阅读说明：本技术 用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置及其使用方法 (Cutting and welding device for replacing edge plate of grab bucket of ship unloader and using method thereof ) 是由 张君 杨荣青 董辉 金晓荣 侯郜俊 柯陆伟 吴君 于 2020-04-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置,包括：轨道；手动升降门架,包括门架、丝杆以及螺母,丝杆沿Z轴方向延伸且贯穿门架的顶部,其顶端设有把手,轨道的端部通过安装部与螺母相连接；移动切焊设备,包括设置在轨道上的机架、安装在机架上的Y轴行走电机和切焊设备,Y轴行走电机驱动机架沿轨道移动,机架上还设有依次连接的X轴行走电机、Z轴行走电机和旋转电机,旋转电机的输出轴与切焊设备相连接。本发明的有益之处在于,切割和焊接刃口板过程中的热源移动均由机械装置完成,而切割、焊接的角度调节可由操作人员配合实施,可以快速稳定地对直线部分进行切割、焊接。整个作业过程简单便捷,工期短,成本低。(The invention provides a cutting and welding device for replacing a grab bucket cutting edge plate of a ship unloader, which comprises: a track; the manual lifting portal comprises a portal body, a lead screw and a nut, wherein the lead screw extends along the Z-axis direction and penetrates through the top of the portal body, a handle is arranged at the top end of the lead screw, and the end part of the track is connected with the nut through an installation part; the movable cutting and welding equipment comprises a rack arranged on a track, a Y-axis walking motor and cutting and welding equipment, wherein the Y-axis walking motor is installed on the rack, the Y-axis walking motor drives the rack to move along the track, the rack is also provided with an X-axis walking motor, a Z-axis walking motor and a rotating motor which are sequentially connected, and an output shaft of the rotating motor is connected with the cutting and welding equipment. The invention has the advantages that the heat source movement in the cutting and welding processes of the cutting edge plate is completed by a mechanical device, the angle adjustment of the cutting and welding can be implemented by the cooperation of operators, and the straight line can be quickly and stably cut and welded. The whole operation process is simple and convenient, the construction period is short, and the cost is low.)

用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械设备维修技术领域，尤其涉及一种用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置及其使用方法。

背景技术

大型桥式抓斗卸船机是一种广泛应用于码头的大型起重机械设备，负责水上起重作业，其抓斗是卸船机取物的重要组成部分。由于原料码头环境恶劣，且抓斗长期处于磨损状态，因此抓斗的维修周期相对较短，使用时间到期后就需要进行拆卸修复。修复抓斗时需对抓斗整体进行分解，并对抓斗的6块刃口板(板厚50mm)进行更换。该项目现场施工存在以下几个问题：1)抓斗检修施工时投入焊工多；2)挖补拼接完成后，焊接量大；3)刃口板较厚(60mm)，焊接速度慢。

为减少抓斗修复作业时切割与焊接作业的人力投入，降低已有安全风险，需要对现有抓斗修复过程中的切割及焊接装置及工艺改进以提高工作效率。

发明内容

针对上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置，提高工作效率。

本发明提供了一种用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置，包括：轨道，沿Y轴方向延伸；手动升降门架，包括门架、丝杆以及与所述丝杆活动连接的螺母，所述丝杆沿Z轴方向延伸且贯穿所述门架的顶部，其顶端设有把手，所述轨道的端部通过安装部与所述螺母相连接；移动切焊设备，包括设置在所述轨道上的机架、安装在所述机架上的Y轴行走电机和切焊设备，所述Y轴行走电机驱动所述机架沿所述轨道移动，所述机架上还设有依次连接的X轴行走电机、Z轴行走电机和旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述切焊设备相连接。

优选地，所述轨道上设有沿Y轴方向延伸的齿条，所述Y轴行走电机为旋转电机，其输出轴上固定安装有齿轮，所述齿轮与齿条啮合传动连接。

优选地，所述门架的两侧设有沿Z轴方向延伸的导向部，所述安装部与导向部之间滑动连接。

优选地，所述门架的底部还设有多个滚轮。

优选地，所述X轴行走电机和Z轴行走电机均为直线电机。

优选地，所述旋转电机的输出轴通过连接板与所述切焊设备之间角度可调节地连接。

优选地，所述连接板上设有直线槽和弧形槽，所述旋转电机的输出轴与所述直线槽相连接，所述切焊设备通过夹持部与弧形槽相连接。

优选地，所述切焊设备为割枪或焊枪。

本发明还提供了一种前述的用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、对抓斗刃口板与斗底板的焊缝位置进行清渣处理；

S2、将切焊装置移动至抓斗旁，使轨道与焊缝初步对位；

S3、采用割枪作为切焊设备，调整移动切焊设备在轨道上的位置，观察割枪与焊缝之间的距离，并根据需要调节手动升降门架、X轴行走电机和Z轴行走电机，使得割枪与焊缝之间的距离处于允许范围内；

S4、将移动切焊设备移动至作业起始位置，调节移动切焊设备的行走速度，由割枪对刃口板进行切割；

S5、切割完成后，将新刃口板与斗底板进行对位、点焊；

S6、将割枪替换成焊枪，然后将移动切焊设备移动至作业起始位置，调节移动切焊设备的行走速度，由焊枪对新刃口板进行焊接。

本发明的有益之处在于，切割和焊接刃口板过程中的热源移动均由机械装置完成，而切割、焊接的角度调节可由操作人员配合实施，可以快速稳定地对直线部分进行切割、焊接，并在角焊缝和水平直线焊缝的焊接中用半自动化工作方式替代原先的手把焊，焊接速度控制在5cm/min，可保证焊缝一次成型，帮助解决了传统焊接经常产生的气孔、夹渣、裂痕及未焊透等缺陷问题，同时也避免全自动化焊接范围受限的情况发生，保证抓斗刃口板更换作业的顺利完成，满足现场的生产需求。整个作业过程简单便捷，工期短，成本低。

附图说明

图1是本发明用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置的主视立体图；

图2是本发明用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置的右视立体图；

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是移动切焊设备的正面结构示意图；

图5是移动切焊设备的背面结构示意图。

元件标号说明：

1 移动切焊设备

11 Y轴行走电机

12 齿轮

13 X轴行走电机

14 Z轴行走电机

15 旋转电机

16 切焊设备

161 夹持部

17 连接板

171 直线槽

172 弧形槽

18 机架

2 轨道

21 齿条

3 手动升降门架

31 丝杆

32 把手

33 安装部

34 底板

35 滚轮

36 门架

361 导向部

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在以下的描述中，以图4中的附图作为方向的参考基础，在图4中，定义轨道2的延伸方向为Y轴，沿视图纸面向上和向下的方向为Z轴，同时垂直于Y轴和Z轴的方向为X轴。在对其他视图描述时，以图4所确定的方向作为基础。

如图1所示，本发明提供了一种用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置，包括沿Y轴方向延伸的轨道2、手动升降门架3和移动切焊设备1。如图2所示，手动升降门架3包括门架36、丝杆31以及与丝杆31活动连接的螺母(未示出)，门架36为沿Z轴方向延伸的矩形框架，丝杆31沿Z轴方向延伸且贯穿门架36的顶部，其顶端设有圆盘状的把手32，与门架36之间通过轴承连接。轨道2的端部通过安装部33与螺母相连接，优选地，门架36的两侧设有沿Z轴方向延伸的导向部361，安装部33的两侧开有凹槽，其通过凹槽与导向部361之间滑动连接，导向部361可以为安装部33的升降移动进行导向，避免安装部33发生偏斜。当操作人员手动旋转把手32时，丝杆31旋转，螺母沿丝杆31向上或向下移动，安装部33随着螺母的升降带动轨道2升降，实现轨道2的高度调节。为了便于移动本发明的切焊装置，门架36的底部还设有底板34，底板34的底部设有多个滚轮35。

如图3和图5所示，移动切焊设备1包括设置在轨道2上的机架18、安装在机架18上的Y轴行走电机11和切焊设备16，Y轴行走电机11驱动机架18沿轨道2移动。在具体实施中，轨道2上设有沿Y轴方向延伸的齿条21，Y轴行走电机11为旋转电机，其输出轴上固定安装有齿轮12，齿轮12与齿条21啮合传动连接，通过调节Y轴行走电机11的转速和转向，实现对移动切焊设备1的行走速度和行走方向的调节。优选地，机架18底部还设有锁紧装置(未示出)，能够对机架18与轨道2之间的相对位置进行固定。机架18上还设有依次连接的X轴行走电机13、Z轴行走电机14和旋转电机15，旋转电机15的输出轴通过夹持部161与切焊设备16相连接。优选地，X轴行走电机13和Z轴行走电机14均为直线电机，分别沿X轴和Z轴方向布置，当X轴行走电机13的滑块沿X轴方向移动时，会带动Z轴行走电机14、旋转电机15和切焊设备16一起沿X轴方向移动，对切焊设备16进行X轴方向上的位置微调；当Z轴行走电机14的滑块沿Z轴方向移动时，会带动旋转电机15和切焊设备16一起沿Z轴方向移动，对切焊设备16进行Z轴方向上的位置微调。当对两块厚板之间较宽的焊缝进行焊接时，旋转电机15的输出轴转动，带动切焊设备16实现摆幅焊接。切焊设备16为割枪或焊枪。

如图4所示，优选地，旋转电机15的输出轴通过连接板17与切焊设备16之间角度可调节地连接。连接板17上设有直线槽171和弧形槽172，旋转电机15的输出轴上连接有固定板，固定板的侧边设有六角螺栓，六角螺栓与直线槽171之间可拆卸连接。切焊设备16的夹持部161上同样设有六角螺栓，其六角螺栓与弧形槽172之间可拆卸连接。通过调节六角螺栓与直线槽171、弧形槽172之间的连接位置，实现对旋转电机15和切焊设备16之间的相对角度调整。

本发明的切焊装置工作时，可以与送丝机、气体保护焊机配合工作，完成切割与焊接作业。

本发明还提供了一种前述的用于卸船机抓斗刃口板更换的切焊装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、对抓斗刃口板与斗底板的焊缝位置进行清渣处理；

S2、将切焊装置移动至抓斗旁，使轨道2与刃口板同斗底板之间的焊缝初步对位；

S3、采用割枪作为切焊设备16，打开移动切焊机构1上的锁紧装置，使其处于自由状态，调整移动切焊设备1在轨道2上的位置，观察割枪与焊缝之间的距离，并根据需要调节手动升降门架3、X轴行走电机13和Z轴行走电机14，使得割枪与焊缝之间的距离处于允许范围内；

S4、调整完毕后，将移动切焊设备1移动至作业起始位置，关闭锁紧装置；割枪点火，调节移动切焊设备1的行走速度，再打开锁紧装置，由割枪对刃口板进行切割，并在作业结束位置设置停止限位；

S5、切割完成后，将新刃口板与斗底板进行对位、点焊；

S6、将割枪替换成焊枪，并接通电源，然后将移动切焊设备1移动至作业起始位置，调节移动切焊设备1的行走速度，打开电源，由焊枪对新刃口板进行焊接，并在作业结束位置设置停止限位。

本发明的有益之处在于，切割和焊接刃口板过程中的热源移动均由机械装置完成，而切割、焊接的角度调节可由操作人员配合实施，可以快速稳定地对直线部分进行切割、焊接，并在角焊缝和水平直线焊缝的焊接中用半自动化工作方式替代了原先的手把焊，焊接速度控制在5cm/min，可保证焊缝一次成型，帮助解决了传统焊接经常产生的气孔、夹渣、裂痕及未焊透等缺陷问题，同时也避免全自动化焊接范围受限的情况发生，保证抓斗刃口板更换作业的顺利完成，满足现场的生产需求。整个作业过程简单便捷，工期短，成本低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。