一种零件焊接套管焊接加工装置的制作方法

本发明涉及焊接，更具体地说，它涉及一种零件焊接套管焊接加工装置。

背景技术：

1、现需对中空柱与套管同轴装配后形成的环形焊缝进行焊接加工，传统工装多采用分步、外卡式定位，需先固定中空柱，再套入并压紧套管，内外零件存在装配间隙与偏心，导致环形焊缝周向不均匀，在实施环形焊缝连续焊接时，若采用工件旋转方式，中空柱与套管易产生周向滑移或振动，导致焊缝撕裂或成形不良；另外，薄壁套管对焊接热输入极为敏感，连续焊接产生的集中热量易导致套管发生局部热熔凹陷或整体径向收缩变形，致使工件尺寸超差，无法满足高精度装配要求。

技术实现思路

1、为了克服上述技术问题，本发明提出了一种零件焊接套管焊接加工装置。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种零件焊接套管焊接加工装置，应用于装配件的焊接加工，所述装配件包括同轴适配的中空柱和套管，所述中空柱和套管拼接处形成环形焊缝；

4、所述焊接加工装置包括：

5、机台；

6、旋转工装单元，其包括固定于机台上的安装套以及转动嵌设于安装套内的工装台，所述工装台上设置有正对环形焊缝的吹气件；

7、套管顶压单元，其可升降地设置于工装台正上方，包括套装件和转动嵌设于套装件内的压杆，所述压杆下端活动设置有伸缩杆，所述伸缩杆外侧分别传动连接有与套管适配的套管径向扩撑件以及与中空柱适配的中空柱柔性对中件；

8、顶压驱动单元，其设置于机台上，用于驱动套管顶压单元升降运动；

9、焊接单元，其设置于顶压驱动单元上，用于对环形焊缝处进行焊接加工。

10、作为本发明进一步的方案：所述旋转工装单元还包括安装于安装套底部的减速器和旋转电机，所述旋转电机输出端与减速器输入端连接，所述减速器输出端与工装台连接。

11、作为本发明进一步的方案：所述顶压驱动单元包括固定于机台上的支撑架，所述支撑架上安装有顶压气缸，所述顶压气缸伸出端连接有安装板，所述安装板两端竖直安装有滑动贯穿支撑架的升降导杆，所述套装件和焊接单元均固定安装于安装板下端面。

12、作为本发明进一步的方案：所述吹气件包括开设于工装台中心处的中心连接腔以及设置于工装台上端面的锥形吹气台，所述锥形吹气台内开设有环形气腔，所述中心连接腔与环形气腔之间设置有若干连通气道，所述锥形吹气台内周向开设有若干与环形气腔连通的吹气孔，所述吹气孔出气口正对环形焊缝。

13、作为本发明进一步的方案：所述压杆内轴向贯穿开设有第一中心气道，所述第一中心气道下端设置有容纳伸缩杆的伸缩腔，所述伸缩杆内设置有与中心连接腔适配的供气件，所述供气件上端与第一中心气道连通。

14、作为本发明进一步的方案：所述供气件包括轴向开设于伸缩杆内的第二中心气道，所述第二中心气道上端与第一中心气道连通，所述第二中心气道下端侧壁周向开设有若干与连通气道导通的通孔。

15、作为本发明进一步的方案：所述套装件包括套设于压杆上端部的密封套，所述密封套上安装有与压杆适配的轴承座，所述密封套内开设有与第一中心气道连通的供气腔，密封套一侧连接有与供气腔内部连通的气管。

16、作为本发明进一步的方案：所述中空柱柔性对中件包括固定于压杆下端部的第一密封环以及固定套设于伸缩杆上的第二密封环，所述第一密封环内侧与伸缩杆外周面滑动密封连接，所述第一密封环与第二密封环之间连接有柔性气囊。

17、作为本发明进一步的方案：所述压杆内开设有安装腔，所述套管径向扩撑件设置有若干组且周向分布于安装腔内，所述套管径向扩撑件包括固定于安装腔内的l型支架，所述l型支架内分别开设有垂直分布的轴向滑槽和径向滑槽，所述轴向滑槽内滑动嵌设有轴向滑块，所述轴向滑块通过连接杆与伸缩杆固定连接，所述径向滑槽内滑动嵌设有径向滑块，所述径向滑块上固定设置有径向扩撑板，所述安装腔外侧开设有容纳径向扩撑板的槽口，所述轴向滑块与径向滑块之间铰接有连杆。

18、作为本发明进一步的方案：所述焊接单元包括固定于安装板上的固定架，所述固定架上倾斜设置有微调滑轨，所述微调滑轨上滑动安装有滑台，固定架顶部安装有用于驱动滑台的微调气缸，所述滑台上通过装夹架可拆式安装有焊枪。

19、本发明的有益效果：

20、通过压杆底端设置的伸缩杆自动触发中空柱柔性对中件从内部对中空柱进行径向柔性扩撑，同时触发套管径向扩撑件从内部撑紧套管，在轴向顶压过程中实现中空柱与套管的自动对中与周向锁紧，保障装配件、工装台及压杆三者同轴，从根本上提升环形焊缝的环向均匀性与焊接位置精度；

21、套管径向扩撑件在焊接过程中持续从内部支撑套管，防止其因热输入产生径向收缩或周向偏移；同时吹气件环绕焊缝区域进行连续环向吹气，不仅可及时吹扫焊渣、净化焊接区，还能加速焊缝及周围材料冷却，有效抑制套管因焊接高温引起的热熔变形，确保装配尺寸稳定。

1.一种零件焊接套管焊接加工装置，应用于装配件（600）的焊接加工，所述装配件（600）包括同轴适配的中空柱（610）和套管（620），所述中空柱（610）和套管（620）拼接处形成环形焊缝（630）；

2.根据权利要求1所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述旋转工装单元（200）还包括安装于安装套（210）底部的减速器（220）和旋转电机（230），所述旋转电机（230）输出端与减速器（220）输入端连接，所述减速器（220）输出端与工装台（240）连接。

3.根据权利要求1所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述顶压驱动单元（400）包括固定于机台（100）上的支撑架（410），所述支撑架（410）上安装有顶压气缸（420），所述顶压气缸（420）伸出端连接有安装板（430），所述安装板（430）两端竖直安装有滑动贯穿支撑架（410）的升降导杆（440），所述套装件（310）和焊接单元（500）均固定安装于安装板（430）下端面。

4.根据权利要求1所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述吹气件（250）包括开设于工装台（240）中心处的中心连接腔（251）以及设置于工装台（240）上端面的锥形吹气台（252），所述锥形吹气台（252）内开设有环形气腔（253），所述中心连接腔（251）与环形气腔（253）之间设置有若干连通气道（254），所述锥形吹气台（252）内周向开设有若干与环形气腔（253）连通的吹气孔（255），所述吹气孔（255）出气口正对环形焊缝（630）。

5.根据权利要求4所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述压杆（320）内轴向贯穿开设有第一中心气道（321），所述第一中心气道（321）下端设置有容纳伸缩杆（330）的伸缩腔（322），所述伸缩杆（330）内设置有与中心连接腔（251）适配的供气件（360），所述供气件（360）上端与第一中心气道（321）连通。

6.根据权利要求5所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述供气件（360）包括轴向开设于伸缩杆（330）内的第二中心气道（361），所述第二中心气道（361）上端与第一中心气道（321）连通，所述第二中心气道（361）下端侧壁周向开设有若干与连通气道（254）导通的通孔（362）。

7.根据权利要求5所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述套装件（310）包括套设于压杆（320）上端部的密封套（311），所述密封套（311）上安装有与压杆（320）适配的轴承座（312），所述密封套（311）内开设有与第一中心气道（321）连通的供气腔（313），密封套（311）一侧连接有与供气腔（313）内部连通的气管（314）。

8.根据权利要求1所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述中空柱柔性对中件（350）包括固定于压杆（320）下端部的第一密封环（351）以及固定套设于伸缩杆（330）上的第二密封环（352），所述第一密封环（351）内侧与伸缩杆（330）外周面滑动密封连接，所述第一密封环（351）与第二密封环（352）之间连接有柔性气囊（353）。

9.根据权利要求1所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述压杆（320）内开设有安装腔（323），所述套管径向扩撑件（340）设置有若干组且周向分布于安装腔（323）内，所述套管径向扩撑件（340）包括固定于安装腔（323）内的l型支架（341），所述l型支架（341）内分别开设有垂直分布的轴向滑槽（342）和径向滑槽（343），所述轴向滑槽（342）内滑动嵌设有轴向滑块（344），所述轴向滑块（344）通过连接杆（345）与伸缩杆（330）固定连接，所述径向滑槽（343）内滑动嵌设有径向滑块（346），所述径向滑块（346）上固定设置有径向扩撑板（347），所述安装腔（323）外侧开设有容纳径向扩撑板（347）的槽口（324），所述轴向滑块（344）与径向滑块（346）之间铰接有连杆（348）。

10.根据权利要求1所述的一种零件焊接套管焊接加工装置，其特征在于，所述焊接单元（500）包括固定于安装板（430）上的固定架（510），所述固定架（510）上倾斜设置有微调滑轨（520），所述微调滑轨（520）上滑动安装有滑台（530），固定架（510）顶部安装有用于驱动滑台（530）的微调气缸（540），所述滑台（530）上通过装夹架（550）可拆式安装有焊枪（560）。