α的下凹圆孔，α取15度～80度之间，见附图3所示两种不同结构，下部为平底(b)或带有凹槽(a)的以适应具有不同形状极柱的电池；e)用金属材料制成。
图4为本实用新型的第二个实施方案，焊炬驱动单元由齿轮外壳(31)、伞形齿轮(27、28)、机动轮(9)或摇盘(11)及摇手(14)组成，伞形齿轮(28)底部中心有一与定位芯芯座同形状等厚度的凹槽，定位芯(20)用螺丝(29)固定在伞形齿轮(28)上，并与该齿轮处于同一中轴线上，伞形齿轮(28)安装在齿轮壳体(31)内，其上开有一孔(5)用于放置焊炬(3)，孔的形状和大小使焊炬可在其内沿齿轮(28)径向及轴向作位置调整，上部用螺钉将盖板(32)固定在壳体(31)上，将另一伞形齿轮(27)穿入轴套(30)中，用螺钉将轴套固定在齿轮壳体上，伞齿轮(27)与伞齿轮(28)啮合，伞齿轮(27)与机动轮或摇盘同轴连接，摇动摇手或机动轮，带动伞齿轮(27)转动，伞形齿轮(27)驱动伞齿轮(28)绕轴心旋转从而带动焊炬绕定位芯(20)作圆周焊接。
图5是本实用新型的又一种结构示意图，焊炬驱动单元由齿轮(34、35)、机动齿轮(37)及壳体(33)组成，齿轮(34)安放在齿轮壳体(33)中，并由固定盖板(41)用螺丝封装在壳体内，齿轮(34)开有一个孔(5)用于放置焊炬(3)，孔的形状和大小使焊炬可在其内沿齿轮径向及轴向作位置调整，齿轮(34)的底部中心有一与定位芯芯座同形状等厚度的凹槽，定位芯(20)用螺丝(29)固定在齿轮(34)上，并与该齿轮处于同一中轴线上，将齿轮(35)下端轴放入齿轮壳体上的定位凹槽(36)中，上端轴套入盖板(38)上的定位孔(39)中，将两端轴配合安装好后用螺钉将盖板(38)固定在齿轮壳体(33)上，用螺钉(40)将机动齿轮(37)固定在齿轮(35)的上端轴上，用笔形焊炬固定夹(43)夹住焊炬，拧紧螺钉(42)将其紧固，然后将焊炬插入孔(5)内，并把笔形焊炬固定夹(43)插入紧固提手(1)中，调整好焊炬的高度与角度后旋紧蝶形螺母(2)将其固定，转动机动齿轮(37)带动齿轮(35)转动，从而可驱动齿轮(34)绕其轴心旋转，这样焊炬(3)便可绕定位芯(20)作圆周焊接。
权利要求1．一种由焊炬(3)、冷却电极(21)组成的蓄电池极柱的氩气保护焊接装置，冷却电极套在电池极柱上，其特征在于还有一个用于固定焊炬，使焊炬可作圆周焊接的装置，它主要包括焊炬紧固提手(1)、焊炬驱动单元、定位芯(20)，其中焊炬驱动单元由蜗轮(6、7)、蜗杆(24)、蜗壳(25)及与蜗杆相连的机动轮(9)组成，蜗轮(6、7)和蜗杆(24)配合组装在蜗壳(25)内，在其上开有一个孔(5)用于放置焊炬(3)，孔的形状和大小使焊炬可在其内沿蜗轮(6、7)径向及轴向作位置调整，焊炬的上端通过紧固提手(1)固定，定位芯(20)安装在蜗轮上，并与蜗轮处于同一轴线上，通过焊炬驱动单元带动焊炬(3)围绕定位芯(20)作圆周焊接。
2．根据权利要求1所述的一种蓄电池极柱的氩气保护焊接装置，其特征在于冷却电极(21)上有连接焊机的接线柱(22)，冷却电极上开有套电池极柱的孔，孔的上部有一定的倒角α，孔四周有通循环水的通道。
3．根据权利要求2所述的一种蓄电池极柱的氩气保护焊接装置，其特征在于冷却电极的倒角α取15度～80度。
4．根据权利要求2所述的一种蓄电池极柱的氩气保护焊接装置，其特征在于冷却电极用金属材料制成。
5．根据权利要求1所述的一种蓄电池极柱的氩气保护焊接装置，其特征在于焊炬驱动单元由齿轮外壳(31)、伞形齿轮(27、28)及机动轮(9)组成，伞形齿轮(28)安装在齿轮壳体(31)内，其上开有一孔(5)，用于放置焊炬(3)，另一伞形齿轮(27)穿入轴套(30)中，将轴套固定在齿轮壳体(31)上，伞齿轮(27)与伞齿轮(28)啮合，定位芯(20)固定在伞形齿轮(28)上，并与该齿轮处于同一中轴线上。
6．根据权利要求1所述的一种蓄电池极柱的氩气保护焊接装置，其特征在于焊炬驱动单元还可以由齿轮(34、35)、机动齿轮(37)及壳体(33)组成，齿轮(34)安放在齿轮壳体(33)中，齿轮(34)上开有一个孔(5)用于放置焊炬(3)，将齿轮(35)下端轴放入齿轮壳体上的定位凹槽(36)中，上端轴穿入盖板(38)上的安装孔(39)，将两端轴配合安装好后固定在齿轮壳体上，机动齿轮(37)固定在齿轮(35)的上端轴上，定位芯(20)固定在齿轮(34)上，并与该齿轮处于同一中轴线上。
专利摘要本实用新型公开了一种由焊炬、定位芯、冷却电极及焊炬驱动单元组成的蓄电池极柱的氩气保护焊接装置。本装置将普通的氩弧焊机的焊炬固定在焊炬驱动单元上,中心套有极柱定位芯,将氩弧焊机的工件电极输出接在冷却电极的接线柱上,然后通过驱动单元带动焊炬围绕极柱定位芯做标准圆周运动,由于定位芯定位在蓄电池的极柱中心,这样焊炬内的钨棒电极与圆形焊缝之间的距离即可始终保持不变。该装置具有结构简单、使用方便、焊接均匀等特点。
文档编号H01M10/12GK2303383SQ9621284
公开日1999年1月6日 申请日期1996年5月24日 优先权日1996年5月24日
发明者席志远, 俞仁吉 申请人:深圳华达电源系统有限公司