CN102528343A - 一种环缝对接焊保护装置 - Google Patents

Abstract

一种环缝对接焊保护装置，包括固定套筒和转动轴，转动轴的一端插入固定套筒内，固定套筒上设置有多个连杆机构；转动轴上设置有两段螺距不同的螺纹，第一螺纹段上设置有开合滑块，第二螺纹段上设置有转动滑块，连杆机构与转动滑块、开合滑块二者分别连接。本发明所述的环缝对接焊保护装置，在准备焊接时，转动轴上的伞形连杆机构发挥作用，通过开合滑块、转向滑块的同步滑动，使多个背面保护冷却块形成一个呈圆周状排列的装置；焊接过程中，此装置可以通过对待焊工件的背面冷却和气体保护，以实现密闭圆柱容器端盖部分和筒身部分环缝的正反面保护。本发明可以保证焊缝处的焊接质量，避免常规环缝搭接焊中的缝隙腐蚀和焊缝背面过度氧化。

Description

一种环缝对接焊保护装置

技术领域

本发明涉及一种环缝对接焊保护装置，属于焊接设备技术领域。

背景技术

在薄板密闭圆柱容器的环缝焊接工作中会遇到两个普遍性的技术缺陷：(1)因为板材太薄和容易变形，所以生产上都采用搭接接头形式实现环缝焊。但是，搭接接头会产生结构缝隙，造成钢材的缝隙腐蚀，会降低焊接制品的使用寿命。(2)密闭圆柱容器的环缝焊接，特别是密闭容器的端盖和桶身段的焊接，很难实现焊缝背面的冷却和保护，导致环缝焊接接头成为整个容器的寿命短板。目前的氩气保护焊机只对焊缝上表面进行氩气保护，而焊缝的下表面则没有相应的保护措施，往往这样施焊后，焊缝背面氧化严重，焊缝接头耐腐蚀能力大大降低。

中国专利文献号CN201848656于2011年6月1日公布了一种圆柱形容器环缝内部焊接背面气体保护装置，该装置由带进气口的多孔管、弧形方槽、带多个调节孔的支撑导管、锁紧螺栓、带小孔的套管和底板组成。套管的下端与底板固定连接，支撑导管的下端插在套管内，且支撑导管通过锁紧螺栓与套管固定连接，锁紧螺栓的前端穿过套管的小孔后插入支撑导管的孔中，多孔管与弧型方槽连接在一起，且多孔管的进气口位于弧形方槽外，弧形方槽支撑在支撑导管顶部。据称，该装置可以对焊接的环缝进行有效的保护，提高焊接质量。但是，该装置设计复杂，不适合有端盖密封的密闭容器焊接，且只单纯依靠冷却气体进行保护，不能实现焊缝水冷，因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种工艺简单、性能优良、成本低廉的薄板密闭圆柱容器环缝对接焊保护装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种环缝对接焊保护装置，包括固定套筒和转动轴，转动轴的一端插入固定套筒内，其结构特征是所述固定套筒上设置有连杆机构，转动轴上设置有滑块，连杆机构与滑块相连接。

所述转动轴上设置有两段螺距不同的螺纹，第一螺纹段上设置有开合滑块，第二螺纹段上设置有转动滑块。

所述连杆机构为伞形，包括第一连杆、第二连杆、支撑杆、转动连杆和背面保护冷却块；第一连杆的一端与固定套筒连接，第二连杆的一端与开合滑块相连接，支撑杆设置在第一连杆和第二连杆的结合处，背面保护冷却块设置在支撑杆顶部，转动连杆的一端连接在背面保护冷却块纵向方向一侧端面的下沿，另一端与转动滑块连接。

所述背面保护冷却块为弧形长方体，在其底部设置有冷却水的进水孔、出水孔和保护气的进气孔，背面保护冷却块的内部设有连接冷却水进水孔与出水孔的水道，在背面保护冷却块的顶部开有保护槽，多个保护气的出气孔均布在槽内，并与保护气的进气孔相连通。

所述固定套筒与转动轴上设置有多个连杆机构，各个连杆机构的背面保护冷却块的呈圆周或圆弧排列。

通过转动轴的转动，开合滑块与转动滑块沿转动轴径向方向移动，调节第一连杆、第二连杆和转动连杆，使背面保护冷却滑块在以支撑杆为中心自转时向外扩张，使呈圆周排列的各个背面保护冷却块紧贴待焊工件的焊缝；或在自转时向内收缩，以便于从待焊工件内取出。

本发明的环缝对接焊保护装置，在准备焊接时，转动轴上的伞形连杆机构发挥作用，通过开合滑块、转向滑块的同步滑动，使多个背面保护冷却块形成一个呈圆周状排列的装置；焊接过程中，此装置可以通过对待焊工件的背面冷却和气体保护，以实现密闭圆柱容器端盖部分和筒身部分环缝的正反面保护。本发明可以保证焊缝处的焊接质量，避免常规环缝搭接焊中的缝隙腐蚀和焊缝背面过度氧化。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为一实施例背面保护冷却块呈圆周排列的示意图。

图3为背面保护冷却块的放大结构仰视图。

图4为背面保护冷却块的放大结构主视图。

图5为背面保护冷却块的放大结构左视图。

图6为背面保护冷却块的放大结构俯视图。

图7为背面保护冷却块以圆周排列向外扩张的示意图。

图8为背面保护冷却块以圆周排列向内收缩的示意图。

图中：1为固定套筒，2为转动轴，3为连杆机构，4为背面保护冷却块，21为开合滑块，22为转动滑块，31为第一连杆，32为第二连杆，33为支撑杆，34为转动连杆，41为出水孔，42为进气孔，43为出水孔，44为水道，45为出气孔，46为保护槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图8，一种环缝对接焊保护装置，包括固定套筒1和转动轴2，转动轴的一端插入固定套筒1内。转动轴2上设置有两段螺距不同的螺纹，第一螺纹段上设置有开合滑块21，第二螺纹段上设置有转动滑块22。在固定套筒1上设置有多个连杆机构3，连杆机构包括：第一连杆31、第二连杆32、支撑杆33、转动连杆34和背面保护冷却块4。第一连杆的一端与固定套筒1连接，第二连杆32的一端与开合滑块21相连接，支撑杆33设置在第一连杆31和第二连杆32的结合处，背面保护冷却块4设置在支撑杆33顶部，转动连杆34的一端连接在背面保护冷却块4纵向方向一侧端面的下沿，另一端与转动滑块22连接。背面保护冷却块4为弧形长方体，在其底部设置有冷却水的进水孔41、出水孔43和保护气的进气孔42，背面保护冷却块4的内部设有连接冷却水进水孔43与出水孔41的水道44，在背面保护冷却块4的顶部开有保护槽46，多个保护气的出气孔45均布在槽内，并与保护气的进气孔42相连通。

在焊接前，转动转动轴2。因为转动轴上设置有两段不同螺距的螺纹，所以开合滑块21与转动滑块22会沿转动轴2径向方向发生不同距离的移动，从而调节第一连杆31、第二连杆32和转动连杆34，使背面保护冷却滑块4呈圆周排列(见图2、图7)，并紧贴待焊工件的焊缝，以使待焊的圆筒形工件可以很好的对接配合。

在焊接过程中，背面保护冷却块4接通冷却水水路和保护气气路，冷却水从进水孔43进入，并通过水道44从出水口41处流出。与此同时，保护气体从进气孔42进入，再从保护槽45内的出气孔46处逸出，在实现焊缝背面冷却的同时，也使焊缝正反两面都受到了保护气体的保护，从而提高了焊缝的质量，避免常规环缝搭接焊中的缝隙腐蚀和焊缝过度氧化。

在焊接完成后，转动转动轴2，调节第一连杆31、第二连杆32和转动连杆34。因为转动连杆34的一端与背面保护冷却块4纵向方向一侧端面的下沿相连接，所以在转动滑块22与转动连杆34的牵引下，背面保护冷却块4可以以支撑杆33为中心发生自转并向内收缩(见图8)，从而减少其所占面积，以便于将装置从待焊工件内取出。

Claims (6)

1.一种环缝对接焊保护装置，包括固定套筒(1)和转动轴(2)，转动轴的一端插入固定套筒(1)内，其特征是所述固定套筒(1)上设置有连杆机构(3)，转动轴(2)上设置有滑块，连杆机构(3)与滑块相连接。

2.根据权利要求1所述的环缝对接焊保护装置，其特征是所述转动轴(2)上设置有两段螺距不同的螺纹，第一螺纹段上设置有开合滑块(21)，第二螺纹段上设置有转动滑块(22)。

3.根据权利要求2所述的环缝对接焊保护装置，其特征是所述连杆机(3)为伞形，包括：第一连杆(31)、第二连杆(32)、支撑杆(33)、转动连杆(34)和背面保护冷却块(4)；第一连杆(31)的一端与固定套筒(1)连接，第二连杆(32)的一端与开合滑块(21)相连接，支撑杆(33)设置在第一连杆(31)和第二连杆(32)的结合处，背面保护冷却块(4)设置在支撑杆(33)顶部，转动连杆(34)的一端连接在背面保护冷却块(4)纵向方向一侧端面的下沿，另一端与转动滑块(22)连接。

4.根据权利要求3所述的环缝对接焊保护装置，其特征是所述背面保护冷却块(4)为弧形长方体，在其底部设置有冷却水的进水孔(43)、出水孔(41)和保护气的进气孔(42)，背面保护冷却块(4)的内部设有连接冷却水进水孔(43)与出水孔(41)的水道(44)，在背面保护冷却块(4)的顶部开有保护槽(46)，多个保护气的出气孔(45)均布在槽内，并与保护气的进气孔(42)相连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的环缝对接焊保护装置，其特征是所述固定套筒(1)与转动轴(2)上设置有多个连杆机构(3)，各个连杆机构的背面保护冷却块(4)的呈圆周或圆弧排列。

6.根据权利要求5所述的环缝对接焊保护装置，其特征是通过转动轴(2)的转动，开合滑块(21)与转动滑块(22)沿转动轴(2)径向方向移动，调节第一连杆(31)、第二连杆(32)和转动连杆(34)，使背面保护冷却块(4)在以支撑杆(33)为中心自转时向外扩张或向内收缩。

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