[发明专利]一种大型支撑辊堆焊工作站的操作方法

摘要

本发明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。

主权项

1.一种大型支撑辊堆焊工作站的操作方法，其特征在于，所述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的罩体，门式加热罩罩体内壁设有保温层和感应电加热装置，门式加热罩罩体内设热电偶，门式加热罩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；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；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；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；所述大型支撑辊堆焊工作站的操作方法，包括如下步骤: 1）防窜动滚轮架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防窜动滚轮架上，调整防窜动滚轮架的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、下挡板一起组成门式加热罩罩体；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，当门式加热罩罩体内温度为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，采用与加热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，控制门式加热罩罩体内的降温速度；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，当门式加热罩罩体内温度达到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，拆除两侧的挡板，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。