CN102699589B - 风电安装船圆形桩腿预热焊接装置及其预热焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海洋工程装备的制造技术领域，特指一种风电安装船圆形桩腿预热焊接方法和装置。用两个可以移动的半圆形支架，形成预热桩腿外表面的支架。在半圆形支架的内侧固定安装外陶瓷加热片，在桩腿的内侧固定安装内陶瓷加热片。内、外陶瓷加热片均是由焊接在桩腿内侧、支架内侧的固定引脚固定的。内、外陶瓷加热片由温控柜控制它们的加热温度。在桩腿下面对称布置由电动机、减速箱、摩擦轮组成驱动桩腿转动的装置。通过驱动桩腿的转动实现了整条焊缝的焊接。本发明具有使得预热焊接过程更加方便、快捷，极大地提高了焊接效率和焊接质量。

Description

风电安装船圆形桩腿预热焊接装置及其预热焊接方法
技术领域
本发明涉及海洋工程装备的制造技术领域，特别是一种风电安装船圆形桩腿预热焊接装置及其预热焊接方法。
背景技术
风力发电由于其巨大的发展前景和清洁环保性引起了国际可再生能源发展机构的广泛关注，近年来风电的重心逐步从陆地转移到海上，发展海上风电已是大势所趋，海上风电机组安装相对于陆上风电机组安装有较高的技术难度，是海上风电场建设的关键技术之一，针对复杂海况和天气情况，开发能够满足各种功能需求的超大型海上风电安装船已经迫切需要。桩腿焊接是风电安装船中最困难的工作。
风电安装船桩腿使用的是超高强度钢，碳当量高、厚度为100mm以上，焊缝和热影响区的淬硬倾向和冷裂敏感性较大，并且厚度越大，冷却速度加快，热影响区易产生淬硬组织，易产生裂纹。预热具有降低冷却速度、减少焊接应力、和防止冷裂纹的作用，目前预热桩腿的方法，大多为单面预热，单面预热对于较薄钢板，可以使其受热均匀，但对于超厚板将无法达到均匀预热的目的，同时陶瓷加热片夹持固定方式也很复杂，浪费了预热时间，降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种可以进一步提高焊接质量，提高生产效率，的风电安装船圆形桩腿预热焊接装置及其预热焊接方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种风电安装船圆形桩腿预热焊接装置，所述预热焊接装置包括两个可移动的半圆形支架，两个半圆形支架相对放置，组合成用于预热桩腿外表面的支架，每个半圆形支架的内侧安装有外陶瓷加热片，两个外陶瓷加热片中间设有用于安装在桩腿内侧的内陶瓷加热片，用于预热桩腿外表面的支架前部设有用于驱动桩腿的转动装置。
本发明的进一步改进在于：所述转动装置包括底架，底架上对称设有两个摩擦轮，两个摩擦轮均连接有减速箱，每个减速箱均连接有电动机。
本发明的进一步改进在于：每个所述半圆形支架的内侧与外陶瓷加热片之间、桩腿内侧与内陶瓷加热片之间均通过固定引脚固定。
本发明的进一步改进在于：每个所述外陶瓷加热片和所述内陶瓷加热片均通过引线与温控柜相连接。
一种风电安装船圆形桩腿预热焊接方法，包括以下步骤：
A、根据桩腿的直径制作两个移动式的半圆形支架，两个半圆形支架的上部均设有便于在桩腿上部对桩腿进行焊接的缺口；
B、在每个半圆形支架的内侧均焊接固定引脚，并将外陶瓷加热片固定安装在半圆形支架的内侧；
C、在桩腿的内侧焊接固定引脚，并将内陶瓷加热片固定安装在桩腿的内侧；
D、根据桩腿焊缝的位置，合拢两个半圆形支架，使得两个半圆形支架在焊缝两侧对称布置，且两个外陶瓷加热片贴在桩腿的外表面上；
E、通过温控柜控制两个外陶瓷加热片和内陶瓷加热片的预热温度，并将焊接的预热温度控制在所要求的温度之内，且为了保证预热作用将层间温度保持在预热温度之上，但不高于焊接的最大温度；
F、在均匀预热后，通过对称布置的摩擦轮、减速箱、电动机以及底架组成的驱动桩腿的转动装置，两个摩擦轮以相同的速度驱动桩腿转动，实施连续焊接作业。
本发明与现有技术相比具有的优点：
1、桩腿通过陶瓷加热片内外加热，使桩腿双向受热，能够在较短的时间内使桩腿受热更均匀，更好地达到均匀预热的效果。
2、两个移动式的半圆形支架的设计及其动作的配合，方便的解决了外陶瓷加热片固定安装的问题。
3、由电动机、减速箱、摩擦轮组成驱动装置的应用和由温控柜控制的陶瓷加热片的应用，使得预热焊接过程更加方便、快捷，极大地提高了焊接效率和焊接质量。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为两个半圆形支架结构分开时的主视图；
图4为陶瓷加热片的固定安装图。
1-半圆形支架、2-外陶瓷加热片、3-内陶瓷加热片、4-底架、5-摩擦轮、6-减速箱、7-电动机、8-桩腿、9-固定引脚、10-引线、11-温控柜。
具体实施方式：
    为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1至图4示出了本发明风电安装船圆形桩腿预热焊接装置的具体实施方式，所述预热焊接装置包括两个可移动的半圆形支架1，两个半圆形支架1相对放置，组合成用于预热桩腿8外表面的支架，每个半圆形支架1的内侧安装有外陶瓷加热片2，两个外陶瓷加热片2中间设有用于安装在桩腿8内侧的内陶瓷加热片3，用于预热桩腿8外表面的支架前部设有用于驱动桩腿8的转动装置，转动装置包括底架4，底架4上对称设有两个摩擦轮5，两个摩擦轮5均连接有减速箱6，每个减速箱6均连接有电动机7，每个半圆形支架1的内侧与外陶瓷加热片2之间、桩腿8内侧与内陶瓷加热片3之间均通过固定引脚9固定，每个外陶瓷加热片2和内陶瓷加热片3均通过引线10与温控柜11相连接。
一种风电安装船圆形桩腿预热焊接方法，包括以下步骤：
A、根据桩腿8的直径制作两个移动式的半圆形支架1，两个半圆形支架1的上部均设有便于在桩腿8上部对桩腿8进行焊接的缺口；
B、在每个半圆形支架1的内侧均焊接固定引脚9，并将外陶瓷加热片2固定安装在半圆形支架1的内侧；
C、在桩腿8的内侧焊接固定引脚9，并将内陶瓷加热片3固定安装在桩腿8的内侧；
D、根据桩腿8焊缝的位置，合拢两个半圆形支架1，使得两个半圆形支架1在焊缝两侧对称布置，且两个外陶瓷加热片2贴在桩腿8的外表面上；
E、通过温控柜11控制两个外陶瓷加热片2和内陶瓷加热片3的预热温度，并将焊接的预热温度控制在所要求的温度之内，且为了保证预热作用将层间温度保持在预热温度之上，但不高于焊接的最大温度；
F、在均匀预热后，通过对称布置的摩擦轮5、减速箱6、电动机7以及底架4组成的驱动桩腿的转动装置，两个摩擦轮5以相同的速度驱动桩腿8转动，实施连续焊接作业。
本发明所述的预热焊接装置使桩腿通过陶瓷加热片内外加热，使桩腿双向受热，能够在较短的时间内使桩腿受热更均匀，更好地达到均匀预热的效果，两个移动式的半圆形支架的设计及其动作的配合，方便的解决了外陶瓷加热片固定安装的问题，由电动机、减速箱、摩擦轮组成驱动装置的应用和由温控柜控制的陶瓷加热片的应用，使得预热焊接过程更加方便、快捷，极大地提高了焊接效率和焊接质量。

Claims (2)

1.一种风电安装船圆形桩腿预热焊接装置，其特征在于：所述预热焊接装置包括两个可移动的半圆形支架（1），两个所述半圆形支架（1）相对放置，组合成用于预热桩腿（8）外表面的支架，每个所述半圆形支架（1）的内侧安装有外陶瓷加热片（2），两个所述外陶瓷加热片（2）中间设有用于安装在桩腿（8）内侧的内陶瓷加热片（3），用于预热桩腿（8）外表面的支架前部设有用于驱动桩腿（8）的转动装置，所述转动装置包括底架（4），所述底架（4）上对称设有两个摩擦轮（5），两个所述摩擦轮（5）均连接有减速箱（6），每个所述减速箱（6）均连接有电动机（7），每个所述半圆形支架（1）的内侧与所述外陶瓷加热片（2）之间、所述桩腿（8）内侧与所述内陶瓷加热片（3）之间均通过固定引脚（9）固定，每个所述外陶瓷加热片（2）和所述内陶瓷加热片（3）均通过引线（10）与温控柜（11）相连接。
2.一种风电安装船圆形桩腿预热焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、根据桩腿（8）的直径制作两个移动式的半圆形支架（1），两个半圆形支架（1）的上部均设有便于在桩腿（8）上部对桩腿（8）进行焊接的缺口；
B、在每个半圆形支架（1）的内侧均焊接固定引脚（9），并将外陶瓷加热片（2）固定安装在半圆形支架（1）的内侧；
C、在桩腿（8）的内侧焊接固定引脚（9），并将内陶瓷加热片（3）固定安装在桩腿（8）的内侧；
D、根据桩腿（8）焊缝的位置，合拢两个半圆形支架（1），使得两个半圆形支架（1）在焊缝两侧对称布置，且两个外陶瓷加热片（2）贴在桩腿（8）的外表面上；
E、通过温控柜（11）控制两个所述外陶瓷加热片（2）和所述内陶瓷加热片（3）的预热温度，并将焊接的预热温度控制在所要求的温度之内，且为了保证预热作用将层间温度保持在预热温度之上，但不高于焊接的最大温度；
F、在均匀预热后，通过对称布置的摩擦轮（5）、减速箱（6）、电动机（7）以及底架（4）组成的驱动桩腿的转动装置，两个所述摩擦轮（5）以相同的速度驱动桩腿（8）转动，实施连续焊接作业。
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