CN101045275A - 大弯头自动焊接设备焊机头支架 - Google Patents

Abstract

大弯头自动焊接设备焊机头支架，包括首节、中间节、调节板、末节和底座，各节顺次连接成圆弧形，圆弧形支架的圆心与大弯头所在圆的圆心重合。对大弯头等工件进行内拱形焊缝的焊接作业时，将焊机头通过本发明提供的大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架固定到焊缝垂直正上方位置，对准内焊缝进行焊接，工件运动，焊机头逐渐进入工件内部直至焊接完毕整个弯头内拱形焊缝。这样设置的焊机头位置，在焊接时使焊接方向始终与焊缝垂直，能保证良好的焊接质量。本发明结构简单，生产成本低，使用方便。

Description

大弯头自动焊接设备焊机头支架

技术领域

本发明涉及一种用于自动焊接技术的装置，特别是一种大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架。

背景技术

目前，我国的大弯头焊缝焊接采用手工焊接。所说的大弯头是应用于输油、输气、输送煤浆等高压管道中的大口径高压钢管连接件，管径在630mm以上，这些管道通常要承受100MPa以上的高压。如图1所示，大弯头由模压成型、上下对称的两个半弯头焊接加工而成，有四条焊缝，分别为纵向拱形焊缝AA’弧、CC’弧和纵向凹形焊缝BB’弧、DD’弧，其中AA’、DD’弧为纵向外焊缝，BB’弧、CC’弧为纵向内焊缝。这四段纵向焊缝是四个同心圆的四段等角度弧线，其圆心为O，通常以角AOA’的角度来命名弯头，如角AOA’为30度，则称该弯头为30度弯头。常见的弯头有30度、45度、60度、90度、120度、150度和180度弯头。

由于大弯头体积大，重量大，焊接质量要求高，现有的手工焊接技术很难达到连续均匀高质量的焊缝要求，而且手工焊接劳动强度大，效率低，尤其是管件内部的焊接劳动环境恶劣，损坏工人的身体健康，因此，采用自动焊接技术加工高压管道中的大弯头成为焊接技术领域迫切需要解决的技术问题，而其中如何对内焊缝进行自动焊接又是自动焊接技术中的难题。

在自动焊接技术领域，现有的技术包括平缝自动焊、环缝自动焊等，如中国专利CN2595510“压路机振动轮辐板环焊缝自动焊接系统”，介绍了一种环焊缝的自动焊接技术；中国专利CN2552628“管道预制自动焊接机”，采用管子转动的环焊缝自动焊接技术。此处的环缝，如图2所示，在与钢管轴线垂直的横截面对接形成；本发明所说的内焊缝BB’弧、CC’弧，是由模压成型的两个弯头片件纵向对接形成的，参见图1。两者是不同的焊缝，大弯头的纵向内焊缝无法像环缝焊接一样绕工件自身轴线的旋转形成环状的运动轨迹，给自动焊接带来极大的困难，而且对内焊缝进行自动焊接焊机头如何固定，目前尚未发现相应的装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种大弯头自动焊接设备焊机头支架，用于固定对大弯头内焊缝进行焊接的焊机头。

大弯头自动焊接设备焊机头支架，包括首节、调节板、中间节、末节，各节顺次连接成圆弧形，圆弧的圆心与被加工件焊缝的运动轨迹的圆心重合。

优选的，机头支架包括首节、调节板、中间节、次中间节、末节，各节顺次连接成圆弧形。

优选的，首节与调节板、调节板与中间节、中间节与次中间节、次中间节与末节和末节与底座之间均采用螺栓固定连接。

机头支架的首节包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、安装孔和安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，安装孔用于固定机头，安装轴通过轴孔与调节板固定连接；

机头支架的调节板包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前、后连接板上各有两个开孔，通过两孔连接首节和中间节，通过调节调节板与中间节和首节的在开孔中的安装位置，来微调整个支架的长度和高度，使机头准确定位在焊缝的垂直正上方，改善焊接质量。

机头支架的中间节用于连接次中间节和调节板，其包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、前安装轴、后安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前安装轴与调节板连接，后安装轴与次中间节连接。

机头支架的次中间节用于连接中间节和末节，其包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、前安装轴和后安装轴，上、下盖板分别与前后连接板固定连接，前安装轴与中间节连接，后安装轴与末节连接。

机头支架的末节用于连接次中间节和底座，其包括前连接板、后连接板和固定块，前、后连接板上有安装孔；两块连接板分别位于固定块两侧并与固定块固定连接，固定块上有安装孔，两连接板下底面各有一个与底座斜面配合的斜面。

机头支架的底座用于固定整个机头支架，其包括两个安装板，其上面为与末节斜面配合的斜面，安装板沿斜面方向上设有若干安装孔，安装孔与固定块上的安装孔通过螺栓连接，当固定块通过安装孔与底座安装孔依次连接时，可以向上或向下平移调整整个机头支架，调整焊机头的高度。

本发明提供的大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架，给内焊接机头提供了一个固定装置，突破了大弯头内焊缝无法自动焊接的难题，其可将机头固定在焊缝的垂直正上方，保证良好的焊接质量，并且结构简单、制造成本低，使用方便。

附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步的描述。

图1是大弯头结构示意图

图2是环缝结构示意图

图3是机头支架结构示意图

图4是机头支架首节的结构示意图

图5是机头支架调节板的结构示意图

图6是机头支架中间节的结构示意图

图7是机头支架次中间节的结构示意图

图8是机头支架末节的结构示意图

图9是机头支架底座的结构示意图

图10是实施例1的结构示意图

图11是实施例2的结构示意图

具体实施方式

实施例1：

如图3和图10所示，机头支架30包括首节31、中间节32、次中间节36、调节板33、末节34和底座35，首节31、调节板33、中间节32、次中间节36、末节34连接成圆弧形，圆弧的圆心与被加工件焊缝的运动轨迹的圆心重合，在该实施例中，焊机头支架的圆心与被加工件大弯头的焊缝运动轨迹的圆心重合，即该机头支架的半径为1.5D，D为工件大弯头的横截面最大直径，如图1所示的AD的直线长度。

首节31用于安装机头，结构如图4所示，包括上盖板311、下盖板312、连接板313、连接板314、安装孔315和安装轴316，上、下盖板311、312分别与连接板313、314固定连接，安装孔315用于固定机头，安装轴316通过轴孔317与调节板33连接。

调节板33，如图5所示，包括上盖板331、下盖板332、连接板333、连接板334，连接板333、连接板334上各有两个开孔335、336，通过两孔335、336连接首节31和中间节32，通过调节调节板与中间节和首节的在开孔335、336中的安装位置来微调整个支架的长度和高度，使机头准确定位在焊缝的垂直正上方，改善焊接质量。

中间节32用于连接次中间节36和调节板33，如图6所示，其包括上盖板321、下盖板322、连接板323、连接板324、安装轴325和安装轴326，上、下盖板321、322分别与连接板323、324固定连接，安装轴325与调节板33连接，安装轴326与次中间节36连接。

次中间节36用于连接中间节32和末节34，如图7所示，包括上盖板361、下盖板362、连接板363、连接板364、安装轴365和安装轴366，上、下盖板361、362分别与连接板363、364固定连接，安装轴365与中间节32连接，安装轴366与末节34连接。本实施例中采用了加次中间节的方式，根据需要，可去掉次中间节以缩短机头支架的长度和高度或者加多节次中间节以增加机头支架的高度和长度。

末节34用于连接次中间节36和底座35，如图8所示，包括两块连接板341、342和固定块343，连接板341、342上有安装孔347；两块连接板分别位于固定块两侧并与固定块343固定连接，固定块上有安装孔344，连接板341、342下底面各有一与底座斜面配合的斜面345、346；

底座35用于固定整个机头支架，如图9所示，包括两个安装板351，352，其上面为与末节34斜面345、346配合的斜面353、354的，安装板351、352沿斜面方向上设有若干安装孔355、356、357、358、359等，安装孔与固定块343上安装孔344通过螺栓连接，当固定块343通过安装孔344与底座安装孔355、356、357、358等依次连接时，可以向上平移调整整个机头支架，调整焊机头9的高度。

首节与调节板、调节板与中间节、中间节与次中间节、次中间节与末节和末节与底座之间均采用螺栓固定连接。

将上述机架通过底座安装到地面或者其他装置上，使机架圆弧部分在工件中心线的运动轨迹圆周上，机头固定在内拱形焊缝的垂直正上方。大弯头工件沿焊缝中心作圆周运动时，其纵向拱形焊缝转化为环状焊缝，可进行固定机头的方式焊接，工件运动，焊机头逐渐进入工件内部。小于90度的大弯头工件，可一次焊接完毕整个弯头内拱形焊缝；当大弯头的角度在90度到180度之间时，先完成90度的焊接，然后调转大弯头工件，继续焊接剩余部分，直至焊接完毕整个大弯头。

实施例2：

如图11所示，与实施例1相同，所不同的是，底座5将整个机头支架固定于同步装置上，同步装置与工件动力装置的主轴同步转动，同步装置带动机头支架转动从而带动焊机头与工件同步转动，可实现对内焊缝的自动焊接。

对大弯头工件进行内凹形焊缝的焊接作业时，将焊接内纵向凹形缝BB’弧(如图1所示)的焊机头通过本发明提供的大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架固定到工件内凹形焊缝的外端，对准内焊缝BB’弧，其纵向内凹形焊缝BB’弧上的焊点的运动轨迹形成轨迹圆，使工件内焊缝沿轨迹圆作圆周运动时，工件运动，固定在该机头支架上的焊机头同步转动，逐渐进入工件内部。小于90度的大弯头工件，可一次焊接完毕整个弯头内凹形焊缝；当大弯头的角度在90度到180度之间时，先完成90度的焊接，然后调转大弯头工件，继续焊接剩余部分，直至焊接完毕整个大弯头。通过大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架确定的机头位置，在焊接时使焊接方向始终与焊缝垂直，能保证良好的焊接质量。

Claims (10)

1、自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，包括首节、调节板、中间节、末节，各节顺次连接成圆弧形，圆弧的圆心与被加工件焊缝的运动轨迹的圆心重合。

2、如权利要求1所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，首节包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、安装孔和安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，安装孔用于固定机头，安装轴通过轴孔与调节板固定连接。

3、如权利要求1所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，调节板包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前、后连接板上各有两个开孔，通过两孔连接首节和中间节。

4、如权利要求1所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，中间节包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、前安装轴、后安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前安装轴与调节板连接，后安装轴与末节连接。

5、如权利要求1所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，末节包括前连接板、后连接板和固定块，前、后连接板上有安装孔；两块连接板分别位于固定块两侧并与固定块固定连接，固定块上有安装孔，两连接板下底面各有一个与底座斜面配合的斜面。

6、如权利要求1所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，底座包括两个安装板，其上面为与末节斜面配合的斜面，安装板沿斜面方向上设有若干安装孔，安装孔与固定块上的安装孔通过螺栓连接。

7、如权利要求1所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，首节与调节板、调节板与中间节、中间节与末节、末节与底座之间均采用螺栓固定连接。

8、如权利要求1所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，还包括次中间节。

9、如权利要求7所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，首节与调节板、调节板与中间节、中间节与次中间节、次中间节与末节、末节与底座之间均采用螺栓固定连接。

10、如权利要求7所述的自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，次中间节用于连接中间节和末节，其包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、前安装轴和后安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前安装轴与中间节连接，后安装轴与末节连接。

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