一种除雪滚滚芯轴的可调式焊接工装

时间：2024-05-20

徐世杰,刘彦锋,苏库

（1.河南万里路桥集团股份有限公司,河南许昌 461000；2.中航工业河南新飞专用汽车有限责任公司,河南新乡 453000）

1 概述

我公司为专业从事道路养护装备的制造企业，其中生产的道路除雪设备-除雪滚，为了适用于不同的车型与路面，分为了AⅠ,CⅠ,E,F型，造成除雪滚滚芯轴的规格长度尺寸从1500mm-3600mm不等，而且为了保证设备的整体性能，除雪滚滚芯的同轴度要求保证在±0.15mm之间，公司以前的加工方式为先将安装法兰盘与除雪滚滚芯圆管焊接，然后在通过车床对整个除雪滚滚芯进行二次加工，从而保证同轴度，这种加工方式加工工复杂，生产周期长，加工费用昂贵，因此公司组织设计一种满足所有规格的用于除雪滚滚芯轴的一次焊接成型的可调式工装。

2 设计方案

（1）工装支撑架可利用测量平台为底部支撑平面，利用测量平台的T型槽螺栓滑槽，利用螺栓固定，实现工装支撑架之间的距离的可调节型，从而保证满足不同长度规格的除雪滚滚芯轴焊接的需要，并能保证整个工装结构的平整度；（2）可实现两焊接工装轴的360°同步旋转，并能停在任意位置，以满足自动焊接装置的同步焊接要求；（3）工装轴的360°同步旋转速度为可调节低速，并且停机后能够实现自锁，保证操作人员的安全。

3 基本结构

该焊接工装经过设计，初步定型基本结构如图1所示。

基本结构包括：（1）大型测量平台为底部支撑平面，提供精确的工作及测量基准平面，上表面加工有T型槽，用于安装焊接,测量工装夹具组件；（2）支撑架为焊接工装轴的承载底座，两支撑架间距可随焊接工件长度进行调节，通过支撑架固定螺栓与测量平台锁紧连接，支撑架压板通过支撑架压板固定螺栓,将焊接工装轴与支撑架锁紧连接；（3）焊接工装轴为焊接法兰与除雪滚滚芯圆管的连接固定工装，是其焊接同轴度的主要保证零部件；（4）驱动电机为可正转、反转的电动机，具有抗过载的性能，减速机的最要作用为实现降低驱动电机的转速，并实现机构的自锁功能；（5）联轴器实现减速机带动实现两焊接工装轴的360°同步旋转，并能停在任意位置；（6）自动焊接装置是实现焊接法兰与除雪滚滚芯圆管同步焊接要求。

4 应用

（1）工作前校正。1）大型测量平台台面应处于水平状态，安装时用测量仪、水平仪检查校水平,通过调整地脚保证水平度应符合设计要求；2）支撑架安装时需通过校正轴锁紧校正安装,连接螺栓紧固可靠，安装时需保证测量平台平面保持表面清洁，无分流烧伤、碰伤痕迹、无焊渣赃物附着；3）支撑架安装时,根据所要焊接的滚芯型号,确定两支撑架的距离,通过校正轴锁紧,校正安装,安装时通过添加垫片来保证夹紧状况下支撑架底面和测量平台平面间的间隙＜0.08mm（用塞尺检查）,并使用连接螺栓锁紧固定。

（2）具体应用。1）焊接前对滚芯圆管及焊接法兰盘使用砂布或抛光片,去除毛刺及杂物,保证法兰盘能自由安装进滚芯圆管,不可破换法兰的测量平面；2）将焊接工装轴安装至支撑架上,使用支撑架压板和螺栓进行连接固定,并使用杠杆表对焊接工装轴进行打表校正,保证端面与轴向跳动在0.03mm之内；3）将焊接法兰盘与焊接工装轴锁紧连接,锁紧时需保证法兰端面与焊接工装轴端面贴死无间隙,连接螺栓需对称依次紧固,使用杠杆表对法兰盘端面进行打表校正,保证端面跳动在0.05mm之内对；4）将滚芯圆管与两法兰盘连接,保证两端的焊接间隙均匀(间隙3-4mm),使用焊机对照法兰连接螺栓位置进行对称点焊(六等分)固定；5）如图1所示,再次使用杠杆表对焊接法兰盘端面进行打表校正,保证端面跳动在0.05mm之内后,并测量出跳动的低点,调整自动焊接装置的简易轨道位置，并通过调节减速机的旋转，保证两端的自动焊接装置在跳动低点处起弧，并使焊丝位于焊缝的中间位置，待就绪后，启动减速机与自动焊接装置，保证同步旋转运行，对除雪滚滚芯进行焊接，焊接结束后，需使自动焊接装置预停留1-2秒的时间，待弧坑填满后方可停止; 6)焊接完成后，将焊好的除雪滚滚芯从焊接工装上卸下等待测量,注意滚芯从焊接工装上卸下时,需均匀用力,保证焊接工装与法兰盘的接触面不被刮伤。

（3）注意事项。1）测量平台需保持台面清洁、无焊渣、油污、灰尘附着、无分流烧伤或撞击凸凹痕迹，严禁在台面上敲击作业；2）支撑架安装后需定期检查拧紧连接螺栓（最好用记号笔做标记），保持表面清洁，无分流烧伤、碰伤痕迹、无焊渣赃物附着；夹紧状况下支撑架底面和测量平台平面间的间隙＜0.08mm需定时用用塞尺检查校正。

图1 除雪滚滚芯轴的可调式焊接工装示意图

5 主要特点

（1）利用测量平台现有T型槽，实现了距离的可调节性，满足了不同规格除雪滚滚芯轴的焊接要求；（2）采用减速机和自动焊接装置，在保证设计要求的前提下，实现了除雪滚滚芯轴一次性焊接成功；（3）结构简单，操作简便，最大限度的减少了人工操作产生的加工误差，焊缝成型好；（4）减少了除雪滚滚芯轴加工工序，利用公司现有的资源，节约生产成本，并且减少产品的生产周期，提高了产品的生产效率与产品质量。