CN102133691A

CN102133691A - 异型钢管组焊方法及装置

Info

Publication number: CN102133691A
Application number: CN2010100281609A
Authority: CN
Inventors: 彭智祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2011-07-27

Abstract

本发明提供一种新的大尺寸异型钢管的组焊方法和装置，可直接用瓦片或管节组焊成一个大的管节。所述的组焊方法以对接的环形焊缝为圆周进行回转，在组焊装置上实施异型管的纵缝和环缝自动焊接；所述的组焊装置具有回转驱动机构、径向可调节千斤顶和顶梁等装置，可实现两个弯管或C型管的机械组装和自动焊接。此方法和装置既能用于工厂内的制造，提高工效，也能直接在钢管安装工程地点进行异型管制造或安装，节省大件运输费用。

Description

异型钢管组焊方法及装置

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及了一种大型钢管的制造或安装的设备，其作用是大尺寸异型钢管的组焊。

技术背景

为了解决在特定环境条件下大型钢管制造安装的工艺问题，大型钢管机械化工艺及钢管台车的设计应运而生，它可以在施工有限的空间内完成大型或超大型钢管的现场制造安装。中国专利200510020396.7提出了大型钢管自动化制造工艺，同时在中国专利CN2917917及CN1803567提出了相应的机构使水平状态的钢管制造和安装机械化得以实现。其优点是提高了大型钢管制造的机械化程度和焊接自动化水平，同时可以减少钢管吊装和运输的难度，降低生产成本，尤其适用于在隧洞内水平状态的大型钢管工程应用，可以获得稳定的焊接质量和高效率生产。

在一些大型钢管工程中，弯管是在工厂内制造成单节钢管，由于结构设计需要，弯管的长度较短，因此环缝焊接的比例相对直管段较大，与此相似的是大型水轮机蜗壳的C型管，这些异型钢管结构在普通的平台上组装无法进行自动焊接，前述的专利技术也不能完全适应弯管或C型管制造的特殊要求，而对于弯管总长较大或蜗壳较多的工程，工期受到制造和安装的影响较大，传统的方法将难以提高工程效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的大尺寸异型钢管的组焊方法和装置，可直接用瓦片或管节组焊成一个大的管节，制造安装效率提高一倍以上，工程成本降低。

本发明的目的是这样实现的：一种大尺寸异型钢管的组焊方法及装置，所述的异型钢管为两节或以上的弯管或C型管，所述的方法为1.异型管的瓦片分瓣下料，开坡口；2.瓦片卷制；3.瓦片运输；4.异型管的瓦片在组焊装置上安装固定；5.组焊装置旋转，多个瓦片在组焊装置上连续对接并固定；6.异型管纵缝自动焊接及焊缝校正；7.两个单节异型管环缝对接；8.环缝自动焊接；9.异型管与组焊装置分离，异型管或组焊装置退出。所述的组焊方法以对接的环形焊缝为圆周进行回转，在组焊装置上实施异型管的纵缝和环缝自动焊接。所述的组焊装置具有回转驱动机构、径向可调节千斤顶和顶梁等装置，所述的回转驱动机构的旋转中心线与两个异型管对接面的圆周中心线重合，所述的径向千斤顶的调节量大于异型管径向的最大变幅，所述的顶梁与异型管在结合部位的折角相同。

所述的异型管由两个单管节对接组焊形成，所述的单节管由多个瓦片在转动的组焊装置上分片组焊成，或直接整体卷制形成。

与现有的技术相比，本发明可实现两个弯管或C型管的机械组装和自动焊接，缩短了工程周期，从而异型管的生产效率提高。其方法既能用于工厂内的制造，也能直接在钢管安装工程地点进行异型管制造或安装，节省大件运输费用。

附图说明

图1是一种异型管组焊的工艺流程图。

图2是一种台车式异型管组焊装置的结构图。

图3是一种固定式异型管组焊装置的结构图。

具体实施方式

实施例1：一个大型弯管的组焊台车及制造工艺，如图1和图2所示，图1的工艺流程，在图2所示的组焊台车上进行弯管组焊。弯管组焊的工作时间顺序为，1.弯管的瓦片分瓣下料，开坡口；2.瓦片卷制；3.瓦片运输；4.弯管的瓦片在组焊装置的回转支撑架【1】的预定位置上安装固定，用顶梁【2】上的装夹器具【3】将瓦片与组焊装置牢固结合；5.用组焊装置上的电机减速驱动系统【4】旋转回转支撑架【1】，使多个瓦片在组焊装置上连续对接并固定；6.瓦片之间的纵缝对接，对纵缝进行自动焊接及焊缝校正；7.两个单节弯管分别组焊完成后，对接弯管之间的环缝；8.以弯管的对接环缝为旋转中心，组焊装置驱动弯管整体转动，对环缝进行自动焊接；9.收缩回转支撑架【1】的所有径向千斤顶【5】，其外形轮廓小于弯管的最小轮廓尺寸，使组焊台车沿着轴线方向移动，组焊台车退出。组焊台车由主轴【9】、前支腿【6】、中支腿【8】、后支腿【7】回转支撑架【1】、电机减速驱动系统【4】、径向千斤顶【5】和顶梁【2】组成，回转驱动机构的旋转中心线与两个弯管对接面的圆周中心线重合，径向千斤顶【5】的调节量大于弯管径向的最大变幅，顶梁【2】与弯管所结合部位的折角相同。瓦片运输到回转支撑架【1】的下端，弯管的瓦片在顶梁【2】的预定位置上安装固定，用顶梁【2】上的装夹器具【3】将瓦片与组焊装置牢固结合，驱动回转支撑架【1】，重复上述过程，逐步将多个瓦片组装成一个单节弯管，再将两个单节管组焊成一个大的弯管，焊接并检验完成后，弯管直接安装固定，最后回转支撑架【1】收缩，组焊台车退出，即可进行下一个弯管的组焊。由于组焊装置的回转支撑架【1】可以沿着弯管结合的环缝中心旋转，所以组焊阶段所有的纵缝和环缝都可以在通用的焊接设备配合下进行自动焊接。

本弯管制造工艺及配套装置采用了以瓦片为基本单元的施工方法，在台车式的组焊设备上形成一个由2个弯管节组成的长管节，代替传统的大型弯管单节吊装运输方法，制造的机械化程度提高，弯管的制造和安装工效可以达到原来的2倍以上。本工艺适用于工程施工现场应用，可以将弯管在工程现场就近制造，台车移动，这样即使大的管节也不存在运输条件限制的问题。

实施例2：一个水电站大型蜗壳C型节的制造安装工艺及其组焊装置，如图1所示的制造工艺，在图3所示的固定式组焊装置上进行组装和自动焊接，C型节制造的时间顺序为，1.C型节钢板排料、划线；2.C型节钢板板材下料，加工坡口；3.C型节钢板曲成瓦片；4.C型节的瓦片在组焊装置的回转支撑架【1】的预定位置上安装固定，用顶梁【2】上的装夹器具【3】将瓦片与组焊装置牢固结合；5.用组焊装置上的电机减速驱动系统【4】带动回转支撑架【1】，使多个瓦片在组焊装置上连续对接并固定；6.瓦片之间的纵缝对接，对纵缝进行自动焊接及焊缝校正；7.两个单C型节分别组焊完成后，对接C型节之间的环缝；8.以C型节的对接环缝为旋转中心，组焊装置驱动C型节整体转动，对环缝进行自动焊接；9.收缩回转支撑架【1】的所有径向千斤顶【5】，其外形轮廓小于C型节的最小轮廓尺寸，使C型节沿着轴线方向移动并退出，运输到C型节安装部位。固定式组焊装置由主轴【9】、固定支架【10】、主轴支座【11】、回转支撑架【1】、电机减速驱动系统【4】、径向千斤顶【5】和顶梁【2】组成，回转驱动机构的旋转中心线与两个弯管对接面的圆周中心线重合，径向千斤顶的调节量大于C型节径向的最大变幅，顶梁【2】与C型节所结合部位的折角相同。瓦片运输到回转支撑架【1】的下端，C型节的瓦片在顶梁【2】的预定位置上安装固定，用顶梁【2】上的装夹器具【3】将瓦片与组焊装置牢固结合，驱动回转支撑架【1】，重复上述过程，逐步将多个瓦片组装成一个单节C型节，再将两个C型节组焊成一个大的C型节，焊接并检验完成后，回转支撑架【1】收缩，C型节轴向移动到组焊装置以外，即可进行下一个C型节的组焊。由于组焊装置的回转支撑架【1】可以沿着C型节结合的环缝中心旋转，所以组焊阶段所有的纵缝和环缝都可以在通用的焊接设备配合下进行自动焊接。

以上的C型节制造过程采用了以瓦片为基本单元的现场组焊方法，在固定地点的组焊设备上形成一个由2个C型节组成的长管节，提高了传统制造方法的机械化程度，大型C型节的制造和安装工效可以达到原来的2倍以上。本工艺适用于数量多的水电站厂房的大型水轮机蜗壳施工，可以提高蜗壳安装速度和焊接质量，为缩短水电站机电安装建设周期、提前发电创造有利条件。

Claims

1.一种异型钢管的组焊方法及装置，所述的异型钢管为弯管或C型管，所述的方法为：(1)异型管的瓦片分瓣下料，开坡口；(2)瓦片卷制；(3)瓦片运输；(4)异型管的瓦片在组焊装置上安装固定；(5)组焊装置旋转，多个瓦片在组焊装置上连续对接并固定；(6)异型管纵缝自动焊接及焊缝校正；(7)两节异型管环缝对接；(8)环缝自动焊接；(9)异型管与组焊装置分离，异型管或组焊装置移动退出。所述的组焊方法以对接的环形焊缝为圆周进行回转，在组焊装置上实施异型管的纵缝和环缝自动焊接。所述的装置由主轴、回转驱动机构、电机减速驱动系统、径向千斤顶和顶梁组成，所述的回转驱动机构的旋转中心线与两个异型管对接面的圆周中心线重合。

2.如权利要求1所述的异型管由两个或以上单管节对接组焊形成，所述的管节由多个瓦片在转动的组焊装置上分片组焊，或直接整体卷制形成。

3.如权利要求1所述的径向千斤顶调节量大于异型管径向的最大变幅。

4.如权利要求1所述的顶梁与异型管在结合部位的折角相同。