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1、(10)申请公布号 CN 104002478 A (43)申请公布日 2014.08.27 C N 1 0 4 0 0 2 4 7 8 A (21)申请号 201410216934.9 (22)申请日 2014.05.21 B29C 65/18(2006.01) (71)申请人深圳大学 地址 518000 广东省深圳市南山区南油路 2336号 (72)发明人刘敏秋 黄虹宾 贺建平 (74)专利代理机构深圳市兴科达知识产权代理 有限公司 44260 代理人杜启刚 (54) 发明名称 一种PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备和焊 接方法 (57) 摘要 本发明公开了一种PE燃气阀门阀上座热熔 焊接设备和。
2、焊接方法。热熔焊接设备包括机架、 阀体夹具、阀上座夹具、阀上座驱动装置、加热头 和加热头驱动装置，被夹阀体阀上座承孔的开口 方向朝向阀上座夹具，阀体的阀上座承孔的轴向 为Y轴方向；阀体阀上座承孔和阀上座焊接部分 热熔时，加热头驱动装置带动加热头沿阀体阀上 座承孔的径向进入到阀上座与阀体之间，加热头 对阀体阀上座承孔和阀上座热熔；阀体阀上座承 孔和阀上座焊接部分热熔完成、加热头退回后，阀 上座驱动装置带动阀上座夹具和阀上座向阀体方 向移动，阀体阀上座承孔热熔部分与阀上座的热 熔部分接触熔合。本发明便于自动控制，工人操作 简单，焊接参数规范，焊接效率高、焊接质量好。 (51)Int.Cl. 权利要。
3、求书3页 说明书7页 附图10页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书7页 附图10页 (10)申请公布号 CN 104002478 A CN 104002478 A 1/3页 2 1.一种PE燃气阀门阀上座热熔焊接方法，采用热熔焊接设备，其特征在于，热熔焊接 设备包括机架、阀体夹具、阀上座夹具、阀上座驱动装置、加热头和加热头驱动装置，阀上座 夹具夹住阀上座，被夹阀体阀上座承孔的开口方向朝向阀上座夹具，阀体的阀上座承孔的 轴向为Y轴方向；阀体阀上座承孔和阀上座焊接部分热熔时，加热头驱动装置带动加热头 沿阀体阀上座承孔的径向进入到阀上座与阀体之间，加。
4、热头对阀体阀上座承孔和阀上座热 熔；阀体阀上座承孔和阀上座焊接部分热熔完成、加热头退回后，阀上座驱动装置带动阀 上座夹具和阀上座向阀体方向移动，阀体阀上座承孔热熔部分与阀上座的热熔部分接触熔 合。 2.根据权利要求1所述的PE燃气阀门阀上座热熔焊接方法，其特征在于，热熔焊接设 备包括两套端管焊接装置；阀体夹具固定在机架上，所夹阀体与端管焊接的承孔的轴向为 X轴方向，两套端管焊接装置沿X轴方向对称地布置在阀体夹具的两侧；端管焊接装置包括 端管加热头、端管加热头驱动装置、阀体加热头、阀体加热头驱动装置、端管夹具和端管驱 动装置，端管加热头和阀体加热头沿X方向布置在阀体夹具与端管夹具之间；端管和阀体。
5、 端管承孔热熔时，端管夹具夹住待焊接的端管，端管加热头和阀体加热头沿端管径向进入 到阀体与端管之间，端管加热头对端管前端热熔，阀体加热头对阀体承孔焊接部位热熔；热 熔完成、两加热头退回后，端管驱动装置带动端管夹具和端管向阀体方向移动，端管已热熔 的管端与阀门端管承孔的热熔部分接触熔合。 3.一种实现权利要求1所述PE燃气阀门阀上座热熔焊接方法的热熔焊接设备，包括机 架，其特征在于，包括阀体夹具和阀上座焊接装置，被夹阀体阀上座承孔的开口方向朝向阀 上座夹具，阀体的阀上座承孔的轴向为Y轴方向，阀上座焊接装置沿Y轴方向布置；阀上座 焊接装置包括阀上座夹具、阀上座驱动装置，加热头和加热头驱动装置；加热。
6、头沿Y方向布 置在阀体阀上座承孔与阀上座夹具之间；阀上座和阀体阀上座承孔热熔时，阀上座夹具夹 住待焊接的阀上座，加热头沿阀上座承孔径向进入到阀体与阀上座之间，加热头对阀上座 和阀上座承孔热熔，热熔完成、加热头退回后，阀上座驱动装置带动阀上座夹具和阀上座向 阀体方向移动，阀上座已热熔的端部与阀门阀上座承孔的热熔部分接触熔合。 4.根据权利要求3所述的热熔焊接设备，其特征在于，阀上座焊接装置包括沿Y轴方向 布置的前固定板和后固定板，前固定板和后固定板沿Y轴方向分别固定在机架上；阀上座 驱动装置包括沿Y轴方向布置的阀上座夹具导轨和阀上座夹具液压缸，阀上座夹具导轨包 括4个导套、阀上座夹具安装板和4根。
7、沿Y轴方向布置的导杆，导杆的中部固定在前固定板 上，前部伸出前固定板，后端固定在后固定板上；导套固定在阀上座夹具安装板上，导套套 在导杆上，沿导杆轴向滑动；阀上座夹具液压缸的活塞杆与机架连接，缸体与阀上座夹具安 装板连接，阀上座夹具的后部固定在阀上座夹具安装板上；加热头包括朝前的阀体阀上座 承孔加热头和朝后的阀上座加热头，加热头驱动装置包括加热头气缸、加热头导轨、加热头 安装板、加热头安装板回位气缸和固定在加热头安装板上的4个第二导套，第二导套套在 导杆的前部，沿导杆轴向滑动；加热头安装板回位气缸的缸体固定在前固定板的后面，活塞 杆穿过前固定板上的通孔与加热头安装板连接；加热头导轨的轨道竖直布。
8、置在加热头安装 板的前面，加热头导轨的滑块固定在加热头上；加热头气缸的缸体固定在加热头安装板的 上端，活塞杆与加热头连接。 5.根据权利要求4所述的热熔焊接设备，其特征在于，阀上座驱动装置包括阀上座夹 权 利 要 求 书CN 104002478 A 2/3页 3 具液压缸安装板导轨和阀上座夹具第二液压缸，阀上座夹具液压缸安装板导轨包括4个第 三导套、阀上座夹具液压缸安装板、支撑板和4根沿Y轴方向布置的第二导杆，第二导杆的 前端固定在阀上座夹具安装板上，后端固定在支撑板上；第三导套固定在阀上座夹具液压 缸安装板上，第三导套套在第二导杆上，沿第二导杆轴向滑动；阀上座夹具第二液压缸的活 塞杆与阀上座。
9、夹具安装板连接，缸体固定在阀上座夹具液压缸安装板上；阀上座夹具液压 缸的缸体固定在阀上座夹具液压缸安装板上。 6.根据权利要求5所述的热熔焊接设备，其特征在于，阀上座和阀体阀上座承孔热熔 时，阀上座夹具夹住待焊接的阀上座，加热头沿Z轴方向行进到阀上座前方，阀上座夹具液 压缸推动阀上座夹具带动阀上座前行接近阀上座加热头，然后第二液压缸推动阀上座夹具 带动阀上座前行与阀上座加热头接触，并推动加热头安装板前行直至阀上座承孔加热头与 阀体接触，阀上座加热头对阀上座前端热熔，阀上座承孔加热头对阀体阀上座承孔热熔；热 熔完成后，阀上座夹具液压缸通过阀上座夹具带动阀上座沿Y轴退回，加热头安装板回位 气缸拖动。
10、加热头安装板和加热头退回，然后，加热头气缸带动加热头沿Z轴返回初始位置； 加热头退出后，阀上座夹具液压缸和阀上座夹具第二液压缸先后工作，带动阀上座夹具和 阀上座向阀体方向移动，阀上座已热熔的管端与阀门阀上座承孔的热熔部分接触熔合。 7.根据权利要求3所述的热熔焊接设备，其特征在于，包括阀体夹具和两套端管焊接 装置；阀体夹具固定在机架上，所夹阀体与端管焊接的承孔的轴向为X轴方向，两套端管焊 接装置沿X轴方向对称地布置在阀体夹具的两侧；端管焊接装置包括端管加热头、端管加 热头驱动装置、阀体加热头、阀体加热头驱动装置、端管夹具和端管驱动装置，端管加热头 和阀体加热头沿X方向布置在阀体夹具与端管夹具之。
11、间；端管驱动装置包括沿X轴方向布 置的端管夹具导轨和端管夹具液压缸，端管夹具由端管夹具液压缸驱动沿端管夹具导轨运 动；端管加热头驱动装置包括沿Z轴方向布置的端管加热头导轨和端管加热头气缸，端管 加热头由端管加热头气缸驱动沿端管加热头导轨运动；阀体加热头驱动装置包括沿Z轴方 向布置的阀体加热头导轨和阀体加热头气缸，阀体加热头由阀体加热头气缸驱动沿阀体加 热头导轨运动。 8.根据权利要求7所述的热熔焊接设备，其特征在于，端管焊接装置包括前立板和后 立板，前立板和后立板分别固定在机架上；端管夹具导轨包括4个第四导套、端管夹具安装 板和4根沿X轴方向布置的第三导杆，第三导杆的中部固定在前立板上，前部伸。
12、出前立板， 后端固定在后立板上；第四导套固定在端管夹具安装板上，第四导套套在第三导杆上，沿第 三导杆轴向滑动；端管夹具液压缸的活塞杆与机架连接，缸体与端管夹具安装板连接,端 管夹具固定在端管夹具安装板上；端管加热头导轨的轨道竖直布置在前立板的后面，端管 加热头导轨的滑块固定在端管加热头上；端管加热头气缸的缸体固定在前立板的上端，活 塞杆与端管加热头连接；阀体加热头驱动装置包括两个阀体加热头安装板液压缸、阀体加 热头安装板和固定在阀体加热头安装板上的4个第五导套，第五导套套在第三导杆的前 部，沿第三导杆轴向滑动；阀体加热头安装板液压缸的缸体固定在前立板的后面，活塞杆穿 过前立板上的通孔与阀体加热。
13、头安装板连接；阀体加热头导轨的轨道竖直布置在阀体加热 头安装板的前面，阀体加热头导轨的滑块固定在阀体加热头上；阀体加热头气缸的缸体固 定在阀体加热头安装板的上端，活塞杆与阀体加热头连接。 9.根据权利要求4所述的热熔焊接设备，其特征在于，端管驱动装置包括端管夹具液 权 利 要 求 书CN 104002478 A 3/3页 4 压缸安装板导轨和第二端管夹具液压缸，端管夹具液压缸安装板导轨包括4个第六导套、 端管夹具液压缸安装板、第二支撑板和4根沿X轴方向布置的第四导杆，第四导杆的前端固 定在端管夹具安装板上，后端固定在第二支撑板上；第六导套固定在端管夹具液压缸安装 板上，第六导套套在第四导杆上，。
14、沿第四导杆轴向滑动；端管夹具第二液压缸的活塞杆与端 管夹具安装板连接，缸体固定在端管夹具液压缸安装板上；端管夹具液压缸的缸体固定在 端管夹具液压缸安装板上。 10.根据权利要求5所述的热熔焊接设备，其特征在于，端管和阀体端管承孔热熔时， 端管夹具夹住待焊接的端管，端管加热头沿Z轴方向行进到端管前方，端管夹具液压缸推 动端管夹具带动端管快速前移接近端管加热头，然后，端管夹具第二液压缸推动端管夹具 带动端管前移与端管加热头接触，端管加热头对端管前端热熔；同时，阀体加热头沿Z轴方 向行进到阀体沿X轴方向的后方，阀体加热头安装板液压缸推动阀体加热头安装板使阀体 加热头前移与阀体的端管承孔接触，阀体加热。
15、头对端管承孔热熔；端管和阀体热熔完成后， 端管夹具液压缸通过端管夹具带动端管沿X轴退回后，端管加热头气缸带动端管加热头沿 Z轴返回；热熔完成后，阀体加热头安装板液压缸通过阀体加热头安装板带动阀体加热头 沿X退回后，阀体加热头气缸带动阀体加热头沿Z轴返回；两加热头退出后，端管夹具液压 缸和端管夹具第二液压缸先后工作，带动端管夹具和端管向阀体方向移动，端管已热熔的 管端与阀门端管承孔的热熔部分接触熔合。 权 利 要 求 书CN 104002478 A 1/7页 5 一种 PE 燃气阀门阀上座热熔焊接设备和焊接方法 技术领域 0001 本发明涉及塑料阀门焊接设备，尤其涉及一种PE燃气阀门阀上座热熔焊。
16、接设备 和焊接方法。 背景技术 0002 与传统金属阀门相比，聚乙烯(PE)阀门具有质量轻、耐腐蚀、使用寿命长、扭矩 小、成本低、使用方便等特点，PE阀门在输送自来水、燃气以及在喷灌系统等领域得到日趋 广泛的应用。 0003 在PE燃气阀门生产并推广使用过程中，其使用安全性是长期以来广大技术人员 急需解决的难题。尤其在通燃气使用时，若质量控制不佳，则易造成漏气，一方面致使资源 浪费，另一方面容易引起爆炸事故，危害人身安全。 0004 PE阀在装配时需要将阀体与两根端管和一个阀上座进行焊接，由于阀体与阀上座 焊接部位结构复杂，焊接难度大，目前没有自动焊接设备，采用手动焊接设备，不仅焊接效 率低下。
17、、焊接质量难以得到保证。 0005 工程塑料应用2013年8月第41卷第8期第1页至第6页刊登的论文PE燃气 阀门焊接工艺参数研究公开了一种PE燃气阀门自动热熔焊接设备和焊接工艺，但是，论文 仅公开了燃气阀门焊接的工艺参数，并没有提供PE阀阀体与阀上座的热熔焊接设备和控 制方法。 发明内容 0006 本发明要解决的技术问题是提供一种焊接效率高、焊接质量好的PE燃气阀门阀 上座热熔焊接设备和焊接方法。 0007 本发明进一步要解决的技术问题是提供一种焊接效率高、焊接质量好的PE燃气 阀门端管热熔焊接设备和焊接方法。 0008 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种PE燃气阀门阀上座热。
18、熔 焊接方法，采用热熔焊接设备，热熔焊接设备包括机架、阀体夹具、阀上座夹具、阀上座驱动 装置、加热头和加热头驱动装置，阀上座夹具夹住阀上座，被夹阀体阀上座承孔的开口方 向朝向阀上座夹具，阀体的阀上座承孔的轴向为Y轴方向；阀体阀上座承孔和阀上座焊接 部分热熔时，加热头驱动装置带动加热头沿阀体阀上座承孔的径向进入到阀上座与阀体之 间，加热头对阀体阀上座承孔和阀上座热熔；阀体阀上座承孔和阀上座焊接部分热熔完成、 加热头退回后，阀上座驱动装置带动阀上座夹具和阀上座向阀体方向移动，阀体阀上座承 孔热熔部分与阀上座的热熔部分接触熔合。 0009 以上所述的PE燃气阀门阀上座热熔焊接方法，热熔焊接设备包括两。
19、套端管焊接 装置；阀体夹具固定在机架上，所夹阀体与端管焊接的承孔的轴向为X轴方向，两套端管焊 接装置沿X轴方向对称地布置在阀体夹具的两侧；端管焊接装置包括端管加热头、端管加 热头驱动装置、阀体加热头、阀体加热头驱动装置、端管夹具和端管驱动装置，端管加热头 说 明 书CN 104002478 A 2/7页 6 和阀体加热头沿X方向布置在阀体夹具与端管夹具之间；端管和阀体端管承孔热熔时，端 管夹具夹住待焊接的端管，端管加热头和阀体加热头沿端管径向进入到阀体与端管之间， 端管加热头对端管前端热熔，阀体加热头对阀体承孔焊接部位热熔；热熔完成、两加热头退 回后，端管驱动装置带动端管夹具和端管向阀体方向移。
20、动，端管已热熔的管端与阀门端管 承孔的热熔部分接触熔合。 0010 一种实现上述PE燃气阀门阀上座热熔焊接方法的热熔焊接设备，包括机架、阀体 夹具和阀上座焊接装置，被夹阀体阀上座承孔的开口方向朝向阀上座夹具，阀体的阀上座 承孔的轴向为Y轴方向，阀上座焊接装置沿Y轴方向布置；阀上座焊接装置包括阀上座夹 具、阀上座驱动装置，加热头和加热头驱动装置；加热头沿Y方向布置在阀体阀上座承孔与 阀上座夹具之间；阀上座和阀体阀上座承孔热熔时，阀上座夹具夹住待焊接的阀上座，加热 头沿阀上座承孔径向进入到阀体与阀上座之间，加热头对阀上座和阀上座承孔热熔，热熔 完成、加热头退回后，阀上座驱动装置带动阀上座夹具和阀上。
21、座向阀体方向移动，阀上座已 热熔的端部与阀门阀上座承孔的热熔部分接触熔合。 0011 以上所述的热熔焊接设备，阀上座焊接装置包括沿Y轴方向布置的前固定板和后 固定板，前固定板和后固定板沿Y轴方向分别固定在机架上；阀上座驱动装置包括沿Y轴 方向布置的阀上座夹具导轨和阀上座夹具液压缸，阀上座夹具导轨包括4个导套、阀上座 夹具安装板和4根沿Y轴方向布置的导杆，导杆的中部固定在前固定板上，前部伸出前固定 板，后端固定在后固定板上；导套固定在阀上座夹具安装板上，导套套在导杆上，沿导杆轴 向滑动；阀上座夹具液压缸的活塞杆与机架连接，缸体与阀上座夹具安装板连接，阀上座夹 具的后部固定在阀上座夹具安装板上；加。
22、热头包括朝前的阀体阀上座承孔加热头和朝后的 阀上座加热头，加热头驱动装置包括加热头气缸、加热头导轨、加热头安装板、加热头安装 板回位气缸和固定在加热头安装板上的4个第二导套，第二导套在导杆的前部，沿导杆轴 向滑动；加热头安装板回位气缸的缸体固定在前固定板的后面，活塞杆穿过前固定板上的 通孔与加热头安装板连接；加热头导轨的轨道竖直布置在加热头安装板的前面，加热头导 轨的滑块固定在加热头上；加热头气缸的缸体固定在加热头安装板的上端，活塞杆与加热 头连接。 0012 以上所述的热熔焊接设备，阀上座驱动装置包括阀上座夹具液压缸安装板导轨和 阀上座夹具第二液压缸，阀上座夹具液压缸安装板导轨包括4个第三导。
23、套、阀上座夹具液 压缸安装板、支撑板和4根沿Y轴方向布置的第二导杆，第二导杆的前端固定在阀上座夹具 安装板上，后端固定在支撑板上；第三导套固定在阀上座夹具液压缸安装板上，第三导套套 在第二导杆上，沿第二导杆轴向滑动；阀上座夹具第二液压缸的活塞杆与阀上座夹具安装 板连接，缸体固定在阀上座夹具液压缸安装板上；阀上座夹具液压缸的缸体固定在阀上座 夹具液压缸安装板上。 0013 以上所述的热熔焊接设备，阀上座和阀体阀上座承孔热熔时，阀上座夹具夹住待 焊接的阀上座，加热头沿Z轴方向行进到阀上座前方，阀上座夹具液压缸推动阀上座夹具 带动阀上座前行接近阀上座加热头，然后第二液压缸推动阀上座夹具带动阀上座前行。
24、与阀 上座加热头接触，并推动加热头安装板前行直至阀上座承孔加热头与阀体接触，阀上座加 热头对阀上座前端热熔，阀上座承孔加热头对阀体阀上座承孔热熔；热熔完成后，阀上座夹 具液压缸通过阀上座夹具带动阀上座沿Y轴退回，加热头安装板回位气缸拖动加热头安装 说 明 书CN 104002478 A 3/7页 7 板和加热头退回，然后，加热头气缸带动加热头沿Z轴返回初始位置；加热头退出后，阀上 座夹具液压缸和阀上座夹具第二液压缸先后工作，带动阀上座夹具和阀上座向阀体方向移 动，阀上座已热熔的管端与阀门阀上座承孔的热熔部分接触熔合。 0014 以上所述的热熔焊接设备，包括阀体夹具和两套端管焊接装置；阀体夹具固。
25、定在 机架上，所夹阀体与端管焊接的承孔的轴向为X轴方向，两套端管焊接装置沿X轴方向对称 地布置在阀体夹具的两侧；端管焊接装置包括端管加热头、端管加热头驱动装置、阀体加热 头、阀体加热头驱动装置、端管夹具和端管驱动装置，端管加热头和阀体加热头沿X方向布 置在阀体夹具与端管夹具之间；端管驱动装置包括沿X轴方向布置的端管夹具导轨和端管 夹具液压缸，端管夹具由端管夹具液压缸驱动沿端管夹具导轨运动；端管加热头驱动装置 包括沿Z轴方向布置的端管加热头导轨和端管加热头气缸，端管加热头由端管加热头气缸 驱动沿端管加热头导轨运动；阀体加热头驱动装置包括沿Z轴方向布置的阀体加热头导轨 和阀体加热头气缸，阀体加热头。
26、由阀体加热头气缸驱动沿阀体加热头导轨运动。 0015 以上所述的热熔焊接设备，端管焊接装置包括前立板和后立板，前立板和后立板 分别固定在机架上；端管夹具导轨包括4个第四导套、端管夹具安装板和4根沿X轴方向布 置的第三导杆，第三导杆的中部固定在前立板上，前部伸出前立板，后端固定在后立板上； 第四导套固定在端管夹具安装板上，第四导套套在第三导杆上，沿第三导杆轴向滑动；端管 夹具液压缸的活塞杆与机架连接，缸体与端管夹具安装板连接,端管夹具固定在端管夹具 安装板上；端管加热头导轨的轨道竖直布置在前立板的后面，端管加热头导轨的滑块固定 在端管加热头上；端管加热头气缸的缸体固定在前立板的上端，活塞杆与端管。
27、加热头连接； 阀体加热头驱动装置包括两个阀体加热头安装板液压缸、阀体加热头安装板和固定在阀体 加热头安装板上的4个第五导套，第五导套套在第三导杆的前部，沿第三导杆轴向滑动；阀 体加热头安装板液压缸的缸体固定在前立板的后面，活塞杆穿过前立板上的通孔与阀体加 热头安装板连接；阀体加热头导轨的轨道竖直布置在阀体加热头安装板的前面，阀体加热 头导轨的滑块固定在阀体加热头上；阀体加热头气缸的缸体固定在阀体加热头安装板的上 端，活塞杆与阀体加热头连接。 0016 以上所述的热熔焊接设备，端管驱动装置包括端管夹具液压缸安装板导轨和第二 端管夹具液压缸，端管夹具液压缸安装板导轨包括4个第六导套、端管夹具液压缸。
28、安装板、 第二支撑板和4根沿X轴方向布置的第四导杆，第四导杆的前端固定在端管夹具安装板 上，后端固定在第二支撑板上；第六导套固定在端管夹具液压缸安装板上，第六导套套在第 四导杆上，沿第四导杆轴向滑动；端管夹具第二液压缸的活塞杆与端管夹具安装板连接，缸 体固定在端管夹具液压缸安装板上；端管夹具液压缸的缸体固定在端管夹具液压缸安装板 上。 0017 以上所述的热熔焊接设备，端管和阀体端管承孔热熔时，端管夹具夹住待焊接的 端管，端管加热头沿Z轴方向行进到端管前方，端管夹具液压缸推动端管夹具带动端管快 速前移接近端管加热头，然后，端管夹具第二液压缸推动端管夹具带动端管前移与端管加 热头接触，端管加热头。
29、对端管前端热熔；同时，阀体加热头沿Z轴方向行进到阀体沿X轴方 向的后方，阀体加热头安装板液压缸推动阀体加热头安装板使阀体加热头前移与阀体的端 管承孔接触，阀体加热头对端管承孔热熔；端管和阀体热熔完成后，端管夹具液压缸通过端 管夹具带动端管沿X轴退回后，端管加热头气缸带动端管加热头沿Z轴返回；热熔完成后， 说 明 书CN 104002478 A 4/7页 8 阀体加热头安装板液压缸通过阀体加热头安装板带动阀体加热头沿X退回后，阀体加热头 气缸带动阀体加热头沿Z轴返回；两加热头退出后，端管夹具液压缸和端管夹具第二液压 缸先后工作，带动端管夹具和端管向阀体方向移动，端管已热熔的管端与阀门端管承孔的 。
30、热熔部分接触熔合。 0018 本发明的PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备和焊接方法便于自动控制，工人操作 简单，焊接参数规范，焊接效率高、焊接质量好。 附图说明 0019 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 0020 图1是本发明实施例PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备的立体图。 0021 图2是图1中部位的局部放大图。 0022 图3是本发明实施例PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备另一视角的立体图。 0023 图4是图3中部位的局部放大图。 0024 图5是本发明实施例PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备的主视图。 0025 图6是本发明实施例PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备的俯视图。 00。
31、26 图7是本发明实施例PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备的左视图。 0027 图8是图5中的A向剖视图。 0028 图9是本发明实施例PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备的后视图。 0029 图10是图6中的B向剖视图。 具体实施方式 0030 本发明实施例PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备的结构如图1至图10所示，包括 T字形的机架100、阀体夹具200、两套端管焊接装置300和一套阀上座焊接装置400，以及 PLC控制器。 0031 阀体夹具200固定在机架100的中部，所夹阀体500与端管焊接的承孔的轴向为X 轴方向，阀体的阀上座承孔的轴向为Y轴方向。两套端管焊接装置300沿X轴方向对称地 布置在阀。
32、体夹具200的两侧。 0032 如图8所示，阀体夹具200包括底板60、安装在底板上的固定板61、由夹紧气缸62 驱动的夹紧板63。夹紧气缸62固定在底板60上。 0033 为了便于阀体夹具200从装夹位置沿Y轴方向由外向内移动到焊接位置，并与待 焊接的端管600对中，阀体夹具200配备有Y轴驱动装置，Y轴驱动装置包括沿Y轴方向布 置的直线导轨70和液压缸39，直线导轨70的轨道固定在机架100上，直线导轨70的滑块 固定在底板60上。液压缸39的活塞杆与底板60连接，缸体固定在机架100上。 0034 每套端管焊接装置300包括端管加热头1、端管加热头驱动装置、阀体端管承孔加 热头2、阀体端。
33、管承孔加热头驱动装置、端管夹具3和端管驱动装置，端管加热头1和阀体端 管承孔加热头2沿X方向布置在阀体夹具200与端管夹具3之间。 0035 每套端管焊接装置300包括前立板4和后立板5，前立板4和后立板5沿X轴方向 分别固定在机架100上。(沿X轴方向，靠近阀体夹具200的方向为前，远离阀体夹具200 的方向为后)。 说 明 书CN 104002478 A 5/7页 9 0036 端管驱动装置包括沿X轴方向布置的端管夹具导轨、液压缸安装板导轨、液压缸 31(高速缸)和液压缸35(低速缸)。 0037 端管夹具导轨包括4个导套41、端管夹具安装板7和4根沿X轴方向布置的导杆 47，导杆47的中。
34、部固定在前立板4上，前部伸出前立板4，后端固定在后立板5上。导套41 固定在端管夹具安装板7上，导套41套在导杆47上，沿导杆47的轴向滑动。 0038 端管夹具3的后端固定在端管夹具安装板7上。 0039 液压缸安装板导轨包括4个导套43、液压缸安装板8、支撑板9和4根沿X轴方向 布置的导杆48，导杆48的前端固定在端管夹具安装板7上，后端固定在支撑板9上。导套 43固定在液压缸安装板8上，导套43套在导杆48上，沿导杆48的轴向滑动。液压缸35的 活塞杆与端管夹具安装板7连接，液压缸35的缸体固定在液压缸安装板8上。 0040 液压缸31活塞杆的前端与机架100连接，液压缸31的缸体固定在。
35、液压缸安装板8 上。液压缸35(低速缸)可以单独带动端管夹具3沿X轴方向运动，也可以与液压缸31(高 速缸)一同工作带动端管夹具3沿X轴方向运动。 0041 端管加热头驱动装置包括沿Z轴方向布置的端管加热头导轨51和气缸32，端管加 热头1由气缸32驱动,沿端管加热头导轨51运动。端管加热头导轨51的轨道竖直布置 在前立板4的后面，端管加热头导轨51的滑块固定在端管加热头1上。气缸32的缸体固 定在前立板4的上端，气缸32的活塞杆与端管加热头1连接。 0042 阀体端管承孔加热头驱动装置包括沿Z轴方向布置的阀体端管承孔加热头导轨 52和气缸33、两个沿X轴方向布置的液压缸34、阀体端管承孔加热。
36、头安装板6和固定在阀 体端管承孔加热头安装板6上的4个导套42，导套42套在导杆47外伸的前部，沿导杆47 的轴向滑动。液压缸34的缸体固定在前立板4的后面，液压缸的34活塞杆穿过前立板4 上的通孔与阀体端管承孔加热头安装板6连接。 0043 阀体端管承孔加热头导轨52的轨道竖直布置在阀体端管承孔加热头安装板6的 前面，阀体端管承孔加热头导轨52的滑块固定在阀体端管承孔加热头2上。气缸33的缸 体固定在阀体端管承孔加热头安装板6的上端，气缸33活塞杆与阀体端管承孔加热头2连 接，驱动阀体端管承孔加热头沿Z轴方向上下运动。 0044 阀上座焊接装置400沿Y轴方向布置。阀上座焊接装置400包括阀。
37、上座夹具13、 阀上座驱动装置，加热头14和加热头驱动装置；加热头14沿Y方向布置在阀体500的阀上 座承孔与阀上座夹具13之间。 0045 阀上座焊接装置400包括沿Y轴方向布置的前固定板10和后固定板11，(沿Y轴 方向，靠近阀体夹具200的方向为前，远离阀体夹具200的方向为后)。前固定板10和后固 定板11沿Y轴方向分别固定在机架100上。 0046 阀上座驱动装置包括沿Y轴方向布置的阀上座夹具导轨、液压缸36(第二高速 缸)、第二液压缸安装板导轨和液压缸38(第二低速缸)。 0047 阀上座夹具导轨包括4个导套44、阀上座夹具安装板12和4根沿Y轴方向布置的 导杆49，导杆49的中部。
38、固定在前固定板10上，前部伸出前固定板10，后端固定在后固定板 11上。导套44固定在阀上座夹具安装板12上，导套44套在导杆49上，沿导杆49的轴向 滑动。阀上座夹具13的后部通过4根支撑杆80固定在阀上座夹具安装板12上。 0048 第二液压缸安装板导轨包括4个导套46、第二液压缸安装板17、第二支撑板59和 说 明 书CN 104002478 A 6/7页 10 4根沿X轴方向布置的导杆50，导杆50的前端固定在阀上座夹具安装板12上，后端固定在 第二支撑板59上。导套46固定在第二液压缸安装板17上，导套46套在导杆50上，沿导 杆50的轴向滑动。液压缸38的活塞杆与阀上座夹具安装板1。
39、2连接，液压缸38的缸体固 定在第二液压缸安装板17上。 0049 液压缸36的活塞杆与机架100连接，液压缸36的缸体也固定在第二液压缸安装 板17上。 0050 液压缸38(第二低速缸)可以单独带动阀上座夹具13沿Y轴方向运动，也可以与 液压缸36(高速缸)一同工作带动阀上座夹具13沿Y轴方向运动。 0051 加热头14包括朝前的阀体环形的阀上座承孔加热头1401和朝后的环形的阀上座 加热头1402，加热头驱动装置包括气缸37、加热头导轨15、加热头安装板16、加热头安装板 回位气缸40和固定在加热头安装板16上的4个导套45，导套45套在导杆49的前部，沿 导杆49轴向滑动。加热头安装板。
40、回位气缸40的缸体固定在前固定板10的后面，回位气缸 40的活塞杆穿过前固定板10上的通孔与加热头安装板16连接。加热头导轨15的轨道竖 直布置在加热头安装板16的前面，加热头导轨15的滑块固定在加热头14上。气缸37的 缸体固定在加热头安装板16的上端，气缸37的活塞杆与加热头14连接，带动加热头14沿 Z轴方向上下运动。 0052 端管600和阀体端管承孔热熔时，阀体夹具200两侧的两个端管夹具3各夹住一 个待焊接的端管600，两套端管焊接装置300同时工作。两个端管加热头1由端管气缸32 驱动，沿Z轴方向下行进入到端管600的前方，液压缸31推动端管夹具3带动端管600快 速前行，当端管。
41、600接近加热头1时，液压缸31停止工作。液压缸35缓慢推动端管继续沿 X轴运动与端管加热头1接触，端管加热头1对端管600的前端热熔。与此同时，阀体端管 承孔加热头2由气缸33驱动，沿Z轴方向下行进入到阀体端管承孔后方，两个液压缸34推 动阀体端管承孔加热头安装板6，使阀体端管承孔加热头2前行与阀体的端管承孔接触，阀 体端管承孔加热头2对端管承孔热熔。端管600前端和阀体端管承孔热熔完成后，液压缸 31通过端管夹具3带动端管沿X轴退回，气缸32带动端管加热头1沿Z轴向上返回。与此 同时，液压缸34通过阀体端管承孔加热头安装板6带动阀体端管承孔加热头2沿X退回， 气缸33带动阀体端管承孔加热头。
42、2沿Z轴向上返回。两加热头退出后，液压缸31推动端 管夹具3带动端管600快速前行，当端管600的前端接近阀体时，液压缸31停止工作。液 压缸35缓慢推动端管继续沿X轴前行与阀体接触端管已热熔的管端与阀门端管承孔的热 熔部分迅速接触并熔合，两者成功焊接。最后，端管夹具3松开已焊接的端管，液压缸31和 液压缸35同时工作，带动端管夹具3返回初始位置。 0053 阀上座700和阀体500的阀上座承孔热熔时，阀上座夹具13夹住待焊接的阀上座 700，加热头14由气缸37驱动沿Z轴方向下行进到阀上座前方，液压缸36推动阀上座夹具 13带动阀上座700快速前移，当阀上座接近加热头1402时，液压缸36停。
43、止工作。液压缸 38缓慢推动阀上座继续沿Y轴运动与阀上座加热头1402接触。然后，液压缸38推动阀上 座加热头1402带动加热头安装板16前行直至阀上座承孔加热头1401与阀体阀上座承孔 接触，阀上座加热头1402对阀上座前端热熔，阀上座承孔加热头1401对阀体阀上座承孔热 熔。热熔完成后，液压缸36通过阀上座夹具13带动阀上座700沿Y轴退回的同时，加热头 安装板回位气缸40拖动加热头安装板16和加热头14沿Y轴方向退回。加热头14与阀上 说 明 书CN 104002478 A 10 7/7页 11 座700，阀体200脱离后，气缸37带动加热头14沿Z轴返回初始位置，让出阀上座前行的空 间。
44、。加热头14退出后，液压缸36推动阀上座夹具13和阀上座向阀体方向快速运动，当阀 上座接近阀体时，液压缸36停止工作。液压缸38缓慢推动阀上座继续沿Y轴运动与，阀上 座已热熔的管端与阀门阀上座承孔的热熔部分迅速接触并熔合，两者成功焊接；最后，阀上 座夹具13松开已焊接的阀上座，液压缸36和液压缸38同时工作，带动阀上座夹具13返回 初始位置。 0054 热熔焊接设备由PLC控制器进行控制，所有的液压缸和气缸由PLC控制器通过电 磁阀驱动，由液压缸或气缸带动的机构都装有限位装置对行程进行限位，因此热熔焊接设 备可以实现精确的控制。 0055 本发明以上实施例的PE燃气阀门阀上座热熔焊接设备和焊接。
45、方法采用自动控 制，工人操作简单，焊接参数规范，焊接效率高、焊接质量好。 说 明 书CN 104002478 A 11 1/10页 12 图1 说 明 书 附 图CN 104002478 A 12 2/10页 13 图2 说 明 书 附 图CN 104002478 A 13 3/10页 14 图3 说 明 书 附 图CN 104002478 A 14 4/10页 15 图4 说 明 书 附 图CN 104002478 A 15 5/10页 16 图5 说 明 书 附 图CN 104002478 A 16 6/10页 17 图6 说 明 书 附 图CN 104002478 A 17 7/10页 18 图7 说 明 书 附 图CN 104002478 A 18 8/10页 19 图8 说 明 书 附 图CN 104002478 A 19 9/10页 20 图9 说 明 书 附 图CN 104002478 A 20 10/10页 21 图10 说 明 书 附 图CN 104002478 A 21 。