毕业设计论文埋弧焊车结构设计.docx

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1、埋弧焊车结构设计Structura1designofsubmergedarcwe1dingvehic1e学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：摘要在工业领域中，埋弧焊广泛应用于管道、压力容器、桥梁、铁路车辆、造船等领域，是最主要的焊接生产手段。埋弧焊具有焊接性能稳定，生产效率高的特点,适用于不锈钢、铜、低碳钢的焊接。埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。埋弧焊车是实现垂直焊接、横向焊接和水平焊接等多种位置焊接的装置。一般，焊车使用轨道限制其

2、运动轨迹。现需设计一种能够不使用轨道，而靠自身设计进行焊缝跟踪的焊接小车，小车的结构直接影响焊接小车行走的平稳度和位置度，也影响到焊接质量。随着制造业的不断发展，传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、数量要求，提高焊接自动化程度已成为现代焊接工艺发展的关键问题。焊接机器人的发明使焊接自动化产生革命性的进步，它的出现极大地提高了焊接生产的自动化水平，使焊接工艺的生产效率和生产质量产生了质的飞跃。本文设计了一种能够完成焊缝跟踪的焊接小车的结构设计。首先，本文先介绍了埋弧焊的工作原理和有关工艺的概念。其次，本文介绍了焊接小车行走部分的设计及焊枪的进给系统的设计情况，对小车车体组成和各部分

3、结构功能进行了说明和分析。最后，对焊接小车的部分其他机构如送丝机构做了简单的分析，介绍了其原理及组成，并对剩余部分部件（送丝轮及其轮轴）做了介绍。本课题的埋弧焊车设计参数：行走速度25200cmmin;焊丝直径3.26mm；送丝速度20200cmmino要求焊接小车应实现行走、送丝（调速）功能，具备对埋弧焊焊缝的导向功能。小车应行走平稳，焊接时焊枪径向调整较小。关键词：埋弧焊；焊接；结构设计；行走机构；送丝机构AbstractIntheindustria1fie1d,submergedarcwe1dingiswide1yusedinthefie1dsofpipe1ine,pressureves

4、se1,bridge,rai1wayvehic1e,shipbui1dingandsoon.Submergedarcwe1dinghasthecharacteristicsofstab1ewe1dingperformanceandhighproductionefficiency.Itissuitab1eforthewe1dingofstain1essstee1,copperand1owcarbonstee1.Submergedarcwe1dingisakindofwe1dingmethodinwhichthearcburnsunderthef1ux1ayer.Itsinherentadvant

5、agesofstab1ewe1dingqua1ity,highwe1dingproductivity,noarcand1itt1esmokeanddustmakeitthemainwe1dingmethodinthemanufactureofimportantstee1structuressuchaspressurevesse1s,pipesectionsandboxbeamsandco1umns.Submergedarcwe1dingvehic1eisadevicetorea1izevertica1we1ding,horizonta1we1dingandhorizonta1we1ding.G

6、enera11y,thewe1dingcarusesthetrackto1imititsmotiontrack.Nowitisnecessarytodesignawe1dingtro11eythatcantrackthewe1dbyitsowndesignwithoutusingthetrack.Thestructureofthetro11eydirect1yaffectsthestabi1ityandpositionofthewe1dingtro11ey,aswe11asthewe1dingqua1ity.Submergedarcwe1dingvehic1eisakeyequipmentin

7、automaticwe1dingandanimportantguaranteetoimproveengineeringefficiency,we1dingqua1ityandautomation1eve1.Inordertomeettherapiddeve1opmentofheavymachinerymanufacturing,shipbui1ding,bridge,transportation,andcomponentindustries,itisurgenttodeve1opnewtypeautomaticwe1dingcarsthatcanbewe1comedbyusersandhave

8、advancedperformance,highstabi1ityandre1iabi1ity,andeasytouse.Thedesignparametersofsubmergedarcwe1dingvehic1einthisdesign:wa1kingspeed25200cmZmin;Thediameterofwe1dingwireis3.26mm;Thewirefeedingspeedis20200cm/min.Itisrequiredthatthewe1dingtro11eysha11rea1izethefunctionsofwa1kingandwirefeeding(speedreg

9、u1ation),andhavethefunctionofguidingthesubmergedarcwe1dingwe1d.Thetro11eysha11trave1stab1y,andtheradia1adjustmentofthewe1dinggunissma11duringwe1ding.Keywords:submergedarcwe1ding;We1ding;Structura1design;Trave1ingmechanism;Wirefeedingmechanism目录摘要AbstractIII绪论2第一章埋弧焊综述及小车介绍31.1 埋弧焊工艺介绍31.1.1 埋弧焊原理41.

10、1.2 埋弧焊优点错误!未定义书签。1.2 埋弧焊车发展现状错误!未定义书签。1.2.1 埋弧焊车介绍错误!未定义书签。1.2.2 本文工作错误!未定义书签。第二章埋弧焊车设计分析112.1 机械传动方案设计112.2 小车驱动设计122.2.1 电屣择122.2.2 联轴器选择142.2.3 蜗轮蜗杆设计142.2.4 前轮轴和后轮轴设计162.2.5 轴承计算及校核202.3 底盘总成192.4 焊接结构设计223.1 进给机构设计223.1.1 进给机构总体设计223.1.2 横向进给机构设计243.1.3 纵向进给机构设计243.2 焊枪等其余部件选择24结论26致谢293.3 献30

11、在工业领域中，埋弧焊广泛应用于管道、压力容器、桥梁、铁路车辆、造船等领域，是最主要的焊接生产手段。埋弧焊具有焊接性能稳定，生产效率高的特点，适用于不锈钢、铜、低碳钢的焊接。焊接中的焊接工艺非常重要，有效的保证了焊接质量，焊接接头成形的效果。埋弧焊的焊接是由自动送进的焊丝在预先放置的颗粒状焊剂下电弧进行燃烧，电弧不外漏，所用金属电极是不间断送进的光焊丝的焊接工艺，是一种在提高生产效率的同时，保持焊接性能稳定的焊接方法。自从埋弧焊工艺出现之后，就在不断地发展中，至今此项工艺已经比较成熟。因为它的高效焊接技术，在工业生产中应用非常广泛，进入21世纪的今天，科学技术得到飞速发展，人们更加重视高效化焊接

12、，对焊接工艺不断进行突破性研究，虽然出现了多种优质、高效的新焊接工艺，但是埋弧焊的应用依然没有受到影响。埋弧焊车在自动焊焊接中是关键设备是提高工程效率、焊接质量和自动化水平的重要保证。为了满足重型机械制造、造船、桥梁、交通运输、构件等行业飞速发展的要求迫切需要研制能够受用户欢迎的、具有先进性能、高稳定性和可靠性、使用方便等优点的新型自动焊车。本文将按照以下参数行走速度25200cmmin;焊丝直径3.26mm;送丝速度20200cmmin进行焊接小车设计。第一章埋弧焊综述及设计目标3.4 埋弧焊工艺介绍埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的电弧焊方法。埋弧焊工艺主要应用于钢板结构的焊接。可以焊接

13、的材质有:碳素结构钢、低合金结构钢、耐热钢、不锈钢、复合钢板等。埋弧焊工艺广泛应用于船舶、锅炉、起重机械、冶金机械、石油管道、化工容器等工业制造部门。埋弧焊工艺的实施过程由以下四个要素组成：(1)焊接电源接在导电嘴与工件之间使通过导电嘴送出的焊丝与工件之间生成电弧为焊接过程提供热能。(2)焊丝由焊丝盘经过送丝机构和导电嘴送入焊接区。(3)颗粒状的焊剂由焊剂漏斗经过软管均匀地堆敷在待焊区域。(4)焊丝、焊丝盘及送丝机构、焊剂及焊剂漏斗、焊接控制盘等通常装在一台焊接小车上以实现焊接电弧的移动。在正常的焊接条件下焊接小车的移动速度就是该工艺条件下的焊接速度2o在管道制造和锅炉膜式壁等实际焊接中电弧不

14、移动焊接过程是在焊件(钢板和钢管)的移动条件下实现的。2.埋弧焊实施工艺2.1 焊前准备埋弧焊在焊接前的准备工作相当重要，包括焊剂烘干、焊件的坡口加工、待焊部位的清理工作、焊件的装配以及焊丝材料的清理。2.1.1 坡口的选择与加工由于埋弧焊能够适用较大的电流焊接，电弧具有强大的穿透力，所以在焊接厚度不大时，可以选择不开口焊接。但当焊件越来越厚时，为保证焊件焊透，应该采取开坡口来进行焊接，坡口一般为Y型、X型较多。坡口加工应严格按施工标准进行，埋弧焊坡口设计一定要依据母材稀释率较大的特点，考虑母材对焊缝性能的影响作用，确保焊缝根部焊透和消除夹渣。依据埋弧焊电流使用范围，当板厚小于14mm,可以不

15、开V口，装配时留有一定间隙：板厚为11-22mm,一般开V性坡口；板厚22-5Omm时开X型坡口。坡口加工可以使用刨边机、气割机等。2.1.2 焊件的清理坡口内的铁末，水锈，油污等在焊件装配前均应彻底去除干净，凹凸部分焊前应采取打磨方式保证其平整度。焊件装配及对接中应严格控制接缝间隙均匀，保证高低平整不错边1o2.1.3 焊件的装配埋弧焊要求接头部位间隙合适，无错边情况，装配时依据板厚度不同的情况，进行定间距、定位焊的实施。另外在接头部位采取加引弧板和熄弧板，目的是避免起弧和息弧出时出现缺陷。2.1.4 焊接材料的清理焊丝、焊剂是埋弧焊所使用的焊接材料，在焊之前应检验并烘干焊剂以及做好焊丝表面

16、的清理工作，避免因杂质影响到焊缝金属的组织、性能。焊丝在成型后应妥善保存，注意要进行必要的防腐蚀、防锈的处理工作，以保证焊丝表面的清洁，对于清理可利用除锈机进行。焊剂的保存要在规定的温度烘干及做好保温工作，注意采取防潮措施，这样做是为了更好地保证焊接质量。2.1.5 对接接头单面焊对接接头埋弧焊，焊件选择开口或不开口。开坡口根据焊件不同要求，所达到的工艺目的也不同。如进行合金钢焊接时，可以控制融合比；而在进行低碳钢焊接时，可以控制焊缝余高等。对接接头单面焊一般选用以下方法：在焊剂垫上焊，在临时衬垫上焊，悬空焊等。2.1.6 对接接头双面焊一般情况下双面焊是焊件厚度在10-40mm的对接接头情况下所采用的方法。接头形式依据钢种、