大直徑管道自動焊接裝置制造方法
【專利摘要】一種大直徑管道自動焊接裝置，主要由車體（1）、支撐臂（2）、工作臂（3）、焊接機頭（4）以及連接軸（5）等部件組成，車體（1）下方安裝有兩組行走輪（11），可使整個焊接裝置在管道（6）軸向快速、平穩(wěn)運動。三個支撐臂（2）通過螺栓固定在連接軸（5）上，沿管道（6）一周均勻分布，通過三個支撐臂（2）的支撐作用，在焊接過程中，可使整個焊接裝置頂緊在管道（6）內(nèi)壁上，兩個工作臂（3）沿管道（6）徑向分布，其一端安裝在連接軸（5）上，另一端連接有焊接機頭（4）。在焊接過程中，在程序控制下，兩個機頭上的焊槍（49）可對準焊縫完成自動焊接。本發(fā)明結構簡單、緊湊，造價低廉，使用維護和修理簡易。
【專利說明】大直徑管道自動焊接裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接裝置，特別是針對大直徑管道內(nèi)壁的自動焊接裝置。
【背景技術】
[0002]目前在大直徑管道內(nèi)壁的焊接中，通常使用焊槍架配合滾輪架或變位機的方式，這種焊接方式的主要缺點是エ件尺寸決定了焊槍架、焊接滾輪架或變位機等的尺寸規(guī)格，當被焊エ件很大時，其相應的焊接專機也要很大，増加了成本；或采用エ件旋轉，焊槍相對固定的焊接形式，對于像石油管道、氣體管道、化學反應爐等施工現(xiàn)場位置已經(jīng)固定且無法旋轉的エ件則無法焊接。
[0003]山東太開高壓開關有限公司發(fā)明的(ZL200920025268.5)大直徑管道焊接專機，雖無需使用龐大的焊接專機以及無需對被焊エ件進行旋轉，但其依靠磁力吸附裝置將焊接專機吸附在管道上，行走裝置容易在焊接過程中吸附飛濺的殘渣，從而影響吸附效果，容易出現(xiàn)故障，而且因為采用磁力吸附裝置，對于不銹鋼等材料的管道則不能使用此專機進行焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)【背景技術】所述，本發(fā)明的目的在于提供ー種能對大直徑管道內(nèi)壁進行自動焊接的裝置。此自動焊接裝置在程序控制下，可以對大直徑管道內(nèi)壁進行自動焊接，并且可以根據(jù)待焊管件的直徑，在不改變焊接裝置整體機械結構的前提下方便快速的做出調(diào)整，因此可適用于不同管徑的管道焊接。采用輪式車體實現(xiàn)焊接裝置的移動以及利用支撐臂固定焊接裝置，本發(fā)明專利不僅適用于鐵磁性材料的焊接，而且可以焊接不銹鋼等金屬材料。在焊接過程中，無需鋪設軌道，節(jié)約成本。并且兩個或多個焊接頭可同時焊接，在大直徑管道焊接中可成倍節(jié)省焊接時間，效率較高。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
ー種大直徑管道自動焊接裝置，主要由車體(I)、支撐臂(2)、工作臂(3)、焊接機頭(4)以及連接軸(5 )等部件組成，車體(I)下方安裝有兩組行走輪(11)，可使整個焊接裝置在管道(6)軸向快速、平穩(wěn)運動；三個支撐臂(2)通過螺栓固定在連接軸(5)上，沿管道(6) —周均勻分布，通過三個支撐臂(2)的支撐作用，在焊接過程中，可使整個焊接裝置頂緊在管道
[6]內(nèi)壁上；兩個工作臂(3)沿管道(6)徑向分布，其一端安裝在連接軸(5)上，另一端連接有焊接機頭(4)。在焊接過程中，在程序控制下，兩個機頭上的焊槍(49)可對準焊縫完成自動焊接。
[0006]支撐臂采用支撐梁(21)和伸縮氣缸(22)相連接的方式，可根據(jù)待焊エ件的直徑實時做出調(diào)整。
[0007]工作臂也采用工作梁(31)和伸縮氣缸(32)相連接的方式，也可根據(jù)待焊工作的直徑實時做出調(diào)整。
[0008]伸縮氣缸(32 )兩側的軌道(43 )起定向作用，兩個軌道(43 )分別穿過連接板(46 )，兩側軌道(43)下端各自套有彈簧(44)，連接板(46)上端與伸縮氣缸(32)輸出端用法蘭盤
(45)連接。這樣當氣缸(32)伸長時，可壓緊彈簧(44)，彈簧(44)的壓カ通過彈簧(44)下端的與焊接機頭(4)固連在一起的壓板(47)傳遞給焊接壓輪(48)，使壓輪(48)壓緊在管壁
(6)上；當氣缸(32)縮回時，氣缸(32)帶動壓板(47)，隨即帶動壓輪(48)可快速離開管壁
(6)。
[0009]焊槍(49)由擺動機構(410)和角擺機構(411)帶動。其中擺動機構由擺動電機帶動，可實現(xiàn)焊槍的左右運動；角擺機構由角擺電機帶動，可實現(xiàn)焊槍的擺動。
[0010]工作臂(3)與連接軸(5)的連接可采用兩種方案，ー種工作臂(3)通過鍵或其他固定連接方式直接與連接軸相連，在焊接過程中，由電機(7)帶動連接軸轉動(即電機裝在連接軸上)，從而帶動焊接機頭(4)旋轉，進行焊接。另ー個方案是兩個焊接機頭(41，42)上各自裝有電機(71，72)，工作臂通過軸套套上連接軸上，在焊接過程中，兩個焊接機頭(41，42)旋轉，帶動各自的焊接梁繞連接軸旋轉，而連接軸本身不旋轉。
[0011]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和效果:
1.此焊接裝置適應不同管徑，并且因為支撐臂和焊接梁都采用快速拆卸結構，因此在不同管徑的管道間可快速調(diào)整；
2.無須在焊接前鋪設軌道，既節(jié)約時間，又節(jié)約成本；
3.對于長管徑，焊接裝置移動方便，無須在各個焊接點之間人工搬運焊接裝置；
4.此焊接裝置不僅能夠進行鐵磁材料的焊接，還適用于不銹鋼等其他金屬材料；
5.兩把或多把焊槍同時焊接，工作效率較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明整體結構圖；
圖2為本發(fā)明支撐臂和工作臂結構圖；
圖3為本發(fā)明工作臂與連接軸連接方案I ;
圖4為本發(fā)明工作臂與連接軸連接方案2 ；
圖5為本發(fā)明焊接機頭部分結構圖。
【具體實施方式】
[0013]由圖1至圖5示出，ー種大直徑管道自動焊接裝置，主要由車體1、支撐臂2、工作臂3、焊接機頭4以及連接軸5等部件組成。車體I下方安裝有兩組行走輪11，可使整個焊接裝置在管道6軸向快速、平穩(wěn)運動。三個支撐臂2通過螺栓固定在連接軸5上，沿管道6一周均勻分布，通過三個支撐臂2的支撐作用，在焊接過程中，可使整個焊接裝置頂緊在管道6內(nèi)壁上。兩個工作臂3沿管道6徑向分布，其一端安裝在連接軸5上，另一端連接有焊接機頭4。在焊接過程中，在程序控制下，兩個機頭上的焊槍49可對準焊縫完成自動焊接。
[0014]支撐臂采用支撐梁21和伸縮氣缸22相連接的方式，可根據(jù)待焊エ件的直徑實時做出調(diào)整。
[0015]工作臂也采用工作梁31和伸縮氣缸32相連接的方式，也可根據(jù)待焊工作的直徑實時做出調(diào)整。
[0016]伸縮氣缸32兩側的軌道43起定向作用，兩個軌道43分別穿過連接板46，兩側軌道43下端各自套有彈簧44，連接板46上端與伸縮氣缸32輸出端用法蘭盤45連接。這樣當氣缸32伸長時，可壓緊彈簧44，彈簧44的壓カ通過彈簧44下端的與焊接機頭4固連在一起的壓板47傳遞給焊接壓輪48，使壓輪48壓緊在管壁6上；當氣缸32縮回時，氣缸32帶動壓板47，隨即帶動壓輪48可快速離開管壁6。
[0017]焊槍49由擺動機構410和角擺機構411帶動。其中擺動機構由擺動電機帶動，可實現(xiàn)焊槍的左右運動；角擺機構由角擺電機帶動，可實現(xiàn)焊槍的擺動。
[0018]工作臂3與連接軸5的連接可采用兩種方案，ー種工作臂3通過鍵或其他固定連接方式直接與連接軸相連，在焊接過程中，由電機7帶動連接軸轉動(即電機裝在連接軸上)，從而帶動焊接機頭4旋轉，進行焊接。另ー個方案是兩個焊接機頭(1，42上各自裝有電機71，72，工作臂通過軸套套上連接軸上，在焊接過程中，兩個焊接機頭41，42旋轉，帶動各自的焊接梁繞連接軸旋轉，而連接軸本身不旋轉。
[0019]在現(xiàn)場焊接過程中，先將支撐臂2以及工作臂3的長度調(diào)整到小于管道直徑，即能使整個裝置沿管道6軸向進入管道內(nèi)，行走輪11可自動也可手動運動，帶動整個焊接裝置運動到待焊位置。然后支撐臂2自動伸長，在三個支撐臂的作用下，使整個焊接裝置頂緊在管道6內(nèi)壁上，行走輪11此時懸空。兩根工作臂3自動伸長，最終使得焊接機頭4上的焊槍49頂緊在待焊位置，然后通過程序自動或手動調(diào)整焊接機頭4上的焊槍49擺動機構410和角擺機構411，使焊槍49調(diào)整到最佳位置，然后開始沿管道內(nèi)壁焊接。
[0020]其中支撐臂2和工作臂3上都安裝有氣缸，長度可根據(jù)實際情況進行自動調(diào)整，若焊接現(xiàn)場要求的管徑有較大差異，超出氣缸伸縮范圍，可通過更換支撐臂2或工作臂3本體來達到現(xiàn)場要求。
[0021]另外，為了提高效率，可根據(jù)實際情況增加焊接機頭的數(shù)量。
【權利要求】
1.ー種大直徑管道自動焊接裝置，主要由車體(I)、支撐臂(2)、工作臂(3)、焊接機頭(4)、連接軸(5)、軌道(43)以及焊槍(49)組成，其特征在于:車體(I)下方安裝有兩組行走輪(11)，三個支撐臂(2)通過螺栓固定在連接軸(5)上，沿管道(6)—周均勻分布，通過三個支撐臂(2)的支撐作用，在焊接過程中，可使整個焊接裝置頂緊在管道(6)內(nèi)壁上，兩個エ作臂(3)沿管道(6)徑向分布，其一端安裝在連接軸(5)上，另一端連接有焊接機頭(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的大直徑管道自動焊接裝置，其特征在于:所述的支撐臂(2)由支撐梁(21)和伸縮氣缸(22)連接組成，工作臂(3)由工作梁(31)和伸縮氣缸(32)連接組成，支撐臂(2)和工作臂(3)根據(jù)待焊エ件的直徑實時做出調(diào)整。
3.根據(jù)權利要求1所述的大直徑管道自動焊接裝置，其特征在于:所述的工作臂(3)通過鍵或其他固定連接方式直接與連接軸相連，電機(7)帶動連接軸轉動，從而帶動焊接機頭(4)旋轉進行焊接。
4.根據(jù)權利要求1所述的大直徑管道自動焊接裝置，其特征在于:所述的工作臂(3)通過軸套套在連接軸上，兩個焊接機頭(41，42)上各自裝有電機(71，72)，在焊接過程中，兩個焊接機頭(41，42 )旋轉，帶動各自的焊接梁繞連接軸旋轉，而連接軸本身不旋轉。
5.根據(jù)權利要求1所述的大直徑管道自動焊接裝置，其特征在于:所述的軌道(43)位于伸縮氣缸(32 )兩側，井分別穿過連接板(46 )，兩側軌道(43 )下端各自套有彈簧(44 )，連接板(46)上端與伸縮氣缸(32)輸出端用法蘭盤(45)連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的大直徑管道自動焊接裝置，其特征在于:所述的焊槍(49)由擺動機構(410)和角擺機構(411)帶動，擺動電機帶動擺動機構(410)實現(xiàn)焊槍的左右運動；角擺電機帶動角擺機構(411)實現(xiàn)焊槍的擺動。
【文檔編號】B23K37/053GK103521966SQ201310434150
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權日:2013年9月23日
【發(fā)明者】薛龍, 曹瑩瑜, 趙宏圖 申請人:北京石油化工學院