一种基于背滑块的垂直气电立焊专用设备，包括一个板状架体，板状架体直边侧下部挂接了一个背滑块；背滑块材质为紫铜，呈长方体状，体内设有冷却水通道，连接了外部冷却水出/入管；背滑块背面上部有一竖向凹槽，板状架体直边侧下部的条状板材限定在凹槽内；且板状架体直边侧下部的钩形结构位于所述背滑块背部的孔内，以间隙配合方式固定；背滑块的正面中部设置有竖向梯形槽，槽底边角处采用圆弧过渡。本发明专利技术主要用于大型船舶总组、合拢垂直对接焊缝的一次焊接，围绕背面滑块开发一种可重复使用的，适合垂直气电立焊焊接施工需要的垂直气电立焊背滑块机构，达到背面焊缝成形不低于原来使用一次性陶瓷衬垫的水平，替代陶瓷衬垫，降低施工成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电焊设备，更具体地说，涉及实现垂直气电立焊的设备
技术介绍
垂直气电立焊是一种在母材坡口背面粘贴陶瓷衬垫，在坡口正面进行焊接，实现 焊缝正反面一次成形的高效率焊接方法，在船体平直立焊位置合拢对接焊缝中广泛应用。图1为垂直气电立焊的原理图。其中，被焊接的母材112背后垫设陶瓷衬垫111， 母材112正面压设有滑块113，焊枪114送至焊缝处，图中示出了熔渣115、电弧116、熔融金 属117、凝固焊缝118，以及保护气体输送口 119和冷却水输入口 120、冷却水排出口 121。现有技术中上述背面选用的陶瓷衬垫111，对焊缝起到强迫成形的作用。由于陶瓷 衬垫为一次性消耗材料，且需要进行衬垫安装施工，造成施工成本的增加。
技术实现思路
本专利技术设备主要用于大型船舶总组、合拢垂直对接焊缝的一次焊接。本专利技术主要 围绕背面滑块的设计、制作、焊接工艺试验进行，目标是研究、开发一种可重复使用的，适合 垂直气电立焊焊接施工需要的3G EGW背滑块机构，达到背面焊缝成形不低于原来使用一次 性陶瓷衬垫的水平，替代陶瓷衬垫，降低施工成本。为了达到上述目的，本专利技术提供一种基于背滑块的垂直气电立焊专用设备，包括 一个板状架体。使用状态下所述板状架体位于待焊接钢板背面的直边侧下部挂接了一个背 滑块。所述背滑块材质为紫铜，呈长方体状，体内设有冷却水通道，所述冷却水通道连接了 外部冷却水出/入管。所述背滑块背面上部有一竖向凹槽，所述板状架体直边侧下部的条 状板材限定在凹槽内；且所述板状架体I直边侧下部的钩形结构位于所述背滑块背部的孔 内，以间隙配合方式固定；背滑块的正面中部设置有梯形槽，槽底边角处采用圆弧过渡。上述结构改进主要在于背滑块的使用，替代传统的陶瓷衬垫，达到重复使用，保证 焊接质量的目的。焊接时，板状架体与待焊接钢板相对固定之后，背滑块整好处于焊缝的背 侦牝垫于焊缝处，焊枪在前部焊接，确保了焊接操作。此外，背滑块梯形槽的设置预留了焊接 过程中熔渣的留存空间，结合圆弧过渡的底角，保证焊缝焊之处成过渡圆滑形式。背滑块与 挂臂之间采用有隙的轴孔连接，并挂臂杆部分与背滑块的相应凹槽之间留有适当间隙，达 到背滑块可适当滑移位置，保证即使挂臂产生微小抖动，不影响背滑块与被焊钢板之间的 紧密贴合，保证焊接过程稳定。优选方式下，板状架体的钩形结构与背滑块背部的孔之间间隙为±0. 5mm。此外，为了方便板状架体与待焊接钢板之间的定位，板状架体还包括使用阶段位 于待焊接钢板前方的异形侧。而所述板状架体直边侧的架体上部穿设轮轴并设置定位轮； 所述定位轮和所述背滑块的前端面处于一个平面内，用于贴合待焊接的钢板的背部；异形 侧的架体上相对于所述定位轮和所述背滑块之间的位置设置用于支顶两侧待焊接钢板的 导向顶紧机构。所述导向顶紧机构可以是固定于所述板状架体上位于两侧分设的液压支顶设备 或气压支顶设备，或弹簧支顶设备。最优方式，所述导向顶紧机构选用设置于所述板状架 体中部槽体内的导向顶紧轮机构；具体包括一个中部为圆柱体、两端为板状结构的顶紧轮 旋体，顶紧轮旋体中部的圆柱体外部套接在弹性顶紧装置本体前端的筒形内，而所述弹性 顶紧装置本体的后部为一个垂直于所述前端筒形结构设置的筒体，所述筒体内设置支撑弹 簧；所述筒体的后端面通过螺纹旋接了一个距离调整螺杆，所述距离调整螺杆的后端设置 有卡接结构，用于卡接固定在所述板状架体上；而所述顶紧轮旋体两侧的所述板状结构分 别穿设了轮体轴并设置导向顶紧轮；导向顶紧轮的前端构成支顶所述待焊钢板的端面。本专利技术设备主要用于大型船舶总组、合拢垂直对接焊缝的一次焊接。本专利技术主要 围绕背面滑块的设计、制作、焊接工艺试验进行，目标是研究、开发一种可重复使用的，适合 垂直气电立焊焊接施工需要的3G EGW背滑块机构，达到背面焊缝成形不低于原来使用一次 性陶瓷衬垫的水平，替代陶瓷衬垫，降低施工成本。本专利技术在背滑块本体上设置梯形成形槽，预留焊接过程中熔渣的留存空间，保证 焊缝焊趾初过渡圆滑；背滑块与挂臂之间采用有隙的轴孔连接，并挂臂杆部分与背滑块的 相应凹槽之间留有适当间隙，达到背滑块可适当滑移位置，保证即使挂臂产生微小抖动，不 影响背滑块与被焊钢板之间的紧密贴合，保证焊接过程稳定。此外，本设备依靠位于被焊钢 板背面的背滑块、定位轮，正面的导向顶紧轮，共同作用夹持住被焊钢板，实现3G-EGW背滑 块装置和背滑块沿焊缝随运动，起到焊缝跟踪作用，并保证焊接过程中背滑块与钢板实施 紧密贴合。附图说明图1是垂直气电立焊的原理结构示意图。图2是本专利技术垂直气电立焊专用设备的整体结构示意图。图3是图2中本专利技术垂直气电立焊专用设备的板状架体结构示意图。图4是导向顶紧轮的设置方式结构示意图。图5是导向顶紧轮后侧弹性顶紧装置的安装第一状态结构示意图。图6是导向顶紧轮的安装第一状态结构示意图。图7是导向顶紧轮的安装第二状态结构示意图。图8是导向顶紧轮后侧弹性顶紧装置的安装第二状态结构示意图。图9是导向顶紧轮及其后侧弹性顶紧装置安装完成的状态结构示意图。图10是背滑块与本专利技术设备架体的配合状态结构示意图。图11是图11所示状态的俯视结构示意图。图12是图11所示状态的右视结构示意图。图13是本专利技术垂直气电立焊专用设备中冷却水循环系统的结构示意图。图14是图13中A-A向剖视结构示意图。图15是图14中B-B向剖视结构示意图。图16是图13所示结构的端侧投影结构示意图(右侧)。图17是图13所示结构的端侧结构示意图(右侧)，显示了间隙配合。图18是冷却水循环系统的快速接头组件结构示意图。图19是图2中定位轮处的局部放大俯视结构示意图。图20是图2中导向顶紧轮处的局部放大俯视结构示意图。图21是图2中背滑块处的局部放大俯视结构示意图。图22是图2中定位轮与导向顶紧轮配合工作的原理结构示意图。图23是本专利技术垂直气电立焊专用设备的位移调整组件原理结构示意图。图24是图23所示结构的俯视结构示意图。图25是导向顶紧轮对被焊钢板间隙角度小时的工作状态示意图。图26是导向顶紧轮对被焊钢板间隙角度大时的工作状态示意图。图27是导向顶紧轮对被焊钢板坡口角度大时的工作状态示意图。图28是导向顶紧轮对被焊钢板坡口角度小时的工作状态示意图。图29是导向顶紧轮对被焊钢板不同板厚的工作状态示意图。图30是导向顶紧轮保证背滑块挂臂与坡口中线的对位的状态示意图。图31是图30所示状态侧视图。图中，板状架体1、轮轴2、定位轮3、背滑块4、导向顶紧轮5、矩形冷却水穿越管构 件6、滑槽8、移动施工车9、钢板10、轮体轴11、冷却水入口 12、冷却水出口 13、定位销14、 距离调整螺杆15、卡接件16、弹簧17、弹性顶紧装置本体18、顶紧轮旋体19、条状板材20、 孔21、圆弧22、金属导管23、倒U型挂体24、旋紧螺母/旋紧螺栓组件25、水管接头26、橡 胶圈27、矩形压紧块28、定位槽/定位孔/定位销机构29、盘状手柄30、压紧杆31、刚性本 体32、橡胶垫33、挂架41、横向螺杆42、竖向调节螺杆43、水平旋转钮45、垂直旋转钮46、连 接小车的固定杆47、支撑限位支架55、板状结构56、支撑柱57。具体实施方式如图2和图3所示，垂直气电立焊专用设备包括一个板状架体I，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于背滑块的垂直气电立焊专用设备，包括一个板状架体(1)，其特征在于，使用状态下所述板状架体(1)位于待焊接钢板(10)背面的直边侧下部挂接了一个背滑块(4)；所述背滑块(4)材质为紫铜，呈长方体状，体内设有冷却水通道，所述冷却水通道连接了外部冷却水出/入管；所述背滑块(4)背面上部有一竖向凹槽，所述板状架体(1)直边侧下部的条状板材(20)限定在凹槽内；且所述板状架体(1)直边侧下部的钩形结构位于所述背滑块背部的孔(21)内，以间隙配合方式固定；背滑块(4)的正面中部设置有竖向梯形槽，槽底边角处采用圆弧过渡(22)。
【技术特征摘要】
1.一种基于背滑块的垂直气电立焊专用设备，包括一个板状架体(I)，其特征在于，使用状态下所述板状架体(I)位于待焊接钢板(10)背面的直边侧下部挂接了一个背滑块(4)； 所述背滑块(4)材质为紫铜，呈长方体状，体内设有冷却水通道，所述冷却水通道连接了外部冷却水出/入管； 所述背滑块(4)背面上部有一竖向凹槽，所述板状架体(I)直边侧下部的条状板材(20)限定在凹槽内；且所述板状架体(I)直边侧下部的钩形结构位于所述背滑块背部的孔(21)内，以间隙配合方式固定； 背滑块(4)的正面中部设置有竖向梯形槽，槽底边角处采用圆弧过渡(22)。2.根据权利要求1所述基于背滑块的垂直气电立焊专用设备，其特征在于，所述钩形结构与所述背滑块背部的孔(21)之间间隙为±0. 5mm。3.根据权利要求1或2所述基于背滑块的垂直气电立焊专用设备，其特征在于，所述板状架体(I)还包括使用阶段位于待焊接钢板(10)前方的异形侧； 其中，所述直边侧的架体上部穿设轮轴(2)并设置定位轮(3);所述定位轮(3)和所述背滑块(4)的前端面处于一个平面内，用于贴合待焊接的钢板(10)的背部...
【专利技术属性】
技术研发人员：王淑梅，陈绍全，朱洪宇，牟善瑜，邹景丽，于立新，王益多，
申请(专利权)人：大连船舶重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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