三种飞翔机械变换式无级变光电焊面罩的仿真设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

引 言虽然焊条电桓的生产率较低，但很多机械及零部件、运输设备及重要工程结构的生产运行都离不开掌握维护、修复技术的操作者，特别是大型机械设备、焊接工程结构、各种管道和关键零部件等，对焊接技术人员和操作者的修复技能要求更高。电焊面罩是必要的安全工具，目前自动变光面罩虽已出现，但普及率较低，变光面罩优势很多，变光目的主要是通过滤光片过滤电焊作业中的有害射线 主要是红外和紫外射线，使眼睛舒适的看清作业点。普通电焊面罩十元左右1个，而自动变光面罩少则百元，多则上千元。

针对于目前的电焊护目镜多采用深色的玻璃来降低入眼光线的亮度，且仍不能解决局部光线炫目的问题，及已经提出的多档变光面罩进行改进仿真设计成无级变光面罩，装置适用于工程精细加工，如传船舶机械、微型机械等。

1 面罩存在问题及现状电焊 Electric Welding是利用焊条在强电流作用下产生高温熔化连接钢铁等金属材料的制造工艺，这-过程中物体温度可达2O0 2000o℃，会产生高强度的紫外辐射。国外研究发现，电焊紫外辐射可引起焊工皮肤红斑和皮肤烧灼感和皮肤癌等。

在工程焊接中，如维修安装运输车、皮带运输机、钻机、结构支架等都需采用焊条电弧焊，因此又离不开电焊面罩。当操作人员频繁更换粗细焊条，频繁调整电流时，普通电焊面罩-般得备2个，如果1个面罩，带上2块镜片如及7#频繁更换非常不便。若用自动变光面罩又价格不菲，非-般单位及企业能承受。为此，在以前基础上，把普通廉价面罩加以改进，作为替代自动变光面罩有着非常重要的意义。如果在工程机械焊接中得以应用，经济效益相当可观。

2 三种方法设计飞翔机械变换式无级变光电焊面罩本装置的目的在于克服现有技术的缺陷，实现使入眼影像柔和及亮度的无级变光电焊面罩，由于可以手动调整镜片角度，当使用者移动或光角度变化时，仍然能够使得视觉影像保作者简介-肖建波 1991-，男，本科，主要研究方向：机械设计制造及其自动化。

J-42 现代焊接 2013年第10期 总第130期持合适的亮度，具有调节迅速 、无暗区、保护视力的特点。飞翔机械变换式圆形变光电焊面罩设计非常简单 ，其采用镜片为偏光镜，个数为二，层叠设置，且分别通过轴承等传动方式同定于原观测 口目镜处 ，进行焊接时，通过调节可以调整入眼光线强度.满足作业要求，实现无级变光。目前，提出设计方法三种。

2.1 内偏振片上带有外齿，塑料制齿条与其相连供T作人员调节偏振角，如图l所示。

2.2 内偏振片上带有涡轮齿，面罩上固定有调节齿杆供丁作人员测节偏振角。如冈2所示。

2.3 内偏振片上具有调节滑槽，外偏振片上凸有调节杆，相互配合供丁作人员涮节偏振角。

如 3所示，3 飞翔机械变换式无级变光电焊面罩特点没汁-：齿轮齿条，承载力大，传动精度较高，可达0.1 r ，可无限长度对接延续，传动速度i以很高，>2m/s，生产成本较低。但若加 1 安装精度差，传动噪音大，磨损较大。

设计二 ：结构紧凑、并能获得很大的传动比，-般传动比为7～80、： 作平稳、无噪音、传动功率范韦l大、可以自锁，但传动效率低，蜗轮常需H有色金属制造。生产成本较高，但批量生产，可节约成本。

设计 ：齿槽传动，调节方便.但白锁较难，生产成本较高目前.普通面罩不能变光，价格低廉，应用最广，要变光必须更换 目镜镜片，不能腾双手同时有效地进行操作 ，对精细加T影响较大。现有纯机械式变光面罩，虽无需电池，但这种变光方式不是无级变光。操作不便。所有机械式、电子式的变光面罩在焊接引弧前后在焊1 的眼前均形成明暗场，都有几到几十吣的延迟。在这段延迟时间内强烈的电弧光仍会对人的眼睛造成损伤，这样对焊接人员的身体协调配合能力要求较高。

飞翔机械变换式无级变光面罩属于纯机械变光面罩，fh飞雕手动插入式焊接面罩改进设计而成，相对于原设计，材料更容易获得，操作更加简便，i图1 齿轮齿条仿真模型2 涡轮蜗杆仿真模J罔3 齿槽传动反正模型而且实现了无级变光。缺点是引弧需要-定经验，引惑需寻找初始焊点，可能影响焊接效率和焊接质量，但较经济，值得推广。特别适用于-般精细r程加丁的巾小型企业。

4 结束语由于本设计属于创新仿真制作，只提出三种可以实施的手动无级变光面罩设计方法。但经分析比较，本设计仿真制作的成本较低，具有较大的开发前景。装置不需要太阳能电池、锂电池、纽扣式电池等电源，更加环壁能，维护维修成本很校另外，本设计属纯机械式无级变光面罩，实现了电焊面罩的无级变光，且适用于-般精细工程加俄的需求，相比于其他无级变光面罩，操作简便，价格低廉， 能环保。