一種除雪滾滾芯軸的可調式焊接工裝

徐世杰,劉彥鋒,蘇 庫

（1.河南萬里路橋集團股份有限公司,河南 許昌 461000；2.中航工業河南新飛專用汽車有限責任公司,河南 新鄉 453000）

1 概述

我公司為專業從事道路養護裝備的制造企業，其中生產的道路除雪設備-除雪滾，為了適用于不同的車型與路面，分為了AⅠ,CⅠ,E,F型，造成除雪滾滾芯軸的規格長度尺寸從1500mm-3600mm不等，而且為了保證設備的整體性能，除雪滾滾芯的同軸度要求保證在±0.15mm之間，公司以前的加工方式為先將安裝法蘭盤與除雪滾滾芯圓管焊接，然后在通過車床對整個除雪滾滾芯進行二次加工，從而保證同軸度，這種加工方式加工工復雜，生產周期長，加工費用昂貴，因此公司組織設計一種滿足所有規格的用于除雪滾滾芯軸的一次焊接成型的可調式工裝。

2 設計方案

（1）工裝支撐架可利用測量平臺為底部支撐平面，利用測量平臺的T型槽螺栓滑槽，利用螺栓固定，實現工裝支撐架之間的距離的可調節型，從而保證滿足不同長度規格的除雪滾滾芯軸焊接的需要，并能保證整個工裝結構的平整度；（2）可實現兩焊接工裝軸的360°同步旋轉，并能停在任意位置，以滿足自動焊接裝置的同步焊接要求；（3）工裝軸的360°同步旋轉速度為可調節低速，并且停機后能夠實現自鎖，保證操作人員的安全。

3 基本結構

該焊接工裝經過設計，初步定型基本結構如圖1所示。

基本結構包括：（1）大型測量平臺為底部支撐平面，提供精確的工作及測量基準平面，上表面加工有T型槽，用于安裝焊接,測量工裝夾具組件；（2）支撐架為焊接工裝軸的承載底座，兩支撐架間距可隨焊接工件長度進行調節，通過支撐架固定螺栓與測量平臺鎖緊連接，支撐架壓板通過支撐架壓板固定螺栓,將焊接工裝軸與支撐架鎖緊連接；（3）焊接工裝軸為焊接法蘭與除雪滾滾芯圓管的連接固定工裝，是其焊接同軸度的主要保證零部件；（4）驅動電機為可正轉、反轉的電動機，具有抗過載的性能，減速機的最要作用為實現降低驅動電機的轉速，并實現機構的自鎖功能；（5）聯軸器實現減速機帶動實現兩焊接工裝軸的360°同步旋轉，并能停在任意位置；（6）自動焊接裝置是實現焊接法蘭與除雪滾滾芯圓管同步焊接要求。

4 應用

（1）工作前校正。1）大型測量平臺臺面應處于水平狀態，安裝時用測量儀、水平儀檢查校水平,通過調整地腳保證水平度應符合設計要求；2）支撐架安裝時需通過校正軸鎖緊校正安裝,連接螺栓緊固可靠，安裝時需保證測量平臺平面保持表面清潔，無分流燒傷、碰傷痕跡、無焊渣贓物附著；3）支撐架安裝時,根據所要焊接的滾芯型號,確定兩支撐架的距離,通過校正軸鎖緊,校正安裝,安裝時通過添加墊片來保證夾緊狀況下支撐架底面和測量平臺平面間的間隙＜0.08mm（用塞尺檢查）,并使用連接螺栓鎖緊固定。

（2）具體應用。1）焊接前對滾芯圓管及焊接法蘭盤使用砂布或拋光片,去除毛刺及雜物,保證法蘭盤能自由安裝進滾芯圓管,不可破換法蘭的測量平面；2）將焊接工裝軸安裝至支撐架上,使用支撐架壓板和螺栓進行連接固定,并使用杠桿表對焊接工裝軸進行打表校正,保證端面與軸向跳動在0.03mm之內；3）將焊接法蘭盤與焊接工裝軸鎖緊連接,鎖緊時需保證法蘭端面與焊接工裝軸端面貼死無間隙,連接螺栓需對稱依次緊固,使用杠桿表對法蘭盤端面進行打表校正,保證端面跳動在0.05mm之內對；4）將滾芯圓管與兩法蘭盤連接,保證兩端的焊接間隙均勻(間隙3-4mm),使用焊機對照法蘭連接螺栓位置進行對稱點焊(六等分)固定；5）如圖1所示,再次使用杠桿表對焊接法蘭盤端面進行打表校正,保證端面跳動在0.05mm之內后,并測量出跳動的低點,調整自動焊接裝置的簡易軌道位置，并通過調節減速機的旋轉，保證兩端的自動焊接裝置在跳動低點處起弧，并使焊絲位于焊縫的中間位置，待就緒后，啟動減速機與自動焊接裝置，保證同步旋轉運行，對除雪滾滾芯進行焊接，焊接結束后，需使自動焊接裝置預停留1-2秒的時間，待弧坑填滿后方可停止; 6)焊接完成后，將焊好的除雪滾滾芯從焊接工裝上卸下等待測量,注意滾芯從焊接工裝上卸下時,需均勻用力,保證焊接工裝與法蘭盤的接觸面不被刮傷。

（3）注意事項。1）測量平臺需保持臺面清潔、無焊渣、油污、灰塵附著、無分流燒傷或撞擊凸凹痕跡，嚴禁在臺面上敲擊作業；2）支撐架安裝后需定期檢查擰緊連接螺栓（最好用記號筆做標記），保持表面清潔，無分流燒傷、碰傷痕跡、無焊渣贓物附著；夾緊狀況下支撐架底面和測量平臺平面間的間隙＜0.08mm需定時用用塞尺檢查校正。

圖1 除雪滾滾芯軸的可調式焊接工裝示意圖

5 主要特點

（1）利用測量平臺現有T型槽，實現了距離的可調節性，滿足了不同規格除雪滾滾芯軸的焊接要求；（2）采用減速機和自動焊接裝置，在保證設計要求的前提下，實現了除雪滾滾芯軸一次性焊接成功；（3）結構簡單，操作簡便，最大限度的減少了人工操作產生的加工誤差，焊縫成型好；（4）減少了除雪滾滾芯軸加工工序，利用公司現有的資源，節約生產成本，并且減少產品的生產周期，提高了產品的生產效率與產品質量。

6 結語

除雪滾滾芯軸的可調式焊接工裝有效的解決了不同規格除雪滾滾芯軸的焊接要求的問題，操作簡便實用，實現了除雪滾滾芯軸一次性焊接成功。減少了除雪滾滾芯軸加工工序，減少生產周期，大大節約了生產成本，操作安全可靠，對降低了工人的勞動強度，提升了焊縫的焊接質量起到了良好的效果。