『壹』 低压储气罐的筒体制造工艺及焊接工艺
1 产品介绍 1.1 产品的技术条件生产的产品为防腐蚀铝容器,其容积为3m3,设计温度为常温,设计压力为0.2MPa/cm2,工作介质为浓酸,焊缝系数φ=0.85。1.2 产品的装配-焊接工艺要求装配-焊接顺序要合理,尽量避免多余应力的产生;由于铝材的线膨胀系数大,焊接时要严格控制翘曲变形的产生;焊接参数的选择要适当,避免烧穿或未焊透现象的产生;焊前清理方法的选择要正确合理,能够彻底地清楚掉坡口区的污渍及氧化物,避免气孔的产生;在进行铝材的加工时,要严格控制加工应力,避免铝材发生变薄或拉穿。1.3 产品结构设计分析产品的结构满足刚度和稳定性的要求,结构自重小,省材,降低成本,制造工艺性好,可在短时间内制造安装完成,便于安装和维修,外形美观,使用方便,性能优良。1.4 产品材料的焊接性分析1.4.1 LF3焊接性分析化学分析: Cu:0.10%,Mg:3.2~3.8%,Mn:0.30~0.6%,Fe:0.50%,Si:0.50~0.8%,Zn:0.20%,Ti:0.15% 牌号为5A03的防锈铝,主要合金元素为Mg。力学性能:供货状态:加工硬化状态;试样状态:加工硬化状态;抗拉强度:≥225MPa;规定非比例伸长应力:≥195MPa;伸长率:≥8%。焊接性能:铝及其合金的化学活性很强,表面极易形成难熔氧化膜(Al2O3熔点约为2050℃,MgO熔点约为2500℃),加之铝及其合金导热性强,焊接时易造成不熔合现象。由于氧化膜密度与铝的密度接近,也易成为焊缝金属的夹杂物。同时,氧化膜(特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜)可吸收较多水分而成为焊缝气孔的重要原因之一。此外,铝及其合金的线膨胀系数大,焊接时容易产生翘曲变形。这些都是焊接生产中颇感困难的问题。1.4.2 Q235A钢的焊接性分析化学成分C:0.14~0.22% Mn:0.30~0.65 Si:≤0.30 S:≤0.050 P:≤0.045力学性能屈服强度: 235MPa(24kg/mm2);抗拉强度: 375-460 MPa(38-47kg/mm2);伸长率:不大于26焊接性能:由于低碳钢含碳量低,锰、硅含量也少,所以,通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好,焊接时,一般不需预热、控制层间温度和后热,焊后也不必采用热处理改善组织,整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施,焊接性优良。2 备料加工工艺过程2.1 压力容器基本结构根据结构特点和工作要求,该圆筒形压力容器主要由筒体、封头、加固圈、不锈钢法兰、接管、锥管等组成。2.2 筒节的加工工艺过程2.2.1 备料选用LF3铝镁合金,进行化学成分和机械性能检验。 2.2.2 下料铝板尺寸为长1820mm,宽3.14×1200=3768mm,厚度 10mm。按照设计图纸,在放样平台上1:1比例,绘出结构图,氧气等离子弧切割下料。优点:割后即可焊接,割缝宽度和热变形较小,但电极和压缩喷嘴损耗快,因此要求操作者起弧后尽可能不中断切割过程。双层气体等离子弧切割,优点:增强弧压缩,提高电弧能量密度,切口质量好,延长电极的工作寿命。2.2.3 冲压成形采用空气等离子弧切割下直径为430mm的圆,在进行冲孔直径为450mm的卷边,理论卷边高度为10mm,由于加工过程中铝发生变形,所以进行修剪,把卷边修剪成理论高度10mm。2.2.4 卷制铝板加工前先用压力机预先加以弯曲,以消除滚圆的直边,再用三辊卷板机进行冷卷制成形。卷制过程中要经常用样板检查曲率,卷制后保证其纵缝处的棱角、径纵向错边量均符合规范中的有关技术要求。筒体卷制加工过程2.2.5 坡口加工(P202铝及铝合金)开双Y形坡口,坡口角度70,钝边4,根部间隙3mm。 坡口的加工方法:空气等离子切割2.2.6 纵缝组对由于筒节直径为1200mm,板厚为10mm,卷板后直接在卷板机上进行组对。2.2.7 焊前清理容器施焊前,应检查圆筒的组装质量,清除坡口及其两侧20mm范围内的泥沙、铁锈、油污、氧化皮及其他杂质。具体操作方式如下:第一步先机械清理:用不锈钢丝刷或刮刀清理。第二步化学清理:碱洗%8NaOH ,50-60度温水,5min ;冷静水清洗;光化:30%硝酸,室温2min,冷净水清洗;100-110摄氏度烘干,在低温干燥。2.3 封头的加工工艺过程2.3.1 备料选用LF3进行化学成分和机械性能检验,合格后,用矫正机对铝板板进行矫正。2.3.2下料按照设计图纸,在放样平台上1:1比例,绘出结构图,公称直径为1200mm,壁厚10m直边高度12.5mm,突出部分高度300mm。由于成形时材料厚度会有所改变,所以下料尺寸为直径1500mm,厚11mm的圆形铝镁合金。2.3.3 旋压成形用立式旋压机旋压成形,再用空气等离子弧割机将多余部分切掉,制成内壁直径为1200mm的椭圆形封头。2.3.4 封头边缘的切割加工由于封头旋压成形变形量很大,坯料尺寸很难确定,因而在旋压前坯料放有余量,为了与筒体装配,先在平台上画出保证封头直边高度的加工位置线,然后用气割机割去加工余量。 封头加工图2.3.5开设坡口在筒体和封头的对接处 开双v形坡口,坡口角度70°钝边根部间隙2mm。坡口的加工方法:等离子弧切割。 2.4 加固圈的加工工艺过程2.4.1 备料选用LF3铝镁合金,进行化学成分和机械性能检验。2.4.2下料铝板尺寸为长4349mm,宽280mm,厚度 15mm。2.4.3 成形先卷制后经拉伸形成宽度为130的铝材。2.4.4角接接头采用凹角焊缝,K取10mm,其余工艺同筒体工艺相同。2.5 各接管和铝盖的加工工艺2.5.1 备料选择LF3铝管和铝板,进行化学分析和机械性能检验,合格后,如果铝板变形较大可用多辊矫正机进行矫正(正压力应该适当的减小)。2.5.2 下料材料都为LF3的铝管4个,尺寸如下:管1:选择长度为260mm,直径为470mm,厚度为10mm;管2:选择长度为76mm,直径为40mm,厚度为10mm;管3:选择长度为160mm,直径为79mm,厚度为10mm;管4:选择长度为82mm,直径为54mm,厚度为10mm。在铝管上定下长度之后,可用氧气等离子弧切割下料。将10mm厚的铝板放在划线平台上用划规在铝板上按1:1比例划出一个直径为785mm的圆,然后用氧气等离子弧切割下料。按照图纸要求的位置在圆板上划出三个直径分别为10mm,49mm,24mm的圆,用氧气等离子弧切割下料。2.5.3 冲压成形 以管1为例,将管放入凹模中,使得管的上端距凹模平面的距离为152mm,然后将小锥度的锥形凸模插入管内,缓慢增加压力使得凸模逐渐往下压直到铝管不再发生变形;依照以上操作换锥度逐渐增大的锥形凸模进行拉延,直到锥度达到170度左右为止。铝管翻边的加工示意图最后用平板将翻边压平。管2、3、4都按照管1的加工方式进行加工。将圆板放在凹模上,将三个圆的周围用压边圈固定,然后选用直径分别为20mm,59mm,34mm的圆柱凸模往下压,形成翻边。将冲压好的铝板重新放在直径为483mm的凹模上,压边圈固定,用弧形凸模往下压79mm。 铝盖的拉延成形示意图2.5.4 坡口加工由于边缘受到等离子切割的热影响,需要刨去热影响区及切割时产生的缺陷;同时考虑坯料加工到规定尺寸和开设坡口,可采用管子坡口机进行翻边边缘切削和开设坡口。坡口的形式为Y形坡口: Y型坡口加工数据其中:根部间隙b=2mm;钝边p=3mm;坡口角度α=90°2.5.5 焊前清理和预热化学-机械清理:将母材或焊丝放入含8%NaOH的碱液中,温度为50~60℃,放置5分钟,用冷的干净水冲洗;再放入含30%HNO3溶液中光化处理,室温,放置2分钟,用冷净水冲洗;在100~110℃烘干,再低温干燥。为保证清理彻底,再进行一次机械清理,在坡口区用不锈钢丝刷或用刮刀清理。预热温度不超过90℃。2.5.6 对焊焊接先用手工钨极氩弧焊机进行点焊定位,然后用半自动熔化极氩弧焊机焊接。2.6 槽钢的加工工艺过程选用Q235A(钢板)进行化学成分和机械性能检验,合格后,加热后冲压弯曲变形,使两边具有一定弧度。2.6.1 下料槽钢尺寸及规格,长为2500mm, 规 格320×90×10mm 型 号32#B 重量/m·(Kg) 43.107 。按照设计图纸,在放样平台上1:1比例,绘出结构图,用等离子切割机下料。2.7.2 卷制加热后,用如图方法冲压使其达到指定弧度。如图a为槽钢冲压弯曲过程,图b为槽钢冲压后的结果,弧度为130o。 槽钢冲压过程 槽钢冲压成品2.7.3 槽口加工用等离子切割机将槽钢一侧的钢板切割成宽130的切口。 切口加工2.8 挡板的加工工艺过程挡板2.8.1 备料选用Q235A(钢板),进行化学成分和机械性能检验,合格后,用多辊钢板矫正机对钢板进行矫正,必要时也可采用加热矫正和弯曲。2.8.2 下料选取钢板厚度为10mm,长720mm,宽为500mm。按照设计图纸,在放样平台上1:1比例,绘出结构图,加工成如图两边顶部宽为100mm。2.8.3 打孔用手电转在挡板上打如图位置的孔,孔大小为M12,位置沿弧位置加工,距弧为50mm,两边对称。2.8.4 焊前清理托板焊接前,应检查组对质量清除两侧20mm范围内的泥沙、铁锈、油污、氧化皮及其他杂质。2.9 吊钩的加工工艺过程2.9.1 备料选用Q235A(钢板),进行化学成分和机械性能检验,合格后,用多辊钢板矫正机对钢板进行矫正,必要时也可采用加热矫正和弯曲。2.9.2 下料选取钢板厚度为10mm,长500mm,宽为300mm。按照设计图纸,在放样平台上1:1比例,绘出结构图。2.9.3 加工用粉笔在钢板上绘出实图,用等离子切割机切成图结构图的形状。 吊钩3 装配-焊接工艺3.1 安装工序筒节与加固圈的装配→筒节与封头的装配→接管与铝盖的装配→接管与筒节的装配→铝容器与支座的装配3.2 筒节与加固圈的装配-焊接工艺3.2.1 焊接组对在焊接筒体时,可采用琴键式压板结构对筒体进行固定。它代替了传统的气囊式结构,因而压紧力均匀可调,使用可靠,能有效控制焊缝成形并防止蒙皮失稳变形。 琴键式拼板夹具焊接时,软管3充气使压板2压紧焊件,焊后软管排气,压板由弹簧4复位。夹具因采用软管和琴键式压板,使工件压紧均匀,与背面衬垫板严密贴紧。这样焊件变形小,焊缝背面成形和保护效果良好。为便于焊后拱曲焊件退出,压板梁1由气压缸9提升和锁紧。压板可分别单边压紧,便于装配。主要技术性能:工作气压,0.6MPa,单边压紧力2.4MPa,拼接板厚1~6mm,焊缝长度3000mm,压板梁顶高30mm。在焊接加固圈时,可采用型号为FZ-10双支座可移动式翻转机,能实现焊件的翻转,其运动特点是工件绕水平轴旋转。
双支座可移动式翻转机双支座翻转机变为速度可调,驱动方式为电力驱动,带主动卡盘的支座固定,带从动卡盘的支座可随工件长短而移动,适于长度有变化的刚性较好的构件焊接。双支座式翻转机的技术数据如下: 型号载重量/Kg卡盘转速/r·min-1回转扭转/N·m允许焊接电流/A卡盘尺寸/mm中心高度/mm电动机功率/kW头架重量/Kg尾架重量/KgFZ-10100000.1~1.01380020001200×12009153380037503.2.2 焊接方法先用硬规范焊接进行焊接,单位压力为59Mpa-98Mpa.选用有锻压和二次脉冲电流的焊接工艺参数,点焊固定,对筒体形状加以固定,再进行纵缝焊接。然后选用熔化极自动氩弧焊对加固圈的平角焊。3.2.3 焊接设备名称:NJA1 焊机 可采用300-1000KVA的直流脉冲电焊机焊丝:LF3母材-LF3、LF5、HS331焊丝(铝镁合金焊丝化学成分:Mg4.7-5.7,Mn0.2-0.6,Si≤0.4,Fe≤0.4,Ti0.05-0.2,AL余量,熔点638-660℃)。焊剂:CJ4013.2.3 矫圆纵向焊缝焊接后,筒节的圆形可能产生变形或偏差,需要用卷板机进行热滚矫形以满足圆度要求。3.3 筒节与封头的装配3.3.1 焊接组对焊接时采用自调式滚轮架使工件转动的焊接方法。由于母材是铝材,线膨胀系数大,直径变化范围大,一般的组合式滚轮架机动性好,适用范围宽,但转动不够平稳,调整工作量大。而自调式克服了这些缺点,使得滚轮架的传动平稳、省力、能防止工件发生轴向窜动。
自调式滚轮架中心角α的大小影响着传动平稳与受力,宜在45°~120°之间选用,防止工件轴向传动的问题较复杂,受很多因素的影响。简单的作法是在窜动的方向上设一止推辊。自调式滚轮的结构如上图所示,所有支承滚轮都是在轮心外表面上褂了橡胶以增加摩擦兼起绝缘的作用,其直径约在350~500mm之间;轮宽随承载增大而加宽,一般在120~300mm之间。自调式焊接滚轮架的技术性能如下: 额定载荷/t工作直径范围/mm滚轮线速度/m·h-1滚轮规格(直径×宽)/mm摆轮中心高/mm电动机功率/Kw外形尺寸(主动滚轮架)/mm重量/t5Ф500~Ф35006~60Ф350~Ф1203500.752160×800×9332.6筒体和封头的具体装配过程如下:先将筒体放到滚轮架上,要注意将加固圈和支承滚错开(以免筒体两头不在一水平线上,影响封头和筒体的对接),筒体前端像前伸出200mm,然后用吊环在适当位置将封头吊起,移动至筒体端面,与筒体对接后,用一些刚性不大的小块,用于固定封头和筒体的位置。3.3.2 焊接方法先用硬规范焊接进行焊接,单位压力为59Mpa-98Mpa.选用有锻压和二次脉冲电流的焊接工艺参数,点焊固定。然后采用全位置的熔化极自动氩弧焊进行焊接。开双v形坡口,坡口角度70°钝边根部间隙2mm。3.3.3 焊接设备名称:NJA1 焊机可采用300-1000KVA的直流脉冲电焊机焊丝:LF3母材-HS331焊丝(铝镁合金焊丝化学成分:Mg4.7-5.7,Mn0.2-0.6,Si≤0.4,Fe≤0.4,Ti0.05-0.2,AL余量,熔点638-660℃)。焊剂:CJ4013.4 接管与铝盖的装配3.4.1 焊接组对 将接管对准翻边之后,用一般的夹具进行固定,然后采用钨极氩弧焊进行点焊固定,再用半自动熔化极氩弧焊机进行焊接,焊接顺序随意(三个接管呈对称分布,与焊接顺序无太大关系)。3.4.2 焊接方法半自动熔化极氩弧焊3.4.3 焊接设备手工钨极氩弧焊机WSJ-500半自动熔化极氩弧焊机NB-400焊丝:HS331 Φ4~5mm(手工钨极氩弧焊)Φ2mm(半自动熔化极氩弧焊)焊剂:CJ4013.5 接管与筒节的装配3.5.1 焊接组对将接管对准翻边之后,用一般的夹具进行固定,然后采用钨极氩弧焊进行点焊固定,再用半自动熔化极氩弧焊机进行焊接。焊接完后,将各接管处的法兰安装上去,如果变形太大,可先进行矫正。3.5.2 焊接方法半自动熔化极氩弧焊3.5.3 焊接设备手工钨极氩弧焊机WSJ-500半自动熔化极氩弧焊机NB-400焊丝:HS331 Φ4~5mm(手工钨极氩弧焊)Φ2mm(半自动熔化极氩弧焊)焊剂:CJ4013.6 铝容器与支座的装配3.6.1 焊接组对将槽钢按图纸所给的距离平行放置,然后将挡板放入槽钢切口内,再在切口空隙里放入合适的挡块,以抵住两挡板向内倾倒,定位焊固定后,则采用手工电弧焊焊接。用夹具将吊钩固定在槽钢外侧后,定位焊固定,然后采用手工电弧焊焊接,焊接参数的选取与焊挡板的参数一样。3.6.2 焊接方法手工电弧焊3.6.3 焊接设备焊机:逆变式手工电弧焊机ZX7-200焊条:J4224 焊接工艺方案的设计与分析4.1 焊接技术要求(1)必须按必须按图样、工艺文件,技术标准施焊。(2)焊接环境:铝及铝合金焊接生产厂房内的环境温度不宜超过25℃,相对湿度不宜超过50%,如果难于控制整体环境,可考虑在大厂房内为焊件创造有空调或去湿的局部小环境。焊接工作地应远离切割、钣金加工等工作地,焊接工作地应禁放杂物,应保持现场整齐清洁。(3)应在引弧板或坡口内引弧,禁止在非焊接部位引弧,焊缝应在引出板上收弧,弧坑应填满。(4)防止地线电缆线焊钳与焊件打弧。(5)电弧擦伤处的弧坑需要打磨,使其均匀过度到母材表面,若打磨后的厚度低于规定值则需要补焊。(6)角焊缝的根部应保证焊透。(7)接弧处应保证焊透与融合。(8)每条焊缝应尽可能一次焊完。 4.2 焊接质量检验4.2.1 外观检验 焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法,是成品检验的一个重要内容,主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。一般通过肉眼观察,借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检验。若焊缝表面出现缺陷,焊缝内部便有存在缺陷的可能。 4.2.2 荧光屏-电视成像法探伤检验荧光屏-电视成像法探伤适用于中等厚度的铝、镁合金材料的缺陷探伤,其最佳探伤灵敏度可达3%~4%。其工作原理:当X射线照射到荧光物质上时会激发出可见荧光,荧光的强弱(明亮程度)与入射的射线强度成正比。利用荧光屏的上述性质可将X射线透过物体后形成的射线图像转换为可见荧光图像,并利用闭路电视方法用可见光摄像机摄像和馈送至监视器显示出焊接缺陷图像。进行探伤时要注意漏检情况,可采用多角度对焊缝进行探伤的办法。在利用射线进行探伤的同时,必须保护探伤人员及周围职工免受辐射的伤害。
『贰』 铣边机资料在哪儿可以找到(用于钢材加工的一类)
XBJ 铣边机系列
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@count]
XBJ铣边机系列
该机是推行以铣代刨新工艺的先进、高效铣削设备。可替代刨边机,用于铣削加工钢板的直边、斜边及U型坡口。价格低、工效高。规格有XBJ-6、XBJ-9、XBJ-12、XBJ-16、XBT-18、XBJ-20。
主要技术数据
型号/参数/名称
XBJ-6
XBJ-9
XBJ-12
XBJ-16
铣削角度o
0-45o
加工板材厚度mm
6-50(根据客户要求5-200)
一次最大铣削斜边宽度mm
15
横向铣削行走速度m/min
0.3/0.5
铣削主轴转速r/min
A型960、B型572/639
液压系统工作压力Mpa
2.5-3.0
总压料力缸数 只
8
11
15
20
压料台距地面高度mm
900±3
进给电机功率kw
1.1/1.5
铣削电机功率kw
2.2/3
油泵电机功率kw
3
5.5
5.5
5.5
外型尺寸(a×b×h)mm
7724×2500×2050
10724×2600×2200
13724×2600×2300
ZT400吨自调式滚轮架
KT系列200-450吨可调式焊接滚轮架
ZT系列焊接滚轮架
KT系列100-150吨可调式焊接滚轮架
ZT系列自调式焊接滚轮架主要技术参数规格
载重吨
滚轮直径mm
滚轮宽度
滚轮线速度m/h
适应焊接直径
电机功率kw
调速方式
5
200
130
6-1200
200-2100
1.1
电磁调速电机无级调速
10
250
150
6-1200
320-3000
2.2
15
260
150
6-1200
320-3000
2.2
20
300
220
6-1200
500-4000
2.2
25
300
220
6-1200
500-4000
3
30
370
260
6-1200
600-4500
3
35
370
260
6-1200
600-4500
3
40
370
260
6-1200
600-4500
4
45
400
260
6-1200
700-5000
4
50
400
260
6-1200
700-5000
4
60
400
280
6-1200
700-5000
5.5
70
400
280
6-1200
700-5000
5.5
80
400
280
6-1200
800-5000
5.5
100
450
350
6-1200
1000-6500
7.5
150
450
350
6-1200
1000-6500
11
200
500
360
6-1200
1200-7000
11
300
500
360
6-1200
1200-7000
15
KT系列可调式焊接滚轮架主要技术参数规格
载重吨
滚轮直径mm
滚轮宽度
滚轮线速度m/h
适应焊接直径
调速方式
2
180
100
6-1200
220-1200
电磁调速电机无级调速
5
200
130
6-1200
250-2200
10
300
150
6-1200
320-3500
20
300
200
6-1200
450-3500
30
350
250
6-1200
500-4500
50
400
300
6-1200
500-4500
70
400
300
6-1200
600-5000
100
500
300
6-1200
700-5500
150
500
300
6-1200
800-6000
200
500
320
6-1200
800-6000
250
500
320
6-1200
800-6000
300
500
320
6-1200
1000-6500
350
550
350
6-1200
1000-6500
400
550
350
6-1200
1000-7000
450
550
350
6-1200
1000-7000
550
550
350
6-1200
1000-8000
HGK丝杆可调式焊接滚轮架
型号规格
HGK2
HGK5
HGK10
HGK20
HGK30
HGK50
HGK80
HGK100
HGK160
HGK250
HGK400
载重
T
2
5
10
20
30
50
80
100
160
250
400
中心距
A
600
900
1100
1400
1700
2100
2200
2300
2500
2600
2800
滚轮直径
Φ
200
250
300
370
400
440
500
550
620
660
700
滚轮宽度
B
100
120
130
180
200
240
260
280
300
320
400
焊件直径
小
300
350
400
400
600
700
700
800
800
800
1000
大
1200
1600
2300
3000
3700
4500
5500
6500
7000
7500
8000
高度
H
400
430
570
620
700
800
900
1000
1100
1200
1300
总长
L
『叁』 在线自动焊机的特点是什么
自动焊接机特点有被焊工件X、Y、Z、D轴为步进驱动,满足了大行程的需求; 定位重复精度高; 可焊接点、直线、圆、椭圆及方形等平面任意轨迹; 大功率激光电源,满足24小时大批量生产; 专为激光焊接量身定做的四轴联动控制系统,性能稳定,易上手。
自动焊机的结构组成:电源,其输出功率和焊接特性应与拟用的焊接工艺方法相匹配,并装有与主控制器相连接的接口。
送丝机及其控制与调速系统。对于送丝速度控制精度要求较高送丝机,其控制电路应加测速反馈。
焊接机头用其移动机构。其由焊接机头,焊接机头支承架,悬挂式拖板等组成,地于精密型焊头机构,其驱动系统应采用装有编码器的伺服电动机。没枣
焊件移动或变位机构。如焊接滚轮架,头尾架翻转机,回转平台和变位机等,精密型的移动变位机构应配辩山伺服电动机驱动。
主控制器。亦称系统控制器,主要用于各组成部分的联动控制, 焊接程序的控制,主要焊接参数的设定,调整和显示。必要时可扩展故障携察中诊断和人机对话等控制功能。
计算机软件。焊接设备中常用的计算机软件有:编程软件,功能软件,工艺方法软件和操作系统等。
自动焊机焊头导向或跟踪机构。弧压自动控制器,焊枪横摆器和监控系统。
辅助装置。如送丝系统,循环水冷系统、 焊剂回收输送装置、焊丝支架、电缆软管及拖。
『肆』 滚轮架的分类
该滚轮架系列有自调式、可调式、平车式、可倾斜式、防轴向窜动等多种形式。用于圆柱形筒体的焊接、抛光、衬胶及装配等,自调节式滚轮架可根据筒体大小自行调节,可调式滚轮架可采用丝杆调节,螺钉分档调节等,采用交流变频器控制,线速度为数字显示,先进可靠,本厂还可根据用户需要设计定制各利类型的滚轮架 自调式滚轮架以主付机两组为一套,即主动滚轮架和被动滚轮架自调型系列主被动架各组为四个滚轮,滚轮采用内铁芯,外橡胶的结构制成。经久耐用,使用时无震动。主动滚轮架的运转由调速电机通过二个蜗轮减速箱同步传动运转,采用调速控制器实现无级变速。机械传动噪声低,工件回转稳定,工件回转线速度为5-70m/h(为无极变速)各组钳形架在工件直径达一定范围内进行自动调节,在最小直径时,各组钳形架的下轮在同一水平线上(不同吨位的滚轮架,工作范围各不相同)。各吨位的滚轮架工作范围不得超过最大直径尺寸
自调式滚轮架安全操作规程
1、自调式滚轮架应安装在坚固,通风,防雨,防潮,防尘,且远离剧烈震动,颠簸的场所, 严禁易腐蚀性的液体喷洒在设备上。
2、严禁易腐蚀性的液体喷洒在设备上。当遇到主、从动滚轮架同时安装时,必须确保主,从动架水平等高,中心线位于同一直线上,采用测量主、从动架对角线方式进行调整。
3 、放置工件要求:工件直径及重量,应严格按照设计规定执行,否则易发生安全事故,根据设备的长度,适当调整主副轮距离。
4、橡胶轮只适合在常温状态下工作,特殊情况下工件与橡胶轮接触处最高温度不允许高于75度,否则就有橡胶轮损坏的可能。.
5、使用时,滚轮应全面接触工件,严禁焊缝或尖锐部位接触.同时,吊放工件时,严禁撞击滚轮,以防滚轮或其他部件损坏,在设备未固定的情况下,大力撞击很可能导致整机颠覆。
6、调试滚轮架在启动时由低速逐渐调至高速,变换转向时,电机停止后,才能进行转换,否则容易造成电机烧毁。运转时,严禁人机分离,工件旋转半径范围内严禁站人。
7、为保证设备的使用性能,在使用前各传动部件应加足润滑油,设备填写日检检修记录表。整机使用一段时间后应定期检查,并填写检修记录表。
8、设备使用三相380V交流电源.电源进线须经过空气开关,以便安全操作.设备调试时,接通电源,按下启动按钮,观察主动轮转动情况.速度调节是否正常.若有异常,应立即断电,查找原因.排除故障后方可再通电试机。
9、使用前检查并清除本设备上的障碍物,并需有专人使用和保管。滚轮架部队件(橡胶轮)勿接触油类和火种。 1.根据工件直径大小自动调节轮组的摆角,并能自动调心,当与焊接操作机、焊接电源配套时,可以实现工件的内外纵缝和内外环缝焊接。
2.传动噪声低、工件回转平稳,可实现圆柱形筒体的焊接、抛光、衬胶及装配等工序操作,滚轮转速应平稳、均匀。不允许有爬行现象。
3.要有过压保护,自我保护功能,并有故障显示和存储功能,自动空气开关短路保护,可预置参数。
4.对主、从动滚轮的高度作适当的调整,也可进行锥体、分段不等径回转体的装配与焊接。
5.对于一些非圆长形焊件,将其卡在特制的环形卡箍内,也可在焊接滚轮架上进行装焊作业。
6.自调式滚轮架对滚轮转速采用数字调节和显示技术,焊接速度的设定十分直观、准确,减小工人的操作难度。
7.滚轮架的制造和装配精度应符合国标中的8 级精度要求。滚轮架应采用优质钢制造.如用焊接结构的基座,焊后必须进行消除应力热处理。
8.滚轮架必须配备可靠的导电装置,不允许焊接电流流经滚轮架的轴承。
9.筒体类工件在防轴向窜动滚轮架上焊接时,在整个焊接过程中工件的轴向窜动量应≤±3mm。
10.滚轮架每对滚轮的中心距必须能根据筒体类工件的直径作相应的调整,保证两滚轮对简体的包角大45°,小于110°。
11.配15m控制电缆,滚轮正反转开关,近控、远控开关。
12.滚轮最好是聚氨酯或舜丁橡胶材质。 可调式滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩擦力,带动焊件旋转的变位机械。可调式滚轮架只有一个滚轮部件是主动滚轮部件,而另一个是从动滚轮部件。驱动装置均采用变频调速电机,通过减速机来拖动滚轮部件,并带动焊件做焊接回转。每个滚轮架中的滚轮部件间距调整,是通过手动,根据焊件情况,利用定位栓来完成。
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Welding rotator is a kind of our advanced welding equipment , which is be researched and manufactured absorbing domestic and international advanced equipment .it is mainly used for pipe, containers, boilers, pressure vessels, oil tank and other cylinder’s assembling, burnishing and welding, can use together with column and boom and SAW system to realize inside and outside girth and longitudinal welding. Its series includes self aligning rotators (SAR), and conventional rotators (WR). Other customize have trolley tilting anti drift rotator; Accordingly this device has advantages of compact structure, small cubage, beautiful shape, lightweight, convenient operating and so on. The machine can assort all kinds of auto welding or manual welding, improving welding quality, lessening welding labor and improve proctivity.
We can provide solutions to unique welding rotator according to the customer’s requirement 型号model
(国内型号HGZ##) 最大承载重量
max load capacity(tons) 应用直径范围
vessel diameter
Φd-ΦD(mm) 滚轮直径。宽度diameter and width of wheel 电机功率motor power 小于D3时承重Max load when only two roller 旋转速度wheel speed 外形尺寸Overall Dim. (L*W*H) 毛重G.W
(tons) 橡胶轮Rubber
D1*W1(mm) 金属轮metal
D2*W2(mm) Max load @D3 DiameterD3 (mm) 主动Power
(mm) 被动Idler
(mm) SAR5 5 250-2300 250×100 2×240×20 0.75 3.75 757 0.1-1m/min
VFD 1620*690*700 1380*380*700 0.85 SAR10 10 320-2800 300×120 2×290×25 1.5 7.5 910 1880*780*820 1454*390*820 1.2 SAR20 20 500-3500 350×120 2×340×30 2.2 15 1157 2250*930*950 1920*490*950 2.0 SAR40 40 600-4200 400×120 2×390×40 3 30 1388 2500*1015*1050 2180*530*1050 3.5 SAR60 60 750-4800 450×120 2×440×50 4 45 1540 3000*1200*1100 2550*650*1100 4.1 SAR80 80 850-5000 500×120 2×490×60 4 60 1720 3200*1200*1250 2700*750*1250 5.8 SAR100 100 1000-5500 500×120 2×490×80 5.5 75 2000 3500*1410*1350 3000*780*1350 6.7 SAR150 150 1000-6000 / 500×220 6 112 2054 4200*900*1450 3250*550*1450 7.2 SAR200 200 1800-8000 / 550*260 7.5 150 2730 4800*900*1500 3480*550*1500 100 SAR250 250 1800-8000 / 660×260 11 188 2838 5010*1113*1600 3800*790*1600 13.0 SAR500 500 1800-8000 / 800×300 15 375 3144 5600*1370*2100 4600*900*2100 27.0 宽轮焊接滚轮架是根据用户的使用要求而设计制造的。本滚轮分为自调/可调式滚轮架,进口变频器实现无级调速,调速范围宽,启动力矩大,精度高,传动噪声低,工作回转平稳。手控盒操作简单可靠,并在电控柜留有联动接口,可与我公司生产的操作机控制系统相连,实现联动操作。该产品广泛适用于有色金属(簿壁和软金属)圆筒的手工焊接和自动焊接。
主要技术参数 规格型号 HG3-20 HG3-30 HG3-50 HG3-100 载 重(t) 20 30 50 100 滚轮组 直径 (mm) 350 400 400 500 轮宽 (mm) 120 总宽 (mm) 240 360 筒体直径 最大 (mm) 4500 5000 最小 (mm) 500 750 1000 滚轮速度(mm/min) 60~1000 电机功率(kW) 2×0.37 2×0.55 2×1.1 2×1.5 外形尺寸L×W×H(mm) 主动架 2410×1225×1065 2595×1285×1065 2665×1470×1135 3080×1500×1410 从动架 2410×580×1065 2595×605×1065 2665×845×1135 3080×865×1410 中心距 1600 1800 2000 调速方式 变频调速 防轴窜焊接滚轮架
防轴窜焊接滚轮架在可调式滚轮架的基础上将从动架的滚轮做成可升降式,利用光电编码器检测工件的窜动量,系统控制器控制从动滚轮的升降。位移检测架放置在工件的一端,检测轮压在工件的端面上(端面必须经过加工),检测轮能随工件一起转动,当工件轴向移动时,检测轮会随工件一起随动,光电编码器检测到工件的窜动量和窜动方向,其信号输入到系统控制器进行处理。控制器会根据窜动量的大小来调节从动滚轮的升降行程、升降速度和升降间隔时间,根据窜动方向控制升或降。工件的窜动量始终在-1.5mm和+1.5mm之间波动,这样,工件的窜动被限制在一定的范围内,能满足焊接的需要。
焊接滚轮架
焊接滚轮架借助焊件与主动滚轮间的摩擦力来带动圆筒形(或圆锥形)焊件旋转的装置。
焊接滚轮架特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,焊接滚轮架 从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
焊接滚轮架是一种焊接辅助设备,具体是一种焊接滚轮架,常用于圆筒类工件内外环缝和内外纵缝的焊接。包括底座、主动滚轮、从动滚轮、支架、传动装置,动力装置驱动等组成。传动装置驱动主动滚轮,利用主动滚轮与圆筒类工件之间的摩擦力带动工件旋转实现变位,可实现工件的内外环缝和内外纵缝的水平位置焊接,配套自动焊接设备可实现自动焊接,能大大提高焊缝质量,减轻劳动强度,提高工作效率。焊接滚轮架还可配合手工焊或作为检测、装配圆筒体工件的设备。
焊接滚轮架的工作原理及应用
工作原理:传动装置驱动主动滚轮,利用主动滚轮与圆筒类工件之间的摩擦力带动工件旋转实现变位,可实现工件的内外环缝和内外纵缝的水平位置焊接,配套自动焊接设备可实现自动焊接。
应用:主要用于筒形的装配与焊接。若对主、从动滚轮的高度作适当调整,也可进行椎体、分段不等经回转体的装配与焊接。对于一些非圆长形焊件,若将其装卡在特制的环形卡箍内,也可在焊接滚轮架上进行装焊作业。焊接滚轮架还可配合手工焊作为检测、装配圆筒体工件的设备。焊接滚轮架的使用能大大提高焊缝质量,减轻劳动强度,提高工作效率。
焊接滚轮架的分类
焊接滚轮架有哪几种呢?下面就为大家介绍焊接滚轮架分类:
自调式焊接滚轮架 自调式焊接滚轮架,是利用主动滚轮与焊件之间的摩擦力带动工件旋转的变位设备。可根据工件直径大小自动调节轮组的摆角,并能自动调心。其主要用于管道、容器、锅炉、油罐等圆筒形工件的装配或焊接,当与焊接操作机、焊接电源配套时,可以实现工件的内外纵缝和内外环缝焊接。
可调式焊接滚轮架 可调式焊接滚轮架由一台主动与一台被动组成。主动滚轮运转由两台电机分别驱动运转,通过调速电机,调速控制器通过变频调速或电磁调速实现无级变速。工件回转的线速度为6—60米/小时,可以满足手工焊、自动堆焊、自动埋弧焊等各种不同焊接的需要,以及满足工件的各种铆装之用。可以通过丝杆或镙订分档来调接滚轮间距,以满足不同规格工件焊接要求。
防窜焊接滚轮架 防窜焊接滚轮架在可调式滚轮架的基础上将从动架的滚轮做成可升降式,利用光电编码器检测工件的窜动量,系统控制器控制从动滚轮的升降。位移检测架放置在工件的一端,检测轮压在工件的端面上(端面必须经过加工),检测轮能随工件一起转动,当工件轴向移动时,检测轮会随工件一起随动,光电编码器检测到工件的窜动量和窜动方向,其信号输入到系统控制器进行处理。控制器会根据窜动量的大小来调节从动滚轮的升降行程、升降速度和升降间隔时间,根据窜动方向控制升或降。工件的窜动量始终在-1.5mm和+1.5mm之间波动,这样,工件的窜动被限制在一定的范围内,能满足焊接的需要。
电动滚轮架操作规程
1、 操作人员必须熟悉机器基本结构及性能,合理选择适用范围,掌握操作及维护,并了解电气安全知识。
2、 当圆筒体搁在滚轮架时,须检查托轮中心线与筒体中心线是否平行,以确保托轮与圆筒体接触磨损均匀。
3、 调节两组托伦中心焦距与圆筒体中心成60度±5度,如果圆筒体内偏重时,需加防护装置,防止圆筒体回转时串出。
4、 调节滚轮架必须在机器停滞状态下进行。
5、 起动电机时,先闭合控制箱内的两极开关,接通电源,然后根据施焊要求按下“正转”或“倒转”按钮。需停止转动时,可按下“停止” 按钮。如中途需改变旋转方向时要先按下“停止”按钮方可调向,并开启调速控制箱电源,电动机的转速由控制箱内的调速旋钮控制。
6、 起动时将调速旋钮调到低速位置,以减少起动电流,然后根据作业要求,调到所需的转速。
7、 在各活动部门。每班必须加注润滑油,更需定期检查各涡轮箱内及轴承内的润滑油;轴承润滑油推荐采用ZG1-5钙基润滑油脂,并采取经常更换的办法。
『伍』 自动焊接怎么操作
一、操作者必须持电焊操作证上岗。
二、启动前的准备工作
(一)工作场所必须保持空气流通,防止由于工作气体的使用而造成用户缺氧。
(二)不可在工作场所堆放易燃物品,以防发生火灾。
(三)检查焊机外壳是否接地,电缆是否破损。
(四)检查焊机各接线点是否松动,是否有因接触不良而烧损的设备。
(五)确认保护气是否有气,管路是否漏气。
三、设备运行及相关操作
(一)按要求安装好电加热式气体减压器
(二)使用前必须先预热5-10分钟;
(三)缓缓将气瓶上的阀门打开(速度约5度/秒),这时可观察到压力表的指针慢慢抬起,然后停在合适的刻度上。
(四)闭合设备电气箱空气开关对设备上电,检查电气箱和机身是否漏电(发现漏电须排除后进行下一步操作)。
(五)检查电气箱侧面指示灯是否正常,发现异常须排
除后进行下一步操作。
(六)检查减速箱是否加注润滑油,发现异常须按本减速机维护规范处理。
(七)进行设备空转,检查减速箱、齿轮、电机等传动是否有异响和过热,发现异常须排除后进行下一步操作。
(八)在操作面板上选择正确工作状态:“调试”档位适合本机手动控制作业;“自动”档位适合程序化自动焊接作业。
(九)调整好适当参数(工作台回转速度)和正确转向,启动设备进行正常操作和作业。
(十)可以在焊机的控制面板上进行功能选择和部分参数设定。
(十一)焊机的控制面板所对应的功能有指示灯显示,在使用过程中对应的指示灯被点亮即可进行对应的操作。(特别注意当焊机过热时,机内温度指示灯会被点亮,此时注意控制好焊机的使用时间或暂停使用该设备)
四、注意事项
(一)使用前仔细阅读说明书,对相应点进行润滑;未经润滑,严禁使用。
(二)在进行作业时,各电线缆连接必须牢固可靠,保证导电良好。
(三)程序控制器为按键操作,显示屏应避免油污、热
源、腐蚀介质损伤。
(四)要避免焊接电缆与地面金属物体接触,防止焊机输出短路。
(五)要避免焊机受撞击变形,不要在焊机上堆放重物。
(六)操作时,发觉有任何异常现象,请立即停止操作。通知设备维修人员,处理正常后,方可继续使用。
五、停机
(一)将钢瓶上的气阀关闭,放出减压器内残留气体,使减压器上的压力表指针归零。
(二)按下停止按钮,依次关闭各电源开关、气源开关;
(三)对机器、地面全面清洁,保证现场整洁。
六、定期维护保养和修理
(一)每年对该设备修理一次,每三个月维护一次。
(二)全面清洁,检查调整、机械、电器、气动系统,对磨损变形的部件及时更换或维修,消除变形。
(三)检查清洁各润滑部位,更换润滑油,清洗过滤器。
(四)修理维护好的设备,应达到完好设备标准。
『陆』 自动直缝焊机的工作原理
原理:用铜制琴键将工件焊接处气动压紧在焊接主梁中间,通过一个十字架焊枪微调装置,使焊枪钨极对准焊缝,然后实现自动起弧直线走枪,一次性将工件直缝焊接完成。该机焊接速度连续可调,采用原装直流电机,直线导轨,使焊枪行走匀速无抖动,从而保证了对工件的高质量焊接。
采用悬臂式单立柱结构,主要由床身、气动琴键式压板夹具、横梁导轨、芯轴、电动拖板、焊枪气动升降机构、焊枪三维调节机构、气路系统和电气控制系统等组成。
由行走电机驱动焊枪随直线移动拖板及导轨运动。气动琴键式压板夹具和紫铜衬垫保证压力均匀,散热均匀快速,焊缝背面成形美观。
(6)焊接滚轮架怎么调速度扩展阅读
自动焊机的主要构成及特点:
1、焊接电源。其输出功率和焊接特性应与拟用的焊接工艺方法相匹配,并装有与主控制器相连接的接口。
2、送丝机及其控制与调速系统。对于送丝速度控制精度要求较高送丝机,其控制电路应加测速反馈。
3、焊接机头用其移动机构。其由焊接机头,焊接机头支承架,悬挂式拖板等组成,地于精密型焊头机构,其驱动系统应采用装有编码器的伺服电动机。
4、焊件移动或变位机构。如焊接滚轮架,头尾架翻转机,回转平台和变位机等,精密型的移动变位机构应配伺服电动机驱动。
『柒』 焊接操作机介绍
科技名词定义
中文名称:焊接操作机英文名称:manipulator定义:将焊接机头或焊枪送到并保持在待焊位置,或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊接机头或焊枪的装置。应用学科:机械工程(一级学科);焊接与切割(二级学科);焊接与切割工艺装备与设备(三级学科)
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 将焊接机头或焊枪送到并保持在待焊位置,或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊剂的装置。
编辑本段
焊接操作机应用与组成:
焊接操作机应用:焊接操作机是与焊接滚轮架、焊接变位机等组合,对构件的内外环缝、角焊缝、内外纵缝进行自动焊接的专用设备,有固定式、回转式、全位置等多种结构形式。可根据用户的需求选择结构并配套各种焊机以及增加跟踪、摆动、监控、焊剂回收输送等辅助功能.
焊接操作机组成原理:主要由操作装置、控制装置、动力源装置、工艺保障装置组成。
一、 操作装置包括导轨、倾角调节机构、垂直导向机构、焊枪夹和焊枪,倾角调节机构可使焊枪能绕中心进行正负旋转。
二、 控制装置由电气控制系统组成,可以控制焊接操作机的工作状态。
三、 动力源装置由气缸组成,采用气压驱动进行动力传送。
四、 工艺保障装置由导丝机构、焊丝导管和导丝嘴组成,能实现焊丝的自动导向定位,可保证焊缝质量。
焊接操作机可与专用的焊件变位机械配合,实现缸体一次装夹,两根焊枪同时焊接左右两侧,使得加工精确度和生产效率很大幅度的提高
焊接操作机一般由立柱、横梁、回转机构、台车等部件组成。各部件为积木式结构,一般立柱、横梁为其基本部件,其余部件可据用户使用要求选配。立柱及横梁采用折弯焊接结构件,具有很好的刚性。 轻、中型、重型焊接操作机均采用三角型导轨,超重型采用平面方形导轨,均经磨削、 高频淬火。 保证了导轨的高精度及其耐磨性。 应用于压力容器中锅炉汽包, 石化容器等圆筒形工件的内外缝的纵缝焊和环缝焊焊接。
独特的横梁和立柱截面设计,焊后去应力处理,经刨、磨成型。重量轻、强度高、稳定性好。横梁内伸缩臂的设计,可有效增加横梁的水平伸缩距离。
横梁升降采用交流电机恒速方式,升降平稳、均匀,安全系数高。带安全防坠装置。
横梁伸缩、立柱电动回转、电动台车均采用交流电机变频无级调速,恒转矩输出,速度平稳(特别是低速下),启动或 停止迅捷,速度数字显示并可预置。
立柱回转分为手动、电动两种,回转支承采用国内名牌厂家的产品,自带高精度齿轮,转动灵活,并可气动锁紧,安全可靠。
台车采用标准铁路路轨为行走轨道,分为手动及电动两种。手动适用于轻型及移动范围较小的操作机,电动则适用于重型或移动范围较大的操作机。
载人型操作机设有载人操作平台,随横臂一起移动。
采用手控盒、机头控制箱(焊接控制箱)构成近控与远控方式,操作灵活方便,并在电气箱预留联动接口,可与滚轮架、变位机、圆形回转工作台等实现同步联动
『捌』 搅拌车料斗
是的,质量可靠。
混凝土搅拌运输车由汽车底盘和混凝土搅拌运输专用装置组成。我国生产的混凝土搅拌运输车的底盘多采用整车生产厂家提供的二类通用底盘。其专用机构主要包括取力器、搅拌筒前后支架、减速机、液压系统、搅拌筒、操纵机构、清洗系统等。工作原理是,通过取力装置将汽车底盘的动力取出,并驱动液压系统的变量泵,把机械能转化为液压能传给定量马达,马达再驱动减速机,由减速机驱动搅拌装置,对混凝土进行搅拌。
1.取力装置
国产混凝土搅拌运输车采用主车发动机取力方式。取力装置的作用是通过操纵取力开关将发动机动力取出,经液压系统驱动搅拌筒,搅拌筒在进料和运输过程中正向旋转,以利于进料和对混凝土进行搅拌,在出料时反向旋转,在工作终结后切断与发动机的动力联接。
2.液压系统
将经取力器取出的发动机动力,转化为液压能(排量和压力),再经马达输出为机械能(转速和扭矩),为搅拌筒转动提供动力。3.减速机
将液压系统中马达输出的转速减速后,传给搅拌筒。4.操纵机构
(1)控制搅拌筒旋转方向,使之在进料和运输过程中正向旋转,出料时反向旋转。 (2)控制搅拌筒的转速。5.搅拌装置
搅拌装置主要由搅拌筒及其辅助支撑部件组成。搅拌筒是混凝土的装载容器,转动时混凝土沿叶片的螺旋方向运动,在不断的提升和翻动过程中受到混合和搅拌。在进料及运输过程中,搅拌筒正转,混凝土沿叶片向里运动,出料时,搅拌筒反转,混凝土沿着叶片向外卸出。
叶片是搅拌装置中的主要部件,损坏或严重磨损会导致混凝土搅拌不均匀。另外,叶片的角度如果设计不合理,还会使混凝土出现离析。
6.清洗系统
清洗系统的主要作用是清洗搅拌筒,有时也用于运输途中进行干料拌筒。清洗系统还对液压系统起冷却作用。
1、公司设计的罐体叶片,使搅拌罐搅拌均匀,出料快速、流畅,并且独具三维搅拌、干搅拌的功能。
(1)在前锥叶片上开有辅助搅拌孔,在搅拌过程中物料沿这些孔形成由前向后的小范围轴向运动,这种轴向运动可引起其周围物料的紊动,使搅拌更加均匀;同时在罐体轴线的平面上增加搅拌板,进行辅助搅拌,从而可以实现大骨料混凝土的搅拌运输。
(2)罐口最后一对叶片制成月牙型,实现出料的连续过渡。在叶片中间增加一对相同的辅助叶片,加强出料连续性。
(3)前锥、中筒、后锥三部分叶片之间圆滑过渡、曲率平顺。在保证搅拌均匀性的同时,提高混凝土的出料速度,降低出料残余率;新式叶片使整车更加节能,在发动机怠速工况下即能满足工地对车泵的泵送要求。
(4)通过专用模具压制的叶片,采用变角的双对数螺旋曲面,精密复杂、过渡圆滑,使搅拌罐成为一个理想的三维搅拌空间,使搅拌罐具备干式搅拌功能,且混凝土搅拌均匀、不离析。
(5)搅拌叶片左旋设计,适应我国靠右行驶、路面左高右低的情况,从而提高了搅拌车的行车稳定性.
2、采用特种钢材和特殊的焊接工艺,搅拌罐体强度高、耐磨性高。
(1)、筒体及叶片均采用高强度细晶粒合金钢板,具有极高耐磨性。进料斗及出料滑槽加衬耐磨钢板,极大延长使用寿命。
(2)、为加强搅拌筒的强度,所有关键位置焊缝均为搭接,其优点是圆柱筒和锥筒连接处有两道焊缝,增加了搅拌筒结构强度和焊接强度,搅拌筒壁更耐磨。
(3)、 对叶片进行了折弯翻边后与搅拌筒内壁焊接,叶片焊接牢固,搅拌时承载面积大,完全可以满足干式搅拌和三维搅拌所需的承载能力。
混凝土搅拌车早期搅拌叶片的母线采用阿基米德螺旋线,从1965年以后开始采用对数螺旋线,直到现在,搅拌叶片的母线基本很少改变。根据目前的研究热点,混凝土搅拌车向着两个方向发展:一是向着大型化、功能多样化、控制自动化方向发展;二是传统搅拌系统的变革,如采用新的搅拌系统设计思想,改变传统的搅拌筒的外形、搅拌叶片的母线、搅拌叶片的安装形式等等。本公司提出的母线改进设计正是基于后者的设计思想。 1 对数螺旋线新型母线的设计
设计搅拌车圆锥螺旋叶片时往往引入计算锥的概念,即假想存在一个锥面平行于搅拌桶锥面,且螺旋面与之交线上的所有螺旋角均相等,这个假想的圆锥面就叫计算锥。计算锥的引入虽然方便了计算,但在实际生产制造中却不那么方便。为了获得螺旋角变化的螺旋面叶片,直接采用搅拌筒的锥面作为设计锥面,采用非等角对数螺旋线作为搅拌叶片的设计母线,其性能更加优越,而且在实际生产时也便于划线和确定准确位置。 1.1 搅拌叶片的母线方程
搅拌叶片在前锥和后锥部分采用的是对数螺旋线,其母线的方程为:
其中β为螺旋角,ρ0为初始极径;θ为半锥角;φ为螺旋转角。
当口β一定值时,螺旋线为等角对数(圆锥)螺旋线;当β是一个变量时,该螺旋线即为非等角对数螺旋线,则β可以表示为: β=β0±cδ(t)
其中β0为初始螺旋角,c为系数,δ(t)为变化函数,可采用多种函数规律。 可以看出等角对数螺旋线是非等角对数螺旋线的一个特例。 1.2 搅拌叶片的设计
以华菱集团8.5LP混凝土搅拌车的搅拌系统为设计基础,进行搅拌叶片的改进设计。设计时,保持搅拌筒的外形尺寸和基本参数不变,只对搅拌叶片进行了重新设计。已知搅拌筒的外形尺寸为:后锥长A=1036mm,后锥小端直径Φ1=1715mm;中圆长B=1566rnm,直径Φ2=2305mm;前锥长C=1673mm,前锥小端直径Φ3=1103mm。螺旋叶片设计规律及参数如表1所示,新方案与原设计绘制的螺旋线如图1和图2所示,图中标记A、B为3段螺旋线的接合处。
3 实验研究
为了验证设计的效果以及有限元分析的正确性,还需对这两种母线的搅拌叶片进行实验研究。搅拌叶片的优劣要从混凝土搅拌的效果进行评定,最重要的是要看混凝土最终的搅拌质量。根据微观搅拌理论,混凝土各组分不仅要在宏观上达到均匀,微观上也要达到均匀分布,这样,每一骨料都被水化物薄膜包围,混合物的凝胶结构才最稳定。而验证搅拌均匀性的方法则是在混凝土硬化28天后测量其抗压强度。
用于试验的混凝土搅拌筒采用1:4的有机玻璃模型,用于试验的混凝土是采用同一配比的混凝土,每筒装载容量1m3,混凝土的基本参数如下:
水灰比:0.45;砂率:32%,采用中砂;碎石直径:10~20mm;坍落度:30mm;水泥:水:砂:石=1:0.45:1.48:3.15。试验结果如表2所示。
从表2中可以看出:非等角对数螺旋线在搅拌后的坍落度相对比较均匀,出料速度、出料残余率等性能指标相对较好。从28天的抗压强度可看出,新方案搅拌的效果较好。
表2 试验结果对比
2 搅拌叶片的有限元分析
为了对比非等角对数螺旋线搅拌叶片与等角对数螺旋线的优劣,首先对其进行了有限元受力分析和位移的对比。
对于研究对象,如果搅拌叶片的母线比较光顺,其受力就比较均匀,应力集中现象以及奇异点会比较少,产生的变形就小,其搅拌性能相对也会更加优越。首先对两种设计方案进行有限元受力分析的比较,根据搅拌的特点,主要考虑拌合料的轴向运动和周向运动_3]。简化它们的受力情况如下: (1)轴向运动:其动力为叶片的轴向推力,动阻力有筒底的反推力、筒壁和叶片的轴向摩擦力及以上流层的轴向剪切力。
(2)周向运动:其动力为叶片的周向推力和筒壁及叶片的摩擦力,两者等效为叶片的周向推力,其动阻力有自重力形成的周向流动阻力和上流层的周向剪切力。
对混凝土搅拌叶片两种方案的有限元受力分析如图3和图4所示,其对应的位移变形图如图5和图6所示。
从图3和图4显示的叶片有限元分析的等效应力云图可以看出:两种方案的搅拌叶片所受的应力分布都是不均匀的。但是从节点结果可以看出,等角对数螺旋线的最大应力值为37MPa,非等角对数螺旋线的最大应力值为15MPa,都远小于材料的屈服强度360MPa。可以明显看出非等角对数螺旋线由于其曲线本身的特点以及便于拟合的优良特性,比等角对数螺旋线更加光顺,所以受力也更加均匀,奇异点也就更少。
从图5图6可以看出,等角对数螺旋线的最大位移为0.000461,非等角对数螺旋线的位移为0.000339,都发生在各段搅拌叶片的拟合处。从位移变形的发生情况,一方面可以看出非等角对数螺旋线具有明显的优良性能,另一方面也对以后的优化设计提出了方向。
根据受力及变形情况,可以推断出搅拌叶片设计的优劣,为了进一步验证所设计叶片的搅拌性能,采用相似原理对两种线型的搅拌叶片搅拌效果进行了试验验证。
3 实验研究
为了验证设计的效果以及有限元分析的正确性,还需对这两种母线的搅拌叶片进行实验研究。搅拌叶片的优劣要从混凝土搅拌的效果进行评定,最重要的是要看混凝土最终的搅拌质量。根据微观搅拌理论,混凝土各组分不仅要在宏观上达到均匀,微观上也要达到均匀分布,这样,每一骨料都被水化物薄膜包围,混合物的凝胶结构才最稳定。而验证搅拌均匀性的方法则是在混凝土硬化28天后测量其抗压强度。
用于试验的混凝土搅拌筒采用1:4的有机玻璃模型,用于试验的混凝土是采用同一配比的混凝土,每筒装载容量1m3,混凝土的基本参数如下:
水灰比:0.45;砂率:32%,采用中砂;碎石直径:10~20mm;坍落度:30mm;水泥:水:砂:石=1:0.45:1.48:3.15。试验结果如表2所示。
从表2中可以看出:非等角对数螺旋线在搅拌后的坍落度相对比较均匀,出料速度、出料残余率等性能指标相对较好。从28天的抗压强度可看出,新方案搅拌的效果较好。
表2 试验结果对比
混凝土搅拌车搅拌罐及螺旋叶片总成建模与仿真
搅拌总成作为混凝土搅拌运输车的核心部分, 直接决定了整车性能。通过对华菱星马,三一重工,中联重科等搅拌车搅拌总成的研究, 指出了搅拌叶片在前锥、中圆和后锥部分分别采用的螺旋线形式, 并对搅拌罐总成进行了建模和仿真,为指导生产实践奠定了理论基础。 关键词: 混凝土搅拌罐总成; 螺旋叶片
搅拌叶片是混凝土搅拌车的关键部件, 它的好坏直接影响着搅拌罐的寿命、出料残余率、搅拌效果、出料速度等。在搅拌罐装料、运料和卸料三个过程的运动中, 要达到新拌混凝土均质性好、进出料效率高、出料残余率低且性能可靠的技术要求, 需找出最佳的罐体和叶片配置尺寸。目前国内搅拌叶片的制造靠测绘仿制 , 鉴于此, 有待研究开发出指导叶片和罐体及相关件的关键技术。
1 搅拌筒和叶片参数设计
设计搅拌罐的搅拌叶片时, 一般在前锥和后锥段采用对数圆锥螺旋线, 中圆段采用圆柱螺旋线。搅拌罐的搅拌和出料性能与螺旋线的螺旋升角和螺旋角有着密切的关系, 搅拌罐与地面的夹角为14o , A角为叶片曲线围绕搅拌筒轴心的螺旋升角, 它与旋角B之间的关系为: A+ B= 90o [ 2 ]。螺旋升角A越大, 搅拌性能越好, 但出料性能越差。随着A角的增大, 混凝土沿叶片滑移的摩擦力也相应加大, 达到一定程度, 就易造成混凝土在叶片上的淤积, 使其运动受阻, 搅拌效率降低, 尤其在卸料工况时, 由于淤积而造成的堵塞会使卸料发生困难。当A趋于90o 时, 叶片与搅拌曲线近似平行, 这时叶片对混凝土类似于自落式搅拌机而几乎没有轴向的推移作用, 因而丧失卸料功能。为了避免前锥积料, 改善出料性能, 应减小小端处的螺旋升角, 但A角不能太小, 当A角很小时, 叶片几乎与搅拌轴线垂直, 混凝土在转动的搅拌筒中轴向运动非常微小, 近似于只作沿筒叶的切向滑跌。在这种情况下, 不但搅拌作用很弱, 而且也不具备实际的卸料能力。因此, 要综合考虑以下几点:
(1) 后锥螺旋叶片主要是为了实现搅拌功能, 在满足物料下滑(一般下滑角C> 30o [ 3 ]) 的前提下尽量加大螺旋升角, 但为了避免前锥积料, 改善出料性能, 应减小小端处的螺旋升角。
(2) 中圆段是搅拌与出料的过渡段, 为提高搅拌性能应适当提高螺旋叶片顶端螺旋升角, 为改善出料性能应使螺旋叶片直纹与搅拌筒轴线有一定夹角, 这个夹角等于后锥的半锥角的余角, 以实现以上这两种功能。
(3) 前锥螺旋叶片实现快速卸料, 并起一定拌和作用, 避免出料时出现离析。越靠近出口的位置越要选用大的螺旋角, 即小的螺旋升角, 可提高搅拌罐的出料性能。
从以上分析可见, 叶片曲线的螺旋升角, 决定混凝土在搅拌筒沿轴向或切向运动的强度, 影响着搅拌和卸料功能。当A较大或很小时, 叶片的工作性能差,甚至没有搅拌或卸料能力。为保证搅拌质量或卸料速度, 应选择适当的螺旋升角, 以上的分析只是定性分析。螺旋升角的确定, 还要受混凝土性质和搅拌筒斜置角度等因素的制约, 从理论上确定还有一定困难。实验结果表明当搅拌罐的斜置角度在14o~ 20o 左右时,对于搅拌工况和卸料工况一般都使A≤30o
选择搅拌罐前锥与圆柱段叶片为平直截面, 前锥叶片与罐壁垂直焊接, 叶片母线B 1= 80mm; 圆柱段叶片母线B 2= 380mm , 与罐壁呈74111o 焊接; 后锥段叶片与罐壁呈74111o , 并且后锥段叶片母线沿出料方向逐渐减小。
混凝土搅拌运输车由汽车底盘和混凝土搅拌运输专用装置组成。我国生产的混凝土搅拌运输车的底盘多采用整车生产厂家提供的二类通用底盘,其专用机构主要包括取力器、搅拌筒前后支架、减速机、液压系统、搅拌筒、操纵机构,清洗系统等。混凝土贮罐由优质耐磨薄钢板制成,为了能够自动装、卸混凝土,其内壁焊有特殊形状的螺旋叶片。当混凝土贮罐正向转动时,混凝土可装满贮罐并且因不断被搅动而不会很快凝结;当它反向转动时,混凝土会自动从卸料口卸出。
混凝土搅拌运输车用的汽车底盘要求要有足够的载重能力和强劲的输出功率。一般要求发动机要有230kW(300马力)以上的功率,装载量为6~7m的混凝土搅拌运输车需选用6×4载质量为15 t级的通用底盘;装载量为8~10m的需选用双前桥8×4载质量为20t级的底盘;而装载量为10~12m的则要采用6×4的牵引车加半挂车的方式。混凝土贮罐的转动则是靠液压驱动机构来保证。装载量为6~8m的混凝土搅拌运输车一般采用由汽车发动机通过动力输出轴带动液压泵,再由高压油推动液压马达驱动混凝土贮罐。装载量为9~12m的,则由车载辅助柴油机带动液压泵驱动液压马达。
混凝土搅拌运输车在行车中及等待卸料过程中,
为避免混凝土水份离析或凝固,通过取力装置将汽车底盘的动力取出,并驱动液压系统的变量泵把机械能转化为液压能传给定量马达,马达再驱动减速机,由减速机驱动搅拌装置,对混凝土进行搅拌,罐筒均需低速转动(2~4r/rain)。卸料时,罐筒需反方向转动(12~14r/min),混凝土被筒内螺旋叶片转动,均匀连续卸出。罐筒的转速变化和旋转方向的改变,均由变量油泵的控制杆完成——改变油泵的转速、排量和高压油出口换位(油泵反向旋转)。
国产混凝土搅拌运输车采用主车发动机取力方式。取力装置的作用是通过操纵取力开关将发动机动力取出,经液压系统驱动搅拌筒,搅拌筒在进料和运输过程中正向旋转,以利于进料和对混凝土进行搅拌,出料时反向旋转,工作终结后切断与发动机的动力联接。液压系统将经取力器取出的发动机动力转化为液压能(排量和压力),再经马达输出为机械能(转速和扭矩),为搅拌筒转动提供动力。
减速机将液压系统中马达输出的转速减速后传给搅拌筒。操纵机构控制搅拌筒旋转方向,使之在进料和运输过程中正向旋转,出料时反向旋转。搅拌装置主要由搅拌筒及其辅助支撑部件组成。搅拌筒是混凝土的装载容器,转动时混凝土沿叶片的螺旋方向运动,在不断的提升和翻动过程中受
到混合和搅拌。在进料及运输过程中,搅拌筒正转,混凝土沿叶片向里运动;出料时,搅拌筒反转,混凝土沿着叶片向外卸出。叶片是搅拌装置中的主要部件,损坏或严重磨损会导致混凝土搅拌不均匀。另外,叶片的角度如果设计不合理,还会使混凝土出现离析。清洗系统的主要作用是清洗搅拌筒,有时也用于运输途中进行干料搅拌。清洗系统还对液压系统起冷却作用。。
混凝土搅拌车罐体制作工装方案
Tooling Plan of Procing Tank ofConcrete Mixer
马鞍山中昱机械制造有限公司安徽马鞍山239056
捕要:介绍了混凝土搅拌车筒体制作工装的方案。通过对筒体的每节锥筒或直筒分段外卡定位模板,在外卡模板之间通过连接板分段焊接成一体,将每节锥筒或直筒的定位模具通过键槽定位,并用螺栓连接成一体,以便将不规则筒体外形转变成模具的规则形状,再将外卡模具的筒体吊放到滚轮架上实现变位焊接,以保证装配后各节筒体能够同心旋转·
关键诃:混凝土搅拌罐 外卡定位模具键槽定位 滚柱式滚轮架 电磁调速 同步旋转
1前言
近年来随着国家基础性建设的加大,混凝土搅拌车的需求量也在不断增加。混凝土搅拌车的筒体因其形状是与中筒圆柱体不对称的前后锥体制作而成,筒体成型后必须保证装配后各节筒体能够同心旋转,在制作工艺上有一定难度。本公司将介绍一种焊装搅拌车筒体的工装,用以保证筒体焊装成形。
2混凝土搅拌车筒体模具的制作
2.1筒体模具制作的思路
根据混凝土搅拌车简体的外形将其分为封头、后锥、中筒、前锥1、前锥2五段,针对每段筒体按图1所示分段,并对各段分别外卡定位模板,其中筒体变截面两侧应分别设置模板,每两节筒体接触部位对应模具的模板通过螺栓连接成一体,外卡定位模具模板与简体接触面通过精加工保证形状与筒体锥度一致,各段筒体上的模板之间分别通过连接板焊接成一体,构成与之对应的五段模具。
2.2各段筒体横具的制作
2.2.1封头段定位模具
封头段设一块定位模板,搅拌车减速机法兰对应的筒体法兰定位板与模板毛坯料通过连接板焊接成一体,再精加工法兰定位孔、模板定位面及外因、模板上的键.
2.2.2后锥定位模具
后锥由三块定位模板通过连接板组焊成一体,精加工模板定位面及外圆、两侧模板上的键槽,再将其对半分开,并通过螺栓连接。
2.2.3中筒定位模具
中筒由两块模板组成,通过连接板连成一体,精加工模板定位面及外圆、两侧模板上的键,再将其对半分开,并通过螺栓连接。
2.2.4前锥2定位模具
前锥2由四块模板通过连接板组焊成一体,其中一侧模板定位在搅拌车筒体滚道上,精加工模板定位面及外圆、两侧模板上的键槽。
2.2.5前锥1定位模具
前锥1由三块模板通过连接板组焊成一体,精加工模板定位面及外圆、与前锥2定位模具连接一侧模板上的键,精加工 后再将其对半分开,并通过螺栓连接。
2.3各段模具精加工的工艺要求
各段外卡模具精加工时应保证:模板定位面的锥度应与封头或各段筒体接触处锥度一致,模板外圆大小一致,相邻两段模具接触面上对应的键和键槽位置应一致 (通过给定尺寸公差保证)。为了减少精加工的工作量,各段外卡模具连接板内侧应高于模板内表面、外侧应低于模板外圆面。
3混凝土搅拌车筒体的定位成型
根据混凝土搅拌车筒体的尺寸要求,将放样下料的各节筒体板材分别卷制成型。各节筒体卷制时将其接缝内侧手工分段点焊,再分别将各节筒体放人对应定位的模具中,通过外力使各节筒体外表面与对应筒体模具定位模板内侧定位面贴合,其中封头、法兰在对应模具中定位并固定,相邻各节筒体模具分别通过键、键槽定位,再通过螺栓将各节筒体模具连接成 一体(如图1),螺栓连接孔、键槽连接方式如图2所示,混凝土搅拌车筒体模具连接后的三维效果如图3所示。
4筒体滚轮架方案
混凝土搅拌车筒体在滚轮架上滚动的,目的是实现筒体内部环缝及叶片的焊接。滚轮架一方面起到托住筒体及模具的作用,另一方面滚轮架的转速应适应焊接速度在一定范围的变化,以便操作人员在筒体内部施工,为此采用图4所示滚柱式筒体滚轮架方案:通过小托辊(如图5)分段支撑长托辊以增强长托辊的抗弯强度以长托辊支撑外卡模具的筒体总成,通过外球面球轴承连接长托辊支撑轴以保证其转动时同心,采用速比相同的二级减速机通过法兰式连接轴连成一体,再通过滑块连轴节实现两个平行长托辊的同向同步转动,选择电磁调速电动机满足长托辊在一定范围内转速的可调。
5筒体外环缝焊接方案
为便于筒体外环缝焊接,将内部焊接成型的筒体从模具中取出,使筒体的滚道部位架在驱动托辊上,在筒体法兰端连接法兰盘,将法兰盘焊接在自由转动的从动轴上,通过支架调整从动轴高度以实现筒体的转动,然后配合可在导轨上运动的十字形焊接臂,以便在简体上实现外环缝自动CO:保护焊或埋弧焊接。
6焊接滚轮架的计算
6.1驱动功率计算
滚轮受力状态和滚轮架偏心距e的关系如如图6所示
式中,M为驱动轮所受总力矩,N·m, D,为长托辊直径,mm;n为驱动轮转速,r/min,
l为总传动效率。若用一级蜗杆传动,取l≈O.4。
6.2中心角的选择
使用滚轮架时,选择合适的中心角,有利于工件稳定而均匀的转动,并可降低滚轮支反力和驱动圆周力,降低能源消耗。其对应关系如图7所示
『玖』 焊接滚轮架控制箱:上面的数显是滚轮的线速度吗
看他的标志,一般显示每分钟转数,因为线速度和直径有关系,它显示不出来的
『拾』 焊接滚轮架的分类
焊接滚轮架有哪几种呢?下面就为大家介绍焊接滚轮架分类:
自调式焊接滚轮架
自调式焊接滚轮架,是利用主动滚轮与焊件之间的摩擦力带动工件旋转的变位设备。可根据工件直径大小自动调节轮组的摆角,并能自动调心。其主要用于管道、容器、锅炉、油罐等圆筒形工件的装配或焊接,当与焊接操作机、焊接电源配套时,可以实现工件的内外纵缝和内外环缝焊接。
可调式焊接滚轮架
可调式焊接滚轮架由一台主动轮与一台从动轮组成。主动滚轮运转由两台电机分别驱动运转,通过调速电机,调速控制器通过变频调速或电磁调速实现无级变速。工件回转的线速度为6—60米/小时,可以满足手工焊、自动堆焊、自动埋弧焊等各种不同焊接的需要,以及满足工件的各种铆装之用。可以通过丝杆或镙钉分档来调接主、从动滚轮的间距,以满足不同规格工件焊接要求。
非自调式焊接滚轮架
非自调式焊接滚轮架是靠移动支架上的滚轮座来调节滚轮的间距。
防窜焊接滚轮架
防窜焊接滚轮架在可调式滚轮架的基础上将从动架的滚轮做成可升降式,利用光电编码器检测工件的窜动量,系统控制器控制从动滚轮的升降。位移检测架放置在工件的一端,检测轮压在工件的端面上(端面必须经过加工),检测轮能随工件一起转动,当工件轴向移动时,检测轮会随工件一起随动,光电编码器检测到工件的窜动量和窜动方向,其信号输入到系统控制器进行处理。控制器会根据窜动量的大小来调节从动滚轮的升降行程、升降速度和升降间隔时间,根据窜动方向控制升或降。工件的窜动量始终在-1.5mm和+1.5mm之间波动,这样,工件的窜动被限制在一定的范围内,能满足焊接的需要。
防窜动焊接滚轮架的制造与结构
1.防窜机械执行机构
焊件在滚轮架上的轴向窜动,其焊件本身是在作螺旋运动,如能采取措施,把焊接滚轮架焊件的左旋及时地改为右旋或将右旋改为左旋,直至焊件不再作螺旋运动为止。
目前,已有三种执行机构可完成此任务:
(1)顶升式执行机构
从动滚轮架地一侧滚轮可以做升降运动,使焊件轴线发生偏移,同时也使焊件自重产生地轴向分量发生变化。这种调节方式其优点是调节灵敏度较高,缺点是制造成本高,体积大。
(2)偏移式执行机构
从动滚轮架的两侧滚轮沿其垂直中心线可做同向偏移,以此改变滚轮与焊件的轴向摩擦分力。这种调节方式其优点是灵敏度高,但最大的缺点是对滚轮的磨损太大。
(3)平移式执行机构
从动滚轮架的两侧滚轮可以同时垂直于焊件轴心线做水平移动,从而达到调节焊件轴心线以及调节滚轮轴线夹角的目的。这种调节方式其优点是稳定性好,制造成本低,结构简单,不占用额外的安装空间。
2.主动轮转速控制
要做到使焊件无级调速的平稳旋转,一般采用两种驱动方式:直流调速和交流变频调速。由于直流调速存在着故障率高且成本也高的缺陷,因而选择了交流变频调速。随着电子技术的发展,交流变频调速已经完全能够满足各种吨位焊接滚轮架的需求。
为使焊接滚轮架的滚轮间距调节方便可靠,组合便利,建议采用主动轮单独驱动的设计方案,即每个主动轮单独利用一台电动机和减速机构驱动。但是,这里要注意解决好各主动轮的同步问题,在选用电动机和减速机结构上要尽量选用特性一致且经过实测的使用。在驱动方式上建议使用一套驱动源,各个主动轮电动机并联的方式。
3.焊件轴向窜动的检测
焊件轴向窜动的检测目的是要检测出焊件在轴线方向上的窜动位移,从原理上说,可以采取在焊件筒壁侧面检测方式和在焊件端面检测方式。筒壁侧面检测方式可以不受焊件端面误差的影响,但这种检测方式由于要去除筒壁的垂直旋转分量,再加上打滑、筒体表面粗糙、污物的影响,因此要制造出可靠的传感器来是不容易的。在焊件端面检测方式是目前贯用的检测方式,这种检测凡是不可避免地受到焊接焊件端面与其轴心线垂直方向上凹凸不平的影响,因此要求对焊件的受测端面进行加工。但对大型焊件来讲,这种加工要求的精度越高,其困难和费用也就越大。能否降低对端面加工的要求,就显得重要起来。比如,工艺要求焊件的轴向窜动量不大于±2mm,可是焊件的受测端面不平度却大于±2mm,在这种条件下能否做到防止焊件的轴向窜动是衡量防窜滚轮架是否实用的重要指标之一。
4.模糊控制
对于一个焊件,尤其对于一个大型焊件来说,要想确切地知道其检测端面相对于其轴心线地垂直度和不平度是比较困难地。硬性规定其端面加工误差不超过某值有时是不太现实地。在这种条件下,如何做到对不同的焊件都能达到防窜目的,甚至是零窜动,是关键之所在。
对于像防窜滚轮架这类控制系统来讲,在影响焊件轴向窜动的不确定因素很多的情况下,可以借助于模糊控制这种手段来达到控制目的。模糊控制就是利用计算机模拟人的思维方式,按照人的操作规则进行控制,也就是利用计算机来实现人的控制经验。模糊数学可以用来描述过程变量和控制作用量这类模糊概念及它们之间的关系,再根据这些模糊关系及每一时刻过程变量的检测值用模糊逻辑推理的方法得出该时刻的控制量。模糊化和精确控制是辨证的关系,计算机仿照人的思维进行模糊控制,而人的大脑重的控制经验是由模糊条件语句构成的模糊控制规则。因此,需要把输入信号由精确量转化为模糊量。模糊化首先把输入信号的采样值转化到相应论域上的一个点(量程变换),然后再把它转化为该论域上的一个模糊子集。与模糊化相反,解模糊化过程就是将推理过程中得到的模糊控制作用转化为精确的控制量。
不过,对于受控焊件的检测端面误差大于防窜精度的控制系统来说,要实现焊件的防窜目的,仅用模糊控制论的方法来解决问题显然是不够的。因为焊件的端面误差已经大于防窜精度的要求,由传感器送来的偏移量究竟是由于焊件端面的误差造成的,还是由于焊件的轴向窜动引起的,计算机仅从送来的信号上是无法区别的,况且不同焊件的误差尺寸和形状都是不一样的。
5.自适应控制
自适应控制具有修正本身特性参数以适应被控对象和扰动的动态特性变化的能力。在自适应系统中,我们采用的算法是“参数追踪算法”。即计算机对送来的信号进行自动追踪和预设动做阀值,这些参数在控制过程中都不是固定不变的。通俗一点说,就是先让计算机记住焊件的端面形状,然后再分辨出真正的窜动量。这样以来问题就简单了,只要做到对窜动量进行控制而对端面误差不予理睬即可。顺着这一思路,经过一段时间的调节,就可以做到焊件在其轴向上的“零窜动”。自适应过程的时间长短视焊件端面误差而定,对于端面误差在5mm的焊件,大约15min后即可把窜动量限制在±2mm以内,大约经过0.5h后即可做到使焊件保持“零窜动”。