摘要：本发明制造领域为焊接领域，主要应用于铁路罐车焊接或罐体压力容器焊接，采用大电流（500A以上）埋弧焊接时，使焊机接地线与罐体牢固连接，并可承载较大焊接电流的作用。
关键词：焊接；埋弧焊专用；地线钳
1相关技术背景
1.1背景技术
本发明制造领域为焊接领域，主要应用于铁路罐车焊接或罐体压力容器焊接，采用大电流（500A以上）埋弧焊接时，使焊机地线与罐体牢固连接的作用。
在日常采用埋弧焊大电流焊接罐体过程中，由于所用地线钳比较单薄，对电流承载能力低，地线钳夹持不牢固；用于地线与地线钳连接的端子也较单薄，对电流承载能力较低；焊接时在罐体旋转过程中地线会缠绕在地线钳上；由于以上缺点经常会因采用大电流焊接时的电阻较大烧坏地线钳和导线，造成很大浪费，同时因地线钳及地线的烧损导致电流不稳，对焊缝的内外部质量造成严重影响，（如：焊缝熔深不均匀、焊缝宽度不均匀、焊缝脱节、断弧等）从而也大大降低焊接生产率。
1.2现有技术
1.2.1现有技术背景
现有的地线钳只适用于焊接电流小于300A，在使用大电流时地线钳的寿命很短，报废率很高.
1.2.2现有技术缺点
现有的地线钳当焊接电流大于500A，连续焊接时间超过30分钟后，就会因为地线钳过热而被烧坏；如果用在旋转式罐体埋弧焊接时，由于现有地线钳采用弹簧夹紧式，在罐体旋转过程中会导致与罐体接触位置松动而虚连。
2本发明的技术方案
2.1发明目的
针对现有的技术条件的缺点，本发明目的在于可以使地线钳与被焊工件接触牢固，无论焊件怎样运转，地线钳都不会松动；另外地线电缆端部与地线钳采用焊锡钎焊方式连接，可防止地线与地线钳松动，防止产生虚连，同时增大地线与地线钳之间的接触面积，使电流通过面积增大，减小电阻，可有效防止因焊钳过热而被烧毁。地线连接口处采用圆喇叭口型，可以防止罐体在旋转过程中地线缠绕在地线钳上，防止损坏绝缘皮。此发明可大大提高地线钳使用寿命、降低焊接生产成本、提高焊接质量。
2.2本发明的技术方案
2.2.1发明方案
本发明是一种，采用大电流（500A以上）埋弧焊接旋转罐体时，用于连接焊机地线与地线钳装置，本装置采用碳钢制造；所述装置与地线连接一端采用螺栓拧紧和焊锡钎焊两种方式保护，接线管的末端采用圆喇叭口形，可有效阻止旋转时地线缠绕；所述装置与焊件连接一端采用螺柱卡紧方式，螺柱与母材接触一端装有防滑垫，可有效防止在卡紧时地线钳滑动，同时可防止划伤母材，另一端装有滑动拧紧杠杆，在拧紧时滑动杠杆能保证给与足够的力量，使地线钳与母材牢固卡紧。
所述装置分别由喇叭口形接线管、卡拦、卡紧螺柱、防滑垫、滑动拧紧杠杆组成。
所述装置喇叭口形接线管与地线和卡拦连接，一端为直径较大的喇叭口形。其余部分均为等经的圆管，端部与卡拦连接。
所述装置卡拦为C形，卡拦下边缘带有斜坡，上边有螺柱孔，中间部位有供连接地线端子的螺栓孔。
所述装置卡紧螺柱中间部位带有螺纹，下端部为半球形，上端部为有供滑动杠杆插入的贯穿形圆孔。
所述装置防滑垫外侧为圆柱形，内侧为与螺柱半球形下端部相匹配的半球形圆槽
所述装置滑动拧紧杠杆的两端装有防脱挡。
如权利要求1所述装置，将喇叭口形地线接管小口径一端，采用焊接方法固定在卡拦中间部位，固定时将管口的三分之一部分漏在卡拦侧面以外，保证接有地线端子的把螺栓部分能从此处穿过，并保证其对正卡拦中间部位的螺栓孔，然后采用螺栓将接线端子与卡拦拧紧。固定在喇叭口形接线管内的地线要有4-5cm去掉绝缘皮，在利用气焊火焰将焊锡融化灌注到接线管后冷却，这样可使电流通过面积增大，减小电阻，有效防止因电阻过大产生热量过高而烧毁地线和地线钳。
如所述装置，喇叭口形地线接管的边缘为弧形，可防止长时间旋转，因喇叭口形接管边缘不够圆滑磨损地线，同时喇叭口形可以有效阻挡地线惨绕防止损坏地线。
如所述装置，卡拦为C形，下边缘端部为斜坡形，可憎大灵活性。上部为带有螺扣的螺柱孔，使螺柱穿过时可自由上下螺旋调节。
如所述装置，卡紧螺柱的下端为半球形，与此处连接的圆柱形防滑垫内部的半球形圆槽相匹配，目的是在与母材旋转夹紧过程中，使螺柱与防滑垫之间受力均匀减小阻力，防止防滑垫与螺柱间因阻力过大而转动，而划伤母材表面或使整个地线钳移动。
如所述装置，卡紧螺柱上端部为供滑动拧紧杠杆穿过的贯穿型圆孔，将滑动拧紧杠杆穿过后，用金属垫片将杠杆两端封住，防止脱落。滑动杠杆可以自由滑动增加灵活性，以防止在拧紧时受到外界阻碍，并能通过杠杆原理增大拧紧的力量，使地线钳与母材夹持更加牢固。
如所述装置，整体地线钳与母材接触的两个平面要加工成一定的粗糙度，以增大母材表面与地线钳的摩擦力，防止产生滑动。同时卡拦两侧与母材端部接触的部位各有一个靠挡，目的是使地线钳在旋转过程中与母材端部产生支撑力，也可有效防止地线钳滑动。
2.2.2具体实施例
本实用新型所需解决的技术问题是，将现有的弹簧掐紧式地线夹改为螺栓拧紧式地线钳，可大大增加地线钳与母材间的卡牢强度，以解决在罐体转动时因地线夹松动而产生的虚连；同时利用地线接管端部的喇叭口阻碍地线缠绕，并通过向接线管内灌注焊锡使地线与地线钳接触面积增大，来减小电阻，采用本使用新型地线钳装置成本低，制造简单，可避免或减小地线钳发热防止烧毁，提高地线钳使用寿命，大大降低生产成本，同时可以保证内外部焊接质量，提高生产效率。
例如1；如图所示的罐体旋转式埋弧焊接，在罐体旋转过程中，由于所用地线较粗（需要达到70至90平方），所以地线由于自重原因会产生很大的向下的拉力，同时在旋转过程中地线会缠绕在地线夹上，造成更大的重力。如采用现有的弹簧掐紧式地线夹，由于掐紧力无法达到地线下垂时所产生的重力，会造成在旋转焊接过程中地线夹与母材松动，产生虚连导致电流电压不稳定，甚至会造成地线夹脱落，终断焊接。同时现有地线夹整体结构单薄，与地线连接处只靠螺栓和地线端子连接，使电流通过的横截面积较小，使电阻增大产生很大热量，很快就会烧毁地线夹。而采用本实用新型地线钳通过带有防滑垫的螺柱以旋转方式将母材夹紧于卡拦内，并将卡拦两侧的靠挡与母材靠严，使母材与地线钳成三角形接触，保证了地线钳与母材接触面的牢固强度。在通过带有地线的端子与卡拦螺栓连接，同时向接线管内灌注焊锡，增大电流通过的横截面积，的双重保护，会大大降低地线钳的发热程度，地线接管端部的喇叭口会有效阻挡在旋转过程中地线缠绕在地线钳上。
例如2、如图所示在焊接普通位置时，现有的弹簧夹紧式地线夹由于整体单薄，弹簧夹持不牢靠，接地线部位较单薄，整体对电流承载能力很差，所以在以焊接为主的企业，以较高的负载持续率进行焊接时，地线夹很快就会被烧毁，经常更换会造成很大的资金浪费。如采用本实用新型地线钳，由于整体壁厚较大，卡紧方式牢靠，接线部位采用螺栓和灌注焊锡式双重保护，增大电流通过横截面积，防止发热而烧毁地线钳和母材表面。并且在夹紧母材时，卡紧螺柱下端的防滑垫可起到保护母材，防止划伤母材表面的作用。本实用新型地线钳整体寿命长，可以承受较高的负载持续率，寿命可达到一年以上，并且结构简单、制造方便、成本低廉。可提高焊接质量和工作效率，可为企业节省很大的生产成本。
优选的所述装置喇叭口形接线管，小口径一端与卡拦中心位置采用焊接方法固定，固定时将三分之一的口径漏在卡拦侧面，保证接地线端子把螺栓部位能从此处穿过，并与卡拦中心部位的螺栓孔对正，然后利用融化焊锡，将穿在接线管内的，去掉绝缘皮的，4-5cm地线与管之间的空隙灌满冷却。
优选的所述装置C形卡拦，下侧为斜坡状，以增加其使用灵活性，上部为有螺纹的螺柱孔供卡紧螺柱穿过，卡拦中间部位的圆孔作用是将地线端子与卡拦采用螺栓固定。
优选的所述装置卡紧螺柱，中间部位带有螺纹，与卡拦上部的螺纹孔紧密咬合，保证卡紧螺柱可上下调节。螺柱上端部有贯穿形滑孔，保证滑动拧紧杠杆能自由滑动。滑动杠杆穿过滑孔后，在杠杆两端安装防脱档，防止杠杆脱落。
优选的所述装置防滑垫，外侧为圆柱形，内侧为半圆槽形，将其与螺柱的半球形下端部镶嵌在一起，并保证之间有一定的活动间隙。
优选的所述装置卡拦与防滑垫，与母材接触的表面要加工成一定的粗糙度或小锯齿，以增大地线钳与母材的卡紧牢固强度，防止地线钳在旋转工作时松动。
附图说明；
图一
图一为本实用新型旋转罐体埋弧焊地线钳主视图。
具体实用方法；
本实用新型装置，使用时先将地线端部4-5cm去掉绝缘皮，安装好接线端子，然后将其穿入喇叭口形地线接管，并将带有把螺栓孔的扁平部分，从地线接管的另一端小口处穿过，并对正卡拦中心的螺栓孔部位，在用螺栓将其与卡拦贯穿拧紧；然后用融化焊锡从喇叭口处灌入，将地线露铜部位灌满后冷却。地线安装完毕，将地线钳夹紧部位垂直卡入母材，然后通过转动滑动拧紧杠杆，将螺柱底部防滑垫与母材和卡拦胀紧，即可进行焊接工作。
2.3现有技术相比，本使用新型具有以下优点：
本实用新型罐体埋弧焊地线钳采用一体式设计，分别由喇叭口形地线接管、卡拦、靠挡、卡紧螺柱、防滑垫、滑动拧紧杠杆组成。地线接管的喇叭口形，可以有效阻挡地线钳随罐体旋转过程中地线缠绕在地线钳上，防止长时间摩擦而损坏地线绝缘皮；地线与本实用新型地线钳采用螺栓和灌注焊锡方式双重保护，可防止地线松动，并增大电流通过地线与地线钳接触部位的横截面积，从而减小电阻，防止地线钳和地线因过热而被烧损；与母材卡紧部位采用带有防滑垫的螺柱和带有靠挡的卡拦成三角形卡紧方式，可大大增加地线钳与母材的卡紧牢固性，防止产生在旋转时地线钳与母材之间松动，而造成虚连或脱落现象；防滑垫可以保证在拧紧过程中地线钳不移动，同时可以保护母材表面在拧紧螺柱转动时不被划伤；滑动拧紧杠杆可以防止受空间位置的限制，增大其灵活性，同时还可有效利用杠杆作用力，使工人在卡紧地线钳时有足够的力量将地线钳卡紧。而现有的弹簧式地线夹整体结构单薄、夹持不牢靠、地线连接采用单一的端子与螺栓连接，对电流承载能力差，寿命短。本实用新型地线钳可以完全克服现有地线钳的缺点，并且具有结构简单、制造方便、成本低廉、寿命长等优点。采用本实用新型地线钳，仅报废地线钳一项，可以每年为企业节省数十万元的生产成本。而采用本新型地线钳还可提高地线的使用寿命，提高焊接质量，减少返修次数，可谓企业节省更大的生产成本。
3替代方案
本实用新型地线钳，如果采用在普通焊接位置上，由于工作时不需要旋转，可以将喇叭口形地线接管替换成普通圆管，这样制造时会更加简单方便，降低成本。
4本发明欲保护点
本发明的整体设计包括以下几点：
防止地线缠绕和可灌注焊锡的喇叭口形接线管。
采用螺栓连接和灌注焊锡双重保护的地线连接方法。
装有靠挡的C形卡拦。
防止划伤母材并防止卡拦移动的圆柱形防滑垫设计。
卡紧螺柱与防滑垫内部半球形镶嵌的分体式设计。
可增大灵活性并防止脱落的滑动拧紧杠杆设计。
旋转罐体埋弧焊接地线钳的整体式设计。
作者简介：
陈岩，1978.12.2出生，高级技师，中车资深技能专家。
论文作者:陈岩
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/6
标签：地线论文; 口形论文; 螺栓论文; 杠杆论文; 电流论文; 所述论文; 装置论文; 《防护工程》2019年12期论文;