本發(fā)明涉及一種密封面在線修復(fù)系統(tǒng),特別是涉及一種高溫高壓蒸汽閥門密封面在線修復(fù)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
高溫高壓蒸汽閥門由于規(guī)格復(fù)雜、修復(fù)空間狹小、數(shù)量眾多,目前在工業(yè)界尚缺乏通用配套設(shè)備能全范圍適應(yīng)其需求。在現(xiàn)場(chǎng)維修過(guò)程中,現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法直接堆焊硬質(zhì)合金,只能采取堆焊ernicrmo-3(鎳基)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。然而,鎳基堆焊層的硬度只有hb=180左右,無(wú)法具備一定的“紅硬性”,即密封面的表面硬度需要達(dá)到hrc35~40左右,以保證其耐磨和耐沖刷性能。所以,開(kāi)發(fā)自動(dòng)化程度高,堆焊稀釋率低的方法與裝備是目前亟待解決的問(wèn)題。本發(fā)明針對(duì)蒸汽閥門密封面的缺陷,通過(guò)耐磨層的自動(dòng)堆焊、堆焊前后的預(yù)熱和高溫回火,堆焊層的高精度機(jī)加工,實(shí)現(xiàn)高溫高壓蒸汽閥門密封面的在線修復(fù),保證閥門嚴(yán)密性,提高系統(tǒng)設(shè)備的可靠性、經(jīng)濟(jì)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高溫高壓蒸汽閥門密封面在線修復(fù)系統(tǒng),其具備修復(fù)后質(zhì)量?jī)?yōu)良,修復(fù)效率高,整個(gè)修復(fù)的成本低的特點(diǎn)。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的:一種高溫高壓蒸汽閥門密封面在線修復(fù)系統(tǒng),其特征在于,其包括相互連接的移動(dòng)式機(jī)器人tig焊接系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、數(shù)顯研磨裝置;
移動(dòng)式機(jī)器人tig焊接系統(tǒng)包括焊槍槍頭、焊槍槍管、拉絲器、導(dǎo)向輪、拉簧、支撐架、送絲管、水冷電纜、導(dǎo)向棒、較直器、送絲盤、送絲機(jī)、tig電源、送絲支架、移動(dòng)萬(wàn)向輪、機(jī)器人底座、第一機(jī)器人軸、第二機(jī)器人軸、第三機(jī)器人軸、第四機(jī)器人軸、第五機(jī)器人軸、第六機(jī)器人軸、鎢極、夾持件、高溫?cái)z像頭,tig電源通過(guò)水冷電纜與導(dǎo)向棒相連,兩個(gè)導(dǎo)向棒安裝在送絲支架的頂端,送絲支架底端安裝兩個(gè)移動(dòng)萬(wàn)向輪,較直器、送絲盤、送絲機(jī)都與送絲支架相連,送絲盤通過(guò)送絲管與較直器相連,送絲盤通過(guò)送絲管與送絲機(jī)相連,送絲機(jī)通過(guò)送絲管與導(dǎo)向輪相連,導(dǎo)向棒通過(guò)水冷電纜與導(dǎo)向輪相連,送絲管位于水冷電纜的下方,導(dǎo)向輪通過(guò)拉簧與支撐架相連,導(dǎo)向輪通過(guò)送絲管與拉絲器相連,導(dǎo)向輪通過(guò)水冷電纜與拉絲器相連,拉絲器與焊槍槍管相連,焊槍槍管與焊槍槍頭相連,焊槍槍頭與鎢極相連,高溫?cái)z像頭安裝在焊槍槍管上,拉絲器與夾持件相連,夾持件與第六機(jī)器人軸相連,第六機(jī)器人軸與第五機(jī)器人軸相連,第五機(jī)器人軸與第四機(jī)器人軸相連,第四機(jī)器人軸與第三機(jī)器人軸相連,第三機(jī)器人軸與第二機(jī)器人軸相連,支撐架安裝在第三機(jī)器人軸上,第二機(jī)器人軸與第一機(jī)器人軸相連,、第一機(jī)器人軸與機(jī)器人底座相連,機(jī)器人底座位于送絲支架右側(cè),送絲支架位于tig電源的右側(cè);
熱處理系統(tǒng)包括中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源、中頻感應(yīng)外加熱電源、第一水冷加熱電源、第二水冷加熱電源、風(fēng)冷電纜、熱處理升降裝置、保溫棉、閥體、感應(yīng)線圈,熱處理升降裝置包括第一步進(jìn)電機(jī)、滑臺(tái)、l型線圈固定法蘭盤、閥蓋端面、水平移動(dòng)固定鋼板、絲桿固定螺母、滑臺(tái)定位塊、裝置固定螺孔、手輪、移動(dòng)絲桿、支撐件、固定鋼板,感應(yīng)線圈包括高硅氧布、盤型線圈、云母板、云母板固定螺栓、絕緣法蘭盤、水冷銅管、十字架,中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源位于第一水冷加熱電源的右側(cè),中頻感應(yīng)外加熱電源位于中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源的下方,第一水冷加熱電源與第二水冷加熱電源之間通過(guò)中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源連接,第二水冷加熱電源位于第一水冷加熱電源的下方,風(fēng)冷電纜與中頻感應(yīng)外加熱電源連接,熱處理升降裝置位于第一水冷加熱電源的左側(cè),保溫棉位于熱處理升降裝置的下方,閥體位于感應(yīng)線圈的左側(cè),感應(yīng)線圈位于第二水冷加熱電源的下方,第一步進(jìn)電機(jī)和滑臺(tái)定位塊之間通過(guò)滑臺(tái)連接,滑臺(tái)位于第一步進(jìn)電機(jī)的底部,l型線圈固定法蘭盤位于滑臺(tái)的右側(cè),閥蓋端面位于滑臺(tái)的底部,水平移動(dòng)固定鋼板位于移動(dòng)絲桿的上方,絲桿固定螺母和手輪之間通過(guò)移動(dòng)絲桿連接,滑臺(tái)定位塊位于絲桿固定螺母的下方,裝置固定螺孔位于支撐件的右側(cè),手輪位于移動(dòng)絲桿的右側(cè),移動(dòng)絲桿位于絲桿固定螺母的右側(cè),支撐件位于移動(dòng)絲桿的上方,固定鋼板位于第一步進(jìn)電機(jī)的左側(cè),高硅氧布位于云母板的左側(cè)的頂部,盤型線圈位于高硅氧布的底部,云母板和絕緣法蘭蓋之間通過(guò)水冷銅管連接,云母板固定螺栓位于水冷銅管的上方,絕緣法蘭盤位于水冷銅管的右側(cè),水冷銅管位于云母板的右側(cè),十字架位于高硅氧布的頂部;
數(shù)顯研磨裝置包括第二步進(jìn)電機(jī)、升降器、升降平臺(tái)、第一固定螺栓、主軸、研磨盤、渦輪箱、研磨電機(jī)、支架上板、攝像頭、支架下板、閥體、堆焊層、漲緊裝置,第二步進(jìn)電機(jī)與升降器相連,升降平臺(tái)、支架上板都與升降器相連,升降平臺(tái)位于支架上板的上方,升降平臺(tái)與渦輪箱相連,渦輪箱與研磨電機(jī)相連,多個(gè)攝像頭安裝在支架上板上,支架上板通過(guò)主軸與研磨盤相連,研磨盤與漲緊裝置相連,漲緊裝置與堆焊層相連,堆焊層安裝在閥體上,閥體通過(guò)多個(gè)第一固定螺栓與支架下板相連,支架下板通過(guò)主軸與支架上板相連。
優(yōu)選地,所述漲緊裝置包括棘輪、滾珠、漲緊塊、定位環(huán)、研磨軸、漲緊裝置上板、漲緊裝置下板、彈簧、定位銷、滾珠定位銷、橡膠環(huán),多個(gè)棘輪、多個(gè)滾珠、多個(gè)漲緊塊都安裝在定位環(huán)上,多個(gè)棘輪、滾珠與漲緊塊相連,棘輪位于滾珠的外側(cè),定位環(huán)與漲緊裝置下板相連,漲緊裝置下板與多個(gè)定位銷相連,彈簧與定位銷相連,定位銷位于橡膠環(huán)一側(cè),橡膠環(huán)與漲緊裝置下板相連,漲緊裝置上板通過(guò)多個(gè)滾珠定位銷與漲緊裝置下板相連,研磨軸依次穿過(guò)漲緊裝置上板、漲緊裝置下板與定位環(huán)相連。
優(yōu)選地,所述支架下板包括第二固定螺栓、閥體上端面、中心定位板,中心定位板通過(guò)多個(gè)第二固定螺栓與閥體上端面相連。
優(yōu)選地,所述研磨盤包括定位板安裝孔、研磨盤安裝孔、研磨盤本體、定位板,定位板安裝孔、研磨盤安裝孔都安裝在研磨盤本體上,定位板安裝孔位于研磨盤安裝孔的外圈,研磨盤本體與定位板相連。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:在修復(fù)方案方面,避開(kāi)了目前國(guó)內(nèi)廠家大多采用的對(duì)閥門破壞性的分離解體或清除的返廠維修方案,采用在閥門工作現(xiàn)場(chǎng)對(duì)密封面進(jìn)行維修;在修復(fù)裝備方面,避開(kāi)目前“一種閥門一個(gè)裝備”特種修復(fù)裝備,采用更具柔性和智能化的機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修復(fù);解決修復(fù)結(jié)果能完全達(dá)到設(shè)計(jì)制造初始要求,修復(fù)后的密封面硬度、耐磨性、高溫性能均等效或高于原始設(shè)計(jì);解決現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的時(shí)效性,設(shè)計(jì)的裝備能夠快速完成現(xiàn)場(chǎng)的定位安裝,能夠在閥門腔體內(nèi)快速完成施工工藝;解決在閥門腔體內(nèi)施焊、熱處理的協(xié)同問(wèn)題;本發(fā)明具備修復(fù)后質(zhì)量?jī)?yōu)良,修復(fù)效率高,整個(gè)修復(fù)的成本低、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為高溫高壓蒸汽閥門密封面在線修復(fù)系統(tǒng)的原理圖。
圖2為移動(dòng)式機(jī)器人tig焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為熱處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為熱處理系統(tǒng)的剖視圖。
圖5為熱處理系統(tǒng)的感應(yīng)線圈圖。
圖6為感應(yīng)線圈的左視圖。
圖7為熱處理升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為熱處理升降裝置的左視圖。
圖9為熱處理升降裝置的后視圖。
圖10為數(shù)顯研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為本發(fā)明漲緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為本發(fā)明漲緊裝置的仰視圖。
圖13為本發(fā)明支架下板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為本發(fā)明研磨盤的俯視圖。
圖15為本發(fā)明研磨盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例,以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖1至圖13所示,本發(fā)明高溫高壓蒸汽閥門密封面在線修復(fù)系統(tǒng)包括相互連接的移動(dòng)式機(jī)器人tig(非熔化極惰性氣體鎢極保護(hù)焊)焊接系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、數(shù)顯研磨裝置;
移動(dòng)式機(jī)器人tig焊接系統(tǒng)包括焊槍槍頭1、焊槍槍管2、拉絲器3、導(dǎo)向輪4、拉簧5、支撐架6、送絲管7、水冷電纜8、導(dǎo)向棒9、較直器10、送絲盤11、送絲機(jī)12、tig電源13、送絲支架14、移動(dòng)萬(wàn)向輪15、機(jī)器人底座16、第一機(jī)器人軸17、第二機(jī)器人軸18、第三機(jī)器人軸19、第四機(jī)器人軸20、第五機(jī)器人軸21、第六機(jī)器人軸22、鎢極23、夾持件24、高溫?cái)z像頭25,tig電源13通過(guò)水冷電纜8與導(dǎo)向棒9相連,兩個(gè)導(dǎo)向棒9安裝在送絲支架14的頂端,送絲支架14底端安裝兩個(gè)移動(dòng)萬(wàn)向輪15,較直器10、送絲盤11、送絲機(jī)12都與送絲支架14相連,送絲盤11通過(guò)送絲管7與較直器10相連,送絲盤11通過(guò)送絲管7與送絲機(jī)12相連,送絲機(jī)12通過(guò)送絲管7與導(dǎo)向輪4相連,導(dǎo)向棒9通過(guò)水冷電纜8與導(dǎo)向輪4相連,送絲管7位于水冷電纜8的下方,導(dǎo)向輪4通過(guò)拉簧5與支撐架6相連,導(dǎo)向輪4通過(guò)送絲管7與拉絲器3相連,導(dǎo)向輪4通過(guò)水冷電纜8與拉絲器3相連,拉絲器3與焊槍槍管2相連,焊槍槍管2與焊槍槍頭1相連,焊槍槍頭1與鎢極23相連,高溫?cái)z像頭25安裝在焊槍槍管2上,拉絲器3與夾持件24相連,夾持件24與第六機(jī)器人軸22相連,第六機(jī)器人軸22與第五機(jī)器人軸21相連,第五機(jī)器人軸21與第四機(jī)器人軸20相連,第四機(jī)器人軸20與第三機(jī)器人軸19相連,第三機(jī)器人軸19與第二機(jī)器人軸18相連,支撐架6安裝在第三機(jī)器人軸19上,第二機(jī)器人軸18與第一機(jī)器人軸17相連,、第一機(jī)器人軸17與機(jī)器人底座16相連,機(jī)器人底座16位于送絲支架14右側(cè),送絲支架14位于tig電源13的右側(cè)。
熱處理系統(tǒng)包括中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源21、中頻感應(yīng)外加熱電源22、第一水冷加熱電源23、第二水冷加熱電源24、風(fēng)冷電纜25、熱處理升降裝置26、保溫棉27、閥體28、感應(yīng)線圈29,熱處理升降裝置26包括第一步進(jìn)電機(jī)30、滑臺(tái)31、l型線圈固定法蘭盤32、閥蓋端面33、水平移動(dòng)固定鋼板34、絲桿固定螺母35、滑臺(tái)定位塊36、裝置固定螺孔37、手輪38、移動(dòng)絲桿39、支撐件40、固定鋼板41,感應(yīng)線圈29包括高硅氧布42、盤型線圈43、云母板44、云母板固定螺栓45、絕緣法蘭盤46、水冷銅管47、十字架48,中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源21位于第一水冷加熱電源23的右側(cè),中頻感應(yīng)外加熱電源22位于中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源1的下方,第一水冷加熱電源23與第二水冷加熱電源24之間通過(guò)中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源21連接,第二水冷加熱電源24位于第一水冷加熱電源3的下方,風(fēng)冷電纜25與中頻感應(yīng)外加熱電源22連接,熱處理升降裝置26位于第一水冷加熱電源3的左側(cè),保溫棉27位于熱處理升降裝置26的下方,閥體28位于感應(yīng)線圈29的左側(cè),感應(yīng)線圈29位于第二水冷加熱電源24的下方,第一步進(jìn)電機(jī)30和滑臺(tái)定位塊36之間通過(guò)滑臺(tái)31連接,滑臺(tái)31位于第一步進(jìn)電機(jī)30的底部,l型線圈固定法蘭盤32位于滑臺(tái)31的右側(cè),閥蓋端面33位于滑臺(tái)11的底部,水平移動(dòng)固定鋼板34位于移動(dòng)絲桿39的上方,絲桿固定螺母35和手輪38之間通過(guò)移動(dòng)絲桿39連接,滑臺(tái)定位塊36位于絲桿固定螺母35的下方,裝置固定螺孔37位于支撐件40的右側(cè),手輪38位于移動(dòng)絲桿39的右側(cè),移動(dòng)絲桿39位于絲桿固定螺母35的右側(cè),支撐件40位于移動(dòng)絲桿39的上方,固定鋼板41位于第一步進(jìn)電機(jī)30的左側(cè),高硅氧布42位于云母板44的左側(cè)的頂部,盤型線圈43位于高硅氧布42的底部,云母板44和絕緣法蘭蓋46之間通過(guò)水冷銅管47連接,云母板固定螺栓45位于水冷銅管47的上方,絕緣法蘭盤46位于水冷銅管47的右側(cè),水冷銅管47位于云母板44的右側(cè),十字架48位于高硅氧布42的頂部。
數(shù)顯研磨裝置包括第二步進(jìn)電機(jī)51、升降器52、升降平臺(tái)53、第一固定螺栓54、主軸55、研磨盤56、渦輪箱57、研磨電機(jī)58、支架上板59、攝像頭60、支架下板61、閥體62、堆焊層63、漲緊裝置64,第二步進(jìn)電機(jī)51與升降器52相連,升降平臺(tái)53、支架上板59都與升降器52相連,升降平臺(tái)53位于支架上板59的上方,升降平臺(tái)53與渦輪箱57相連,渦輪箱57與研磨電機(jī)58相連,多個(gè)攝像頭60安裝在支架上板59上,支架上板59通過(guò)主軸55與研磨盤56相連,研磨盤56與漲緊裝置64相連,漲緊裝置64與堆焊層63相連,堆焊層63安裝在閥體62上,閥體62通過(guò)多個(gè)第一固定螺栓54與支架下板61相連,支架下板61通過(guò)主軸55與支架上板59相連。
所述漲緊裝置64包括棘輪65、滾珠66、漲緊塊67、定位環(huán)68、研磨軸69、漲緊裝置上板70、漲緊裝置下板71、彈簧72、定位銷73、滾珠定位銷74、橡膠環(huán)75,多個(gè)棘輪65、多個(gè)滾珠66、多個(gè)漲緊塊67都安裝在定位環(huán)68上,多個(gè)棘輪65、滾珠66與漲緊塊67相連,棘輪65位于滾珠66的外側(cè),定位環(huán)68與漲緊裝置下板71相連,漲緊裝置下板71與多個(gè)定位銷73相連,彈簧72與定位銷73相連,定位銷73位于橡膠環(huán)75一側(cè),橡膠環(huán)75與漲緊裝置下板71相連,漲緊裝置上板70通過(guò)多個(gè)滾珠定位銷74與漲緊裝置下板71相連,研磨軸69依次穿過(guò)漲緊裝置上板70、漲緊裝置下板71與定位環(huán)68相連,這樣能夠提高準(zhǔn)確性。
所述支架下板61包括第二固定螺栓76、閥體上端面77、中心定位板78,中心定位板78通過(guò)多個(gè)第二固定螺栓76與閥體上端面77相連,這樣能夠提高穩(wěn)定性。
所述研磨盤56包括定位板安裝孔79、研磨盤安裝孔80、研磨盤本體81、定位板82,定位板安裝孔79、研磨盤安裝孔80都安裝在研磨盤本體81上,定位板安裝孔79位于研磨盤安裝孔80的外圈,研磨盤本體81與定位板82相連,這樣能夠滿足磨削殘留物的移動(dòng)和清除。
移動(dòng)式機(jī)器人tig焊接系統(tǒng)依據(jù)被修復(fù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安裝和運(yùn)行環(huán)境來(lái)選擇不同型號(hào)的機(jī)器人、焊接設(shè)備和工藝參數(shù)。當(dāng)被修復(fù)設(shè)備的密封面通徑小于300mm或深度處于700mm以內(nèi)時(shí),選擇較大載荷(≮7kg)的小型機(jī)器人,反之則選擇大載荷(≮15kg)的中大型機(jī)器人。焊接工藝參數(shù)依據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)閥門密封面的位置、結(jié)構(gòu)和尺寸來(lái)選擇。移動(dòng)式機(jī)器人tig焊接系統(tǒng)在工作時(shí),首先采集穩(wěn)定弧長(zhǎng)下的焊接電壓,同時(shí)將該電壓作為高度跟蹤時(shí)的參考計(jì)算電壓,如果實(shí)際采集得到的電壓偏離參考電壓則調(diào)整焊槍槍管和焊槍槍頭組成一個(gè)tig焊槍的z方向高度;本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中,采用了兩臺(tái)送絲機(jī),分別裝載鎳基合金焊絲和鈷基合金焊絲,兩種焊絲經(jīng)過(guò)導(dǎo)絲管分別沿鎢極的兩邊送出,具體工作送絲機(jī)的種類、送絲速度由、機(jī)器人底座、第一機(jī)器人軸、第二機(jī)器人軸、第三機(jī)器人軸、第四機(jī)器人軸、第五機(jī)器人軸、第六機(jī)器人軸組成的一個(gè)機(jī)器人確定,在焊接指令前,實(shí)際使用先設(shè)定送絲機(jī)選擇及相應(yīng)的送絲速度;機(jī)器人帶動(dòng)tig焊槍完成施焊任務(wù),同時(shí)機(jī)器人作為中央處理單元處理信號(hào)的啟停與邏輯,其要求為六軸聯(lián)動(dòng)荷重不小于20kg(千克),臂長(zhǎng)不小于1.65m(米),防護(hù)級(jí)別不低于ipr(ingressprotectionrating,防護(hù)安全級(jí)別)67,可任意角度安裝,具有弧壓跟蹤功能,重復(fù)定位精度(rp)不大于0.04mm(毫米),并且機(jī)器人具備弧壓跟蹤的功能,依據(jù)所監(jiān)測(cè)的電弧電壓,及時(shí)調(diào)整電弧高度,保證tig焊槍焊接時(shí)的成形和質(zhì)量;tig電源可以有不同的控制模式,其具有控制兩臺(tái)送絲機(jī)的功能,同時(shí)tig電源具有與機(jī)器人實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信的功能;較直器對(duì)于電流其通過(guò)一個(gè)霍爾電流傳感器獲得,具體實(shí)現(xiàn)方法為一個(gè)地線電纜穿過(guò)霍爾電流傳感器得到;對(duì)于電壓通過(guò)霍爾電壓采集tig電源焊接時(shí)輸出的電壓,為了避免高頻信號(hào)輸出對(duì)采集信號(hào)的影響,對(duì)于霍爾電流傳感器的正端其接地線,對(duì)于負(fù)端其接入手工焊焊槍輸出端;送絲機(jī)含有兩個(gè)獨(dú)立的送絲機(jī)構(gòu),除了在一個(gè)送絲盤后有一個(gè)較直器外,在tig焊槍前端還添加了一個(gè)拉絲器,保證tig焊槍旋轉(zhuǎn)時(shí)不阻絲,在焊接時(shí)推絲裝置與拉絲器協(xié)同工作,拉絲器速度略大于推絲送絲速度(約5%),機(jī)器人可以通過(guò)送絲機(jī)切換控制位選擇需要工作的送絲機(jī),同時(shí)控制該送絲機(jī)的啟停;實(shí)際施焊過(guò)程中一個(gè)送絲機(jī)實(shí)現(xiàn)鎳基焊絲填充,另外一臺(tái)送絲機(jī)實(shí)現(xiàn)鈷基焊絲的填充;送絲支架用于承載送絲機(jī)、送絲盤和較直器;水冷電纜和送絲管都被固定在機(jī)器人的導(dǎo)向輪上,導(dǎo)向輪功能在于引導(dǎo)送絲管、水冷電纜的方向,保證tig焊槍在機(jī)器人的夾持件上按照360度任意姿態(tài)動(dòng)作時(shí)仍然能夠送絲順暢;tig電源的電流調(diào)節(jié)范圍5~200a(安培),最小可調(diào)區(qū)間不大于1a,一端接tig焊槍,這樣用于加快鈷基合金焊絲的熔敷效率,提高焊接速度;焊槍槍頭用于焊接,焊槍槍管用于連接焊槍槍頭,這樣方便調(diào)節(jié)高度,拉簧起拉伸作用,支撐架、送絲支架起支撐作用,移動(dòng)萬(wàn)向輪用于移動(dòng)送絲支架,鎢極起保護(hù)作用,夾持件起支撐作用,高溫?cái)z像頭用于拍攝,防止電弧光的干擾,這樣能滿足多層多道不同焊絲切換的工藝需求,確保自動(dòng)焊接時(shí)引弧成功率百分之百,確保tig焊槍焊接時(shí)弧長(zhǎng)嚴(yán)格一致,防止弧長(zhǎng)變化引起的熱輸入變化及送絲變化,同時(shí)能夠滿足高溫高壓蒸汽閥門密封面的制造需求,亦可在已安裝設(shè)備的檢修現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)產(chǎn)生缺陷部位進(jìn)行堆焊和修復(fù);本發(fā)明能夠在現(xiàn)場(chǎng)能夠根據(jù)實(shí)際工藝需求,靈活切換送絲的種類與速度,滿足在高溫高壓蒸汽閥門內(nèi)密封面的全位置深坑堆焊以及復(fù)合增材制造;本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)不用更換絲盤,可以隨時(shí)切換tig焊槍焊接過(guò)程填充金屬的種類及數(shù)量。
熱處理系統(tǒng)主要用于閥門密封面焊接前后的預(yù)熱和熱處理,其加熱方式(內(nèi)和外)、加熱電源功率(30~80kw)、線圈尺寸、冷卻方式(水冷或風(fēng)冷)、熱處理工藝等亦依據(jù)工件的型式來(lái)選擇。需要熱處理時(shí),先利用閥門端蓋螺栓將工裝固定在閥蓋上,再將加熱線圈固定在l型移動(dòng)盤上,連接好加熱電源和感應(yīng)線圈的水冷電纜,焊接或修復(fù)前,感應(yīng)線圈通過(guò)升降臺(tái)工裝先移動(dòng)到閥體的閥蓋法蘭口,然后再進(jìn)入到閥門腔體內(nèi)直至密封面的內(nèi)孔位置,對(duì)于外壁熱處理,其主要由控制系統(tǒng)、60kw中頻感應(yīng)加熱電源、柔性風(fēng)冷外加熱電纜組成,其加熱電纜可直接纏繞在不規(guī)則閥體外壁,從閥門開(kāi)始預(yù)熱到整個(gè)焊接結(jié)束時(shí)其一直處于工作狀態(tài),在閥門外壁形成一道“熱壩”,防止過(guò)度散熱,以保證密封面加熱效果,內(nèi)壁和外壁熱處理同時(shí)開(kāi)始工作,預(yù)熱溫度恒定后,只退出內(nèi)加熱線圈,外壁熱處理繼續(xù)恒定溫度,以保證焊接或修復(fù)過(guò)程中的層間溫度,完成焊接或修復(fù)后,內(nèi)加熱線圈進(jìn)入,與外加熱線圈以相同的升溫速率、恒溫時(shí)間、降溫速率開(kāi)始進(jìn)行焊后熱處理,直至整個(gè)熱處理過(guò)程全部完成,在實(shí)際加熱過(guò)程中外加熱電源的柔性風(fēng)冷線圈電纜纏繞在閥門施焊面的外部,其工作有五個(gè)階段,其中在內(nèi)加熱撤出時(shí)其加熱溫度保證施焊時(shí)焊接面溫度不低于300℃~350℃,第一階段為焊縫區(qū)域的預(yù)熱階段,該階段內(nèi)加熱感應(yīng)線圈經(jīng)升降臺(tái)工裝帶動(dòng)到閥體內(nèi)部修復(fù)面位置,該階段內(nèi)外加熱同時(shí)工作,被加熱部位按照預(yù)設(shè)的升溫速率進(jìn)行升溫預(yù)熱,第二階段為預(yù)熱溫度恒溫,目的是為了保證焊接或修復(fù)部位的內(nèi)外壁溫度保持一致,第三階段,當(dāng)預(yù)熱溫度恒定后內(nèi)加熱感應(yīng)線圈被升降臺(tái)工裝帶動(dòng)抽出閥門腔體內(nèi)部,此時(shí)外加熱持續(xù)第二階段的工作,保證焊接或修復(fù)過(guò)程溫度不低于300℃,直至焊接或修復(fù)工作結(jié)束,第四至五階段內(nèi)外同時(shí)加熱,工作按照設(shè)定的熱處理曲線加熱與冷卻,這樣能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)高溫高壓蒸汽閥門密封面結(jié)構(gòu)和環(huán)境的復(fù)雜性,確保在焊接或修復(fù)過(guò)程中滿足熱處理工藝要求。中頻感應(yīng)內(nèi)加熱電源能夠啟動(dòng)內(nèi)加熱,中頻感應(yīng)外加熱電源能夠啟動(dòng)外加熱,第一水冷加熱電源能夠啟動(dòng)水冷加熱,第二水冷加熱電源能夠啟動(dòng)水冷加熱,熱處理升降裝置能夠在熱處理時(shí)達(dá)到升降的作用,保溫棉能夠保溫,步進(jìn)電機(jī)提供電量,滑臺(tái)靠在滑臺(tái)定位塊上,l型線圈固定法蘭盤固定穩(wěn)定,使用方便,閥蓋端面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,方便使用,水平移動(dòng)固定鋼板起到固定的作用,絲桿固定螺母固定移動(dòng)絲桿,裝置固定螺孔與螺釘配合固定,手輪控制移動(dòng)絲桿,移動(dòng)絲桿能夠轉(zhuǎn)動(dòng),支撐件起到支撐的作用,固定鋼板起到固定的作用,高硅氧布包裹在感應(yīng)線圈上,盤型線圈在內(nèi)部纏繞,云母板起到閉合的作用,云母板固定螺栓起到固定的作用,絕緣法蘭盤方便絕緣和連接,防止意外的發(fā)生,水冷銅管能夠耐高溫,十字架固定感應(yīng)線圈的內(nèi)部,這樣做到輕型化、小型化,便于現(xiàn)場(chǎng)安裝和操作,避免由于閥體壁厚太大導(dǎo)致的密封面裂紋傾向性。
數(shù)顯研磨裝置主要利用高溫高壓蒸汽閥門閥蓋和閥座的同心圓,取兩者中心點(diǎn)并聯(lián)接成一線,依靠穩(wěn)定的工裝機(jī)構(gòu)和大功率電機(jī)、高硬度的定型刀具和研磨盤、機(jī)加工實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備,來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備密封面耐磨層精加工的設(shè)備和工藝。該系統(tǒng)為便攜式機(jī)加工設(shè)備,可以快速將主機(jī)安裝在閥蓋或法蘭端面的固定裝置上,應(yīng)用于處于一定深度(≮500mm)的閥腔內(nèi)密封面閥座的加工。定型切削設(shè)備是用來(lái)去除原有存在缺陷的密封面和重新堆焊后的富裕量,最后通過(guò)研磨設(shè)備來(lái)獲得最佳的密封面表面精度(<0.4μm)。
對(duì)于工業(yè)機(jī)器人,優(yōu)選采用六軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng),有更高的生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)靈活性。
對(duì)于施焊任務(wù),水平焊接優(yōu)選的是采用mig焊接方法,全位置焊接優(yōu)選的是tig焊接方法,焊接更牢固。
對(duì)于熱處理設(shè)備,優(yōu)選的采用中頻感應(yīng)加熱方法,方便快捷。
對(duì)于機(jī)加工設(shè)備,優(yōu)選的采用定型銑刀和研磨盤,設(shè)備普遍,價(jià)格低廉。
本發(fā)明在修復(fù)方案方面避開(kāi)了目前國(guó)內(nèi)廠家大多采用的對(duì)閥門破壞性的分離解體或清除的返廠維修方案,采用在閥門工作現(xiàn)場(chǎng)對(duì)密封面進(jìn)行維修;在修復(fù)裝備方面,避開(kāi)目前“一種閥門一個(gè)裝備”特種修復(fù)裝備,采用更具柔性和智能化的機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修復(fù);解決修復(fù)結(jié)果能完全達(dá)到設(shè)計(jì)制造初始要求,修復(fù)后的密封面硬度、耐磨性、高溫性能均等效或高于原始設(shè)計(jì);解決現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的時(shí)效性,設(shè)計(jì)的裝備能夠快速完成現(xiàn)場(chǎng)的定位安裝,能夠在閥門腔體內(nèi)快速完成施工工藝;解決在閥門腔體內(nèi)施焊、熱處理的協(xié)同問(wèn)題。
綜上所述,本發(fā)明具備修復(fù)后質(zhì)量?jī)?yōu)良,修復(fù)效率高,整個(gè)修復(fù)的成本低、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。
以上所述的具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。