浅谈焊接滚轮架轴向窜动

西安技师学院

10G焊接预备技师班

毕业论文

题目：浅谈焊接滚轮架轴向窜动

姓名：牛文垚

专业：焊接技术及自动化

学号： 10JHG114

指导教师：贾靖

时间：

目录

1 引言 (2)

1.1本课题研究意义 (3)

2.1焊接滚轮架的轴向窜动 (4)

2.11焊件产生轴向窜动的主要原因 (4)

2.1.2解决筒体轴向窜动的措施 (5)

3 实际验证 (6)

4 结论 (7)

参考文献 (8)

致谢 (8)

浅谈焊接滚轮架轴向窜动

摘要

依据焊接滚轮架上工件轴向运动的理论基础，提出了筒体在焊接中出现轴向窜动的问题和分析了产生轴向窜动的主要原因，提出了防止工件轴向窜动的防止措施。

关键词：焊接；主动轮；滚轮架；从动轮；窜动；电机，正反丝杠。

1 引言

焊接滚轮架在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配焊接质量，促使焊接生产效率提高的一种辅助装置和设备。焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊件旋转的变位机械。

近年来，在筒形工件内外环缝的焊接中，组合式焊接滚轮架取代长轴式、固定式等焊接滚轮架，获得了广泛的应用，但如何合理的控制其焊接时的轴向窜动及主动轮的转速仍值得分析。组台式焊接滚轮架主要由主动轮座、从动轮座、支架三部分组成。支架相当于机座，轮座坐在其上对工件起支承作用，其中主动轮座还起驱动作用。这三部分自成独立单元，人们可利用其数量的协调变化组合成能驱动各种长度、各种直径、不同重量筒形工件的焊接滚轮架。但是，作为标准组台，是由两个支架和四个轮座组成的，其中至少有一个轮座是主动轮座。

如图一所示：

（图一）

我国颁布的焊接滚轮架的行业标准（ZBJ/T33003-1990）中规定：主动滚轮的圆周速度应在6－60m/h范围内无级可调（无级调速就是转速平滑连续的变化，而且可以在整个转速的调节范围内的任意一点都可以稳定运行），速度波动量按不同的焊接工艺要求，要低于±5％~±10％，滚轮转速应稳定、均匀，不允许有爬行现象（爬行：在滑动摩擦副中从动件在匀速驱动和一定摩擦条件下产生的周期性时停时走或时慢时块的运动现象。爬行是机械振动中自激振动的一种形式。每一个爬行周期都分两个阶段:一个是能量的贮存,另一个是能量达到临界值时的立即释放）。按GB150规定制造的筒体类工件在防轴向窜动滚轮架上进行焊接时，在整个焊接过程中允许工件的轴向窜动量为±3mm。

国外推出的防止焊件轴向窜动焊接滚轮架，能将焊件的窜动量控制在±2mm 以内。我国近年来也有个别工厂生产过防窜动滚轮架，但在实用性和可靠性方面，与国外产品相比还存在着差距。

1.1 本课题研究意义

焊接滚轮架的轴向窜动问题一直是各大企业及各使用者所关心的重要问题，希望通过此次的讨论与分析、查阅资料、找出其窜动的原因，提出解决方案，能够更好的制造出无窜动的滚轮架，同时也提高我们自己个人对于这方面的知识，通过我们或者有这方面知识的师傅一起来分析、研究，提出更好的解决方案或者更好的意见，有利于他人借鉴或者帮助分析。

2.1焊接滚轮架的轴向窜动

2.11焊件产生轴向窜动的主要原因

如果滚轮和焊件都是理想的圆柱体，且各滚轮尺寸一致，并且其转动轴线都在同一水平面内并与焊件轴线平行时，放在滚轮架上的焊件是不会产生轴向窜动的，这是理想情况。但实际上是不可能做到的，尤其是焊件就不可能做到理想中的圆柱体。

国内一些工厂采用在焊件端头硬顶的办法，这种办法对设备和焊件都有损害，实属无奈。国外制作的防窜滚轮架，虽能满足要求，可惜价格较昂贵。

在焊接时容易出现的四个问题：

①当筒体的形状为规则的圆柱体，但滚轮架的主动轮和从动轮没有安

装在同一水平线上时，滚轮也会对筒体产生轴向外力的作用，使筒（图二）

（图二）（图三）

体向安装水平面低的方向窜动。如图二所示，主动轮、从动轮的两

轴线不在同一水平面上，产生高度差α。

②当筒体的形状为规则的圆柱体，但滚轮架的两个主动轮和从动轮的

轴线在水平面内不平行（呈圆锥形），两个滚轮也会对筒体产生轴向

的作用力使筒体产生窜动，如图三所示，其从动轮和主动轮就不在

一平面，互相不平行。

③当筒体的形状为规则的圆柱体，三个滚轮都安装在同一平面上，而

另一个滚轮却不在同一平面上滚轮架运行时，滚轮对筒体产生轴向

外力，使筒体产生窜动，如图四中从动轮1.

（图四）（图五）

④当筒体在焊接时，由于电机的不稳定转动，转动不均匀也可以使筒

体发生轴向的窜动（如爬行现象，电机转动的时快时慢）。

2.1.2解决筒体轴向窜动的措施

理论和实践都证明：影响焊件做轴向窜动的主要原因是滚轮各轴线与焊件轴线的平行度，简体在旋转过程中产生一个轴向分力．推动简体轴向缓慢移动。因此，在制造和使用焊接滚轮架时，首先要尽量做到：①主、从滚轮架都位于同一中心线上。②各滚轮的轴线都在一个水平面内且相互平行。③滚轮间距相等。

实际上，焊件在滚轮架上的轴向窜动，其焊件本身是在作螺旋运动，如能采取措施，把焊件的左旋及时地改为右旋或将右旋改为左旋，直至焊件不再作螺旋运动为止。

目前，已有三种执行机构可完成此任务：

（1）顶升式执行机构从动滚轮架地一侧滚轮可以做升降运动，使焊件轴线发生偏移，同时也使焊件自重产生地轴向分量发生变化。这种调节方式其优点是调节灵敏度较高，缺点是制造成本高，体积大，如图五所示：当筒体向箭头1方向移动时，可让从动轮向箭头2方向提升。

（2）偏移式执行机构从动滚轮架的两侧滚轮沿其垂直中心线可做同向偏移，以此改变滚轮与焊件的轴向摩擦分力。这种调节方式其优点是灵敏度高，但最大的缺点是对滚轮的磨损太大，如图六所示，两从动轮同时向箭头1方向移动。