承重梁辅助焊接装置的设计

庄佳媛 李洪达 耿晓年

摘要：本文设计了一种针对挖掘机等大型机器的承重梁在制造时候的辅助焊接的张紧机构。该装置利用手柄旋转及锁紧螺钉的定位等机构的联合作用，实现了张紧臂向两侧平稳施压，整个装置可以进行左右移动，上下升降，以满足工件不同焊接工位的张紧稳定状态，提高了生产效率。

关键词：挖掘机 焊接 张紧机构窗体底端

1 概述

一些截面为矩形的大型承重梁等类型的工件是由四块板拼搭焊接而成。在焊接的过程中，一般需要将竖直相对的两块板向左右支撑好以保证二者与上侧或下侧的板焊接过程的稳定。然而市场上常见的张紧装置对承重梁等类型的工件在焊接中的运用并不多，并且一般体积庞大，操作复杂，前后滑动及上下升降也不够方便[1-2]。本文设计的张紧装置采用手动滑动式控制整个装置的上下左右四个方位的张紧程度，操作便捷，稳定性牢靠[3]。

2 辅助焊接装置结构及工作原理

辅助焊接装置主要由张紧机构、升降机构和滑移机构等部件组成。主要机构如图1所示。张紧机构包括齿轮轴1，导滑块2，盖板3，扳手4，张紧壁5，锁紧螺钉6和压头15。升降机构包括升降台7，导滑架8，升降螺杆13和轴套14。滑移机构包括底座板9，滑枕10，滑轨11。辅助焊接装置整体尺寸为500mm*500mm*1000mm，张紧壁的最大伸展距离为400mm。焊接工作开始前，整个装置首先通过滑移机构的滑枕10与滑轨11的相对运动移动到指定工位，操作工可以利用手动扳手旋转升降螺杆13，直至其调整到合适的高度，再将锁紧螺钉6开启，然后旋转扳手4驱使两个张紧壁5向相反方向缓慢移动，直至压头15顶住所需焊接的壁板为止，最后将锁紧螺钉6旋至锁紧位置以保证张紧壁的稳定。

3 主要零部件设计

3.1 张紧机构 张紧机构主要结构如图2所示。齿条1采用40Cr制造，两根齿条与中间的齿轮轴相互啮合，能够实现平稳流畅的相向运动。轴承2能够保证齿轮轴与盖板滑动配合。壁板3与齿条和压头分别采用螺纹连接，大大增強了张紧壁的刚性强度。

3.2 升降与滑移机构 升降与滑移机构主要结构如图3所示。中间的升降螺杆贯穿整个升降与滑移机构，顶部与轴套配合，可以带动整个升降台做迁移运动。凸垫3与上方的齿轮轴的端部转动配合，使整个机器传动更加平稳。

4 结束语

整个辅助焊接装置可以实现多方位移动。可用于航车承重梁、挖掘机动臂、吊车动臂等中大型拼搭焊接结构件的辅助定位。整个装置操作简单灵活且定位牢靠，只需工人用简易扳手就可以完成焊接辅助工作，避免了大型液压或者电动辅助定位装置的操作复杂及移位困难的缺陷。

参考文献：

[1]刘强，殷文星.焊接自动化技术中焊接机器人的使用现状及展望[J].工业技术，2013（11）：35.

[2]薛龙方，王德国.钢结构数字化全功能焊接机器人研制[J].焊接设备与材料，2013，42（08）：41-44.

[3]李洪达，赖华清，叶锋，等.一种手动式滑动张进装置[P].中国专利：201320138113.9，2014-02-05.

作者简介：庄佳媛（1981-），女，江苏常州人，本科，初级实验师，主要研究方向：机械设计与制造。