一种大型支撑辊堆焊工作站的操作方法技术

本发明专利技术涉及一种大型支撑辊堆焊工作站的操作方法，大型支撑辊堆焊工作站包括辊支撑装置、辊驱动装置、在线加热系统、焊接系统和焊剂回收系统，支撑辊由辊支撑装置支撑定位，并可在辊驱动装置的驱动下转动；在线加热系统的门式加热罩覆盖在支撑辊外部形成封闭罩体，罩体内壁设有保温层和感应电加热装置，焊枪可在垂直移动后伸入门式加热罩罩体内；门式加热罩底部设焊剂回收系统。本发明专利技术中，支撑辊在封闭罩体内加热及保温，多组焊接机构同时施焊并可自动回收焊剂，能够实现大型支撑辊的在线预热、焊接、保温和回火处理等连续工艺过程；操作方便、自动化程度高、温度控制精确，有利于提高支撑辊的堆焊质量，提高修复效率，填补了该项技术的空白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大型支撑辊堆焊修复
，尤其涉及一种大型支撑辊堆焊工作站及其操作方法。
技术介绍
随着现代化轧机向大型化、高速化、自动化方向发展，对支撑辊的要求也越来越高。在实际生产中支撑辊是各个生产线上的重要部件之一，每个大型轧钢厂每年都要消耗大量该类部件。为了降低生产成本，延长支撑辊的使用寿命，通常采用辊面堆焊的方式对支撑辊进行修复，使其可以重复利用。就现有技术而言，大型支撑辊的堆焊修复工作难度较大，其主要难点在于支撑辊的在线加热问题，由于难以实现封闭式加热，暴露在空气中的加热方式使其很快散热，很难达到焊接温度，在标准温度以下的焊接使支撑辊表明应力变大，焊接过程中支撑辊容易出现裂痕，焊接成功率很低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种大型支撑辊堆焊工作站及其操作方法，具备可调节的支撑辊支撑及驱动系统，支撑辊在封闭罩体内加热及保温，多组焊接机构同时施焊并可自动回收焊剂，能够实现大型支撑辊的在线预热、焊接、保温和回火处理等连续工艺过程；操作方便、自动化程度高、温度控制精确，有利于提高支撑辊的堆焊质量，提高修复效率，填补了该项技术的空白。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种大型支撑辊堆焊工作站，包括辊支撑装置、辊驱动装置、在线加热系统、焊接系统和焊剂回收系统，支撑辊由辊支撑装置支撑定位，并可在辊驱动装置的驱动下转动；所述在线加热系统包括门式加热罩，门式加热罩覆盖在支撑辊外部形成封闭罩体，罩体内壁设有保温层和感应电加热装置，罩体内设热电偶，罩体顶部设焊枪入口；与焊枪入口对应位置的门式加热罩上部设焊接系统及红外扫描仪，其中焊接系统的焊枪可在垂直移动后伸入门式加热罩罩体内；门式加热罩底部设焊剂回收系统，焊剂回收系统包括振动筛、焊剂回收盒、焊剂自动回收机和焊剂储料罐，门式加热罩底部设可移动炉底挡板，可移动炉底挡板移动后使门式加热罩底部形成焊渣下落通道；振动筛置于焊渣下落通道的下方，振动筛筛网下方设焊剂回收盒，焊剂回收盒通过焊剂自动回收机连接焊剂储料罐。所述辊支撑装置为防窜动滚轮架，采用液压或机械驱动。所述辊驱动装置为主轴箱；主轴箱上设有伺服电机和大型回转轴承，大型回转轴承的内圈镶嵌大模数齿圈与伺服电机输出轴上的齿轮啮合传动，大型回转轴承的内圈通过可伸缩万向联轴器与重型四爪卡盘连接传动，重型四爪卡盘用于装卡支撑辊一侧辊颈。所述主轴箱可垂直升降及沿支撑辊轴线方向移动；主轴箱外侧设有门形框架，主轴箱两侧设滑块与门形框架立柱上的导轨相配合，主轴箱顶部设丝母与门形框架横梁上的丝杠相配合，通过安装在门形框架顶部的升降电机驱动，主轴箱可实现垂直升降；主轴箱底部设走行机构，在走行电机的驱动下可沿支撑辊轴线方向移动；主轴箱底部设手动升降机，用于在主轴箱升起到位后锁紧固定。所述门式加热罩由前部罩体、中部罩体、后部罩体、上挡板、下挡板和可移动炉底挡板共同组成封闭式结构，中部罩体两端分别与前部罩体及后部罩体可拆卸地连接组成主罩体；上挡板与下挡板沿水平中轴线剖分，组合后形成挡板；可移动炉底挡板为2块，沿罩体轴线对称设置，并可分别沿与罩体轴线垂直方向移动；门式加热罩的主罩体两侧分别安装数个滑轮，滑轮由减速电机驱动，并可带动门式加热罩主罩体沿与门式加热罩轴线平行设置的轨道滑动；下挡板与轨道固定在设备基座上，上挡板与下挡板可拆卸地连接。所述中部罩体设有多种长度规格，分别用于不同规格支撑辊堆焊时配套使用。所述门式加热罩内部分为多个加热区，每个加热区分别设置感应电加热装置；感应电加热装置由电阻带、铁棒及电源组成，每个加热区内的电阻带按照三相交流电的星形结构布线；铁棒穿过罩体保温层固定在罩体上，外部套装陶瓷外罩；电阻带与外部电源通过铁棒相连；每个加热区的感应电加热装置分别控制；每个加热区内分别设有热电偶，热电偶、红外扫描仪及感应电加热装置分别与加热控制系统连接，加热控制系统为单片机或PLC。所述焊接系统包括数组可移动焊接机构，每组可移动焊接机构均由焊接小车、焊枪、焊枪移动装置、焊枪水冷装置、焊丝输送装置、焊剂输送装置组成，各组焊枪分别连接焊枪控制器。一种大型支撑辊堆焊工作站的操作方法，包括如下步骤:1)辊支撑装置设在门式加热罩轨道中间，靠近主轴箱一侧；将大型支撑辊吊装于辊支撑装置上，调整托辊高度和角度使支撑辊轴心水平；调整主轴箱位置，使其上的重型四爪卡盘与支撑辊同心，通过重型四爪卡盘固定连接支撑辊一端辊颈，主轴箱上的伺服电机可驱动支撑辊转动；2)根据支撑辊的规格，选择门式加热罩中部罩体的长度，安装完主罩体后，启动主罩体两侧的减速电机，将主罩体移至支撑辊上方，并与上挡板、下挡板一起组成罩体；盖上焊枪入口和视窗口处的封盖，关闭可移动炉底挡板，使门式加热罩罩体处于封闭状态；3)启动各个加热区的感应电加热装置，对支撑辊进行预热和层间加热，加热速度设定为8～12℃/h，当罩体内温度为400～500℃时，达到预热标准，预热完成；4)焊接时，操纵各只焊枪从焊枪入口处伸入门式加热罩罩体内，支撑辊在主轴箱伺服电机驱动下转动，转动速度为6～10min/圈；焊接时多只焊枪可同时或独立工作，每只焊枪在各自区域内进行堆焊，直至达到修复要求为止；焊接同时将可移动炉底挡板打开，启动焊剂回收系统，焊接过程中产生的残渣自然掉落至振动筛上，颗粒小而均匀的未燃烧焊剂通过振动筛筛网后进入焊剂回收盒内，在焊剂自动回收机的负压作用下通过管道进入焊剂储料罐；当需要使用焊剂储料罐内的焊剂时，空气压缩机启动，利用正压将焊剂储料罐内的回收焊剂注入焊枪内的焊剂盒内，焊剂盒内的焊剂可自动注入焊枪内，实现焊剂的再次利用；5)堆焊时，采用红外扫描仪对支撑辊辊身温度进行实时检测，并连续扫描辊身各点的温度绘制温度曲线和彩色热成像图；将支撑辊任意划分为3个扇区进而控制3个区域的温度，当检测到的温度低于设定值400℃时，对应区域的感应电加热装置自动启动进行加热，直至温度达标为止；整个过程采用PID闭环控制方式进行智能温度控制，直至焊接结束；6)焊接工作完成后进行第一次缓冷，采用与升温速度同样的速度进行缓冷，缓冷开始前将焊枪移出门式加热罩，门式加热罩罩体重新封闭；通过采用PID闭环控制，控制罩体内的降温速度；7)第一次缓冷结束后，再次对支撑辊进行加热，以消除焊接过程中新堆焊材料与原有材料之间的应力，通过高温处理使之更好融合；升温速度为8～12℃/h，当罩体内温度达到550～580℃时停止加热，保温15～20小时；8)第二次缓冷采用与第一次缓冷时同样的方式，直至罩内温度≤50℃时，第二次缓冷过程结束，此时支撑辊温度接近室温；9)关闭在线加热系统，拆除两侧上挡板，将门式加热罩主罩体从支撑辊上部移开，整个支撑辊的堆焊修复过程结束。堆焊时可采用螺旋式或步进式堆焊，也可单圈环焊、轴向直线焊接或点焊补洞；根据焊接工艺要求设定焊接路线，起弧、收弧、堆焊时的电压，送丝速度和收弧时间，由焊枪控制器控制各焊枪自动完成堆焊过程。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)具备可调式支撑辊支撑及驱动系统，采用大功率伺服电机进行驱动，支撑辊与主轴箱之间由可伸缩万向联轴器连接，具有启动力矩大，调速范围宽，便于控制，调心简单等优点；支撑辊采用可调节的防窜动滚轮架支撑，避免出现打滑、丢转而造成的焊接熔敷金属重焊，赶堆不平整等现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型支撑辊堆焊工作站，其特征在于，包括辊支撑装置、辊驱动装置、在线加热系统、焊接系统和焊剂回收系统，支撑辊由辊支撑装置支撑定位，并可在辊驱动装置的驱动下转动；所述在线加热系统包括门式加热罩，门式加热罩覆盖在支撑辊外部形成封闭罩体，罩体内壁设有保温层和感应电加热装置，罩体内设热电偶，罩体顶部设焊枪入口；与焊枪入口对应位置的门式加热罩上部设焊接系统及红外扫描仪，其中焊接系统的焊枪可在垂直移动后伸入门式加热罩罩体内；门式加热罩底部设焊剂回收系统，焊剂回收系统包括振动筛、焊剂回收盒、焊剂自动回收机和焊剂储料罐，门式加热罩底部设可移动炉底挡板，可移动炉底挡板移动后使门式加热罩底部形成焊渣下落通道；振动筛置于焊渣下落通道的下方，振动筛筛网下方设焊剂回收盒，焊剂回收盒通过焊剂自动回收机连接焊剂储料罐。

【技术特征摘要】
1.一种大型支撑辊堆焊工作站，其特征在于，包括辊支撑装置、辊驱动装置、在线加热系统、焊接系统和焊剂回收系统，支撑辊由辊支撑装置支撑定位，并可在辊驱动装置的驱动下转动；所述在线加热系统包括门式加热罩，门式加热罩覆盖在支撑辊外部形成封闭罩体，罩体内壁设有保温层和感应电加热装置，罩体内设热电偶，罩体顶部设焊枪入口；与焊枪入口对应位置的门式加热罩上部设焊接系统及红外扫描仪，其中焊接系统的焊枪可在垂直移动后伸入门式加热罩罩体内；门式加热罩底部设焊剂回收系统，焊剂回收系统包括振动筛、焊剂回收盒、焊剂自动回收机和焊剂储料罐，门式加热罩底部设可移动炉底挡板，可移动炉底挡板移动后使门式加热罩底部形成焊渣下落通道；振动筛置于焊渣下落通道的下方，振动筛筛网下方设焊剂回收盒，焊剂回收盒通过焊剂自动回收机连接焊剂储料罐。2.根据权利要求1所述的一种大型支撑辊堆焊工作站，其特征在于，所述辊支撑装置为防窜动滚轮架，采用液压或机械驱动。3.根据权利要求1所述的一种大型支撑辊堆焊工作站，其特征在于，所述辊驱动装置为主轴箱；主轴箱上设有伺服电机和大型回转轴承，大型回转轴承的内圈镶嵌大模数齿圈与伺服电机输出轴上的齿轮啮合传动，大型回转轴承的内圈通过可伸缩万向联轴器与重型四爪卡盘连接传动，重型四爪卡盘用于装卡支撑辊一侧辊颈。4.根据权利要求3所述的一种大型支撑辊堆焊工作站，其特征在于，所述主轴箱可垂直升降及沿支撑辊轴线方向移动；主轴箱外侧设有门形框架，主轴箱两侧设滑块与门形框架立柱上的导轨相配合，主轴箱顶部设丝母与门形框架横梁上的丝杠相配合，通过安装在门形框架顶部的升降电机驱动，主轴箱可实现垂直升降；主轴箱底部设走行机构，在走行电机的驱动下可沿支撑辊轴线方向移动；主轴箱底部设手动升降机，用于在主轴箱升起到位后锁紧固定。5.根据权利要求1所述的一种大型支撑辊堆焊工作站，其特征在于，所述门式加热罩由前部罩体、中部罩体、后部罩体、上挡板、下挡板和可移动炉底挡板共同组成封闭式结构，中部罩体两端分别与前部罩体及后部罩体可拆卸地连接组成主罩体；上挡板与下挡板沿水平中轴线剖分，组合后形成挡板；可移动炉底挡板为2块，沿罩体轴线对称设置，并可分别沿与罩体轴线垂直方向移动；门式加热罩的主罩体两侧分别安装数个滑轮，滑轮由减速电机驱动，并可带动门式加热罩主罩体沿与门式加热罩轴线平行设置的轨道滑动；下挡板与轨道固定在设备基座上，上挡板与下挡板可拆卸地连接。6.根据权利要求5所述的一种大型支撑辊堆焊工作站，其特征在于，所述中部罩体设有多种长度规格，分别用于不同规格支撑辊堆焊时配套使用。7.根据权利要求1所述的一种大型支撑辊堆焊工作站，其特征在于，所述门式加热罩内部分为多个加热区，每个加热区分别设置感应电加热装置；感应电加热装置由电阻带、铁棒及电源组成，每个加热区内的电阻带按照三相交流电的星形结构布线；铁棒穿过罩体保温层固定在罩体上，外部套装陶瓷外罩；电阻带与外部电源通过铁棒相连；每个加热区的感应电加热装置分别控制；每个加热区内分别设有热电偶，热电偶、红外扫描仪及感应电加热装置分别与加热控制系统连接，加热控制系统为单片机或PLC。8.根据权利要求1所述的一种大型...

【专利技术属性】
技术研发人员：付成，
申请(专利权)人：辽宁天利再造科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21