新型带极堆焊机头
一、问题提出
带极电渣堆焊的设备主要是从国外引进，如ESAB公司、LINCOLN公司等，而其中的关键部件—带极堆焊机头基本上是比利时的SOUD一metaL带极机头(图1)，该带极机头传动部分采用单组平滑滚轮传动的悬臂梁结构，导向只有轴向定位，且导向槽间距小、长度较长，导电体采用普通铜板作双活动压板。焊带普遍使用的是国产焊带，国产焊带质量较差，厚薄不匀、宽窄不一、毛刺飞边、有接头等等。SOUD－metaL机头在施焊国产焊带过程中经常出现下列问题：(1)送带过程中经常发生打滑，无法正常送带；(2)在正常送带情况下也经常出现左右摆动、卡带和钢带打皱现象；(3)送带速度有较大的波动；(4)送带驱动力不合适造成搓带、断弧；(5)导电板刚性不够极易变形且维修极不方便。
上述问题导致焊接质量差，堆焊层超声波检查不过关，焊缝外观质量差，接头抗腐蚀能力差，焊接效率也因此降低。nextpage
二、改进措施
改进后结构参见图2。
1．机头传动机构原为悬臂梁结构，受力不均匀和摩擦力小造成送带打滑，无法正常送带。今改为简支梁结构，其传动架固定在电机的凸台上。张紧机构由单一张紧改为并行张紧，使压紧力均衡，钢带不会一边窜动，避免焊偏。主传动轮的一端与电机输出轴通过键联接，另一端通过轴承固定在传动架上，主传动轮由单组平滑滚轮改为4组粗牙滚花轮，以增大与带的摩擦力，减少打滑。被动轮机构由轮架、4组粗牙滚花轮和小轴组成。滚花轮通过小轴固定在轮架上，轮架通过小轴固定在传动架上，并可绕小轴作窄幅摆动，确保主动轮与被动轮在同一平面上，并行张紧机构由两组丝母、顶杆和弹簧组成，顶杆与被动轮机构接触，通过调整丝母来改变弹簧的张紧力使被动轮与主动轮压紧弹簧结构能达到自动调节的目的。
2．改进后机头导向机构是由导向轮、上下两组径向定位机构和导向槽组成。焊带经过导向轮、径向定位机构和导向槽平稳、垂直向下传送。径向定位机构由两组丝母、丝杆和滑杆组成。丝杆采用反向螺纹传动，当转动丝杆时，两丝母可同时作反向运动，丝母上装有滑轮，方便钢带在其上滑动。导向槽采用整体加工成形，增大槽间距，缩短导向纵向长度。在槽内增加绝缘板，防止钢带与导向槽接触短路。该结构减少了送带时钢带的摆动、打皱和打火，同时可适用于不同宽度的钢带堆焊，且能确保钢带在传动机构中心运行。
3．原导电机构由普通导电压板经弹簧压紧，弹簧受热易变形，造成压紧力不够和导电夹板不固定，且导电板由普通铜板组成容易受热变形，改进后的导电机构由凸轮机构、活动压板和固定压板组成。固定压板固定在导向槽上，用绝缘板隔离。由于铬错铜具有导电性能好、耐高温、高强度的特点，所以采用铬错铜作导电压板，且固定压板内采用水冷却结构。凸轮机构由支架、凸轮轴和小轴组成。活动压板通过小轴固定在支架上，两端分别与凸轮轴和固定压板接触，支架固定在导向槽的另一面，用绝缘板隔离。堆焊机电源输出的正极线直接接在活动、固定两压板上。活动压板的压紧采用杠杆原理，当转凸轮轴时，凸轮推动活动压板的一端，活动压板通过小轴使另一端压紧钢带。这种结构的特点是既可保证钢带与导电板的紧接触和钢带传送的稳定性，又方便修磨导电板表面的氧化层。
三、效果
带极堆焊机头改进后，降低了设备的故障率，提高了焊接质量和焊缝合格率，同时便于设备的维护保养。该堆焊机头已成功应用于机械厂柴油加氢高压换热器、航煤加氢反应器的带极堆焊生产中以及不锈钢管束的管板堆焊生产中，取得了很好的经济效益。
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