CN102632346A - 工程弯头内壁自动堆焊设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接设备领域，具体涉及一种工程弯头内壁自动堆焊设备，包括固定架、摆动盘和焊接装置，摆动盘通过回转支承装置与固定架连接，摆动盘底部一端通过齿轮传动机构与步进电机I连接，摆动盘上部设置有弯头定位件，焊接装置包括焊头臂、焊头和焊头控制装置，焊头控制装置安装在焊头臂的一端，焊头与焊头控制装置固定连接，焊头臂的另一端安装在定位支架上，定位支架安装在固定架上。本堆焊设备结构合理、安装方便、灵活性强，运行平稳可靠，焊后平整度高，堆焊效果好；堆焊宽度和堆焊厚度可调且调节方便，通过本设备还可以实现变厚度管壁的堆焊；弯头定位方便、准确，可适应不同型号弯头的内壁堆焊，应用范围广。

Description

工程弯头内壁自动堆焊设备

技术领域

本发明涉及一种工程弯头内壁自动堆焊设备，属于焊接设备领域。

背景技术

弯头内壁堆焊一直困扰诸多企业的一个难点，弯头在工程中得应用十分广泛，因此弯头内壁的堆焊效果间接地决定了工程质量，但是现如今的弯头内壁堆焊存在诸多的堆焊缺陷，堆焊不均匀，焊后薄厚不一，甚至有的地方出现漏焊、过焊，市场上的诸多弯头堆焊机堆焊效果并不是十分理想。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、定位方便、焊接质量好、造价低、运行平稳、操作简单的工程弯头内壁自动堆焊设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的工程弯头内壁自动堆焊设备，其特征在于：包括固定架、摆动盘和焊接装置，摆动盘通过回转支承装置与固定架连接，摆动盘底部一端通过齿轮传动机构与步进电机I连接，摆动盘上部设置有弯头定位件，焊接装置包括焊头臂、焊头和焊头控制装置，焊头控制装置安装在焊头臂的一端，焊头与焊头控制装置固定连接，焊头臂的另一端安装在定位支架上，定位支架安装在固定架上。

其中，焊头臂的曲率半径与弯头的曲率半径相等，保证焊接路径。

所述的齿轮传动机构包括弧形齿条和齿轮，弧形齿条安装在摆动盘上，齿轮安装在步进电机I的输出轴上，齿轮与弧形齿条相互啮合。所述的步进电机I安装在固定架上。通过步进电机I带动摆动盘(安装有弯头)转动，从而实现弯头的摆动运动；采用齿轮、弧形齿条的结合方式，运行平稳。

所述的弯头定位件包括定位卡环和定位销，对应定位卡环在摆动盘上设有条形孔，定位卡环通过紧固螺栓固定在摆动盘上方，紧固螺栓位于条形孔中，定位销安装在定位卡环上，定位卡环的数量为2～10个。通过调节定位卡环以及紧固螺栓的位置，能够适应不同尺寸的弯头，定位准确方便；通过定位销将弯头定位牢固。

所述的焊头控制装置是步进电机II，步进电机II的输出轴上固定焊头。通过步进电机II对焊头的摆动角度大小、方向进行控制。为确保焊头的焊接路径，步进电机II的输出轴的回转轴线与弯头截面轴线必须位于同一平面内。

堆焊前，先对弯头在摆动盘上进行定位，通过移动定位卡环、定位销及紧固螺栓可对弯头准确定位，然后根据弯头的位置对焊头臂和焊头进行定位，定位完成后将定位支架安装在固定架上，实现对焊头臂的定位，各部件定位完成后进行堆焊造作。堆焊过程为：焊头处于初始位置(即焊头位于弯头内壁的初始端)，步进电机I工作，通过齿轮、弧形齿条带动摆动盘运动，摆动盘的转动速度由堆焊厚度决定，由于弯头固定在摆动盘上，因此弯头跟随摆动盘一起运动，完成焊头在弯头内壁的焊接，当堆焊完一次时，焊头在步进电机II的作用下摆动一定角度，摆动角度的大小由堆焊宽度决定，然后进行下一次运动工作，一次往复直至内壁堆焊完成。在摆动盘转动过程中，由于摆动盘与固定架通过传统的回转支承装置来连接，因此，能够保证摆动盘与固定架的相对运动灵活，无卡死现象。

本发明所具有的有益效果是：

本堆焊设备结构合理、安装方便、灵活性强，焊后平整度高，堆焊效果好；堆焊宽度通过焊头的摆动角度进行调节，堆焊厚度通过摆动盘的转动速度进行调节，调节方便，通过本设备还可以实现变厚度管壁的堆焊；采用齿轮、弧形齿条的结合方式，运行平稳可靠；弯头定位方便、准确，可适应不同型号弯头的内壁堆焊，应用范围广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、固定架；2、步进电机I；3、摆动盘；4、步进电机II；5、焊头；6、定位卡环；7、定位销；8、弯头；9、紧固螺栓；10、条形孔；11、定位支架；12、焊头臂；13、回转支承装置；14、齿轮；15、弧形齿条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

如图1所示，工程弯头内壁自动堆焊设备，包括固定架1、摆动盘3和焊接装置，摆动盘3通过回转支承装置13与固定架1连接，摆动盘3底部一端通过齿轮14传动机构与步进电机I 2连接，摆动盘3上部设置有弯头定位件，焊接装置包括焊头臂12、焊头5和步进电机II 4，通过步进电机II 4对焊头5的摆动角度大小、方向进行控制，焊头5固定在步进电机II 4的输出轴上，步进电机II 4安装在焊头臂12的一端，焊头臂12的另一端安装在定位支架11上，定位支架11安装在固定架1上。

其中，齿轮14传动机构包括弧形齿条15和齿轮14，弧形齿条15安装在摆动盘3上，齿轮14安装在步进电机I 2的输出轴上，齿轮14与弧形齿条15相互啮合；步进电机I 2安装在固定架1上；弯头定位件包括定位卡环6和定位销7，对应定位卡环6在摆动盘3上设有条形孔10，定位卡环6通过紧固螺栓9固定在摆动盘3上方，紧固螺栓9位于条形孔10中，定位销7安装在定位卡环6上，本实施例中定位卡环6的数量为3个。

堆焊前，先对弯头8在摆动盘3上进行定位，通过移动定位卡环6、定位销7及紧固螺栓9可对弯头8准确定位，然后根据弯头8的位置对焊头臂12和焊头5进行定位，定位完成后将定位支架11安装在固定架1上，实现对焊头臂12的定位，各部件定位完成后进行堆焊造作。

为确保焊接路径，焊头臂12的曲率半径与弯头8的曲率半径相等，步进电机II 4的输出轴的回转轴线与弯头8截面轴线必须位于同一平面内。

堆焊过程为：

焊头5处于初始位置(即焊头5位于弯头8内壁的初始端)，步进电机I 2工作，通过齿轮14、弧形齿条15带动摆动盘3运动(在回转支承装置13的作用下，摆动盘3与固定架1之间相对运动灵活)，摆动盘3的转动速度由堆焊厚度决定，弯头8跟随摆动盘3一起运动，完成焊头5在弯头8内壁的焊接。当堆焊完一次时，焊头5在步进电机II 4的作用下摆动一定角度，摆动角度的大小由堆焊宽度决定，然后进行下一次运动工作，一次往复直至内壁堆焊完成。

本设备灵活性强，即可单独使用，也可将其安装于变位机上使用，实现堆焊时始终处于平焊状态。

Claims (5)

1.一种工程弯头内壁自动堆焊设备，其特征在于：包括固定架(1)、摆动盘(3)和焊接装置，摆动盘(3)通过回转支承装置(13)与固定架(1)连接，摆动盘(3)底部一端通过齿轮传动机构与步进电机I(2)连接，摆动盘(3)上部设置有弯头定位件，焊接装置包括焊头臂(12)、焊头(5)和焊头控制装置，焊头控制装置安装在焊头臂(12)的一端，焊头(5)与焊头控制装置固定连接，焊头臂(12)的另一端安装在定位支架(11)上，定位支架(11)安装在固定架(1)上。

2.根据权利要求1所述的工程弯头内壁自动堆焊设备，其特征在于：所述的齿轮传动机构包括弧形齿条(15)和齿轮(14)，弧形齿条(15)安装在摆动盘(3)上，齿轮(14)安装在步进电机I(2)的输出轴上，齿轮(14)与弧形齿条(15)相互啮合。

3.根据权利要求1或2所述的工程弯头内壁自动堆焊设备，其特征在于：所述的步进电机I(2)安装在固定架(1)上。

4.根据权利要求1所述的工程弯头内壁自动堆焊设备，其特征在于：所述的弯头定位件包括定位卡环(6)和定位销(7)，对应定位卡环(6)在摆动盘(3)上设有条形孔(10)，定位卡环(6)通过紧固螺栓(9)固定在摆动盘(3)上方，紧固螺栓(9)位于条形孔(10)中，定位销(7)安装在定位卡环(6)上，定位卡环(6)的数量为2～10个。

5.根据权利要求1所述的工程弯头内壁自动堆焊设备，其特征在于：所述的焊头控制装置是步进电机II(4)，步进电机II(4)的输出轴上固定焊头(5)。

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