悬臂式送丝机支架的设计及创新

悬臂式送丝机支架的设计及创新

许宜超王树帅

徐州海伦哲专用车辆股份有限公司徐州221000

摘要：CO2气保焊机在钢结构工件制造过程中使用广泛，使用过程中，焊机送丝机需要随着焊接位置的变化而变动，会有很多的局限和问题，针对这些问题，我们设计了一款多功能悬臂式送丝机支架。本文主要介绍了送丝机使用过程中存在的一些问题，并对多功能悬臂式送丝机支架的机构、功能和使用效果进行了简单的介绍。

关键词：悬臂式；送丝机；支架；创新

1.现状

一直以来，焊机送丝机常见的状态是直接在放在场地上（如图1），移动时候需要工人拖拽，气管、电缆、送丝机与场地来回的摩擦，劳动强度大、效率低、且不安全，经常会出现送丝机被砸坏，气管、电缆磨损、断裂情况，需要经常更换，维护需要耗费很多精力和资金，影响生产；并且由于电缆和气管长度的限制，送丝机的移动范围有局限性，需要移动工件或送丝机进行焊接操作；同时，焊接过程中需要喷涂防飞溅液，用角磨机对焊缝打磨修补等，需要备用气管和电源，场地各种线缆混乱。送丝电机在场地内拖拽，备用气管、电缆等接口的使用，占用场地，影响工件的转运和存放，影响生产效率。

图1最初送丝机状态

后来，根据车间生产需求，设计了一款简易的送丝机支架（如图2），焊机电源固定在立柱底座上面，底座通过M20地脚螺栓固定在地面上。送丝机固定在悬臂上面，这样，送丝机、气管、电缆避免了与地面接触，但是会占用场地空间，悬臂长度有限，焊接范围更小，有很大的局限性，而且没有解决备用电源和气路的需求问题。

图2简易送丝机支架

2.设计、改进

在焊接过程中，拖拽送丝机、简易送丝机支架都存在很多问题，为了提高提高生产效率，减少损耗，降低成本，我们设计了多功能悬臂式送丝机支架，并成功用于生产。

（1）设计模型

图3悬臂式送丝机支架三维模型

送丝机支架的模型如图3所示，与普通的送丝机直接相比，悬臂式送丝机支架采用两个悬臂的结构，悬臂1通过安装座固定在车间的钢立柱上，减少了立柱的使用，节约了场地占用面积；焊机需要混合保护气气管、送丝机电缆都设计固定在悬臂1和悬臂2上，避免了各种线管的磨损，现场更为整齐，便于管理；在送丝机安装板位置设计有备用电路及气路，扩展了送丝机支架的功能，供喷涂焊接防飞溅液和角磨机使用；焊丝盘被设计放在车间立柱下方，并设计有辅助送丝电机，便于更换焊丝，提高了更换焊丝的效率和送丝效果。

（2）方案设计

本设计通过螺栓M16将安装座固定在车间立柱上，用螺钉或者销轴将悬臂1、连接座、悬臂2、弹簧等结构件连接，转动部分设计有推力轴承或圆锥滚子轴承，实现悬臂与连接座之间的灵活转动，同时，轴承上设计有调节板（如图4），通过调节轴承所受压力来控制悬臂1、悬臂2、连接座之间的旋转灵敏度，悬臂式送丝机在焊接过程中不需要非常灵活的转动。弹簧的设计是为了控制悬臂2的头部的高度位置，悬臂2与连接座直接设计有磨砂片（如图5），增大两个结构件的摩擦力，便于使悬臂2停留在需求的工作位置。送丝机支架设计有备用电源及气路（如图6），扩展了送丝机支架的功能。焊机的电缆、气管、送丝管、备用气路、电路都合理布置在悬臂送丝机的悬臂上，并有套管保护，焊接时两部送丝电机同步进行送丝工作（如图7），焊接时只需要拖拽焊枪即可灵活的拖动送丝机，同时，焊丝盘设计在下方（如图7），更换焊丝方便快捷。

图4调节压板图5摩擦片调节

图6备用电源、气路图7辅助送丝电机

3.效果验证

根据设计方案制造的悬臂送丝机支架制造成功并使用（如图8）。焊接覆盖范围为半径7米，悬臂1可旋转角度180°，悬臂2可旋转角度360°，覆盖了全部焊接范围，备用气路和电路在生产过程中使用很广泛，避免了需要外接接线盘和加长气管连接的情况，提高了送丝机支架的使用率，线缆整齐隐蔽更加整洁美观，焊接强度降低，焊接效率提高。

图8悬臂式送丝机支架效果

4、小结

悬臂式送丝机支架已经在车间广泛使用，有如下优势：

（1）避免送丝机在地面的拖拽情况，减少线缆的损耗，同时降低工作强度；

（2）将支架主体固定在厂房立柱上，减少了立柱的设计，降低了制造成本，节约了安装场地，同时双悬臂结构，可以覆盖更大的工作范围，提高焊接效率；

（3）可以有效的降低劳动强度，提高生产效率；

（4）备用电路和气路的增加，扩大了气路和电路的覆盖范围，提高了送丝机支架的使用率。

多功能悬臂式送丝机支架合理利用了场地，扩大了焊接范围，提高了生产效率，配合备用电源、气路，降低了劳动强度，送丝机移动简单灵便，更换焊丝方便，避免了线缆的损耗和浪费。