一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

（一）选题依据和意义

随着世界制造业快速发展，焊接技术应用越来越广泛，焊接技术应用也越来越高。新的焊接工艺方法不断涌现，专业焊接设备日新月异。与此同时，我国的传统制造业必将按照现代化的标准加快技术改造。大量采用高度自动化的加工设备和焊接装备是工业现代化的必然趋势，并将促进我国焊接装备制造业发生根本性的变革。焊接结构制造业向高参数、大型化、精密化的快速发展，加速了对各种高效、自动化焊接装备的需要，同时也对其提出了越来越高的要求。不仅要求装备的制造精度高、成套性好，而且还要求全集成自动化控制一体化。近年来，我国焊接装备制造业有了长足的进步。随着焊接装备的成套性、自动化程度和制造精度的提高，应用范围逐步扩大，焊接装备制造业加快了发展。焊接滚轮架是一种重要的焊接辅助设备，在焊接辅助生产中广泛应用。主要是借助与工件和滚动轮的磨擦力带动工件旋转。与焊接操作机配合使用可实现可旋转地筒形的工件的内外环缝和内外纵缝的自动焊接。常用焊接滚轮架有基本式滚轮架和可调式滚轮架，以可调式滚轮架应用最广泛 。

（二）国内外研究动态

近几十年来，随着科技的日新月异，焊接设备和焊接方法也得到了长足的发展。目前，国外焊接设备的显著特点是高精度、高质量、高可靠度，数字化、智能化控制、大型化、集成化以及多功能化。而国内无论从产量构成还是技术发展方向上看，正在高效、自动化、智能化、节能、环保型的焊接方向上发展。焊接技术的高速发展，对焊接生产的机械化和自动化提出了越来越高的要求，焊接机械设备的需求量也越来越大，焊接滚轮架设备正是为满足市场需要 而设计生产的 。随着我国改革开放进程的深化，随着中外合作生产或引进技术生产的机械产品的日益增多，促进了我国焊接结构用量的迅速增加。尤其是为满足我国石油、化工、交通、能源等工业的迅猛发展，大厚壁、大型化、高容量、耐磨蚀、耐动载的锅炉、石油、化工压力容器的用量更是日益增加，其 接头的焊接质量要求也愈来愈高，并且在实际生产中要求有较高的生产效率 。 在上述压力容器的焊接生产中，自调式焊接滚轮架是必不可少的辅助装备之一，它是借助工件与滚轮之间的摩擦力来带动筒形工件旋转的焊件变位机械。 国内的重型焊接滚轮架实用户集中在大型的石油化工，电站设备制造，重型设备制造行业，实用的焊接滚轮架来自不同的国家。目前国内进口的主要品牌焊接滚轮架有：如芬兰 PEMALDO 滚轮架，意大利 ANSALDO 公司等。他们的滚轮架采用了速度控制系统、机械转动系统、防偏移结构、滚轮中心距调整。

（1）在速控制系统发面，芬兰PEMA 300t滚轮架采用了目前流行的交流方法。变频调速系统，速度控制精度较高；意大利ANSALDO公司采用调速系统，有速度反馈；

（2）在机械转动系统发面，芬兰PEMA 300t滚轮架采用的是动机一速度反馈；行星减速器联型，行星减速器输出轴于滚轮直联结构。ANSALDO采用直流电动机带同布齿形带，经过安装有带动器的齿轮箱将动力通过齿条传递给滚轮，机械结构简单，有只够动力，同步齿形带具有安全装置的功能，稳定性不好；

（3）在防偏移结构方面，PEMA 300t的防偏移机构由液压驱动滚轮支座在水平摆动。这种结构简单有效，调整范围小。ANSALDO的防偏移机构采用液压伺服驱动偏心轴带动滚轮在垂直平面摆动。机构简单有效，但适用范围小；

（4）在滚轮中心距调整方法方面，PAMA 300t和ESAB均采用节距调整，即在底座上钻有节距的饿孔，不同节距长度可以代不同的滚轮中心距。

相比较国外，我国自调式焊接接滚轮架的研制还处在初始阶段，据调查，至今国内尚无正式厂家能够制造出比较成熟的产品，生产中主要是依靠引进国外的设备，如兰州石油化工机械厂、哈尔滨锅炉厂、齐齐哈尔第一重型机械厂等，都从国外引进了防轴向窜动的焊接滚轮架。这样，一方面要花费大量的外 汇，另一方面也远远不能满足国内日益增长的焊接生产需要。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

由于上述各因素都不是孤立存在的，它们之间往往有联系又有制约，所以在确定夹具方案时要对上述各因素进行综合分析，只有通盘考虑，才能制定出最佳的设计方案具体确定设计方案时，应联系以下几个方面进行考虑：

1)焊件的整体尺寸和制造精度以及组成焊件的各个坯件的形状、尺寸和精度。其中．形状和尺寸是确定夹具设计方案、夹紧机构类型和结构形式的主要依据，并且直接影响其几何尺寸的大小；制造精度是选择定位器结构形式和定位器配置方案以及确定定位器本身制造精度和安装精度的主要依据。

2)装焊工艺对夹具的要求。例如与装配工艺有关的定位基面装配次序、夹紧方向对夹具结构提出的要求。再如，不同的焊接方扫对夹具提出的要求，像埋弧焊，可能要求在夹具上设置焊剂垫；电渣焊要求夹具保证能在垂直位置上施焊；电阻焊要求夹具本身就是电极之一等。

3)装、焊作业能否在同一夹具上完成，或是需要单独设计装固夹具和焊接夹具。

本次设计采用组合式滚轮架进行设计

三、研究步骤、方法及措施：

为使可调焊接滚轮架的滚轮间距调节方便可靠，组合便利，采用主动轮单独驱动的设计方案，即每个主动轮单独利用一台电动机和减速机构驱动。不过要注意解决好各主动轮的同步问题，在选用电动机和减速机结构上要尽量选用特性一致且经过实测的使用。

因为长轴式滚轮架是用户根据焊件特点自行设计制造的，市场可供选用的定型产品很少，已不常用，所以本次设计的4吨级滚轮架采用组合式设计它的主动滚轮架，从动滚轮架，混合式滚轮架都是独立的，使用时可根据焊件的重量和长度进行任意组合，其组合比例也不仅是1与1的组合。因此，使用方便灵活，对焊件的适应性很强，是目前应用最广泛的结构形式。

四、参考文献

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五、研究工作进度：

第5周—第9周：毕业设计实习报告。

第10周：毕业设计开题报告。

第11周：英文翻译。

第12周—第13周：完成设计计算。

第14周—第15周：根据情况修改，写毕业设计说明书。

第16周：提交毕业设计，根据导师意见修改，进行答辩准备。

第17周：毕业设计答辩。

六、教研室评议意见：

教研室主任：

年      月      日

七、系（院）领导审核意见：

1．通过； 2．完善后通过；　３．未通过

负责人：

年　 　月　 　日