2.1基本结构与分类

本课题设计的是环缝焊机的辅助机械设备，其本质是焊接滚轮架。焊接滚轮架属于焊接辅助设备。在需要完成筒形焊件，圆形焊缝这些场合时，滚轮架便能派上用场。滚轮架能完成对钢、铝及其合金等材料的焊接，且焊缝优质。有多种焊枪可与滚轮架配合使用，如氩弧焊，气体保护焊等。滚轮架目前在液化气罐、压力罐、液压油缸、反应罐、储油罐等筒形焊件以及管材、滚筒、传动轴、方向架等管形焊件的焊接生产中都得到广泛使用。

目前，有很多种成熟的焊接滚轮架，根据辊的结构框架，可用于不同焊接条件下。大致分类如下：

（1）以轴分类

第一种是长轴式，两行对称放置辊，相互平行排列。由电机驱动主动轮旋转，主驱动轮和从动轮配合使用，从动轮没有驱动力，只负责承载。

１—从动滚轮 2—主动滚轮 3—电动机图2-1长轴式滚轮架

第二种是组合辊架，这类系统各组成部分不互相连接，是一个独立的个体，所以使用这种类型的组合更方便，组合辊焊接系统在日常的生产中是最常见的一种焊接滚轮架。

（a）驱动轮座 （b）支撑轮座 （c）组合式滚轮架 M—电动机图2-2组合辊架式滚轮架

（2）以调节方式分类在考虑到实际生产过程中，焊件往往在直径上有不同的要求，焊接设备可

以适应不同的直径变化也使生产更简便。因此，焊接设备两排滚轮之间的距离应该尽量设计成可以根据焊件直径的不同进行调节的机械结构，目前普遍应用于调整滚轮间距的方案有以下两种：

其一，非自调式焊接滚轮架，这类机械设备借助于丝杠的转动，来对滚轮的机架进行拖动，使驱动滚轮以及支承的从动滚轮机架实现同时远离或靠近另一组滚轮的运动，最终完成对两排滚轮之间的距离的调节。

其二，自调式焊接滚轮架。这类设备的两对滚轮由滚轮轴支撑在钳形架上用螺栓螺母进行固定，钳形架应可以围绕心轴继进行转动，通过调整滚轮架的中心角变化进而实现适应不同直径大小的焊件的变化。这类设备具有如下特点：主动轮上连接有电动机，并且在电动机的带动下，主动轮带动焊件转动，开始焊接。

图2-3 自调式焊接滚轮架

2.2基本方案的对比与选择

在设计之前，我们首先要熟悉焊接设备的基本装置结构组成，理清这个机构各部分所起到的作用与设计的注意事项，随后要对主要零件进行设计，对一些标准间选型，在完成基本零件的选型、计算后进行强度校核，校核通过之后，完成图纸的绘制。在整体设计完成后，需要考虑解决在实际生产生活使用中，容易出现的诸多问题，并对设计的机械设备进行结构创新设计。本课题要求设计一种焊接滚轮架装置，承载30T，直径变化范围1600mm-3000mm，因此需要设计滚轮架可以实现变位，对不同类型的圆筒焊件都具有适应性，同时在满足设计要求使用的情况下，设计的焊接滚轮架装置的成本应该得到最大限度地控制。

目前有如下几种成熟的基本方案可供选择；(1)焊件支持在两列滚轮上，每列有两个滚轮，分别装在两根公共的轴上。

在焊件不长的情况下，电动机可以布置在机械设备的一端，通过减速器和一对开式圆柱齿轮来输入动力，输入动力于其中一根轴上的两个摩擦滚轮是焊件的一旋转，该轴上的两对滚轮称为驱动滚轮，而另外一根轴上的两个滚轮仅仅起到了支承焊件的作用，因此被称为支承滚轮，这一方案适用于不长的焊件。