專利名稱：二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種焊機(jī)，尤其涉及一種二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)。
技術(shù)背景石油鉆桿的鉆頭容易磨損，通常要在鉆頭上堆焊耐磨材料形成耐磨帶?，F(xiàn) 在常用的方法是等離子噴粉堆焊，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，缺點(diǎn)是焊縫成 型緩慢，焊縫的硬度低，耐磨性能較差。因此有必要開發(fā)出一種新的堆焊機(jī)和 堆焊方法，以提高堆焊的各項(xiàng)性能指標(biāo)。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是為了提供一種可提高堆焊的各項(xiàng)性能指標(biāo)的二氧 化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 一種二氧化碳鉆具耐磨 堆焊機(jī)，以管狀焊絲為焊接材料，采用PLC程序控制，包括底架、移動支架、 鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鉆具支架、上下移動機(jī)構(gòu)、左右擺動機(jī)構(gòu)、焊槍支架、水 冷焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、焊接電源和冷卻水站；移動支架、鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鉆 具支架分別安裝在底架上，上下移動機(jī)構(gòu)安裝在移動支架上可帶動焊槍上下移 動，左右擺動機(jī)構(gòu)安裝在上下移動機(jī)構(gòu)上可帶動焊槍左右擺動，焊槍支架安裝 在左右擺動機(jī)構(gòu)上，水冷焊槍固定在焊槍支架上，送絲機(jī)構(gòu)安裝在上下移動機(jī) 構(gòu)上向水冷焊槍提供管狀焊絲，焊接電源與送絲機(jī)構(gòu)電連接向管狀焊絲提供焊 接用電，冷卻水站通過輸水管路與水冷焊槍相連向水冷焊槍提供冷卻水。所述的鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括車頭箱、安裝在車頭箱內(nèi)的減速機(jī)構(gòu)、連接 在減速機(jī)構(gòu)輸入端的變頻電機(jī)和連接在減速機(jī)構(gòu)輸出端的夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu) 用于夾持鉆具并帶動鉆具旋轉(zhuǎn)。所述的上下移動機(jī)構(gòu)包括安裝在移動支架上的上下移動支架和安裝在上下移動支架上方的電機(jī)，上下移動支架上安裝有豎向滾珠絲桿，在滾珠絲桿的 上端設(shè)有用于與電機(jī)傳動相連的連接套，在滾珠絲桿的中部套裝有用于安裝左 右擺動機(jī)構(gòu)的滑臺，該滑臺可隨滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動而上下移動。所述的左右擺動機(jī)構(gòu)包括安裝在上下移動機(jī)構(gòu)滑臺上的左右擺動支架、安 裝在左右擺動支架左端的左右擺動伺服電機(jī)，左右擺動支架上安裝有橫向滾珠 絲桿，在滾珠絲桿的左端設(shè)有用于與電機(jī)傳動相連的聯(lián)軸器，在滾珠絲桿的中 部套裝有用于安裝焊槍支架的滑臺，該滑臺可隨滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動而左右移動。本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1、 改變了焊接工藝，實(shí)現(xiàn)了自動焊接，極大地降低了工人的勞動強(qiáng)度；2、 多道焊縫一次焊接完成，加快了焊接速度；3、 提高了焊接質(zhì)量，提高了堆焊的各項(xiàng)性能指標(biāo)；4、 利用PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了程控焊接；5、 整機(jī)安裝運(yùn)輸方便，可分解為多段運(yùn)輸安裝。


圖1為本實(shí)用新型二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型中的鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型中的上下移動機(jī)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型中的左右擺動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 參見圖1，本實(shí)用新型的二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)，以管狀焊絲為焊接材 料，釆用PLC程序控制，包括底架1、移動支架2、鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3、鉆 具支架4、上下移動機(jī)構(gòu)5、左右擺動機(jī)構(gòu)6、焊槍支架7、水冷焊槍8、送絲 機(jī)構(gòu)9、焊接電源10、冷卻水站11以及油站總成12。移動支架2、鉆具夾緊 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3和鉆具支架4分別安裝在底架1上，其中移動支架2用于承載上下 移動機(jī)構(gòu)5、左右擺動機(jī)構(gòu)6、送絲機(jī)構(gòu)9、冷卻水站11以及油站總成12并可 帶領(lǐng)它們一起移動；鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3用于夾持鉆具13并帶動鉆具旋轉(zhuǎn)；鉆具支架4用于支承鉆具13用于保持鉆具的平衡轉(zhuǎn)動。上下移動機(jī)構(gòu)5安裝 在移動支架2上可帶動焊槍8上下移動，左右擺動機(jī)構(gòu)6安裝在上下移動機(jī)構(gòu) 5上可帶動焊槍8左右擺動，焊槍支架7安裝在左右擺動機(jī)構(gòu)6上可隨左右擺 動機(jī)構(gòu)6左右擺動，水冷焊槍8固定在焊槍支架7上，送絲機(jī)構(gòu)9安裝在上下 移動機(jī)構(gòu)5上向水冷焊槍8提供管狀焊絲14，焊接電源IO采用唐山松下的YD —500KR焊接電源(3相、50HZ、 380V)，它與送絲機(jī)構(gòu)9電連接向管狀焊絲 14提供焊接用電，冷卻水站ll通過輸水管路15與水冷焊槍8相連向水冷焊槍 8提供冷卻水，油站總成12向整個(gè)裝置提供用油。參見圖2，配合參見圖1，本實(shí)用新型中的鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3包括車頭 箱31、安裝在車頭箱內(nèi)的減速機(jī)構(gòu)32、連接在減速機(jī)構(gòu)輸入端的變頻電機(jī)33 和連接在減速機(jī)構(gòu)輸出端的夾緊機(jī)構(gòu)34，夾緊機(jī)構(gòu)34為自動三爪夾盤，用于 夾持鉆具13并帶動鉆具旋轉(zhuǎn)。參見圖3，配合參見圖1，本實(shí)用新型中的上下移動機(jī)構(gòu)5包括安裝在移 動支架2上的上下移動支架51和安裝在上下移動支架51上方的電機(jī)52，上下 移動支架51上安裝有豎向滾珠絲桿53，在滾珠絲桿的上端設(shè)有用于與電機(jī)傳 動相連的連接套54，滾珠絲桿53的下端連接在軸承座55上。在滾珠絲桿的中 部套裝有用于安裝左右擺動機(jī)構(gòu)的滑臺56，該滑臺56可隨滾珠絲桿53的轉(zhuǎn)動 而上下移動。在上下移動支架51的上端設(shè)有電機(jī)安裝板57。參見圖4，配合參見圖1，本實(shí)用新型中的左右擺動機(jī)構(gòu)6包括安裝在上 下移動機(jī)構(gòu)滑臺56上的左右擺動支架61、安裝在左右擺動支架左端的左右擺 動伺服電機(jī)62,左右擺動支架上安裝有橫向滾珠絲桿63，在滾珠絲桿的左端 設(shè)有用于與電機(jī)傳動相連的聯(lián)軸器64，滾珠絲桿63的右端連接在軸承座65上。 在滾珠絲桿的中部套裝有用于安裝焊槍支架的滑臺66，該滑臺可隨滾珠絲桿的 轉(zhuǎn)動而左右移動。本實(shí)用新型中的鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3由PLC控制輸出的旋轉(zhuǎn)速度在O.l — 1.5r/min范圍內(nèi)可調(diào)。左右擺動機(jī)構(gòu)6由PLC控制輸出的擺頻在0—120次/分 鐘范圍內(nèi)可調(diào)，擺幅在0—100mm范圍內(nèi)可調(diào)，擺動速度在0.1 —3m/min范圍 內(nèi)無級可調(diào)。焊接電源10由PLC控制輸出的焊接電壓和電流以及焊接的起弧 動作和收弧動作。本實(shí)用新型二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)的工作原理是由唐山松下的YD-500KR焊接電源提供焊接用電通過水冷焊槍在鉆具上實(shí)施敷焊，敷焊的高度主 要由焊接電壓、電流及擺動速度決定，電壓、電流參數(shù)在YD — 500KR上調(diào)節(jié)； 由變頻電機(jī)驅(qū)動鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，變頻電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度由面板上的變頻電機(jī) 界面調(diào)節(jié)，方向由控制箱控制；由左右擺動伺服電機(jī)實(shí)行擺動及自動換道的工 位移動，其參數(shù)在操作盒上人機(jī)界面設(shè)定；由焊接電源、鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及 左右擺動機(jī)構(gòu)聯(lián)合動作，實(shí)施對鉆具的l一4道敷焊。
權(quán)利要求1.一種二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)，以管狀焊絲為焊接材料，采用PLC程序控制，其特征在于包括底架、移動支架、鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鉆具支架、上下移動機(jī)構(gòu)、左右擺動機(jī)構(gòu)、焊槍支架、水冷焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、焊接電源和冷卻水站；移動支架、鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鉆具支架分別安裝在底架上，上下移動機(jī)構(gòu)安裝在移動支架上可帶動焊槍上下移動，左右擺動機(jī)構(gòu)安裝在上下移動機(jī)構(gòu)上可帶動焊槍左右擺動，焊槍支架安裝在左右擺動機(jī)構(gòu)上，水冷焊槍固定在焊槍支架上，送絲機(jī)構(gòu)安裝在上下移動機(jī)構(gòu)上向水冷焊槍提供管狀焊絲，焊接電源與送絲機(jī)構(gòu)電連接向管狀焊絲提供焊接用電，冷卻水站通過輸水管路與水冷焊槍相連向水冷焊槍提供冷卻水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)，其特征在于 所述的鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括車頭箱、安裝在車頭箱內(nèi)的減速機(jī)構(gòu)、連接在減 速機(jī)構(gòu)輸入端的變頻電機(jī)和連接在減速機(jī)構(gòu)輸出端的夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)用于 夾持鉆具并帶動鉆具旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)，其特征在于 所述的上下移動機(jī)構(gòu)包括安裝在移動支架上的上下移動支架和安裝在上下移 動支架上方的電機(jī)，上下移動支架上安裝有豎向滾珠絲桿，在滾珠絲桿的上端 設(shè)有用于與電機(jī)傳動相連的連接套，在滾珠絲桿的中部套裝有用于安裝左右擺 動機(jī)構(gòu)的滑臺，該滑臺可隨滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動而上下移動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)，其特征在于 所述的左右擺動機(jī)構(gòu)包括安裝在上下移動機(jī)構(gòu)滑臺上的左右擺動支架、安裝在 左右擺動支架左端的左右擺動伺服電機(jī)，左右擺動支架上安裝有橫向滾珠絲 桿，在滾珠絲桿的左端設(shè)有用于與電機(jī)傳動相連的聯(lián)軸器，在滾珠絲桿的中部 套裝有用于安裝焊槍支架的滑臺，該滑臺可隨滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動而左右移動。
專利摘要一種二氧化碳鉆具耐磨堆焊機(jī)，包括底架、移動支架、鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鉆具支架、上下移動機(jī)構(gòu)、左右擺動機(jī)構(gòu)、焊槍支架、水冷焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、焊接電源和冷卻水站；移動支架、鉆具夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鉆具支架分別安裝在底架上，上下移動機(jī)構(gòu)安裝在移動支架上可帶動焊槍上下移動，左右擺動機(jī)構(gòu)安裝在上下移動機(jī)構(gòu)上可帶動焊槍左右擺動，焊槍支架安裝在左右擺動機(jī)構(gòu)上，水冷焊槍固定在焊槍支架上，送絲機(jī)構(gòu)安裝在上下移動機(jī)構(gòu)上向水冷焊槍提供管狀焊絲，焊接電源與送絲機(jī)構(gòu)電連接向管狀焊絲提供焊接用電，冷卻水站通過輸水管路與水冷焊槍相連向水冷焊槍提供冷卻水。本實(shí)用新型的堆焊機(jī)具有焊接質(zhì)量高、調(diào)節(jié)方便、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B23K9/12GK201089056SQ200720076609
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者曹育紅, 梁龍昌 申請人:海隆石油工業(yè)集團(tuán)有限公司