本發明專利技術公開了一種坡口跟蹤式頂緊機構，包括支頂在兩側待焊接鋼板對接焊縫坡口內的導向頂緊輪(5)，所述導向頂緊輪(5)的外端側成兩側對稱的梯形截面；梯形的兩外側斜邊成120°，分別用于支頂焊接坡口的兩側坡面；所述導向頂緊輪(5)通過輪體軸(11)設置于后部彈性導向頂緊輪機構中。本發明專利技術公開了一種使用上述坡口跟蹤式頂緊機構的垂直氣電立焊專用設備。本發明專利技術采用坡口跟蹤式，保證背滑塊與坡口的對中，提高施工質量和施工效率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電焊設備，更具體地說，涉及實現垂直氣電立焊的設備。
技術介紹
垂直氣電立焊是一種在母材坡口背面粘貼陶瓷襯墊，在坡口正面進行焊接，實現焊縫正反面一次成形的高效率焊接方法，在船體平直立焊位置合攏對接焊縫中廣泛應用。圖1為垂直氣電立焊的原理圖。其中，被焊接的母材112背后墊設陶瓷襯墊111，母材112正面壓設有滑塊113，焊槍114送至焊縫處，圖中示出了熔渣115、電弧116、熔融金屬117、凝固焊縫118，以及保護氣體輸送口 119和冷卻水輸入口 120、冷卻水排出口 121。現有技術中上述背面選用的陶瓷襯墊111，對焊縫起到強迫成形的作用。由于陶瓷襯墊為一次性消耗材料，且需要進行襯墊安裝施工，造成施工成本的增加。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種適用于焊縫對接跟蹤的頂緊輪機構，從而為焊接操作提供導向。本專利技術還提供了使用頂緊輪機構時限的垂直氣電立焊設備，旨在確保垂直氣電立焊施工過程中背滑塊與坡口的對中，從而提高施工質量和施工效率。本專利技術設備主要用于大型船舶總組、合攏垂直對接焊縫的一次焊接。圍繞背面滑塊的設計、制作、焊接工藝試驗進行，目標是研究、開發一種可重復使用的，適合垂直氣電立焊焊接施工需要的3G EGW背滑塊機構，達到背面焊縫成形不低于原來使用一次性陶瓷襯墊的水平，替代陶瓷襯墊，降低施工成本。為了達到上述目的，本專利技術提供一種坡口跟蹤式頂緊機構，包括支頂在兩側待焊接鋼板對接焊縫坡口內的導向頂緊輪，所述導向頂緊輪的外端側成兩側對稱的梯形截面；梯形的兩外側斜邊成120°，分別用于支頂焊接坡口的兩側坡面；所述導向頂緊輪通過輪體軸設置于后部彈性導向頂緊輪機構中。優選方式下，所述導向頂緊輪機構中有兩個位于一條直線上轉動的所述導向頂緊輪。所述導向頂緊輪機構，為前端導向頂緊輪提供支頂力，可選用彈簧機構，或液壓、氣壓支頂設備。同時導向頂緊輪機構的另一作用就是帶動所述導向頂緊輪沿焊接坡口的移動，通過將頂緊部件設計成轉動輪，也就是本專利技術的導向頂緊輪，達到頂緊部件在坡口內的滾動目的。為了提高導向性能，在一個導向頂緊輪機構中設置一對導向頂緊輪，從而兩個頂緊輪相互制約，有效確保施工時頂緊輪處于坡口內。本專利技術還提供了一種使用上述坡口跟蹤式頂緊機構的垂直氣電立焊專用設備，包括一個板狀架體，使用狀態下所述板狀架體位于待焊接鋼板背面的直邊側下部掛接了一個背滑塊；所述背滑塊材質為紫銅，呈長方體狀，體內設有冷卻水通道，所述冷卻水通道連接了外部冷卻水出/入管。所述直邊側的架體上部穿設輪軸并設置定位輪；所述定位輪和所述背滑塊的前端面處于一個平面內，用于貼合待焊接的鋼板的背部。所述板狀架體還包括使用階段位于待焊接鋼板前方的異形側；異形側的架體上相對于所述定位輪和所述背滑塊之間開槽并設置支頂兩側待焊接鋼板坡口處的導向頂緊輪機構。所述導向頂緊輪機構包括一個中部為圓柱體、兩端為板狀結構的頂緊輪旋體，所述頂緊輪旋體中部的圓柱體外部套接在彈性頂緊裝置本體前端的筒形內，而所述彈性頂緊裝置本體的后部為一個垂直于所述前端筒形結構設置的筒體，所述筒體內設置支撐彈簧；所述筒體的后端面通過螺紋孔旋接了一個距離調整螺桿，所述距離調整螺桿的后端設置有卡接結構，用于卡接固定在所述板狀架體上。而所述頂緊輪旋體兩側的所述板狀結構分別穿設了輪體軸并設置導向頂緊輪；每一所述導向頂緊輪的外端側呈兩側對稱的梯形截面；梯形的兩外側斜邊成120°，分別用于支頂焊接坡口的兩側坡面；兩個所述導向頂緊輪的轉動走向位于一條直線上。本專利技術提供一種適用于焊縫對接跟蹤的頂緊輪機構，從而為焊接操作提供導向。本專利技術還提供了 3G-EGW (垂直氣電立焊)背滑塊裝置，采用了坡口跟蹤式，通過導向頂緊輪跟蹤坡口，保證背滑塊與坡口的對中。具體說導向頂緊輪與被焊鋼板坡口面彈性頂緊，兼顧導向、頂緊兩種功能，保證導向頂緊輪始終與坡口中線相符。導向頂緊輪上的凹槽，用于夾持背滑塊掛臂(即板狀架體)，制約掛臂位置與導向頂緊輪位置相對固定，即保證掛臂始終與坡口中線相符。被焊鋼板背面的背滑塊、定位輪，正面的導向頂緊輪，共同作用夾持住被焊鋼板，實現背滑塊裝置和背滑塊沿焊縫隨運動，起到焊縫跟蹤作用，并保證焊接過程中背滑塊與鋼板實施緊密貼合。本專利技術的使用能夠有效提高施工質量和施工效率。附圖說明圖1是垂直氣電立焊的原理結構示意圖。圖2是本專利技術垂直氣電立焊專用設備的整體結構示意圖。圖3是圖2中本專利技術垂直氣電立焊專用設備的板狀架體結構示意圖。圖4是導向頂緊輪的設置方式結構示意圖。圖5是導向頂緊輪后側彈性頂緊裝置的安裝第一狀態結構示意圖。圖6是導向頂緊輪的安裝第一狀態結構示意圖。圖7是導向頂緊輪的安裝第二狀態結構示意圖。圖8是導向頂緊輪后側彈性頂緊裝置的安裝第二狀態結構示意圖。圖9是導向頂緊輪及其后側彈性頂緊裝置安裝完成的狀態結構示意圖。圖10是背滑塊與本專利技術設備架體的配合狀態結構示意圖。圖11是圖11所示狀態的俯視結構示意圖。圖12是圖11所示狀態的右視結構示意圖。圖13是本專利技術垂直氣電立焊專用設備中冷卻水循環系統的結構示意圖。圖14是圖13中A-A向剖視結構示意圖。圖15是圖14中B-B向剖視結構示意圖。圖16是圖13所示結構的端側投影結構示意圖(右側)。圖17是圖13所示結構的端側結構示意圖(右側)，顯示了間隙配合。圖18是冷卻水循環系統的快速接頭組件結構示意圖。圖19是圖2中定位輪處的局部放大俯視結構示意圖。圖20是圖2中導向頂緊輪處的局部放大俯視結構示意圖。圖21是圖2中背滑塊處的局部放大俯視結構示意圖。圖22是圖2中定位輪與導向頂緊輪配合工作的原理結構示意圖。圖23是本專利技術垂直氣電立焊專用設備的位移調整組件原理結構示意圖。圖24是圖23所示結構的俯視結構示意圖。圖25是導向頂緊輪對被焊鋼板間隙角度小時的工作狀態示意圖。圖26是導向頂緊輪對被焊鋼板間隙角度大時的工作狀態示意圖。圖27是導向頂緊輪對被焊鋼板坡口角度大時的工作狀態示意圖。圖28是導向頂緊輪對被焊鋼板坡口角度小時的工作狀態示意圖。圖29是導向頂緊輪對被焊鋼板不同板厚的工作狀態示意圖。圖30是導向頂緊輪保證背滑塊掛臂與坡口中線的對位的狀態示意圖。圖31是圖30所示狀態側視圖。圖中，板狀架體1、輪軸2、定位輪3、背滑塊4、導向頂緊輪5、矩形冷卻水穿越管構件6、滑槽8、移動施工車9、鋼板10、輪體軸11、冷卻水入口 12、冷卻水出口 13、定位銷14、距離調整螺桿15、卡接件16、彈簧17、彈性頂緊裝置本體18、頂緊輪旋體19、條狀板材20、孔21、圓弧22、金屬導管23、倒U型掛體24、旋緊螺母/旋緊螺栓組件25、水管接頭26、橡膠圈27、矩形壓緊塊28、定位槽/定位孔/定位銷機構29、盤狀手柄30、壓緊桿31、剛性本體32、橡膠墊33、掛架41、橫向螺桿42、豎向調節螺桿43、水平旋轉鈕45、垂直旋轉鈕46、連接小車的固定桿47、支撐限位支架55、板狀結構56、支撐柱57。具體實施例方式如圖2和圖3所示，垂直氣電立焊專用設備包括一個板狀架體I，所述板狀架體I分為使用階段位于待焊接板材后方背面的直邊側(圖中左側)和位于待焊接板材前方正面的異形側(圖中右側)兩個部分。其中直邊側的架體上部打孔穿設輪軸2后設置定位輪3 ；直邊側的架體下部為條狀，條狀板材20的下本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種坡口跟蹤式頂緊機構，其特征在于，包括支頂在兩側待焊接鋼板對接焊縫坡口內的導向頂緊輪(5)，所述導向頂緊輪(5)的外端側成兩側對稱的梯形截面；梯形的兩外側斜邊成120°，分別用于支頂焊接坡口的兩側坡面；所述導向頂緊輪(5)通過輪體軸(11)設置于后部彈性導向頂緊輪機構中。
【技術特征摘要】
1.一種坡口跟蹤式頂緊機構，其特征在于，包括支頂在兩側待焊接鋼板對接焊縫坡口內的導向頂緊輪(5)，所述導向頂緊輪(5)的外端側成兩側對稱的梯形截面；梯形的兩外側斜邊成120°，分別用于支頂焊接坡口的兩側坡面；所述導向頂緊輪(5)通過輪體軸(11)設置于后部彈性導向頂緊輪機構中。2.根據權利要求1所述坡口跟蹤式頂緊機構，其特征在于，所述導向頂緊輪機構中有兩個位于一條直線上轉動的所述導向頂緊輪(5)。3.一種使用上述坡口跟蹤式頂緊機構的垂直氣電立焊設備，包括一個板狀架體(1)， 其特征在于，使用狀態下所述板狀架體(I)位于待焊接鋼板(10)背面的直邊側下部掛接了一個背滑塊(4);所述背滑塊(4)材質為紫銅，呈長方體狀，體內設有冷卻水通道，所述冷卻水通道連接了外部冷卻水出/入管；所述直邊側的架體上部穿設輪軸(2)并設置定位輪(3);所述定位輪(3)和所述背滑塊(4)的前端面處于一個平面內，用于貼合待焊接的鋼板(10)的背部；所述板狀架體(I)還包括使用階段位于待焊接鋼板(10)前方的異形側；異形側的架體(I)上相...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙連春，陳紹全，朱明，于風麗，宋義兵，王益多，
申請(專利權)人：大連船舶重工集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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