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[摘 要]推土机主机架结构是其关键核心部件之一，因此对于其组对的精度、焊接的质量、加工的精度以及外观质量等方面都有着严格的要求，尤其是对焊接质量的要求。其要求机架方盒与后桥箱大梁座相连接处的焊缝要达到一级焊缝，这就对人员的操作技能、设备性能、设备稳定性等方面提出了较高要求。基于此，笔者重点论述了推土机主机架焊接自动化技术的应用。
[关键词]推土机；主机架；焊接自动化；应用
中图分类号：TG409 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0304-01
推土机隶属铲运工程机械，在工程机械中有着举足轻重的地位。它广泛适应于水利工程、铁路、公路施工，尤其在恶劣的工况条件下，有着其他机械无可替代的作用，并与其他工程机械的有效组合能最大限度地发挥机械效率。主机架、台车架和铲刀三大结构件是推土机的主要受力构件，均采取板材焊接结构，其中主机架承担着动力单元、传动单元、行走单元和整个上车系统的安装支撑作用，可见其关键性，主要由后桥箱、机架方盒和平衡梁架等三部分构成。
一、推土机主机架的结构特点
主机架主要由后桥箱、平衡梁、平衡梁架、连接板等部件组成，属于典型的箱体与长方盒相焊接的框架类结构，焊缝数量虽然不多，但分布于整个工件的六个面，整体焊缝质量要求较高，尤其是机架方盒与后桥箱大梁座处相连接的焊缝，要达到I级焊缝；当然，后桥箱、机架方盒零件的焊接质量要求也比较高，尤其是后桥箱还要确保不漏油，因此每台都必须进行气密性试验。
二、落地式人工翻转焊接在推土机主机架结构中的应用现状
当前，受到推土机主机架自身结构的限制，推土机主机架结构主要是采用落地式的人工翻轉焊接技术，也就是讲主机架组对点固定之后吊装到地面上，然后运用行车将工件进行翻转，利用人工焊接的方式对工件的各个部位的焊缝进行焊接。一般来说，推土机主机架相比较于后桥箱和台车架而言，其构件的焊缝数量相对是比较少的，但是由于其焊缝分布于整个工件的六个面上，要实现所有焊缝的焊接工作就必须不断的翻转工件，也就是需要进行360°翻转。在翻转的时候，通常采用人工和行车相配合的方式，这样就存在一定的安全隐患，且焊接的方式多种多样；在翻转过程中如果操作不当还会导致工件的加工面出现磕碰和损伤，对于工件的尺寸精度以及外观等都有一定的影响，同时翻转需要不断的更换吊装点以及吊装的方式，这样就导致工人的劳动强度较大，生成效率不高，焊接的质量不稳定。
由于推土机的主机架上面的机架方盒以及后桥箱小腿连接处的焊缝要求是I级焊缝，同时 也是我厂9000认证关键焊缝质量控制点，要求极为严格。需对每件进行探伤，若探伤不合格就需要进行焊缝的修复工作，一般采用碳弧气刨来清除需要修复的焊缝，然后用砂轮进行清理干净，最后进行焊缝的修复工作，直到焊缝的再次探伤合格为止。在进行焊缝修复的时候，由于碳弧气刨机在清除焊缝的时候输入的能量比较集中，加之需要再次进行焊接，热变形较严重。因此对主机架组对的尺寸影响比较大，往往会出现机架方盒相对机架的中心不重合的现象。然而主机架的相对精度以及装配的要求都比较高，必须要消除这种不重合的现象。当前并没有矫形的设备，唯一有效的工艺方法就是采用火焰矫形法。在矫形的过程中，如果操作方法不得当，温度控制不合理，都会导致工件出现严重的变形。因此，采用火焰矫正必须具备丰富的实践经验。
三、推土机主机架焊接自动化的应用
焊接机器人作为实现焊接自动化生产的有效途径，不仅具有焊接质量好、焊接质量稳定效率高、降低工人劳动强度等方面的突出优势，而且还能有效地实现柔性化生产，便于管理和组织生产。因此，焊接机器人在推土机主机架中的应用已被越来越多的使用者认可，自动焊接技术被广泛应用于工程机械行业中。
（一）机器人自动焊接技术的应用
目前机器人自动焊接技术主要应用在推土机后桥箱焊合件、机架方盒、台车焊合件 平衡梁架焊合件与平衡梁焊合件中。例如在天津移山、山推等生产推土机的厂家中就已经广泛的应用了机器人自动焊接技术。其一，目前天津移山、山推等厂家生产的推土机所有机型的后桥箱基本全部实现了由机器人进行自动焊接。目前后桥箱的工艺流程为：组对点固→人工打底溜缝→上机器人进行焊接→最后进行人工补焊修磨，跟以前的完全由人工焊接相比，大大提高了后桥箱的焊接质量和生产效率，减轻了工人的劳动强度。其二，目前天津移山所有机型的台车方盒一般采用双上位CO2气体保护焊，主要由两套自动送丝机、自动行走小车操作控制系统、工作台以及焊接夹具等组成，可同时完成两条焊缝的焊接，同时对焊接变形起到了一定程度的控制。其三，自动焊接技术的优势在于保证焊缝的熔深，焊接接头性能优良，焊缝表面平整美观，焊接变形容易控制，不仅生产效率高，焊接成本低，而且对焊工操作技能要求低。自动焊接技术在推土机结构件中的广泛应用，也为推土机企业产量的大幅度提升起到了保驾护航作用。
（二）焊接变位机的应用
由于推土机结构件数量多，焊缝分布位置复杂，外形尺寸较大，焊接变位机在生产中应用较多，目前推土机结构件焊接一般主要采用头尾架式变位机与L形双回转焊接变位机，头尾架式焊接变位机主要应用在台车架焊接生产线，双回转焊接变位机主要应用在后桥箱焊接生产线。采用变位机焊接使结构件焊接的操作者处于船形焊或平焊位置。不仅能保证焊接质量，还能保证焊接操作者的人身安全与舒适性。
（三）机器人焊接的优点与不足
第一，有利于提高焊接的质量，确保均一性。利用机器人焊接技术，能够对每条焊缝采用恒定的参数进行焊接，焊缝质量受人为影响较小，焊接质量得以有效保障；第二，改善工人劳动条件。操作工人只需要进行装卸工件的开启操作，远离了焊接时的弧光、烟雾和吃溅等现象；第三，提高了生产效率。机器人可以24小时不间断的进行操作，降低了人工翻转焊接工件的时间，消除了翻转、焊接时的安全隐患；第四，产品周期明确，容易控制产量。机器人的生产节拍是固定的，安排生产计划非常明确。第五，实现柔性化生产。同类型工件通过改变焊接机器人程序就可以满足焊接要求，不必再重新设计、购买新的焊接设备也可以实现批量产品及特别是新产品的焊接自动化，充分体现了焊接机器人柔性化生产的优势。
尽管焊接机器人具备以上优点，但也存在一定的不足，例如设备投入成本较大，弧焊机器人系统的结构复杂，涉及到机器人内部系统的协调运作；机器人的价格昂贵，主要依赖进口；机器人设备复杂且精密，对于维修人员的技术水平要求较高。后期保养、维护、使用费用较高。同时对上序也提出了更高的要求。
（四）机器人焊接质量提升的保障
机器人焊接无论是在焊接质量提升、还是实现柔性化生产方面与人工焊接相比都有着绝对的优势，但它也对工件提出更高的要求，比如工件从下料到组对的尺寸要求与产品图纸要保持高度的一致性、工件的表面质量要求也很高。只有具备了机器人焊接所需基本技术条件，才能充分发挥出机器人的焊接优势。否则只能成为一个昂贵的摆设。
综上所述，主机架作为整个推土机的核心部件，其焊接质量的要求十分严格。采用传统人工焊接的方式，劳动强度大，且焊接的质量无法完全保证。实践证明，焊接机器人在提高焊接质量、焊接的效率，降低焊接工人的工作强度，降低安全隐患等方面具有十分明显的优势。
参考文献
[1] 侯建伟，武亚鹏.振动时效在推土机后桥箱焊接过程中的应用[J].金属加工（热加工），2011（20）.
[2] 焊接手册（第三版，第三卷）中国机械工业学会焊接学会编[M].北京：机械工业出版社，2007（10）.
[关键词]推土机；主机架；焊接自动化；应用
中图分类号：TG409 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0304-01
推土机隶属铲运工程机械，在工程机械中有着举足轻重的地位。它广泛适应于水利工程、铁路、公路施工，尤其在恶劣的工况条件下，有着其他机械无可替代的作用，并与其他工程机械的有效组合能最大限度地发挥机械效率。主机架、台车架和铲刀三大结构件是推土机的主要受力构件，均采取板材焊接结构，其中主机架承担着动力单元、传动单元、行走单元和整个上车系统的安装支撑作用，可见其关键性，主要由后桥箱、机架方盒和平衡梁架等三部分构成。
一、推土机主机架的结构特点
主机架主要由后桥箱、平衡梁、平衡梁架、连接板等部件组成，属于典型的箱体与长方盒相焊接的框架类结构，焊缝数量虽然不多，但分布于整个工件的六个面，整体焊缝质量要求较高，尤其是机架方盒与后桥箱大梁座处相连接的焊缝，要达到I级焊缝；当然，后桥箱、机架方盒零件的焊接质量要求也比较高，尤其是后桥箱还要确保不漏油，因此每台都必须进行气密性试验。
二、落地式人工翻转焊接在推土机主机架结构中的应用现状
当前，受到推土机主机架自身结构的限制，推土机主机架结构主要是采用落地式的人工翻轉焊接技术，也就是讲主机架组对点固定之后吊装到地面上，然后运用行车将工件进行翻转，利用人工焊接的方式对工件的各个部位的焊缝进行焊接。一般来说，推土机主机架相比较于后桥箱和台车架而言，其构件的焊缝数量相对是比较少的，但是由于其焊缝分布于整个工件的六个面上，要实现所有焊缝的焊接工作就必须不断的翻转工件，也就是需要进行360°翻转。在翻转的时候，通常采用人工和行车相配合的方式，这样就存在一定的安全隐患，且焊接的方式多种多样；在翻转过程中如果操作不当还会导致工件的加工面出现磕碰和损伤，对于工件的尺寸精度以及外观等都有一定的影响，同时翻转需要不断的更换吊装点以及吊装的方式，这样就导致工人的劳动强度较大，生成效率不高，焊接的质量不稳定。
由于推土机的主机架上面的机架方盒以及后桥箱小腿连接处的焊缝要求是I级焊缝，同时 也是我厂9000认证关键焊缝质量控制点，要求极为严格。需对每件进行探伤，若探伤不合格就需要进行焊缝的修复工作，一般采用碳弧气刨来清除需要修复的焊缝，然后用砂轮进行清理干净，最后进行焊缝的修复工作，直到焊缝的再次探伤合格为止。在进行焊缝修复的时候，由于碳弧气刨机在清除焊缝的时候输入的能量比较集中，加之需要再次进行焊接，热变形较严重。因此对主机架组对的尺寸影响比较大，往往会出现机架方盒相对机架的中心不重合的现象。然而主机架的相对精度以及装配的要求都比较高，必须要消除这种不重合的现象。当前并没有矫形的设备，唯一有效的工艺方法就是采用火焰矫形法。在矫形的过程中，如果操作方法不得当，温度控制不合理，都会导致工件出现严重的变形。因此，采用火焰矫正必须具备丰富的实践经验。
三、推土机主机架焊接自动化的应用
焊接机器人作为实现焊接自动化生产的有效途径，不仅具有焊接质量好、焊接质量稳定效率高、降低工人劳动强度等方面的突出优势，而且还能有效地实现柔性化生产，便于管理和组织生产。因此，焊接机器人在推土机主机架中的应用已被越来越多的使用者认可，自动焊接技术被广泛应用于工程机械行业中。
（一）机器人自动焊接技术的应用
目前机器人自动焊接技术主要应用在推土机后桥箱焊合件、机架方盒、台车焊合件 平衡梁架焊合件与平衡梁焊合件中。例如在天津移山、山推等生产推土机的厂家中就已经广泛的应用了机器人自动焊接技术。其一，目前天津移山、山推等厂家生产的推土机所有机型的后桥箱基本全部实现了由机器人进行自动焊接。目前后桥箱的工艺流程为：组对点固→人工打底溜缝→上机器人进行焊接→最后进行人工补焊修磨，跟以前的完全由人工焊接相比，大大提高了后桥箱的焊接质量和生产效率，减轻了工人的劳动强度。其二，目前天津移山所有机型的台车方盒一般采用双上位CO2气体保护焊，主要由两套自动送丝机、自动行走小车操作控制系统、工作台以及焊接夹具等组成，可同时完成两条焊缝的焊接，同时对焊接变形起到了一定程度的控制。其三，自动焊接技术的优势在于保证焊缝的熔深，焊接接头性能优良，焊缝表面平整美观，焊接变形容易控制，不仅生产效率高，焊接成本低，而且对焊工操作技能要求低。自动焊接技术在推土机结构件中的广泛应用，也为推土机企业产量的大幅度提升起到了保驾护航作用。
（二）焊接变位机的应用
由于推土机结构件数量多，焊缝分布位置复杂，外形尺寸较大，焊接变位机在生产中应用较多，目前推土机结构件焊接一般主要采用头尾架式变位机与L形双回转焊接变位机，头尾架式焊接变位机主要应用在台车架焊接生产线，双回转焊接变位机主要应用在后桥箱焊接生产线。采用变位机焊接使结构件焊接的操作者处于船形焊或平焊位置。不仅能保证焊接质量，还能保证焊接操作者的人身安全与舒适性。
（三）机器人焊接的优点与不足
第一，有利于提高焊接的质量，确保均一性。利用机器人焊接技术，能够对每条焊缝采用恒定的参数进行焊接，焊缝质量受人为影响较小，焊接质量得以有效保障；第二，改善工人劳动条件。操作工人只需要进行装卸工件的开启操作，远离了焊接时的弧光、烟雾和吃溅等现象；第三，提高了生产效率。机器人可以24小时不间断的进行操作，降低了人工翻转焊接工件的时间，消除了翻转、焊接时的安全隐患；第四，产品周期明确，容易控制产量。机器人的生产节拍是固定的，安排生产计划非常明确。第五，实现柔性化生产。同类型工件通过改变焊接机器人程序就可以满足焊接要求，不必再重新设计、购买新的焊接设备也可以实现批量产品及特别是新产品的焊接自动化，充分体现了焊接机器人柔性化生产的优势。
尽管焊接机器人具备以上优点，但也存在一定的不足，例如设备投入成本较大，弧焊机器人系统的结构复杂，涉及到机器人内部系统的协调运作；机器人的价格昂贵，主要依赖进口；机器人设备复杂且精密，对于维修人员的技术水平要求较高。后期保养、维护、使用费用较高。同时对上序也提出了更高的要求。
（四）机器人焊接质量提升的保障
机器人焊接无论是在焊接质量提升、还是实现柔性化生产方面与人工焊接相比都有着绝对的优势，但它也对工件提出更高的要求，比如工件从下料到组对的尺寸要求与产品图纸要保持高度的一致性、工件的表面质量要求也很高。只有具备了机器人焊接所需基本技术条件，才能充分发挥出机器人的焊接优势。否则只能成为一个昂贵的摆设。
综上所述，主机架作为整个推土机的核心部件，其焊接质量的要求十分严格。采用传统人工焊接的方式，劳动强度大，且焊接的质量无法完全保证。实践证明，焊接机器人在提高焊接质量、焊接的效率，降低焊接工人的工作强度，降低安全隐患等方面具有十分明显的优势。
参考文献
[1] 侯建伟，武亚鹏.振动时效在推土机后桥箱焊接过程中的应用[J].金属加工（热加工），2011（20）.
[2] 焊接手册（第三版，第三卷）中国机械工业学会焊接学会编[M].北京：机械工业出版社，2007（10）.