一種pe燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法和熱熔焊接設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法和熱熔焊接設備。熱熔焊接設備包括機架、閥門夾具、立柱夾具、立柱驅動裝置、加熱頭和加熱頭驅動裝置；閥門夾具將閥門夾緊在機架的一端，立柱夾具夾住中心立柱；閥門的閥桿朝向中心立柱，并與中心立柱同軸；中心立柱前端和閥上座熱熔時，加熱頭驅動裝置帶動加熱頭沿中心立柱徑向進入到閥上座與中心立柱之間，加熱頭對中心立柱前端和閥上座焊接部位熱熔；熱熔完成、加熱頭退回后，立柱驅動裝置帶動立柱夾具和中心立柱向閥門方向移動，中心立柱已熱熔的端部與閥上座的熱熔部分接觸熔合。本發(fā)明便于自動控制，工人操作簡單，焊接參數(shù)規(guī)范且便于調節(jié)，焊接效率高、焊接質量好。
【專利說明】[【技術領域】]
[0001] 本發(fā)明涉及塑料閥門焊接設備，尤其涉及一種PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方 法和熱熔焊接設備。 一種PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法和熱熔焊接設備
[【背景技術】]
[0002] 與傳統(tǒng)金屬閥門相比，聚乙烯（PE)閥門具有質量輕、耐腐蝕、使用壽命長、扭矩 小、成本低、使用方便等特點，PE閥門在輸送自來水、燃氣以及在噴灌系統(tǒng)等領域得到日趨 廣泛的應用。
[0003] 在PE燃氣閥門生產并推廣使用過程中，其使用安全性是長期以來廣大技術人員 急需解決的難題。尤其在通燃氣使用時，若質量控制不佳，則易造成漏氣，一方面致使資源 浪費，另一方面容易引起爆炸事故，危害人身安全。
[0004] 燃氣管道使用的PE閥，在與管道連接前需要在閥上座上方焊接中心立柱，對于尺 寸較大的PE閥，在中心立柱的上方還要焊接齒輪箱。對于中心立柱以及齒輪箱的焊接，目 前沒有自動焊接設備，采用手動焊接設備，若將手動焊接設備應用于PE燃氣閥門與中心立 柱焊接，對焊接人員要求高，焊接參數(shù)受人為因素影響大，無法得到統(tǒng)一的參數(shù)，焊接效率 低下、焊接質量難以得到保證。
[0005] 《工程塑料應用》2013年8月第41卷第8期第1頁至第6頁刊登的論文《PE燃氣 閥門焊接工藝參數(shù)研究》公開了一種PE燃氣閥門自動熱熔焊接設備和焊接工藝，但是，論文 僅公開了燃氣閥門本身的焊接設備和焊接工藝，并沒有提供PE閥與中心立柱的焊接工藝 與焊接方法。
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【發(fā)明內容】
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[0006] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種自動化程度高、焊接效率高、焊接質量好的 PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法和熱熔焊接設備。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是，一種PE燃氣閥門中心立柱熱 熔焊接方法，采用熱熔焊接設備，熱熔焊接設備包括機架、閥門夾具、立柱夾具、立柱驅動裝 置、加熱頭和加熱頭驅動裝置；閥門夾具將閥門夾緊在機架的一端，立柱夾具夾住中心立 柱；閥門的閥桿朝向中心立柱，并與中心立柱同軸；中心立柱前端和閥上座熱熔時，加熱頭 驅動裝置帶動加熱頭沿中心立柱徑向進入到閥上座與中心立柱之間，加熱頭對中心立柱前 端和閥上座焊接部位熱熔；熱熔完成、加熱頭退回后，立柱驅動裝置帶動立柱夾具和中心立 柱向閥門方向移動，中心立柱已熱熔的端部與閥上座的熱熔部分接觸熔合。
[0008] 以上所述的PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法，熱熔焊接設備包括齒輪箱夾具、 齒輪箱驅動裝置、第二加熱頭和第二加熱頭驅動裝置，齒輪箱夾具夾住齒輪箱；中心立柱后 端和齒輪箱焊接部分熱熔時，第二加熱頭驅動裝置帶動第二加熱頭沿中心立柱徑向進入到 齒輪箱與中心立柱之間，加熱頭對中心立柱后端和齒輪箱熱熔；中心立柱前端和齒輪箱焊 接部分熱熔完成、第二加熱頭退回后，齒輪箱驅動裝置帶動齒輪箱夾具和齒輪箱向中心立 柱方向移動，中心立柱已熱熔的后端部與齒輪箱的熱熔部分接觸熔合。
[0009] -種實現(xiàn)上述PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法的熱熔焊接設備，包括機架、閥 門夾具、立柱夾具、立柱驅動裝置、加熱頭和加熱頭驅動裝置，閥門夾具布置在機架的前端； 立柱驅動裝置包括沿X軸方向布置的立柱移動導軌和送管液壓缸，立柱夾具由送管液壓缸 驅動沿立柱移動導軌運動；加熱頭驅動裝置包括沿Z軸方向布置的加熱頭垂直導軌和加熱 頭升降氣缸，加熱頭由加熱頭升降氣缸驅動沿加熱頭垂直導軌運動。
[0010] 以上所述的熱熔焊接設備，所述的送管液壓缸包括兩個雙活塞桿液壓缸，所述的 立柱夾具包括前后兩個夾緊中心立柱的夾板；雙活塞桿液壓缸的活塞桿即所述的立柱移動 導軌，兩端分別固定在機架上；雙活塞桿液壓缸的缸體沿Y軸方向分別布置在立柱夾具的 兩側，雙活塞桿液壓缸缸體的兩端分別前后兩個夾板固定，雙活塞桿液壓缸的缸體帶動立 柱夾具沿X軸方向運動。
[0011] 以上所述的熱熔焊接設備，加熱頭包括組合在一起的加熱板、前加熱環(huán)和后加熱 環(huán)；加熱頭驅動裝置包括U字形的托架、沿X軸方向布置的兩個加熱頭回位氣缸和兩根加 熱頭水平導軌；加熱頭升降氣缸的缸體固定在U字形托架的底板上，加熱頭的下部與加熱 頭升降氣缸活塞桿的上端連接；兩根加熱頭垂直導軌分別布置在U字形托架兩塊側板的內 偵h加熱頭水平導軌包括兩根導桿和兩個滑塊，兩根導桿沿Y軸方向分別布置在立柱夾具 的兩側，導桿的兩端分別固定在機架上，兩個滑塊分別固定在U字形托架的兩塊側板上；兩 個加熱頭回位氣缸的缸體分別固定在U字形托架的兩塊側板上，加熱頭回位氣缸活塞桿的 端部與機架連接；中心立柱前端和閥上座熱熔時，加熱頭升降氣缸帶動加熱頭沿中心立柱 徑向進入到閥上座與中心立柱之間，送管液壓缸驅動中心立柱前行，加熱頭的后加熱環(huán)進 入中心立柱的內孔，中心立柱的前端與加熱頭的加熱板接觸；送管液壓缸通過中心立柱驅 動加熱頭與中心立柱同時前行，加熱頭前加熱環(huán)的前端面與閥上座接觸，閥上座的圓柱形 突臺插入前加熱環(huán)的內孔中，加熱頭完成對中心立柱前端和閥上座焊接部位熱熔；熱熔完 成后，送管液壓缸和加熱頭回位氣缸分別帶動中心立柱和加熱頭后行；中心立柱與加熱頭 分離后加熱頭升降氣缸帶動加熱頭沿中心立柱徑向退出，送管液壓缸再次驅動中心立柱前 行，中心立柱已熱熔的端部與閥上座的熱熔部分接觸熔合。
[0012] 以上所述的熱熔焊接設備，包括齒輪箱夾具、齒輪箱驅動裝置、第二加熱頭和第二 加熱頭驅動裝置；齒輪箱夾具布置在機架的后端，與中心立柱后端焊接的齒輪箱由齒輪箱 夾具夾緊；齒輪箱驅動裝置包括沿X軸方向布置的齒輪箱驅動液壓缸，齒輪箱驅動液壓缸 的缸體固定在機架上，齒輪箱驅動液壓缸活塞桿的前端與齒輪箱夾具連接，驅動齒輪箱夾 具沿立柱移動導軌運動。
[0013] 以上所述的熱熔焊接設備，第二加熱頭包括組合在一起的加熱板、前加熱環(huán)和后 加熱環(huán)；第二加熱頭驅動裝置包括U字形的第二托架、第二加熱頭垂直導軌和第二加熱頭 升降氣缸，兩個第二加熱頭回位氣缸和兩根第二加熱頭水平導軌；第二加熱頭升降氣缸的 缸體沿Z軸方向固定在U字形第二托架的底板上，第二加熱頭的下部與第二加熱頭升降氣 缸活塞桿的上端連接；兩根第二加熱頭垂直導軌分別堅直布置在U字形第二托架兩塊側板 的內側；第二加熱頭水平導軌包括兩根導桿和兩個滑塊，第二加熱頭水平導軌的兩根導桿 沿Y軸方向分別布置在立柱夾具的兩側，兩端分別固定在機架上，第二加熱頭水平導軌的 兩個滑塊分別固定在U字形第二托架的兩塊側板上；兩個第二加熱頭回位氣缸的缸體分別 固定在機架上，第二加熱頭回位氣缸活塞桿的端部與U字形第二托架的側板連接；中心立 柱后端和齒輪箱焊接部分熱熔時，第二加熱頭升降氣缸帶動加熱頭沿中心立柱徑向進入到 齒輪箱與中心立柱之間，齒輪箱驅動液壓缸帶動齒輪箱前行，齒輪箱焊接部分環(huán)形突臺進 入第二加熱頭后加熱環(huán)的內孔，第二加熱頭后加熱環(huán)的端面與齒輪箱接觸；齒輪箱驅動液 壓缸通過齒輪箱推動第二加熱頭與齒輪箱同時前行，第二加熱頭的前加熱環(huán)進入中心立柱 的內孔，中心立柱的后端與第二加熱頭的加熱板接觸，第二加熱頭完成對中心立柱前端和 齒輪箱焊接部位熱熔；熱熔完成后，齒輪箱驅動液壓缸和第二加熱頭回位氣缸分別帶動齒 輪箱、第二加熱頭后行；齒輪箱與第二加熱頭分離后第二加熱頭升降氣缸帶動第二加熱頭 沿中心立柱徑向退出，齒輪箱驅動液壓缸再次驅動齒輪箱前行，中心立柱已熱熔的端部與 齒輪箱的熱熔部分接觸熔合。
[0014] 以上所述的熱熔焊接設備，包括分別布置在機架前部和后部的兩個端面銑削裝 置，端面銑削裝置包括由動力頭驅動的端面銑刀，沿Z軸方向布置的銑刀垂直導軌和銑刀 升降氣缸，銑刀垂直導軌和銑刀升降氣缸的缸體固定在機架上，動力頭和端面銑刀由銑刀 升降氣缸的活塞桿帶動沿銑刀垂直導軌運動；中心立柱裝夾到閥門夾具上后，熱熔前，前端 面銑削裝置的端面銑刀由前端面銑削裝置的銑刀升降氣缸帶動進入到中心立柱的前方，送 管液壓缸帶動中心立柱前行，前端面銑削裝置的端面銑刀對中心立柱的前端面進行銑削； 前端面銑削完成后，中心立柱后移，前端面銑削裝置的端面銑刀退回，送管液壓缸帶動中心 立柱前行讓出空間；后端面銑削裝置的端面銑刀由后端面銑削裝置的銑刀升降氣缸帶動進 入到中心立柱的后方，送管液壓缸帶動中心立柱后行，后端面銑削裝置的端面銑刀對中心 立柱的后端面進行銑削。
[0015] 以上所述的熱熔焊接設備，閥門夾具包括底板、夾緊裝置和定位裝置，夾緊裝置包 括定位板、固定板、頂板、夾緊絲桿、絲桿螺母、夾緊電機、復數(shù)個水平導套和復數(shù)根水平導 桿；固定板和U字形的定位板堅直固定在底板上，，絲桿螺母安裝在固定板中部，由升降電 機通過傳動機構帶動；頂板位于定位板和固定板之間，與夾緊絲桿連接；夾緊絲桿與絲桿 螺母旋合，由夾緊電機通過絲桿螺母帶動；水平導套固定在固定板上，布置在絲桿螺母的四 周，水平導桿穿過水平導套內孔，與水平導套滑動配合，水平導桿的端部與頂板固接；定位 裝置包括閥門托板、升降絲桿、升降螺母、升降電機、兩個升降導套和兩個升降導桿；閥門托 板布置在底板上方，與升降絲桿的上端連接；升降螺母安裝在底板中部，由升降電機通過傳 動機構帶動；，升降絲桿與升降螺母旋合，由升降電機通過升降螺母帶動，上端與閥門托板 連接；升降導套固定在底板上，布置在升降螺母兩側，升降導桿穿過升降導套內孔，與升降 導套滑動配合，升降導桿的上端與閥門托板固接。
[0016] 以上所述的熱熔焊接設備，齒輪箱夾具包括夾具本體和復數(shù)個快速夾頭，快速夾 頭布置在夾具本體的周邊，夾具本體與齒輪箱驅動液壓缸的活塞桿連接。
[0017] 本發(fā)明PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法和熱熔焊接設備便于自動控制，工人 操作簡單，焊接參數(shù)規(guī)范，焊接效率高、焊接質量好。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0018] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0019] 圖1是本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備的立體圖。
[0020] 圖2是圖1中I部位的局部放大圖。
[0021] 圖3是本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備另一視角的立體圖。
[0022] 圖4是圖1中II部位的局部放大圖。
[0023] 圖5本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備仰視的立體圖。
[0024] 圖6是本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備的主視圖。
[0025] 圖7是本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備的俯視圖。
[0026] 圖8是本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備的仰視圖。
[0027] 圖9是本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備的左視圖。
[0028] 圖10是本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備的右視圖。
[0029] 圖11是圖7中的A向剖視圖。
[0030] 圖12是圖6中的B向剖視圖。
[0031] 圖13是圖6中的C向剖視圖。
[0032] 圖14是圖6中的D向剖視圖。
[0033] 圖15是圖6中的E向剖視圖。
[【具體實施方式】]
[0034] 本發(fā)明實施例PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接設備的結構如圖1至圖15所示，包 括機架1、閥門夾具、立柱夾具、立柱驅動裝置、加熱頭21、加熱頭驅動裝置、齒輪箱夾具、齒 輪箱驅動裝置、第二加熱頭23、第二加熱頭驅動裝置和中心立柱的兩個端面銑削裝置。
[0035] 機架1包括兩根上縱梁101、前立板102、后立板103和前后分布的兩個U形托架 104,前立板102同時也作為閥門夾具的一部分。機架1的兩根上縱梁101與X軸平行。
[0036] 閥門夾具布置在機架1的前端，包括底板50、夾緊裝置和定位裝置。底板50固定 在兩根上縱梁101上。
[0037] 夾緊裝置包括定位板102 (即機架1的前立板102)、固定板51、頂板52、夾緊絲桿 53、絲桿螺母54、夾緊電機55、4個水平導套56和4根水平導桿57。固定板51和U字形的 定位板102堅直地固定在底板50上，U字形定位板102的U形槽便于閥門100的閥上座90 和閥桿穿過。頂板52位于定位板102和固定板51之間，絲桿螺母54通過軸承安裝在固定 板51中部，由夾緊電機55通過傳動機構66帶動。夾緊絲桿53與絲桿螺母54旋合，由夾 緊電機55通過絲桿螺母54帶動，夾緊絲桿53的右端與頂板52連接。4個水平導套56固 定在固定板51上，布置在絲桿螺母54的四周，水平導桿57穿過水平導套56內孔，與水平 導套56滑動配合，水平導桿57的端部與頂板52固接。開動夾緊電機55,通過絲桿螺母54 和夾緊絲桿53可以帶動頂板52左右移動，對工件PE燃氣閥門100夾緊或松開。
[0038] 定位裝置包括閥門托板58、升降絲桿59、升降螺母60、升降電機61、兩個升降導套 62和兩個升降導桿63。閥門托板58布置在底板50上方，升降螺母60通過軸承安裝在在 底板50中部，由升降電機61通過傳動機構帶動；升降導套62固定在底板50上，布置在升 降螺母60兩側。升降絲桿59與升降螺母60旋合，升降絲桿59的上端與閥門托板58連接， 由升降電機61通過升降螺母60帶動。升降導桿63穿過升降導套62內孔，與升降導套62 滑動配合，升降導桿63的上端與閥門托板58固接。開動升降電機61，通過升降螺母60和 升降絲桿59可以帶動閥門托板58上下移動，以適應不同型號閥門的對中定位。
[0039] 立柱驅動裝置包括沿X軸方向布置的兩個雙活塞桿液壓缸（送管液壓缸）11，立柱 夾具包括前后兩個用于夾緊中心立柱的夾板20,夾板20是上半部可以打開的開合式夾具。
[0040] 雙活塞桿液壓缸11的活塞桿1101作為立柱夾具的水平移動導軌，前端固定在機 架1的前立板102上，后端固定在后立板103上。
[0041] 雙活塞桿液壓缸11的缸體1102沿Y軸方向分別布置在立柱夾具的兩側，前后兩 個夾板20固定在雙活塞桿液壓缸11缸體1102的兩端，雙活塞桿液壓缸11的缸體1102帶 動立柱夾具沿活塞桿1101 (X方向）前后運動。
[0042] 閥上座和中心立柱前端的加熱頭21包括組合在一起的加熱板2101、前加熱環(huán) 2102和后加熱環(huán)2103。加熱頭21安裝在托架68上。
[0043] 加熱頭驅動裝置包括沿Z軸方向布置的兩根垂直導軌18和加熱頭升降氣缸12,U 字形的托架22、兩個加熱頭回位氣缸13和4根X方向的水平導軌19。
[0044] 加熱頭升降氣缸12的缸體1201固定在U字形托架22的底板2201上，兩根導軌 18分別布置在U字形托架22兩塊側板2202的內側，托架68兩偵彳有滑槽與兩根導軌18滑 動配合。托架68的下部與加熱頭升降氣缸12活塞桿1202的上端連接，活塞桿1202伸縮 時，帶動托架68和加熱頭21沿Z軸上下運動。
[0045] 導軌19包括導桿1901和滑塊1902,4根導桿1901分成兩組沿Y軸方向分別布 置在立柱夾具的兩側，導桿1901的前端固定在機架1的前立板102上，后端固定在后立板 103上。4個滑塊1902分成兩組，分別固定在U字形托架22兩塊側板的外側。
[0046] 兩個加熱頭回位氣缸13的缸體1301分別固定在U字形托架22的兩塊側板2202 的外側，加熱頭回位氣缸13活塞桿1301的前端與機架1的前立板102連接。
[0047] 齒輪箱夾具布置在機架1的后端，齒輪箱夾具包括夾具本體24、兩個導套26和4 個快速夾頭25,快速夾頭25布置在夾具本體24的周邊部位，兩個導套26固定夾具本體24 上。準備與中心立柱200后端焊接的齒輪箱300由4個快速夾頭25夾緊。
[0048] 齒輪箱驅動裝置包括沿X軸方向布置的齒輪箱驅動液壓缸14,齒輪箱驅動液壓缸 14的缸體1401固定在機架1的后立板103上，齒輪箱驅動液壓缸14活塞桿1402的前端與 夾具本體24連接。
[0049] 雙活塞桿液壓缸11的活塞桿1101同時作為齒輪箱夾具的導軌，齒輪箱夾具的兩 個導套26松套在兩個雙活塞桿液壓缸11的活塞桿1101上，與活塞桿1101滑動配合。齒 輪箱驅動液壓缸14的活塞桿1402驅動齒輪箱夾具沿X軸方向作往復運動。
[0050] 第二加熱頭23及驅動裝置與加熱頭21及驅動裝置的結構類似，包括組合在一起 的加熱板2301、前加熱環(huán)2302和后加熱環(huán)2303。第二加熱頭23安裝在托架69上。第二 加熱頭驅動裝置包括U字形的托架27、兩根垂直導軌28和第二加熱頭升降氣缸12、兩個第 二加熱頭回位氣缸13和導向用的滑塊29。
[0051] 第二加熱頭升降氣缸12的缸體沿Z軸方向固定在U字形托架27的底板2701上， 第二加熱頭23的下部與第二加熱頭升降氣缸12的活塞桿1502的上端連接。兩根導軌28 分別堅直布置在U字形托架27兩塊側板2701的內側。托架69兩側有滑槽與兩根導軌19 滑動配合。托架69的下部與第二加熱頭升降氣缸12活塞桿1502的上端連接，活塞桿1502 伸縮時，帶動托架69和第二加熱頭23沿Z軸上下運動。
[0052] 第二加熱頭驅動裝置與加熱頭驅動裝置共用4根導桿1901。第二加熱頭驅動裝置 的4個滑塊29分別固定在U字形托架27的兩塊側板2702的外側，其內孔與導桿1901滑 動配合。兩個第二加熱頭回位氣缸13的缸體1601分別固定在機架1后部U形托架104的 兩塊側板上，第二加熱頭回位氣缸13活塞桿1602的前端與U字形托架27的側板2702連 接。
[0053] 兩個端面銑削裝置的結構是一樣的，分別布置在機架1前部和后部，端面銑削裝 置包括由動力頭驅動的端面銑刀31，沿Z軸方向布置的兩根導軌30和銑刀升降氣缸17,導 軌30和銑刀升降氣缸17的缸體1701固定在U形托架104的底板上。兩根導軌30固定在 U形托架104的兩塊側板上。
[0054] 動力頭和端面銑刀31由銑刀升降氣缸17的活塞桿1702帶動沿導軌30沿Z軸方 向作往復運動。
[0055] 熱熔焊接設備由PLC控制器進行控制，所有的液壓缸由PLC控制器通過電磁閥驅 動，由液壓缸帶動的機構都裝有限位裝置70對行程進行限位。所有的電機和動力頭也由 PLC控制器進行控制。
[0056] 設備工作前，先將PE燃氣閥門100、中心立柱200和齒輪箱300分別裝夾到閥門夾 具、立柱夾具和齒輪箱夾具上。閥門100的閥桿和齒輪箱300的焊接突臺都朝向中心立柱， 并與中心立柱同軸。
[0057] 中心立柱裝夾到閥門夾具上后，熱熔前，前端面銑削裝置的端面銑刀31由前端面 銑削裝置的銑刀升降氣缸17帶動進入到中心立柱200的前方，液壓缸11帶動中心立柱前 行，前端面銑削裝置的端面銑刀31對中心立柱的前端面進行銑削。中心立柱200的前端面 銑削完成后，中心立柱200后移，前端面銑削裝置的端面銑刀退回原位。
[0058] 然后，液壓缸11帶動中心立柱前行為后端面銑削裝置的端面銑刀的進入讓出空 間。后端面銑削裝置的端面銑刀31由后端面銑削裝置的銑刀升降氣缸17帶動進入到中心 立柱200的后方，液壓缸11帶動中心立柱200后彳丁，后端面統(tǒng)削裝直的端面統(tǒng)刀31對中心 立柱的后端面進彳丁纟先削，中心立柱200的后端面統(tǒng)削完成后，中心立柱200如移，后端面f先 削裝置的端面銑刀31退回原位.為中心立柱前端和閥上座90熱熔做好準備。
[0059] 中心立柱前端和閥上座90熱熔時，加熱頭21驅動裝置帶動加熱頭21沿中心立柱 徑向進入到閥上座90與中心立柱之間，加熱頭21對中心立柱前端和閥上座90焊接部位熱 熔。熱熔完成、加熱頭21退回后，立柱驅動裝置帶動立柱夾具和中心立柱向閥門方向移動， 中心立柱已熱熔的端部與閥上座90的熱熔部分接觸熔合。
[0060] 中心立柱前端和閥上座90熱熔焊接的具體步驟如下：
[0061] 中心立柱前端和閥上座90熱熔時，液壓缸11先驅動中心立柱后退為加熱頭21進 入騰出空間，加熱頭升降氣缸12帶動加熱頭21沿中心立柱徑向進入到閥上座90與中心立 柱之間；液壓缸11驅動中心立柱前行，加熱頭21的后加熱環(huán)2103進入中心立柱的內孔， 中心立柱的前端與加熱頭21的加熱板2101接觸，推動加熱頭21與中心立柱同時前行。加 熱頭21前加熱環(huán)2102的前端面與閥上座90接觸，閥上座90的圓柱形突臺插入前加熱環(huán) 2102的內孔中，加熱頭21完成對中心立柱前端和閥上座90焊接部位熱熔。
[0062] 熱熔完成后，液壓缸11和加熱頭回位氣缸13分別帶動中心立柱、加熱頭21后行， 行程的后段，中心立柱與加熱頭21分離。中心立柱與加熱頭21分離后，加熱頭升降氣缸12 帶動加熱頭21沿中心立柱徑向退出返回初始位置，液壓缸11再次驅動中心立柱前行，中心 立柱已熱熔的端部與閥上座90的熱熔部分接觸熔合。
[0063] 中心立柱后端和齒輪箱焊接部分熱熔時，第二加熱頭驅動裝置帶動第二加熱頭23 沿中心立柱徑向進入到齒輪箱與中心立柱之間，加熱頭21對中心立柱后端和齒輪箱熱熔。 中心立柱前端和齒輪箱焊接部分熱熔完成、第二加熱頭23退回后，齒輪箱驅動裝置帶動齒 輪箱夾具和齒輪箱向中心立柱方向移動，中心立柱已熱熔的后端部與齒輪箱的熱熔部分接 觸熔合，完成中心立柱與閥上座90的焊接。
[0064] 中心立柱前端和齒輪箱熱熔焊接的具體步驟如下：
[〇〇65] 中心立柱后端和齒輪箱焊接部分熱熔時，第二加熱頭升降氣缸12帶動加熱頭21 沿中心立柱徑向進入到齒輪箱與中心立柱之間，齒輪箱驅動液壓缸14帶動齒輪箱前行，齒 輪箱焊接部分環(huán)形突臺進入第二加熱頭23后加熱環(huán)2103的內孔，第二加熱頭23后加熱環(huán) 2103的端面與齒輪箱接觸。齒輪箱驅動液壓缸通過齒輪箱14推動第二加熱頭23與齒輪箱 同時前行，第二加熱頭23的前加熱環(huán)2102進入中心立柱的內孔，中心立柱的后端與第二加 熱頭23的加熱板2101接觸，第二加熱頭23完成對中心立柱前端和齒輪箱焊接部位熱熔。 熱熔完成后，齒輪箱驅動液壓缸14和第二加熱頭回位氣缸13分別帶動齒輪箱、第二加熱頭 23后行，在齒輪箱和第二加熱頭23后行的最后階段。第二加熱頭23與齒輪箱300分離。 齒輪箱與第二加熱頭23分離后，第二加熱頭升降氣缸12帶動第二加熱頭23沿中心立柱徑 向退回初始位置，齒輪箱驅動液壓缸14再次驅動齒輪箱前行，中心立柱已熱熔的端部與齒 輪箱的熱熔部分接觸熔合，全部焊接完成。
【權利要求】
1. 一種PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法，采用熱熔焊接設備，其特征在于，熱熔焊 接設備包括機架、閥門夾具、立柱夾具、立柱驅動裝置、加熱頭和加熱頭驅動裝置；閥門夾具 將閥門夾緊在機架的一端，立柱夾具夾住中心立柱；閥門的閥桿朝向中心立柱，并與中心立 柱同軸；中心立柱前端和閥上座熱熔時，加熱頭驅動裝置帶動加熱頭沿中心立柱徑向進入 到閥上座與中心立柱之間，加熱頭對中心立柱前端和閥上座焊接部位熱熔；熱熔完成、加熱 頭退回后，立柱驅動裝置帶動立柱夾具和中心立柱向閥門方向移動，中心立柱已熱熔的端 部與閥上座的熱熔部分接觸熔合。
2. 根據(jù)權利要求1所述的PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法，其特征在于，熱熔焊接 設備包括齒輪箱夾具、齒輪箱驅動裝置、第二加熱頭和第二加熱頭驅動裝置，齒輪箱夾具夾 住齒輪箱；中心立柱后端和齒輪箱焊接部分熱熔時，第二加熱頭驅動裝置帶動第二加熱頭 沿中心立柱徑向進入到齒輪箱與中心立柱之間，加熱頭對中心立柱后端和齒輪箱熱熔；中 心立柱前端和齒輪箱焊接部分熱熔完成、第二加熱頭退回后，齒輪箱驅動裝置帶動齒輪箱 夾具和齒輪箱向中心立柱方向移動，中心立柱已熱熔的后端部與齒輪箱的熱熔部分接觸熔 合。
3. -種實現(xiàn)權利要求1PE燃氣閥門中心立柱熱熔焊接方法的熱熔焊接設備，包括機 架，其特征在于，包括閥門夾具、立柱夾具、立柱驅動裝置、加熱頭和加熱頭驅動裝置，閥門 夾具布置在機架的前端；立柱驅動裝置包括沿X軸方向布置的立柱移動導軌和送管液壓 缸，立柱夾具由送管液壓缸驅動沿立柱移動導軌運動；加熱頭驅動裝置包括沿Z軸方向布 置的加熱頭垂直導軌和加熱頭升降氣缸，加熱頭由加熱頭升降氣缸驅動沿加熱頭垂直導軌 運動。
4. 根據(jù)權利要求3所述的熱熔焊接設備，其特征在于，所述的送管液壓缸包括兩個雙 活塞桿液壓缸，所述的立柱夾具包括前后兩個夾緊中心立柱的夾板；雙活塞桿液壓缸的活 塞桿即所述的立柱移動導軌，兩端分別固定在機架上；雙活塞桿液壓缸的缸體沿Y軸方向 分別布置在立柱夾具的兩側，雙活塞桿液壓缸缸體的兩端分別前后兩個夾板固定，雙活塞 桿液壓缸的缸體帶動立柱夾具沿X軸方向運動。
5. 根據(jù)權利要求3所述的熱熔焊接設備，其特征在于，加熱頭包括組合在一起的加熱 板、前加熱環(huán)和后加熱環(huán)；加熱頭驅動裝置包括U字形的托架、沿X軸方向布置的兩個加熱 頭回位氣缸和兩根加熱頭水平導軌；加熱頭升降氣缸的缸體固定在U字形托架的底板上， 加熱頭的下部與加熱頭升降氣缸活塞桿的上端連接；兩根加熱頭垂直導軌分別布置在U字 形托架兩塊側板的內側；加熱頭水平導軌包括兩根導桿和兩個滑塊，兩根導桿沿Y軸方向 分別布置在立柱夾具的兩側，導桿的兩端分別固定在機架上，兩個滑塊分別固定在U字形 托架的兩塊側板上；兩個加熱頭回位氣缸的缸體分別固定在U字形托架的兩塊側板上，力口 熱頭回位氣缸活塞桿的端部與機架連接；中心立柱前端和閥上座熱熔時，加熱頭升降氣缸 帶動加熱頭沿中心立柱徑向進入到閥上座與中心立柱之間，送管液壓缸驅動中心立柱前 行，加熱頭的后加熱環(huán)進入中心立柱的內孔，中心立柱的前端與加熱頭的加熱板接觸；送管 液壓缸通過中心立柱驅動加熱頭與中心立柱同時前行，加熱頭前加熱環(huán)的前端面與閥上座 接觸，閥上座的圓柱形突臺插入前加熱環(huán)的內孔中，加熱頭完成對中心立柱前端和閥上座 焊接部位熱熔；熱熔完成后，送管液壓缸和加熱頭回位氣缸分別帶動中心立柱和加熱頭后 行；中心立柱與加熱頭分離后加熱頭升降氣缸帶動加熱頭沿中心立柱徑向退出，送管液壓 缸再次驅動中心立柱前行，中心立柱已熱熔的端部與閥上座的熱熔部分接觸熔合。
6. 根據(jù)權利要求3所述的熱熔焊接設備，其特征在于，包括齒輪箱夾具、齒輪箱驅動 裝置、第二加熱頭和第二加熱頭驅動裝置；齒輪箱夾具布置在機架的后端，與中心立柱后端 焊接的齒輪箱由齒輪箱夾具夾緊；齒輪箱驅動裝置包括沿X軸方向布置的齒輪箱驅動液壓 缸，齒輪箱驅動液壓缸的缸體固定在機架上，齒輪箱驅動液壓缸活塞桿的前端與齒輪箱夾 具連接，驅動齒輪箱夾具沿立柱移動導軌運動。
7. 根據(jù)權利要求6所述的熱熔焊接設備，其特征在于，第二加熱頭包括組合在一起的 加熱板、前加熱環(huán)和后加熱環(huán)；第二加熱頭驅動裝置包括U字形的第二托架、第二加熱頭垂 直導軌和第二加熱頭升降氣缸，兩個第二加熱頭回位氣缸和兩根第二加熱頭水平導軌；第 二加熱頭升降氣缸的缸體沿Z軸方向固定在U字形第二托架的底板上，第二加熱頭的下部 與第二加熱頭升降氣缸活塞桿的上端連接；兩根第二加熱頭垂直導軌分別堅直布置在U字 形第二托架兩塊側板的內側；第二加熱頭水平導軌包括兩根導桿和兩個滑塊，第二加熱頭 水平導軌的兩根導桿沿Y軸方向分別布置在立柱夾具的兩側，兩端分別固定在機架上，第 二加熱頭水平導軌的兩個滑塊分別固定在U字形第二托架的兩塊側板上；兩個第二加熱頭 回位氣缸的缸體分別固定在機架上，第二加熱頭回位氣缸活塞桿的端部與U字形第二托架 的側板連接；中心立柱后端和齒輪箱焊接部分熱熔時，第二加熱頭升降氣缸帶動加熱頭沿 中心立柱徑向進入到齒輪箱與中心立柱之間，齒輪箱驅動液壓缸帶動齒輪箱前行，齒輪箱 焊接部分環(huán)形突臺進入第二加熱頭后加熱環(huán)的內孔，第二加熱頭后加熱環(huán)的端面與齒輪箱 接觸；齒輪箱驅動液壓缸通過齒輪箱推動第二加熱頭與齒輪箱同時前行，第二加熱頭的前 加熱環(huán)進入中心立柱的內孔，中心立柱的后端與第二加熱頭的加熱板接觸，第二加熱頭完 成對中心立柱前端和齒輪箱焊接部位熱熔；熱熔完成后，齒輪箱驅動液壓缸和第二加熱頭 回位氣缸分別帶動齒輪箱、第二加熱頭后行；齒輪箱與第二加熱頭分離后第二加熱頭升降 氣缸帶動第二加熱頭沿中心立柱徑向退出，齒輪箱驅動液壓缸再次驅動齒輪箱前行，中心 立柱已熱熔的端部與齒輪箱的熱熔部分接觸熔合。
8. 根據(jù)權利要求6所述的熱熔焊接設備，其特征在于，包括分別布置在機架前部和后 部的兩個端面銑削裝置，端面銑削裝置包括由動力頭驅動的端面銑刀，沿Z軸方向布置的 韋先刀垂直導軌和統(tǒng)刀升降氣缸，統(tǒng)刀垂直導軌和統(tǒng)刀升降氣缸的缸體固定在機架上，動力 頭和端面銑刀由銑刀升降氣缸的活塞桿帶動沿銑刀垂直導軌運動；中心立柱裝夾到閥門夾 具上后，熱熔前，前端面銑削裝置的端面銑刀由前端面銑削裝置的銑刀升降氣缸帶動進入 到中心立柱的前方，送管液壓缸帶動中心立柱前行，前端面銑削裝置的端面銑刀對中心立 柱的前端面進行銑削；前端面銑削完成后，中心立柱后移，前端面銑削裝置的端面銑刀退 回，送管液壓缸帶動中心立柱前行讓出空間；后端面銑削裝置的端面銑刀由后端面銑削裝 置的銑刀升降氣缸帶動進入到中心立柱的后方，送管液壓缸帶動中心立柱后行，后端面銑 削裝置的端面銑刀對中心立柱的后端面進行銑削。
9. 根據(jù)權利要求3所述的熱熔焊接設備，其特征在于，閥門夾具包括底板、夾緊裝置 和定位裝置，夾緊裝置包括定位板、固定板、頂板、夾緊絲桿、絲桿螺母、夾緊電機、復數(shù)個水 平導套和復數(shù)根水平導桿；固定板和U字形的定位板堅直固定在底板上，，絲桿螺母安裝在 固定板中部，由升降電機通過傳動機構帶動；頂板位于定位板和固定板之間，與夾緊絲桿連 接；夾緊絲桿與絲桿螺母旋合，由夾緊電機通過絲桿螺母帶動；水平導套固定在固定板上， 布置在絲桿螺母的四周，水平導桿穿過水平導套內孔，與水平導套滑動配合，水平導桿的端 部與頂板固接；定位裝置包括閥門托板、升降絲桿、升降螺母、升降電機、兩個升降導套和兩 個升降導桿；閥門托板布置在底板上方，與升降絲桿的上端連接；升降螺母安裝在底板中 部，由升降電機通過傳動機構帶動；，升降絲桿與升降螺母旋合，由升降電機通過升降螺母 帶動，上端與閥門托板連接；升降導套固定在底板上，布置在升降螺母兩側，升降導桿穿過 升降導套內孔，與升降導套滑動配合，升降導桿的上端與閥門托板固接。
10.根據(jù)權利要求6所述的熱熔焊接設備，其特征在于，齒輪箱夾具包括夾具本體和復 數(shù)個快速夾頭，快速夾頭布置在夾具本體的周邊，夾具本體與齒輪箱驅動液壓缸的活塞桿 連接。
【文檔編號】B29C65/18GK104108177SQ201410216932
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】賀建平, 馮鑫江, 黃虹賓 申請人:深圳大學