一种地板布焊枪焊嘴、焊枪及方法

文档序号:579093 发布日期:2021-05-25 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种地板布焊枪焊嘴、焊枪及方法 (Welding nozzle of floor cloth welding gun, welding gun and method ) 是由 赵民 夏海渤 张亚东 王浩 王荣源 于 2021-02-08 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种地板布焊枪焊嘴、焊枪及方法,其中,焊嘴包括:焊条固定管、热风管及封盖板和导热部件;所述导热部件、封盖板及两管体夹角的非连通管段共同构成焊条预热段,所述焊条预热段用于对焊条固定管中的冷焊条进行预热处理;热风管同侧的焊嘴底部为地板布预热段,所述地板布预热段具有垂直地面的地板布预热气窗以及缩径出气口,热风经内凹分风结构分风后,部分气体流出地板布预热气窗和缩径出气口,以对地板布两段预热。两段预热不仅能够保证地板布焊缝干燥清洁,还使得焊缝在焊条对其进行熔接前具有一定的热度,这有利于粘流态焊条在缝隙中保持良好的流动状态,充分填满地板布焊缝,获得最大的有效熔接面积,从而具有较高的焊接强度。(The invention provides a welding nozzle of a floor welding gun, a welding gun and a method, wherein the welding nozzle comprises: the welding rod fixing pipe, the hot air pipe, the sealing cover plate and the heat conducting component are arranged on the welding rod fixing pipe; the heat conducting component, the sealing cover plate and the non-communicated pipe sections at the included angles of the two pipe bodies jointly form a welding rod preheating section, and the welding rod preheating section is used for preheating cold welding rods in the welding rod fixing pipe; the bottom of the welding nozzle at the same side of the hot air pipe is a floor cloth preheating section, the floor cloth preheating section is provided with a floor cloth preheating air window and a diameter-reducing air outlet which are vertical to the ground, and after the hot air is distributed by the concave air distribution structure, part of the air flows out of the floor cloth preheating air window and the diameter-reducing air outlet so as to preheat two sections of floor cloth. The two-stage preheating can ensure that the welding seam of the floor cloth is dry and clean, and the welding seam has certain heat before the welding rod welds the welding seam, so that the welding seam is favorable for keeping a good flowing state of the viscous state welding rod in the seam, the welding seam of the floor cloth is fully filled, the maximum effective welding area is obtained, and the welding seam has higher welding strength.)

一种地板布焊枪焊嘴、焊枪及方法

技术领域

本发明属于轨道车辆地板布焊接技术领域,具体涉及一种地板布焊枪焊嘴、焊枪及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。

轨道交通行业在推动现代化建设进程中具有越来越重要的作用。地板布作为轨道车辆内饰之一,不仅要满足环保、美观、易清理等要求,还要具备良好的阻燃性、踩踏舒适性及耐用性等实用性能。轨道车辆地板布铺装属于特殊工序,由于受车辆地板长度、宽度及地板布宽幅的限制,很难实现整块地板布铺盖车体地板,需要多块地板布拼接完成此工序。然而,相邻两块地板布之间必然存在一定缝隙,解决办法通常是将缝隙开槽后,利用热塑性PVC或橡胶材质焊条对缝隙进行焊接。在地板布焊接过程中,焊枪是必不可少的重要工具之一,而焊嘴是焊枪的核心部件,其结构和功能设计对焊接质量具有重要影响。

发明人在研究中发现,目前,较多采用市售的Y型焊嘴或三角焊嘴作为轨道车辆地板布焊枪焊嘴,然而经长期施工过程和焊接故障分析,发现以下系列问题:

(i)热能损失严重。熔化焊条所需温度和风量通常较高,而热能有效利用点仅为焊条固定管与热风管体的贯通部位,对焊条进行加热熔化,大部分热风通过焊嘴下端开口垂直吹向地板后散去,甚至还存在焊条固定管热风回冲现象,影响施工操作。

(ii)焊条热熔偏差。热塑性焊条经热风加热后从冷固态快速转变为粘流态,再通过出口挤压板按压填充焊缝。在热熔过程中,焊条受热位点过于集中,主要散布在焊条固定管出口与热风交汇处。焊条达到理想粘流态时的温度范围较窄,而在施工过程中经常由于操作人员经验和操作环境不同导致焊枪温度调节变化幅度较大。热熔温度过低使焊条不能充分流动填充焊缝而产生缝隙,热熔温度过高则使焊条过度熔化而造成挤压定形困难,甚至接近焊条热分解温度,致使地板布缝边烫伤或焊条部分烧焦化,最终导致焊缝熔接强度不达标。

(iii)地板布焊接前处理效果不理想。焊接开始前通常要对地板布焊缝进行吹风处理,以除去焊缝中存在的灰尘和杂质颗粒。然而,吹风处理与焊接实施之间存在一定时间差,很难实现即时连贯操作,由于车体空间限制而极易出现浮尘回落现象,既增加工艺复杂性和劳动力输出,还对焊缝熔接造成不良影响。此外,在温度较低或湿度较高的施工环境下,焊接前吹风处理不能很好地解决原材过冷和表面水气吸附的问题。

上述提及问题均对地板布焊接施工过程和质量产生不利影响,可能导致焊缝熔接强度不足,使轨道车辆在后期运营过程中出现地板布焊缝开裂、密封不严等状况,这不仅造成地面外观状态差,给乘客带来不良视觉体验,还由于渗水腐蚀车体地板造成锈蚀,大幅缩减车辆运营检修周期。

发明内容

本发明为了解决上述问题,提出了一种地板布焊枪焊嘴、焊枪及焊接方法,本发明能够充分利用热能,改善焊接施工效率和质量。

根据一些实施例,本发明采用如下技术方案:

第一方面,公开了一种地板布焊枪焊嘴,包括:

焊条固定管、热风管及封盖板和导热部件;

所述封盖板位于固定管、热风管之间所形成夹角的非连通管段两侧,所述封盖板对两管体非连通段进行部分封盖而形成封盖区域,所述封盖区域内设置导热部件;

所述导热部件、封盖板及两管体夹角的非连通管段共同构成焊条预热段,所述焊条预热段用于对焊条固定管中的冷焊条进行预热处理;

所述热风管同侧的焊嘴底部为地板布预热段,所述地板布预热段具有垂直地面的地板布预热气窗以及缩径出气口,热风经内凹分风结构分风后,部分气体流出地板布预热气窗和缩径出气口,以对地板布预热。

进一步的技术方案,所述封盖区域内两管体均具有气窗,分别为焊条固定管气窗和热风管气窗。

优选的,所述焊条固定管气窗和热风管气窗均具有规则形状。

优选的,所述焊条固定管气窗和热风管气窗其窗口形状为0°~90°平行细长孔或圆孔,相邻气孔间距离不低于1/8气孔所在管体管径。

进一步的技术方案,所述导热部件为密齿型导热片,上端封闭,为不锈钢材质、铝合金材质、铜材质或C/C复合材质。

进一步的技术方案,所述的热风管气窗对应侧管体缩径,形成热气压缩管段,管径缩减范围为1/10Φ~1/4Φ,Φ为热风管管径。

其中,本申请中,焊条预热段对风力和热量传递可使焊条固定管内具有一定的微正压。

进一步的技术方案,与热风管同侧的焊嘴底部为地板布预热管段,所述地板布预热管段具有垂直地面的地板布预热气窗以及缩径出气口。

优选的,所述的垂直地面的地板布预热气窗,其窗口形状为0°或90°平行细长孔,相邻气孔间距不低于1/8Φ,Φ为热风管管径。

优选的,所述的缩径出气口与地板布预热气窗相邻,其口径范围为1/5Φ~1/3Φ,Φ为热风管管径,出气口截面与地面夹角范围为15°~75°。

进一步的技术方案,所述地板布预热气窗与焊条固定管出口内侧管体连接处具有内凹分风结构,使热风分流。

第二方面,公开了一种焊枪,所述焊枪包括上述焊嘴,所述热风管开设有条形卡槽,通过条形卡槽将热风管固定在焊枪喷咀上。

第三方面,公开了一种焊枪的工作方法,包括:

开启加热电源开关,加热温度档位由低到高逐步调节至焊接施工所需的温度档位,并在施工温度下恒温一定时间至焊条固定管出口热风温度基本稳定;

将焊条导入焊条固定管,沿焊缝方向水平匀速移动焊枪,同时通过焊条挤压板向焊条施加向下的压力,将粘流态焊条均匀压入地板布焊缝;

焊接完毕后,切除多余焊条,调节加热温度档位至最低,吹风数分钟后,待所有部件冷却后关闭电源。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本公开技术方案中,由于焊条预热段存在,能够使风力和热量在两管体非连接段之间具有良好的传递性,焊条得到充分预热,有助于焊条在较低加热温度下即达到理想粘流态,这可有效避免因热熔温度偏差而引起的焊条流动性不足或焊条烧焦化及地板布缝边烫伤,以保证施工质量。

本公开技术方案可实现传统焊嘴不能完成的地板布焊缝除尘、除水气、预热处理与热熔焊接的即时连贯操作,能够以较快的速度实现上述操作,免去焊接前独立吹风处理过程,节省劳动力和热能输出,提高施工效率。

本公开技术方案两段预热不仅能够保证地板布焊缝干燥清洁,还使得焊缝在焊条对其进行熔接前具有一定的热度,这有利于粘流态焊条在缝隙中保持良好的流动状态,充分填满地板布焊缝,获得最大的有效熔接面积,从而具有较高的焊接强度。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

图1为本公开实施例子的结构平面示意图;

图2为本公开实施例子中密齿型导热片的三视图(俯、左、正)。

图1中:1-焊条固定管,2-焊条固定管气窗,3-管体夹角封盖板,4-焊条挤压板,5-内凹分风结构,6-热风管,7-条形卡槽,8-导热片拉环,9-密齿型导热片,10-热气压缩管段,11-热风管气窗,12-地板布预热气窗,13-缩颈出气口。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

因此,为满足现车使用和用户需求,保证乘客界面环境和车辆正常检修周期,改善地板布焊接施工效率和质量是轨道车辆内装工作的重中之重。

针对前述所提及的在轨道车辆地板布焊接过程中存在的热能损失严重、焊条热熔偏差和焊接前处理效果不理想问题,为了改善地板布焊接施工质量,降低车辆后期运营过程中的地板布焊接故障率,本发明公开了一种轨道车辆地板布焊枪快速焊嘴。采用本发明作为轨道车辆地板布焊枪快速焊嘴,能够充分利用热能,改善焊接施工效率和质量,进一步提高地板布焊缝熔接强度,从而降低焊接故障率,保证车辆内部环境需求和正常运营检修周期。

实施例一:

在本实施例中,以进行举例说明,但并不代表本发明提供的快速焊嘴仅能适用于轨道车辆地板布中。其也可以根据焊接场景或焊接对象的不同,适用于其他焊枪中。

本公开实施例子中的轨道车辆地板布焊枪快速焊嘴最核心的技术特征是包括:焊条预热段以及地板布预热段;

其中,焊条预热段,由导热部件、封盖板及两管体夹角的非连通管段共同构成,主要是对焊条固定管中的冷焊条进行预热处理,使焊条得到充分预热,有助于焊条后续热熔过程中在较低加热温度下即达到理想粘流态,有效避免热熔温度偏差引起的焊条热熔流动性不足或地板布缝边烫伤和焊条烧焦化问题。

地板布预热段,位于与热风管同侧的焊嘴底部,具有垂直地面的地板布预热气窗以及缩径出气口,热风经内凹分风结构分风后,部分气体流出地板布预热气窗和缩径出气口,从而达到地板布两段预热效果。另外,由于地板布具有一定热度,有利于粘流态焊条在缝隙中保持良好的流动状态。

具体的实施例中,如图1和图2所示,一种轨道车辆地板布焊枪快速焊嘴,由焊条固定管、热风管、管体夹角封盖板、密齿型导热片、地板布预热管段组成,密齿型导热片上安装有导热片拉环,其中,导热片拉环8,作用为在清理或更换导热部件时将导热栅片拉出。导热片拉环8和密齿型导热片9为一体结构,栅片上端封闭。

其中,焊条固定管1与热风管6之间形成夹角的两个非连接管段两侧具有封盖板3,封盖板对两管体非连通段进行部分封盖而形成封盖区域,且封盖区域内两管体均具有规则形状气窗,分别为焊条固定管气窗2和热风管气窗11。

封盖区域内空间可放置上端封闭的密齿型导热片9,密齿型导热片9与封盖板3和两管体夹角构成焊条预热段。

热风管气窗11对应侧管体缩径,形成热气压缩管段10。

与热风管6同侧的焊嘴底部具有地板布预热管段,地板布预热管段,其主要作用是对地板布焊缝进行焊接前的预处理,地板布预热管与焊条固定管出口内侧的内凹分风结构相邻,所述管段具有垂直地面的地板布预热气窗12以及缩径出气口13。所述地板布预热气窗12与焊条固定管1出口内侧管体连接处具有的内凹分风结构5,使热风分流。采用本发明可充分利用热能,提高地板布焊缝熔接强度,降低焊接故障率。

为了更好的理解本申请上述技术方案,关于其中的具体部件的详细结构的描述,再次参见附图1所示,封盖板为与焊嘴主体管材料相同的薄片或者薄板结构,形状可以选用类似梯形状,需要说明的时,上述形状也可以根据实际的需求进行选择,共两片,分别固定在焊条固定管与热风管之间形成夹角的非连接管段两侧,焊条固定管与热风管夹角非连接管段处共有三个方向的开放,垂直于纸面向外和向里两个方向以及平行纸面向上一个方向。平行纸面向下的方向为两管体夹角,为封闭不开放,对非连接管段处的垂直于纸面的两个开放方向的漏空进行封盖,此时,平行纸面向上的向并未被封盖板封住,此方向需由上端封闭的导热部件安装后即可封盖住,形成近乎完全封闭的空间。

对于封盖板部分封盖的描述,是相对于完全封闭而言,具体解释如下:其一:封盖板只对非连接管段处的垂直于纸面的两个开放方向的漏空进行封盖,平行纸面向上的向并未被封盖板封住;其二:在焊条固定管与热风管两管体长度方向上,封盖板并没有完全覆盖两管体长度,而是只封盖非连接管段部分长度。

另外,需要进一步说明的是,本申请技术方案中关于气窗形状优选的采用规则形状,其原因是:第一是规则形状能够保证气流和热的传递在方向上和强度上均匀稳定,有利于工艺实施稳定性运行,第二是在焊接实施过程中,压接焊条需要垂直地面向下施加一定的力作用在焊嘴管体上,规则形状气窗相对来说可更好的分散压力,对焊嘴的结构保护和使用寿命有一定好处。如果气窗形状不规则,可能会导致局部热或应力集中,增加部件结构的易损程度,缩短使用寿命。

在一实施例子中,焊条固定管、热风管、管体夹角封盖板以及地板布预热管段均为耐热耐腐蚀不锈钢材质。

在一实施例子中,焊条固定管气窗和热风管气窗,其窗口形状为0°~90°平行细长孔(d≯1/8Φ)或圆孔(r≯1/4Φ),相邻气孔间距离不低于1/8Φ(注:Φ为气孔所在管体管径)。优选地,所述的两管体气窗窗口形状为45°平行细长孔(d=1/8Φ),相邻气孔间距离为1/6Φ。

热风管气窗对应侧管体缩径,形成热气压缩管段,管径缩减范围为1/10Φ~1/4Φ(注:Φ为热风管管径)。优选地,所述的热气压缩管段管径缩减1/5Φ。

垂直地面的地板布预热气窗,其窗口形状为0°或90°平行细长孔(d≯1/4Φ),相邻气孔间距不低于1/8Φ(注:Φ为热风管管径)。优选地,所述的地板布预热气窗窗口形状为0°(即垂直于焊缝方向)平行细长孔(d=1/6Φ),相邻气孔间距离为1/6Φ。

缩径出气口与地板布预热气窗相邻,其口径范围为1/5Φ~1/3Φ(注:Φ为热风管管径),出气口截面与地面夹角范围为15°~75°。优选地,所述的缩径出气口口径为1/4Φ,出气口截面与地面夹角范围为45°~60°。

上述实施方案中,对于两管体气窗的形状和尺寸的限定,其中,限定气窗尺寸和相邻气孔间距离,是由于条形细长孔和圆孔方便加工,另外,技术上考虑的比较重要的因素是上述形状、尺寸及距离在传递气流和热时相对更加有效,同时还能使管体承力承热结构最大程度保留。

在一实施例子中,密齿型导热片上端封闭,为不锈钢材质、铝合金材质、铜材质或C/C复合材质。优选地,所述的密齿型导热片为铝合金材质。

上述轨道车辆地板布焊枪快速焊嘴具体的工作原理:前述的内凹分风结构能够对热气压缩管段吹来的热风进行分流,一部分风力和热量流向焊条固定管出口附近,与预热后的焊条交汇,用以热熔焊条至粘流态;另一部分风力和热量则流入地板布预热管段,经地板布预热气窗和缩径出气口排出管体,对焊缝进行预处理。所述的缩径出气口在一定程度上可压缩热风,使其出口压力明显上升,从而增加出气口风速,此外出气口截面与地面之间有夹角,可同步提供水平和垂直双方向的分风力。上述行为可有效清除地板布焊缝中存在的灰尘、杂质颗粒以及表面吸附水气,同时还能够对焊缝进行初级预热处理。地板布预热气窗可提供垂直地面方向的热风且风力相对缓和,气窗衔接于缩径出气口,对地板布焊缝进行强化预热处理。

实施例子二

本实施例子公开了一种焊枪,其中,焊枪包括上述焊嘴,所述热风管开设有条形卡槽,通过条形卡槽将热风管固定在焊枪喷咀上。

采用本发明作为轨道车辆地板布焊枪快速焊嘴,在具体实施例中,使用前首先对焊枪喷咀、过滤网、快速焊嘴及密齿型导热片进行清理,保证所有部件干燥、无尘、无油渍。将密齿型导热片9压入管体夹角封盖板3所封盖的空间内,再通过条形卡槽7将热风管6固定在焊枪喷咀上。

本发明的工作原理为:焊枪启动后,热风由热风管6进入焊嘴,由于热气压缩管段10有管体缩颈,因此热风经热气压缩管段10压缩后,小部分风力可通过热风管气窗11进入密齿型导热片9所在区域,并与密齿型导热片接触,然后再经焊条固定管气窗进入焊条固定管,密齿型导热片9对风力和热能表现出良好的传递性,可将风力和热能导向焊条固定管气窗2后进入焊条固定管1,对焊条进行充分预热,这有利于后续的焊条热熔过程,可有效避免因加热温度偏低或偏高而引起的焊条热熔偏差问题,同时可维持焊条固定管1内具有微正压,对消除热风回冲现象有积极作用。大部分热风沿热气压缩管段10继续下行,至焊条固定管1和热风管6贯通腔室内,在焊嘴底部管体连接处与内凹分风结构5接触后被分流。其中,流向焊条固定管1出口的热风与预热后的焊条交汇,可热熔焊条至粘流态,可塑焊条再经焊条挤压板4按压成型,填充焊缝;流入地板布预热管段的热风由地板布预热气窗12和缩径出气口13排出管体,可对地板布焊缝进行除尘、除水气和两段预热的连贯处理。

在一实施例子中,公开了关于上述焊枪的工作方法,具体包括:

确认各部件安装紧实后,先通气,然后再开启加热电源开关,加热温度档位由低到高缓慢逐步调节至焊接施工所需的温度档位,并在施工温度下恒温3~5分钟至焊条固定管1出口热风温度基本稳定,浮动范围为﹣5℃~5℃。将焊条导入焊条固定管1,沿焊缝方向水平匀速移动焊枪,同时通过焊条挤压板4向焊条施加向下的压力,将粘流态焊条均匀压入地板布焊缝。焊接完毕后,切除多余焊条,调节加热温度档位至最低,吹风数分钟后,待所有部件冷却后关闭电源。

本公开技术方案由于焊条预热段的存在,风力和热量在热风管与焊条固定管之间具有良好的传递性,能够使焊条得到充分预热,有助于焊条在较低加热温度下即达到理想粘流态,从而对地板布焊缝进行熔接,这可有效避免因加热温度偏低而引起的焊条热熔流动性不足或温度偏高而引起的地板布缝边烫伤和焊条烧焦化。同时,风力和热量在焊条预热段的传递可使焊条固定管内具有一定的微正压,对消除焊条固定管热风回冲现象有积极作用,有助于施工顺畅和保护操作人员。

本公开技术方案地板布预热管段的存在既保证了焊缝干燥清洁,又能使焊缝在熔接前具有一定的热度,这有利于粘流态焊条在缝隙中保持良好的流动状态,从而充分填满焊缝,获得最大的有效熔接面积。

在具体实施例子中,可以通过改变焊条预热段气窗形式、密齿导热片材料、地板布预热段气窗和缩颈出气口形式等,对气、热的流动产生影响,从而控制施工过程条件以适应不同焊接情况等。

本公开实施例子中的含有上述焊嘴的焊枪应用至涉及轨道车辆内装领域,应用于车辆地板布热焊接过程。轨道车辆地板布铺装属于特殊工序,但不局限于上述轨道车辆地板布焊接中,凡是需要塑料或橡胶熔融热焊接的场景均有应用可能性,如工厂车间、办公室区域地板面等等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

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