長箱型結(jié)構(gòu)件焊接用簡易滾輪架的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

內(nèi)蒙古一機(jī)集團(tuán)大地工程機(jī)械有限公司 （包頭 014032） 李 闖 李 銳 史元成 忻世吉

1. 概述

推桿作為推土機(jī)工作裝置（推土鏟）與主機(jī)連接的重要裝置，其外形呈長條箱狀，長度因機(jī)型不同略有差異，TY230推桿縱向全長3055mm，TSY230推桿縱向全長3205mm，相差150mm，重量均為350kg左右（基本結(jié)構(gòu)見圖1、圖2）。雖然焊接工作量不大，但長期以來該結(jié)構(gòu)件的焊接效率卻很低，焊接工作量不足1h，而完成單件焊接、清理工作卻往往需要半天時(shí)間，造成如此被動(dòng)局面。

主要原因有以下幾點(diǎn)：

（1）焊縫分布分散，沿筒形四面均有焊縫（焊縫分布見圖1、圖2）。要保證焊接質(zhì)量，所有焊縫應(yīng)在水平位置焊接，這樣結(jié)構(gòu)件至少需要三次翻轉(zhuǎn)，同樣焊后清理也要重復(fù)翻轉(zhuǎn)。

（2）該結(jié)構(gòu)件較重，無法人工手動(dòng)翻轉(zhuǎn)，必須有吊車配合才能完成。如果生產(chǎn)現(xiàn)場無懸臂吊或龍門吊等設(shè)備，時(shí)間都消耗在等橋吊上，時(shí)間浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重。

綜上所述，解決推桿焊接翻轉(zhuǎn)耗時(shí)耗力成為提高推桿生產(chǎn)效率的關(guān)鍵所在。

2. 設(shè)計(jì)思路

通常，罐體、管道、筒狀結(jié)構(gòu)件的廠內(nèi)焊接都實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化，基本上都是利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)焊接滾輪架完成自動(dòng)定速、旋轉(zhuǎn)焊接，既保證了焊接質(zhì)輪與工件間的摩擦力，帶動(dòng)焊件旋轉(zhuǎn)的變位機(jī)械，國內(nèi)外生產(chǎn)廠家都已形成規(guī)?；?、系列化生產(chǎn)，一般情況下配合焊接機(jī)器人使用，還可根據(jù)用戶需求特定制造。但滿足使用滾輪架的前提必須是結(jié)構(gòu)件截面外形呈圓形，而推桿橫截面呈長方形，屬不規(guī)則形狀，在焊接滾輪架上難以完成周圈回轉(zhuǎn)動(dòng)作。

圖 1 TY230型推土機(jī)推桿結(jié)構(gòu)及焊縫布置

圖2 TSY230型推土機(jī)推桿結(jié)構(gòu)（零部件、焊縫布置與圖1相似）

雖然焊接推桿直接使用焊接滾輪架的條件不具備，但仍給我們尋求解決方法提供了可借鑒的思路。既然推桿橫截面不是圓形，我們可以利用其他輔助裝置使其外形符合滾輪架的使用要求。該輔助裝置應(yīng)滿足以下要求：第一，應(yīng)具備足夠的剛度，滿足長期使用及拆卸頻繁不致使其變形的要求；第二，外形應(yīng)呈標(biāo)準(zhǔn)圓形，可帶動(dòng)推桿在滾輪架上完成圓滿的圓周運(yùn)動(dòng)；第三，裝卸結(jié)構(gòu)件必須簡單方便，滿足批量生產(chǎn)要求。

根據(jù)實(shí)際使用要求，新實(shí)用焊接滾輪架的設(shè)計(jì)遵循簡單、節(jié)約、制造使用方便的原則，不區(qū)分主、從動(dòng)輪，只選取基本的支架及滾輪結(jié)構(gòu)，省去電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。

3. 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

因?yàn)橥茥U右端有可供裝夾用的零件（托架），那么我們利用該零件實(shí)現(xiàn)右端裝夾。左側(cè)根據(jù)箱型梁截面形狀，設(shè)計(jì)專用滾圈（見圖3），將推桿按圖示位置裝入滾圈及右側(cè)裝夾座上（見圖4），完成夾緊工作后（總裝配圖見圖5），焊完一面翻轉(zhuǎn)90°，三次翻轉(zhuǎn)后即可完成焊接工作。清理打磨工作按上述方法執(zhí)行。

圖3 滾圈部位結(jié)構(gòu)裝夾示意

圖4 右側(cè)夾座結(jié)構(gòu)裝夾示意

圖5 滾輪架整體使用示意

翻轉(zhuǎn)時(shí)只需使用撬棍等簡單工具即可實(shí)現(xiàn)360°任意旋轉(zhuǎn)，省力省時(shí)。

4. 結(jié)語

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，新設(shè)計(jì)的焊接輔助裝備投入使用后，裝夾簡單快捷，使得主要工作全部集中在焊接和打磨清理上，提高了推桿焊接效率60%以上，操作者不再為反復(fù)翻轉(zhuǎn)構(gòu)件空耗時(shí)間。同時(shí)，該裝置投資小，維護(hù)簡單，此經(jīng)驗(yàn)同樣可以應(yīng)用到其他長箱型結(jié)構(gòu)件（如臺(tái)車架箱型梁等）的焊接生產(chǎn)上。