[发明专利]一种大齿轮的焊接装置及其焊接方法

说明书

【技术领域】

    本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种大齿轮的焊接装置及其焊接方法，具体涉及一种三层辐板大齿轮的焊接装置及其焊接方法。

【背景技术】

已知的，常规的齿轮多为铸锻结构，而该结构的主要缺点就是生产成本高、加工量大，所以该结构的齿轮只适用于小型齿轮的加工，而针对一些大型的齿轮“比如直径为Φ4145的齿轮”就不能仅仅靠一套铸锻技术来满足其设计要求，目前本领域技术人员为了满足对大型的齿轮的加工，通常采用焊接的技术来获得直径更大、传动比更大的齿轮，从而节省材料及生产成本，但是焊接的齿轮是属于异种钢焊接，且母材含碳量和合金元素较高，因此在焊接过程中极易导致齿轮的焊接性差，淬硬倾向大，同时齿轮焊缝圆周上的拘束应力大，进而导致焊缝中产生冷裂纹，由于大型齿轮一般都是三层辐板结构，其焊接变形和焊接质量的控制都具有很大的难度，其中齿圈内圆焊后无法加工，若圆度超差较大，外圆加工后齿圈壁厚不均匀，则会导致齿轮运行时不平衡，因此大型齿轮在加工时必须采用合理的焊接装置和焊接方法来控制大齿轮圆度，使其达到设计和使用要求。

【发明内容】

    为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种大齿轮的焊接装置及其焊接方法，本发明通过利用操作机埋弧自动焊堆焊出堆焊过渡层，大大降低了劳动强度，提高焊接质量，其中堆焊过渡层降低了焊接区域的碳当量，提高了融合区的塑韧性，同时释放出了径向应力，防止焊接辐板时产生裂纹，同时由于齿轮在焊接时不断转动，预热时只需1/3圆周的加热器，不必为了控制变形而采用整圆的加热器，大大改善了工作环境，降低了劳动强度，由于焊缝在热处理前、后的100%无损探伤都是一次合格，避免局部返修引起焊接变形。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种大齿轮的焊接装置，包括焊接转胎和防窜机构，所述焊接转胎为长方形结构，在焊接转胎的两端分别设有向上凸起的方形凸台，在每个凸台上部面的中部分别设有滚动体，在两个滚动体的上部设有外齿圈，所述外齿圈两侧的端面分别连接防窜机构中的挡轮，所述防窜机构中的挡轮为至少三个，所述每个挡轮通过销活动设置在两支撑板之间，所述两支撑板固定在底板的上部面，所述每个底板分别固定在支撑体A和支撑体B的上端，所述支撑体A和支撑体B的下端倾斜固定在底座的上部面形成所述的大齿轮的焊接装置。

所述的大齿轮的焊接装置，所述挡轮中部内孔的两端分别设有轴承，所述轴承的内圈套接在销的外缘面上。

所述的大齿轮的焊接装置，所述支撑体A设置为两个，在两支撑体A的上端通过横槽钢A连接。

所述的大齿轮的焊接装置，所述横槽钢A替换为圆钢或方钢或工字钢。

所述的大齿轮的焊接装置，所述支撑体B设置为两个，在两支撑体B的上端通过横槽钢B连接。

所述的大齿轮的焊接装置，所述横槽钢B替换为圆钢或方钢或工字钢。

所述的大齿轮的焊接装置，所述支撑体A和支撑体B的上端通过竖槽钢连接。

所述的大齿轮的焊接装置，所述竖槽钢替换为圆钢或方钢或工字钢。

一种大齿轮的焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：

第一步，堆焊堆焊过渡层：

1）、首先在中间辐板和内齿圈的外缘面上加工出K型坡口，在外齿圈的内缘面上加工出K型坡口，在上下两辐板的外缘面上加工出单V型坡口，进一步在外齿圈内圆面每层辐板的位置处加工出堆焊槽，然后将外齿圈放置在焊接转胎的上部，确保外齿圈可以在焊接转胎上转动，进一步使用操作机埋弧自动焊堆焊堆焊过渡层，在堆焊时要对外齿圈进行持续加热，层间温度控制在250～350℃；

2）、由于外齿圈的宽和高的比值太小，外齿圈在焊接转胎上转动时，为了防止发生安全事故，在外齿圈的两侧设置防窜机构，防窜机构能有效防止外齿圈在焊接时发生窜动和倾倒，确保了安全生产，在实际操作过程中，其中的一个防窜机构中的挡轮随外齿圈一起转动，另一个防窜机构与外齿圈则保留5～15mm左右的间隙，确保外齿圈能顺利转动；

3）、加工堆焊过渡层，即对堆焊过渡层的表面进行机械加工，检验合格后进行下一步的操作；

第二步，焊接辐板：

1）、首先焊接中间的辐板，在焊接中间的辐板时，首先操作人员需要在操作机机头的导电机构上安装导电杆；

2）、将中间辐板与外齿圈和内齿圈点焊固定后置于平面转胎的上部面上，确保齿轮中心与平面转胎同心，并将齿轮用固定板固定在平面转胎上；