适用于大弧形焊接的电子束焊接机的制作方法

本发明涉及真空电子束加工设备领域，具体涉及一种适用于大弧形焊接的电子束焊接机，包括支架、电子枪、电子枪真空系统、真空焊接室、左弧形真空室、右弧形真空室、焊接室真空系统、cnc控制操作柜、弧形运动工作台、及动密封拖板系统。

背景技术：

核电站设备上通常有大型零部件，直径可达5米，有时需要在这么大的零部件上进行多条约4米长的弧形焊缝电子束焊接和多条垂直方向的直线焊缝的电子束焊接。

对于这样的大型弧形零部件的电子束焊接，按照常规做法，需要采用很大的电子束焊机才能完成零部件的焊接工作。对于电子枪内置的电子束设备，需要平面空间至少6米x6米以上的大型真空焊接室，还需要配备直径5米以上的水平旋转工作台，和可以上下运动的电子枪运动机构，其整个真空室的体积估计将达到6x6x1.5米立方，即54m³，这么大型的电子束设备除了设计复杂，材料用量大，加工难度大，其真空系统也必须是大型的，这样的设备估计要达到800万元左右的造价。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明所解决的问题是提供一种适用于大型弧形焊接的电子束焊接机且结构简单、体积小、造价低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种适用于大弧形焊接的电子束焊接机，包括支架、电子枪、电子枪真空系统、真空焊接室、左弧形真空室、右弧形真空室、焊接室真空系统及cnc控制操作柜，所述支架上安装有所述真空焊接室，所述真空焊接室左右两侧分别安装所述左弧形真空室、右弧形真空室，其后面配置有所述焊接室真空系统，还包括弧形运动工作台及安装在所述真空焊接室前面的动密封拖板系统，所述电子枪配置有所述电子枪真空系统并安装在在所述动密封拖板系统上，所述弧形运动工作台可沿所述左弧形真空室、右弧形真空室及所述真空焊接室之间的弧形导轨运动，所述动密封拖板系统在所述cnc控制操作柜控制下带动所述电子枪对所述弧形运动工作台上待焊接工件做上下运动进行垂直方向的直线焊缝焊接。

所述左弧形真空室包括左弧形真空室体和左弧形真空室盖，所述右弧形真空室包括右弧形真空室体和右弧形真空室盖，弧形导轨安装在贯穿所述左弧形真空室、右弧形真空室和所述真空焊接室的底部，弧形运动工作台安装在所述弧形导轨上并通过cnc控制可在整个所述弧形导轨上作弧线运动；待焊接的工件安装在所述弧形运动工作台上，所述弧形运动工作台的内侧安装有弧形齿条，所述真空焊接室内安装有变速传动机构，所述变速传动机构的输出轴上装有传动齿轮，所述传动齿轮与所述弧形齿条啮合运动，从而带动所述弧形运动工作台在所述弧形导轨上作弧线运动；

所述电子枪真空系统为所述电子枪提供工作所需要的真空；

所述焊接室真空系统为所述真空焊接室、左弧形真空室、右弧形真空室抽真空，以保证达到电子束焊接所需要的真空度；

所述cnc控制操作柜为焊接提供数控编程和参数控制。

为方便工件进入和取出，作为本发明的进一步改进，还设置有与所述左弧形真空室相接的引出支撑台。

本发明还包括高压电源，所述高压电源通过变频控制为所述电子枪提供直流高压电；优选地，直流高压电电压为8万伏。

本发明还包括电气控制柜，所述电气控制柜为整个设备提供电气控制。

采用本发明的技术方案的有益效果：

1）真空焊接室与左右弧形真空室组合成与待焊接的零部件形状相似的真空腔，使得真空腔的体积达到最小化，其体积为采用常规方法设计所需真空焊接室的真空腔体积的百分之一。

2）采用了弧形齿条的传动方式，使得零部件上弧形焊缝的焊接以最简单的运动方式实现，避免了设计和制造大型复杂的旋转工作台；加上采用的真空腔体积很小，从而使得整机的设计简单，所采用的材料很少、并且可以采用很小的真空泵抽真空，整机成本仅为常规方法设计设备成本的十分之一左右。

3）在真空焊接室前面设计了动密封拖板系统，带动电子枪作上下运动，可完成零部件在垂直方向的直线焊缝的焊接，避免了在真空焊接室内设计大型升降工作台或大型电子枪运动机构，再次降低设备造价。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为弧形导轨结构示意图；

图3为变速传动机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

图1、图2示出了本发明系统示意图，一种适用于大弧形焊接的电子束焊接机，包括支架1、电子枪2、电子枪真空系统3、真空焊接室4、左弧形真空室5、右弧形真空室6、焊接室真空系统7及cnc控制操作柜8，所述支架1上安装有所述真空焊接室4，所述真空焊接室4左右两侧分别安装所述左弧形真空室5、右弧形真空室6，其后面配置有所述焊接室真空系统7，还包括弧形运动工作台9及安装在所述真空焊接室4前面的动密封拖板系统10，所述电子枪2配置有所述电子枪真空系统3并安装在在所述动密封拖板系统10上，所述弧形运动工作台9可沿所述左弧形真空室5、右弧形真空室6及所述真空焊接室4之间的弧形导轨运动，所述动密封拖板系统10在所述cnc控制操作柜8控制下带动所述电子枪2对所述弧形运动工作台9上待焊接工件做上下运动进行垂直方向的直线焊缝焊接。

所述左弧形真空室5包括左弧形真空室体5-1和左弧形真空室盖5-2，所述右弧形真空室6包括右弧形真空室体6-1和右弧形真空室盖6-2，弧形导轨11安装在贯穿所述左弧形真空室5、右弧形真空室6和所述真空焊接室4的底部，弧形运动工作台9安装在所述弧形导轨11上并通过cnc控制可在整个所述弧形导轨11上作弧线运动，如图2所示；待焊接的工件12安装在所述弧形运动工作台9上，所述弧形运动工作台9的内侧安装有弧形齿条13，所述真空焊接室4内安装有变速传动机构14，所述变速传动机构14的输出轴上装有传动齿轮15，所述传动齿轮15与所述弧形齿条13啮合运动，从而带动所述弧形运动工作台9在所述弧形导轨11上作弧线运动，如图3所示；

所述电子枪真空系统3为所述电子枪2提供工作所需要的真空；

所述焊接室真空系统7为所述真空焊接室4、左弧形真空室5、右弧形真空室6抽真空，以保证达到电子束焊接所需要的真空度；

所述cnc控制操作柜8为焊接提供数控编程和参数控制。

为方便工件进入和取出，作为本发明的进一步改进，还设置有与所述左弧形真空室5相接的引出支撑台16。

本发明还包括高压电源17，所述高压电源17通过变频控制为所述电子枪2提供直流高压电；优选地，直流高压电电压为8万伏。

本发明还包括电气控制柜18，所述电气控制柜18为整个设备提供电气控制。

采用本发明的技术方案具有结构简单、体积小，造价低优点。

以上结合附图对本发明的实施方式做出了详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，对这些实施方式进行各种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种适用于大弧形焊接的电子束焊接机，包括支架（1）、电子枪（2）、电子枪真空系统（3）、真空焊接室（4）、左弧形真空室（5）、右弧形真空室（6）、焊接室真空系统（7）及CNC控制操作柜（8），还包括弧形运动工作台（9）及动密封拖板系统（10），弧形运动工作台（9）可沿左弧形真空室（5）、右弧形真空室（6）及真空焊接室（4）之间的弧形导轨运动，动密封拖板系统（10）在CNC控制操作柜（8）控制下带动电子枪（2）对弧形运动工作台（9）上待焊接工件做上下运动进行垂直方向的直线焊缝焊接。采用本发明的技术方案具有结构简单、体积小，造价低优点。

技术研发人员：黄以平;李少林;宋宜梅
受保护的技术使用者：桂林实创真空数控设备有限公司
技术研发日：2017.10.11
技术公布日：2018.01.05