長軸焊接用支撐工裝和檢測工裝設計與應用

林朋朋 高 進

（濟南重工股份有限公司，濟南 250109）

螺旋輸送機是盾構(gòu)機的重要組成部分，螺旋輸送機中的螺旋軸用于旋轉(zhuǎn)帶動物料，螺旋軸由軸、前端葉片、后端葉片和耐磨合金焊接而成，焊接順序為：在軸體上焊接前端葉片和后端葉片，然后在葉片上堆焊耐磨合金，焊接后葉片的直徑必須在公差范圍內(nèi)，否則影響螺旋軸裝入筒節(jié)中，因此，螺旋軸的焊接質(zhì)量要求非常嚴格。

1 背景技術(shù)

圖1為盾構(gòu)機掘進模型，圖中傾斜部分為螺旋輸送機，主要由圓筒狀機殼和帶葉片的有軸式中心螺旋桿組成。工作時，機殼內(nèi)充滿泥土，并隨著螺旋軸的旋轉(zhuǎn)而上升。前倉門工作時全開，緊急時刻可關(guān)閉前倉門，操作人員可進入壓力艙。伸縮門主要是便于拆卸，拆卸時伸縮油缸伸出，將壓力艙中螺旋葉片收回，使螺旋部分與盾體分離。

圖1 盾構(gòu)機掘進模型

2 工裝分析

螺旋軸長度為11269mm，重達6971kg，為便于焊接和檢查，設計螺旋軸類組合零件焊接用支撐工裝及焊接葉片上的耐磨層完成后的檢查工裝，圖1為螺旋軸結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為螺旋軸支撐架示意圖，圖3為螺旋軸檢測卡圈示意圖。

圖1 螺旋軸結(jié)構(gòu)示意圖

螺旋軸類組合零件焊接支撐用工裝及焊接葉片上的耐磨層完成后的檢查工裝主要是由五組支撐架與檢測卡圈組成。

支架由支架立板、筋板和底板焊接而成，檢測卡圈由圓環(huán)（板厚為10mm的鋼板，內(nèi)孔直徑為螺旋軸葉片焊完耐磨合金的直徑加上要求的間隙尺寸）和圓環(huán)拉撐桿組成。

圖2 螺旋軸支撐架示意圖

圖3 螺旋軸檢測卡圈示意圖

焊接時，將螺旋軸放置在五組均勻布置的支架上，按照焊接工藝進行對稱焊接，適時轉(zhuǎn)動螺旋軸并調(diào)整焊接工裝，完成螺旋軸焊接。利用檢測卡圈檢查葉片和耐磨層直徑是否在公差范圍內(nèi)：檢測卡圈的內(nèi)孔直徑為螺旋軸耐磨合金的直徑加上圖紙要求的公差尺寸，檢測卡圈能夠順利穿過螺旋軸，即表示螺旋軸焊接質(zhì)量合格。

3 結(jié)語

螺旋輸送機是盾構(gòu)機的重要組成部分，螺旋軸是螺旋輸送機的主要零件之一，螺旋輸送軸由數(shù)段軸焊接完成，總長較長，為保證焊接質(zhì)量并且必須使螺旋葉片的直徑一致，才能將螺旋軸裝入螺旋輸送機的筒節(jié)中，滿足產(chǎn)品要求。本文設計的工裝利用五組支架把螺旋軸架起，并按照焊接工藝施焊，既保證了焊接質(zhì)量又提高了焊接效率。檢測卡圈的設計能更方便有效地測量焊后直徑的同軸度，在實際生產(chǎn)中取得了良好的效果。