技术领域
[0001] 本
发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种罐箱焊接用气保护装置。
背景技术
[0002] 不锈
钢罐箱生产行业，常规圆形
不锈钢罐体环缝采用等离子弧焊，单面焊双面成形，背面
焊缝需惰性气体保护，否则焊缝极易
氧化失效，保护装置一般采用十字
支架配重、自旋转
跟踪给气保护。但非圆罐体与常规圆形罐体结构形式不一样，常规气保护装置无法实现跟踪保护，现为人工托举简易
保护罩进行焊接过程中背面焊缝及热影响区的防氧化保护，员工疲劳强度大、保护效果不理想。
发明内容
[0003] 为了解决上述技术问题，本发明在于提供一种罐箱焊接用气保护装置，以解决
现有技术对罐箱焊接接头的保护，因人工托举气保护装置而造成的费时费
力，效果不佳等问题。
[0004] 针对上述技术问题，本发明提出一种罐箱焊接用气保护装置，设置于卧式罐箱内的上部以对罐箱内的焊接接头进行实时保护，该罐箱内设有沿其周向延伸的T型梁，该T型梁包括相互垂直连接的
腹板和翼板，所述腹板连接于所述罐箱和所述翼板之间；该气保护装置包括：保护罩、悬挂行走机构和
电机；保护罩扣合于所述焊接接头处，用于向所述焊接接头处提供保护气体；悬挂行走机构包括：
框架和设置于所述框架内的行走轮和压力轮，所述行走轮和所述压力轮分别从所述翼板的两个面相互夹紧，以使所述悬挂行走机构挂设于T型梁上；所述行走轮和所述压力轮能够相互配合并沿所述翼板的延伸方向行走；所述框架通过连接件与所述保护罩连接；电机驱动所述行走轮转动以带动所述悬挂行走机构沿T型梁行走而与T型梁发生相对位移，从而实现在所述罐箱绕其轴向旋转的焊接过程中，所述悬挂行走机构始终位于罐箱的上部。
[0005] 在优选方案中，所述行走轮压置于所述翼板朝向所述腹板的表面，所述压力轮压置于所述翼板远离所述腹板的表面；其中，所述压力轮在垂直于所述翼板的方向上
位置可调。
[0006] 在优选方案中，所述行走轮包括：主动轮和从动轮；所述主动轮和所述从动轮均分设于所述腹板的两侧，且同侧的所述主动轮和所述从动轮并排设置；所述压力轮对应位于各所述行走轮和各所述从动轮围成的中心位置的下方。
[0007] 在优选方案中，所述框架包括：两个
立板和一个底部
固定板，所述两个立板分别位于T型梁的两侧且向下延伸设置，所述底部固定板与所述两个立板的底部连接；所述行走轮、所述从动轮和所述压力轮均位于两立板之间，所述压力轮通过一连接轴与所述两个立板连接；其中，两所述立板对应所述压力轮的位置均具有竖直的长圆孔，所述连接轴能够沿所述长圆孔的长度方向调整位置，并通过
紧固件配合紧固，从而将所述压力轮固定于所述两个立板上的一高度位置。
[0008] 在优选方案中，所述压力轮与所述两个立板具有间隔，所述连接轴于所述压力轮和所述立板之间套设有轴套；所述悬挂行走机构还包括：压紧机构，所述压紧机构能够通过所述轴套对所述压力轮提供向上的压紧力。
[0009] 在优选方案中，所述压紧机构包括：
连杆、
弹簧、活动板和压紧
螺栓；所述连杆的顶端与所述轴套的底部配合连接，所述连杆向下延伸并与所述底部固定板连接固定；所述活动板套设于所述连杆上并位于所述底部固定板和所述轴套之间；所述压紧螺栓与所述底部固定板螺接配合，所述压紧螺栓上端抵顶所述活动板并使得所述活动板沿所述连杆轴向的位置可调；所述弹簧套设于所述连杆上并位于所述活动板和所述轴套之间，所述弹簧呈压缩状态而向所述轴套提供向上的压紧力。
[0010] 在优选方案中，其中一所述立板与所述底部固定板通过
铰链连接。
[0011] 在优选方案中，所述立板的侧边设有导向机构，所述导向机构包括：支座和
导向管，所述支座与所述立板固定连接且其具有一竖直轴，所述导向管竖直套设于所述竖直轴上，且所述导向管对应所述翼板的侧边设置；其中，所述导向管凸出于所述立板朝向T型梁的表面设置。
[0012] 在优选方案中，所述电机为直流调速电机。
[0013] 在优选方案中，所述保护罩包括：罩体、软性耐热件和通气管。罩体具有开口，其开口朝向所述焊接接头而扣合于所述焊接接头所在的焊接面上，从而使所述罩体和所述焊接面围成一密封空间；软性耐热件由耐高温材质制成，所述软性耐热件绕所述罩体开口的外缘周设置，以使所述罩体的开口通过所述软性耐热件软连接于所述焊接面上；通气管穿设于所述罩体上，以使外部的惰性气体经所述通气管输入至所述密封空间内。
[0014] 在优选方案中，所述软性耐热件为
石棉布、多层的玻璃
纤维耐热布、多层
铝防火布或多层铝箔耐高温纤维布。
[0015] 在优选方案中，所述罩体包括：
底板和从底板边缘向
外延伸设置的侧板；所述侧板的外端围合形成所述开口；所述罩体内还设置有隔板，所述隔板与所述侧板连接，所述隔板与所述底板之间具有间隔；所述隔板、所述底板和所述侧板围成一充气室，所述通气管伸入所述充气室内；所述隔板上分布有多个连通孔，以使所述充气室内的气体能够向所述开口方向输送。
[0016] 在优选方案中，所述通气管在所述充气室内弯曲布设，所述通气管上间隔分布有多个出气孔，所述多个出气孔朝向所述底板设置；其中，所述通气管在一平面内呈U形弯曲布设；该平面与所述底板间隔且平行。
[0017] 在优选方案中，所述侧板上设有透明视窗，该透明视窗由耐高温高压玻璃构成。
[0018] 在优选方案中，所述气保护装置还包括：支架，其与所述罩体的外壁固定连接，所述支架具有用以与外部移动设备连接的调节支座，所述调节支座相对于所述罩体的位置可调。
[0019] 在优选方案中，所述连接件上安装有摄像头，该摄像头朝向所述保护罩，以实时观测所述保护罩
覆盖焊接接头的位置。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：电机驱动行走轮以带动悬挂行走机构沿T型梁行走并与T型梁发生相对移动，而保护罩能够在的悬挂行走机构带动下同时与罐箱发生相对移动，保证罐箱边旋转且同时
焊枪在罐外焊接的过程中，保护罩能够跟踪焊枪与罐箱发生相对移动而实现实时向焊接接头提供保护气体，防止焊缝氧化。
附图说明
[0021] 图1是本
实施例气体保护装置设置于罐箱内的结构示意图。
[0022] 图2是本实施例气体保护装置与罐箱配合的局部结构示意图。
[0023] 图3是图2中A部分的局部放大图。
[0024] 图4是本实施例保护罩的部分透视结构示意图。
[0025] 图5是图4中B部分的局部放大图。
[0026] 图6是本实施例保护罩的部分结构示意图。
[0027] 图7是本实施例隔板的结构示意图。
[0028] 图8是本实施例通气管的结构示意图。
[0029] 图9是本实施例充气室内通气管与底板的截面示意图。
[0030] 图10是本实施例气保护装置的结构示意图。
[0031] 图11是本实施例悬挂行走机构与罐箱T型梁配合的结构示意图。
[0032] 图12是本实施例悬挂行走机构的侧面结构示意图。
[0033] 附图标记说明如下：2、罐箱；21、筒体；22、封头；3、T型梁；31、腹板；32、翼板；4、保护罩；41、罩体；411、底板；412、侧板；4121、透明视窗；413、隔板；4131、连通孔；414、充气室；42、软性耐热件；43、通气管；431、出气孔；44、支架；441、
支撑杆；442、调节杆；443、
套管；
444、调节支座；445、调节螺栓；45、接头；451、接头本体；452、凸出部；5、悬挂行走机构；51、框架；511、底部固定板；512、立板；52、主动轮；53、从动轮；54、压力轮；551、连杆；552、弹簧；
553、活动板；554、压紧螺栓；56、导向机构；561、支座；5621、竖直轴；562、导向管；501、连接轴；502、连接轴；504、轴套；505、铰链；506、连接板；555、
锁紧螺栓；6、电机；7、连接件；8、摄像头。
具体实施方式
[0034] 体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
[0035] 参阅图1至图2，本实施例提供的罐箱焊接用气保护装置主要适用于非圆卧式罐箱的焊接作业中，其设置于卧式罐箱2内的上部以对罐箱2内的焊接接头进行实时保护，该罐箱2内设有沿其周向延伸的T型梁3，该T型梁3包括相互垂直连接的腹板31和翼板32，腹板31连接于罐箱2和翼板32之间。需要说明的是，本实施例中罐箱2包括筒体21和设置于筒体21两端的封头22，其焊接接头主要指封头22与筒体21对接位置s。
[0036] 本实施例的气保护装置包括：保护罩4、悬挂行走机构5和电机6。保护罩4扣合于焊接接头处，用于向所述焊接接头处提供保护气体。悬挂行走机构5包括：框架51和设置于框架51内的行走轮和压力轮54，行走轮和压力轮54分别从翼板32的两个面相互夹紧，以使悬挂行走机构5挂设于T型梁3上；行走轮和压力轮54能够相互配合并沿翼板32的延伸方向行走；框架51通过连接件7与保护罩4连接。电机6驱动行走轮转动以带动悬挂行走机构5沿T型梁3行走而与T型梁3发生相对位移，从而实现在罐箱2绕其轴向旋转的焊接过程中，悬挂行走机构5始终位于罐箱2的上部。
[0037] 本实施例的罐箱焊接用气保护装置，电机驱动行走轮以带动悬挂行走机构沿T型梁行走并与T型梁发生相对移动，而保护罩能够在的悬挂行走机构带动下同时与罐箱发生相对移动，保证罐箱边旋转且同时焊枪在罐外焊接的过程中，保护罩能够跟踪焊枪与罐箱发生相对移动而实现实时向焊接接头提供保护气体，防止焊缝氧化。
[0038] 需要说明的是，焊枪于罐箱2外进行定
点焊接，而罐箱2在轴向旋转中与焊枪配合，而本实施例的气保护装置于罐箱2内的上部与罐箱2发生相对运动，使得罐箱2在轴向旋转中保护罩4始终能够对应焊枪的作业点进行保护。较优地，罐箱2轴向的两端，即筒体21两端的封头22对接位置均设有气保护装置，使得向两个位置的焊接接头实时提供保护气体。
[0039] 具体而言，参阅图4至图10，保护罩4包括：罩体41、软性耐热件42、通气管43和支架44。
[0040] 罩体41具有开口，其开口朝向焊接接头而扣合于焊接接头所在的焊接面上，从而使罩体41和该焊接面围成一密封空间。软性耐热件42绕罩体41开口的外缘周设置，以使罩体41的开口通过软性耐热件42软连接于焊接面上。其中，软性耐热件42由耐高温材质制成，较优地，软性耐热件42为石棉布、多层的玻璃纤维耐热布、多层铝防火布或多层铝箔耐高温纤维布。
[0041] 具体地，本实施例的罩体41呈喇叭状，开口朝上设置，其包括：底板411和四个侧板412。底板411为长方形板；四个侧板412相围合，并沿底板411的外边缘倾斜向外延伸设置，各侧板412远离底板411的边相组合而构成罩体41的开口，其中，该罩体41往开口方向的截面渐扩。进一步地，底板411的长度方向沿焊接接头延伸的方向一致。本实施例的罩体41防止在焊接不锈钢或有色金属时对
母材造成
铁离子污染，同时能够承受一定的
电弧高温；喇叭状的结构使其开口端处大，底部小，便于气体能够呈开放式喷射。
[0042] 较优地，罩体41对应底板411长度方向的一侧板412上设有由
水晶玻璃构成的透明视窗4121，能够耐热
温度约1100℃，以通过该透明视窗4121观测扣合于罩体41内的焊接接头，便于及时调整罩体41对其内焊接接头的保护。在实际使用中，透明视窗4121还可以有其他的耐高温高压玻璃构成。
[0043] 在其他实施例中，底板411还可以正方形、圆形或其他多边形结构，侧板412以适配于该底板411即可。
[0044] 罩体41内还设有隔板413，隔板413平行于底板411设置且隔板413各边与四个侧板412连接，从而隔板413将密封空间分隔为两个空间；其中，隔板413上布满有多个连通孔
4131，呈布孔网状，该两个空间通过该多个连通孔4131相互连通。隔板413、底板411以及各侧板412围成充气室414；较优地，以图4纸面方向为参考，隔板413位于侧板412上下方向的中部或中部靠底板411的位置。该呈布孔网状的隔板413设置于罩体41内，能够起到均匀分流气体，以及缓解和抵消电弧气流对保护气体的干扰，防止紊流；同时，隔板413还具有保护底板411不易被焊接电弧击穿的作用。
[0045] 较优地，隔板413由紫
铜材质制成，紫铜熔点高、成形系数差，能够有效防止电弧高温击穿或击伤隔板413。
[0046] 通气管43也由紫铜材质制成，其穿设于罩体41上并伸入充气室414内，以使外部的惰性气体经通气管43输入至密封空间内。由于隔板413的设置，将通气管43和焊接面位于不同的两个空间内，防止焊接过程中的金属熔融物堵塞通气管43的开口。
[0047] 进一步地，通气管43在一平面内呈U形弯曲设置，且在该U形布设的通气管43上间隔交错分布有多个出气孔431，各出气孔431均朝向底板411设置，以使该多个出气孔431朝向底板411方向给气，能将气体缓冲引导至充气室414空间且起到消除充气室414死
角的作用，同时，气体喷射至罩体41底壁后再反向折射还起到防止气体强流直冲的作用。
[0048] 通气管43U形弯曲布设的平面位于隔板413和底板411之间，且与隔板413和底板411间隔且平行设置。其中，通气管43弯曲布设的平面与底板411之间的距离小于其与隔板
413之间的距离，使得通气管43的出气孔431更靠近底板411，经出气孔431送出的气体能够立刻经底板411反射，便于充气室414内的气体更加均匀。
[0049] 较优地，参阅图9，通气管43轴向底部布设两排出气孔431，这里的通气管43轴向底部是指朝向底板411的方向。该两排出气孔431垂直底板411方向上对称设置，且一排上的出气孔431与另一排的出气孔431在通气管43的轴向上交错分布。进一步地，两排出气孔431沿通气管43周向的夹角θ在60°～120°之间，最佳角度为90°，使得气体更加均匀的喷射至底板411。
[0050] 需要说明的是，本实施例中通气管43在充气室414内呈两个连续的U形弯曲设置，在实际使用中，其还可以是一个U形结构或两个以上连续的U形结构构成。
[0051] 本实施例的罩体41内的隔板413以及通气管43的结构设计，使保护气体在罩体41内更均匀充分，大大改善了焊缝保护效果，保护
颜色达到金黄或
银白。
[0052] 如图4所示，通气管43伸出罩体41的外端连接有接头45，该接头45包括：接头本体451和沿接头本体451轴向延伸的凸出部452；凸出部452设置于接头本体451远离通气管43的一端，用以与外部设置的供气管连接，其中，凸出部452的外径小于接头本体451的外径，使外部供气管能够轻松套接在接头45上。
[0053] 罩体41始终开口朝上设置以扣合于罐箱2朝下的焊接接头，支架44与罩体41的底板411固定连接，支架44上设有调节支座444，调节支座444能够调节其于支架44长度方向上的位置，其中，该调节支座444通过连接件7与悬挂行走机构5连接。
[0054] 具体地，支架44包括：相互垂直且活动连接的支撑杆441和调节杆442。支撑杆441竖直设置且其上端与底板411固定连接；调节杆442横向设置，且其通过套管443与支撑杆441活动连接，以调节调节杆442的高度位置；调节支座444活动套设在调节杆442上，通过调整调节杆442的高度位置以及调节支座444在调节杆442上的水平位置，从而实现悬挂行走机构5和保护罩4的位置关系。
[0055] 本实施例的套管443和调节支座444的结构相同，其均与调节螺栓445配合，以将套管443固定在支撑杆441轴向的一位置上，以及将调节支座444固定在调节杆442轴向的一位置上。
[0056] 参阅图2、图3、图11和图12，悬挂行走机构5的框架51优选由铝
合金制成，以减少自重，其包括：底部固定板511和两个立板512，两个立板512分别位于T型梁3的两侧且向下延伸设置，底部固定板511与两个立板512的底部连接，且底部固定板511与T型梁3的翼板32间隔设置。
[0057] 本实施例的行走轮压置于翼板32朝向腹板31的表面，压力轮54压置于翼板32远离腹板31的表面；压力轮54在垂直于翼板32的方向上位置可调，以使压力轮54靠近翼板32而与行走轮相互夹紧，或压力轮54远离翼板32而便于拆卸整个悬挂行走机构5。
[0058] 进一步地，行走轮包括：两个主动轮52和两个从动轮53，两个主动轮52和两个从动轮53均分设于腹板31的两侧，且同侧的主动轮52和从动轮53并排设置。具体地，两个主动轮52以及两个从动轮53均通过连接轴501与两个立板512连接。其中，电机6对应主动轮52安装于立板512的外侧，较优地，电机6为直流调速电机，其输入
电压为安全24V，最低转速小于
0.8r/min并可调速控制。
[0059] 较优地，本实施例的主动轮52、从动轮53和压力轮54均为金属包胶轮，起到弹性负载，以及增加各轮与T型梁3间的
摩擦力，从而使行走更稳。
[0060] 压力轮54位于T型梁3下方，且位于底部固定板511、两立板512以及翼板32围成的空间内；较优地，压力轮54对应位于两主动轮52和两从动轮53围成的中心位置的下方。其中，压力轮54能够相对于框架51在高度位置可调，上调压力轮54能够使其向上
挤压翼板32的底面以与主动轮52和从动轮53配合行走。具体地，两个立板512对应压力轮54的位置设有竖直的长圆孔(图中未示出)，连接轴502能够沿该长圆孔的长度方向调整位置，而连接轴502伸出立板512的两端通过螺栓配合紧固，从而使压力轮54固定于两个立板512上的一高度位置。
[0061] 本实施例的压力轮54与两个立板512具有间隔，连接轴502于压力轮54和立板512之间套设有轴套504。
[0062] 悬挂行走机构5还包括压紧机构，该压紧机构能够通过轴套504对压力轮54提供向上的压紧力。
[0063] 具体地，该压紧机构包括：连杆551、弹簧552、活动板553和压紧螺栓554。连杆551的顶端与轴套504的底部固定连接，连杆551向下延伸并与底部固定板511通过锁紧螺栓555连接固定；活动板553套设于连杆551上并位于底部固定板511和轴套504之间；压紧螺栓554与底部固定板511螺接配合，压紧螺栓554上端抵顶于活动板553使得活动板553沿连杆551轴向的位置可调；弹簧552套设于连杆551上并位于活动板553和轴套504之间，弹簧552呈压缩状态而向轴套504提供向上的压紧力。
[0064] 压紧螺栓554活动穿设于底部固定板511上，其上端为压紧端，该压紧端以向上推送活动板553，压紧螺栓554的下端为调节端，该调节端于底部固定板511外，通过调节调节端能够向上推送活动板553而挤压弹簧552，从而实现向翼板32方向挤压压力轮54，以调节压力轮54和主动轮52配合与翼板32间的锁紧压力；同时，弹簧552用于压力轮54和主动轮52间的负载缓冲。
[0065] 进一步地，其中一个立板512的底边与底部固定板511通过铰链505连接，以使框架51的一侧能够活动打开，方便悬挂行走机构5整体装卸于T型梁3上，避免了将悬挂行走机构
5各部件逐个组装或逐个拆除的繁杂过程。较优地，底部固定板511上还设有连接板506，该连接板506对应于设置铰链505的立板512，其二者能够通过紧固件配合紧固。
[0066] 在其他实施例中，铰链505可以省略设置。
[0067] 在其他实施例中，从动轮53也可以省略设置，此时，压力轮54对应设置于两主动轮52的正下方。
[0068] 在实际使用中，主动轮52和从动轮53的数量不限于两个，还可以是两个以上；较优地，翼板32两侧的配重相当即可。
[0069] 进一步地，各立板512的侧边设有导向机构56，其中，该立板512的侧边指悬挂行走机构5沿T型梁3行走的前后侧边。该导向机构56包括：支座561和导向管562，支座561呈“[”形，其上下两端与立板512固定连接且其具有竖直轴5621，导向管562竖直套设于竖直轴5621上，且导向管562对应翼板32的侧边设置；其中，导向管562凸出于立板512朝向T型梁3的表面设置。当悬挂行走机构5沿T型梁3行走中，如发生倾斜时，框架51一侧的导向管562能够优先靠于翼板32，并沿翼板32外侧滚动行走，避免立板512与翼板32产生的摩擦力，而阻碍悬挂行走机构5沿T型梁3行走。
[0070] 在实际使用中，支座561的结构不限于本实施例，其具有能够安装导向管562的结构即可。
[0071] 连接件7的一端底部固定板511连接，另一端与支架44上的调节支座444连接。
[0072] 连接件7上安装有摄像头8，该摄像头8朝向保护罩4设置以实时观测保护罩4覆盖焊接接头的位置。
[0073] 在本实施例的焊接过程中，保护罩4位于罐箱2内表面与罐箱2外部的焊枪相对，保护罩4在悬挂行走机构5的带动下跟随焊枪移动，以实现跟踪保护。
[0074] 本实施例的罐箱焊接用气保护装置还包括设置于罐箱2外的监测控制系统，罐外操作人员能够通过摄像头8观测保护罩4的跟踪保护焊接接头的情况，并且实时调整悬挂行走机构5的行走速度，保证保护罩4始终覆盖于焊接接头。
[0075] 本发明罐箱焊接用气保护装置巧妙的利用罐箱内的T型梁作为轨道，悬挂行走机构悬挂于T型梁并能够与T型梁发生相对位移，解决了焊接接头跟踪保护的问题，以及因人工托举而费时费力的问题。同时，焊缝保护效果也有了较大改善。
[0076] 虽然已参照以上典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附
权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
