摩擦疊焊機(jī)的輔助裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及摩擦焊接機(jī)，尤其涉及一種用于對(duì)水下鋼結(jié)構(gòu)及海底管道進(jìn)行修復(fù)、并進(jìn)行高精度定位打孔的摩擦疊焊機(jī)的輔助裝置。屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于水下水下鋼結(jié)構(gòu)的修復(fù)，一般采用電弧焊工藝方法進(jìn)行水下焊接作業(yè)，由于電弧焊工藝方法需要通過(guò)排水來(lái)營(yíng)造干式空間，才能為深海鋼結(jié)構(gòu)的修復(fù)提供作業(yè)環(huán)境；若采用水下濕法電弧焊接工藝進(jìn)行水下作業(yè)，則存在受水深限制、焊接缺陷較多、接頭性能偏低等缺點(diǎn)。
[0003]而摩擦焊作為一種固相連接技術(shù)，特別是對(duì)于電弧焊接應(yīng)用困難的某些場(chǎng)合，例如:水下鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)，由于其焊接質(zhì)量受環(huán)境壓力影響較小，具備獨(dú)特的環(huán)境適應(yīng)優(yōu)勢(shì)，因此，特別適用于水下鋼結(jié)構(gòu)及海底管道的修復(fù)與連接。
[0004]但是，若將摩擦疊焊設(shè)備用于海底管道修復(fù)，首先，需要解決摩擦焊設(shè)備適應(yīng)深水無(wú)人作業(yè)環(huán)境的問(wèn)題，其中，包括:摩擦焊主軸頭與待修復(fù)管道的固聯(lián)方式、在摩擦焊主軸頭沿管面做垂直三維運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持精確定位以及主軸頭高速焊接作業(yè)時(shí)保持穩(wěn)固穩(wěn)定等問(wèn)題。本實(shí)用新型即針對(duì)以上問(wèn)題而設(shè)計(jì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種摩擦疊焊機(jī)的輔助裝置，其不僅能夠使摩擦疊焊機(jī)的下潛能力大大提高，為深海鋼結(jié)構(gòu)的修復(fù)提供了穩(wěn)定、可靠的作業(yè)環(huán)境；而且，能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)摩擦疊焊機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，以適應(yīng)深水無(wú)人作業(yè)環(huán)境；在實(shí)現(xiàn)摩擦疊焊機(jī)的焊接主軸頭與待修復(fù)海底管道的可靠固定的同時(shí)，滿足了焊接主軸頭在待修復(fù)海底管道橫向和周向的精確移動(dòng)及定位要求，從而，能夠精確地控制管道摩擦疊焊單元間距，大大提高了摩擦疊焊機(jī)的焊接質(zhì)量。
[0006]本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種摩擦疊焊機(jī)的輔助裝置，其特征在于:設(shè)有:一支架，支架上分別安裝有數(shù)個(gè)與鋼管相配的半環(huán)形齒條，半環(huán)形齒條上安裝有一主移動(dòng)架，主移動(dòng)架的上部?jī)啥讼鄬?duì)設(shè)置有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌上滑動(dòng)安裝有一副移動(dòng)架；且主移動(dòng)架上還分別安裝有數(shù)個(gè)伺服電機(jī)；副移動(dòng)架上分別安裝有數(shù)個(gè)液壓鎖，數(shù)個(gè)液壓鎖上安裝有一機(jī)頭；其中，數(shù)個(gè)伺服電機(jī)分別與數(shù)個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置相連，數(shù)個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置分別與PLC可編程序控制器相連，PLC可編程序控制器與觸摸屏相連。
[0008]所述支架是由兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的框架及分別連接在兩個(gè)框架之間的連接臂構(gòu)成。
[0009]所述半環(huán)形齒條的中部設(shè)有一凹槽，用以方便液壓鎖對(duì)半環(huán)形齒條進(jìn)行鎖緊。
[0010]所述主移動(dòng)架為鞍形，直線導(dǎo)軌分別安裝在主移動(dòng)架的上部?jī)啥说陌氨凵?，且直線導(dǎo)軌為平行設(shè)置。
[0011]所述機(jī)頭、數(shù)個(gè)液壓鎖與副移動(dòng)架連接，數(shù)個(gè)液壓鎖分別與液壓泵站相連，由液壓泵站提供液壓動(dòng)力，數(shù)個(gè)液壓鎖的動(dòng)作均由液壓泵站的控制系統(tǒng)控制；其中，數(shù)個(gè)液壓鎖是通過(guò)數(shù)個(gè)液壓鎖中的液壓鎖緊回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸上、下運(yùn)動(dòng)的鎖定。
[0012]所述液壓鎖的結(jié)構(gòu)形式為:采用液壓缸推動(dòng)壓塊壓在半環(huán)形齒條的凹槽上，以達(dá)到鎖緊的目的。
[0013]所述伺服電機(jī)位于主移動(dòng)架的兩側(cè)，伺服電機(jī)與行星減速機(jī)相連，以增加輸出力矩；液壓鎖位于機(jī)頭兩側(cè)；機(jī)頭位于副移動(dòng)架中間位置。
[0014]所述觸摸屏上安裝有虛擬控制界面，控制界面包括:伺服電機(jī)的速度設(shè)置、伺服電機(jī)的啟動(dòng)、停止及方向虛擬按鈕；控制界面被有效觸動(dòng)后，觸摸屏將速度設(shè)置或虛擬按鈕命令通過(guò)通信電纜傳給PLC可編程序控制器，再由PLC可編程序控制器分別向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)方向控制指令；最后，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置輸出驅(qū)動(dòng)電流，帶動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)行正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]伺服電機(jī)是通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)主移動(dòng)架，沿兩條半環(huán)形齒條或繞鋼管的軸向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，軸向轉(zhuǎn)動(dòng)角度為:100—140度；且轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，伺服電機(jī)是通過(guò)內(nèi)置在直線導(dǎo)軌上的滾珠絲杠帶動(dòng)副移動(dòng)架沿直線導(dǎo)軌或鋼管的軸向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型由于采用上述技術(shù)方案，其不僅能夠使摩擦疊焊機(jī)的下潛能力大大提高，為深海鋼結(jié)構(gòu)的修復(fù)提供了穩(wěn)定、可靠的作業(yè)環(huán)境；而且，能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)摩擦疊焊機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，以適應(yīng)深水無(wú)人作業(yè)環(huán)境；在實(shí)現(xiàn)摩擦疊焊機(jī)的焊接主軸頭與待修復(fù)海底管道的可靠固定的同時(shí)，滿足了焊接主軸頭在待修復(fù)海底管道橫向和周向的精確移動(dòng)及定位要求，從而，能夠精確地控制管道摩擦疊焊單元間距，大大提高了摩擦疊焊機(jī)的焊接質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的整體控制方框示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型使用狀態(tài)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0021]1.伺服電機(jī)、2.伺服電機(jī)、3.伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、4.伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、5.PLC可編程序控制器、6.觸摸屏、7.機(jī)頭、8.液壓鎖、9.液壓鎖、10.支架、10.1.連接臂、11.鋼管、12.主移動(dòng)架、13.副移動(dòng)架、14.半環(huán)形齒條、15.直線導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1，圖2所示，本實(shí)用新型設(shè)有:一支架10，支架10的連接臂10.1上采用焊接方式分別安裝有數(shù)個(gè)與鋼管11相配的半環(huán)形齒條14，半環(huán)形齒條14上采用螺栓連接方式安裝有一主移動(dòng)架12，主移動(dòng)架12的上部?jī)啥讼鄬?duì)設(shè)置有兩條直線導(dǎo)軌15，兩條直線導(dǎo)軌15上采用滑動(dòng)連接方式安裝有一副移動(dòng)架13 ;且主移動(dòng)架12上還分別安裝有數(shù)個(gè)伺服電機(jī)(2、I);副移動(dòng)架13上分別安裝有數(shù)個(gè)液壓鎖(8、9)，數(shù)個(gè)液壓鎖(8、9)上安裝有機(jī)頭7 ;其中，數(shù)個(gè)伺服電機(jī)(2、1)分別與數(shù)個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(3、4)相連，數(shù)個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(3、4)分別與PLC可編程序控制器5相連，PLC可編程序控制器5通過(guò)通信電纜與觸摸屏6相連。
[0023]上述支架10是由兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的框架及采用焊接方式分別連接在兩個(gè)框架之間的連接臂10.1構(gòu)成。
[0024]上述主移動(dòng)架12為鞍形，直線導(dǎo)軌15分別安裝在主移動(dòng)架12的上部?jī)啥说陌氨凵?，且兩條直線導(dǎo)軌15為平行設(shè)置。
[0025]上述半環(huán)形齒條14的中部設(shè)有一凹槽，該凹槽的目的是方便液壓鎖9對(duì)其進(jìn)行鎖緊。
[0026]本實(shí)施例為:主移動(dòng)架12上分別安裝有兩個(gè)伺服電機(jī)，即:伺服電機(jī)I和伺服電機(jī)2 ;副移動(dòng)架13上分別安裝有液壓鎖8和液壓