CN103464867A - 双金属机械复合管管端内壁堆焊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双金属机械复合管管端内壁堆焊装置；它包括：焊接机构：所述焊接机构包括焊枪，调节焊枪角度的焊枪调节杆及与所述焊枪调节杆电连接的焊接电源；焊枪横向旋转机构：所述焊枪横向旋转机构包括第一驱动机构及第二传动机构，所述第一驱动机构设有主动轧辊，所述第二传动机构设有从动轧辊，所述主动轧辊与所述从动轧辊相互垂直且互相啮合，所述第二传动机构设有燕尾板，所述燕尾板与所述焊枪调节杆固定连接；送丝机构：所述送丝机构包括导丝管道及将用于堆焊的焊丝送入所述导丝管道的四辊送丝机；本发明设计合理，使用操作便捷，实用性强，可完成管道内壁的自动堆焊，且大大的降低了堆焊劳动强度，焊接效率高。

Description

双金属机械复合管管端内壁堆焊装置

技术领域

本发明涉及堆焊技术领域，具体地讲，涉及一种双金属机械复合管管端内壁堆焊装置。

背景技术

双金属复合管是由外碳钢基管和内耐蚀合金衬管按机械或冶金的方式复合而成，它将耐蚀合金钢的防腐性能与碳钢管优异的力学性能进行了有机结合。双金属机械复合管以其高性价比在石油、天然气、化工等领域得到了快速应用发展，由于双金属机械复合管结构的特殊性，双金属机械复合管对接焊存在较高的技术难度，为解决焊接技术难题，目前通常采用管端内壁封焊或堆焊方式来解决此问题。但堆焊若采用手工堆焊一方面堆焊效率低，另一方面质量也难以控制。为了提高双金属机械复合管管端堆焊效率，降低堆焊工作负荷，保障管端内壁堆焊质量，为此迫切需要开发出一种能够实现双金属机械复合管管端内壁自动堆焊的装置。

针对现有技术中，专利号为20112030584105、公告号为202185665U提供的一种全自动堆焊机，其包括可纵向水平移动的移动框架、可垂直移动的水平支架和可沿水平支架横向水平移动的水平滑动支架构成可三个方向活动支架；在水平滑动支架上设置有焊枪支架，与焊机相连接的焊枪套装在焊枪夹持装置上 ；在焊枪的对应位置设置有变位机。该技术方案的优点是，它能够连续一次性完成工件多个面的焊接，但其不足之处在于，该全自动堆焊机结构复杂，所述框架及支架占用空间大，其采用多个驱动电机来驱动焊枪各方向的移动，制造成本高，且堆焊速度慢，堆焊层厚度不可调，藉此，针对现有自动堆焊机，在做到自动堆焊的同时，也需要从降低成本，减小堆焊机的体积，采用自动堆焊的同时采用自动送丝，提高堆焊效率，堆焊机结构简单，堆焊层厚度可调等方面出发，对现有的作进一步改进。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足而提供的一种双金属机械复合管管端内壁堆焊装置。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，它包括：

焊接机构：所述焊接机构包括焊枪，调节焊枪角度的焊枪调节杆及与所述焊枪调节杆电连接的焊接电源；

焊枪横向旋转机构：所述焊枪横向旋转机构包括第一驱动机构及第二传动机构，所述第一驱动机构设有主动轧辊，所述第二传动机构设有从动轧辊，所述主动轧辊与所述从动轧辊相互垂直且互相啮合，所述第二传动机构设有燕尾板，所述燕尾板与所述焊枪调节杆固定连接；

送丝机构：所述送丝机构包括导丝管道及将用于堆焊的焊丝送入所述导丝管道的四辊送丝机。

下面对以上技术方案作进一步阐述：

优选的，所述焊接机构还设有焊枪轴向移动电机，所述焊枪轴向移动电机与所述焊枪电连接。

优选的，所述焊枪横向旋转机构设有中心孔，所述四辊送丝机将所述焊丝从所述中心孔内送入到所述导丝管道；所述中心孔内还设有送气管线及防止所述焊丝及所述送气管线扭结的旋转结构。

优选的，所述焊枪设有以保证其与堆焊表面形成一定距离范围的弧长跟踪器。

优选的，所述第一驱动机构还包括电磁调速电机、与电磁调速电机电连接的减速器、与减速器固定连接的花键轴、设置于花键轴上的凸轮离合器；所述凸轮离合器与所述主动轧辊可分离式啮合。

优选的，所述第二传动机构还包括丝杆，所述从动轧辊与所述丝杆固定连接，所述燕尾板套设于所述丝杆。

优选的，还包括用于固定所述双金属机械复合管两端堆焊装置的坡口机嵌套管，所述坡口机嵌套管可调节的嵌套于待焊管体。

本发明的有益效果是：

 其一、本发明双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，通过改造传统的电机动力型坡口机，用焊枪代替传统的坡口机刀具，通过所述焊接机构、焊枪横向旋转机构及送丝机构，可实现在待焊管体的管端内壁自动堆焊，降低了堆焊的工作负荷，极大的提高了堆焊效率。

 其二、在本实施例中，所述焊枪横向旋转机构可满足焊枪在待焊管体内沿管壁旋转作业，所述焊枪轴向移动电机可满足焊枪在待焊管体内沿管壁径向移动作业，且焊枪横向旋转机构及焊枪轴向移动电机均能实现焊枪的速度可调。

 其三、所述焊枪调节杆可根据待焊管体的直径的大小等来调节焊枪的角度，同时，所述焊枪设有弧长跟踪器，可满足堆焊时所要求的堆焊厚度。

 其四、本发明双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，采用四辊送丝机及送丝与堆焊一体化的焊枪，实现了送丝的自动化，送丝速度的可调，有效解决了传统堆焊中手动送丝操作难度大，手持焊丝长度有限，长时间工作需频繁更换焊丝，工作连续性差所带来的准确性、一致性差等问题。 

其五、所述中心孔内设有旋转机构，可有效防止焊丝及送气管线扭结，从而，本发明双金属机械复合管管端内壁堆焊装置对双金属机械复合管的堆焊的推广应用，具有重要意义，能得到有效普及。

附图说明

图1是本发明双金属机械复合管管端内壁堆焊装置的使用状态图；

图2是本发明双金属机械复合管管端内壁堆焊装置的平面结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

其中，焊枪1；焊枪调节杆2；焊接电源3；主动轧辊4；从动轧辊5；燕尾板6；导丝管道7；焊丝8；四辊送丝机9；焊枪轴向移动电机10；电磁调速电机11；减速器12；花键轴13；凸轮离合器14；丝杆15；可调式坡口机嵌套管16；待焊管体17。

具体实施方式

以下将结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便更清楚、直观地理解本发明的发明实质。

如图1、图2所示，一种双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，它包括焊接机构，所述焊接机构包括焊枪1，用于调节焊枪1角度的焊枪调节杆2及与焊枪调节杆2电连接的焊接电源3；焊枪调节杆2可根据待焊管体17的孔径大小等来调节焊枪1的角度，使其满足堆焊厚度等要求。

进一步的，所述焊枪横向旋转机构包括第一驱动机构及第二传动机构，所述第一驱动机构设有主动轧辊4，所述第二传动机构设有从动轧辊5，主动轧辊4与从动轧辊5相互垂直设置，且相互之间啮合，使得当通电后，第一驱动机构通过主动轧辊4带动从动轧辊5，驱动所述第二传动机构的转动，与此同时，所述第二传动机构设有燕尾板6，燕尾板6与焊枪调节杆2相互垂直且固定连接，从而，第二传动机构通过焊枪调节杆2带动焊接机构以一定速度沿待焊管体17的内壁作轴向旋转。

在本实施列中，所述送丝机构包括导丝管道7及将用于堆焊的焊丝8送入导丝管道7的四辊送丝机9。需要说明的是，在堆焊过程中，四辊送丝机9以恒定速度自动送丝到导丝管道7，从导丝管道7输送出的焊丝8以供焊枪1使用，从而得以保证用焊枪1对待焊管体17的管端内壁堆焊时使得堆焊均匀，且四辊送丝机9同时还附加了高频往复机械运动及热丝功能，从而提高了焊接质量和效率，四辊送丝机9的送丝速度可调。

同时，所述焊接机构还设有焊枪轴向移动电机10，焊枪1与焊枪轴向移动电机10电连接，焊枪轴向移动电机10启动后，能使焊枪1沿待焊管体17内壁作径向方向缓慢移动，从而，使得本发明双金属机械复合管管端内壁堆焊装置在待焊管体17内的堆焊部位形成螺旋堆焊层。同时，焊枪轴向移动电机10还可控制焊枪1沿待焊管体17的内壁径向方向移动的速度。

且在本实施例中，所述焊枪横向旋转机构设有中心孔，所述四辊送丝机9将所述焊丝8从所述中心孔内送入到所述导丝管道7；所述中心孔内还设有送气管线及防止所述焊丝8及所述送气管线扭结的旋转结构。该旋转机构能有效防止用于堆焊的焊丝8及送气管线的扭结，需要说明的是，在本实施例中，该旋转机构为电机，该电机旋转方向与第二传动结构的旋转方向一致，且旋转速度同步。

进一步的，焊枪1设有以保证其与堆焊表面形成一定距离范围的弧长跟踪器（图中未示出），所述弧长跟踪器（图中未示出）以保证焊枪1与堆焊表面在一定的距离范围内。

其次，所述第一驱动机构还包括电磁调速电机11、与电磁调速电机11电连接的减速器12、与减速器12固定连接的花键轴13、设置于花键轴13上的凸轮离合器14；凸轮离合器14与主动轧辊4可分离式啮合。所述第二传动机构还包括丝杆15，其中从动轧辊5与丝杆15固定连接，燕尾板6套设于所述丝杆15。与此同时，本实例还包括用于固定所述双金属机械复合管管端内壁堆焊装置的可调式坡口机嵌套管16，可调式坡口机嵌套管16可调节的嵌套于待焊管体17外，因电磁调速电机11的速度可调，从而，以上所述双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，能够实现焊枪1沿待焊管体17的内壁作轴向旋转的速度可调，且四辊送丝机9的送丝速度可调节，焊枪1沿待焊管体17的内壁作径向方向的速度也可调节，使得本发明相对于传统的手工堆焊，大大的减轻了工作负荷，提高了堆焊效率及堆焊的精度。

通过上述所述的焊枪横向旋转机构，可得知在通电后，电磁调速电机11经减速器12减速后带动花键轴13做旋转运动，扳动凸轮离合器14与主动轧辊4啮合，主动轧辊4驱动从动轧辊5转动，从而丝杆15带动燕尾板6旋转，使固定于在燕尾板6上的焊枪调节杆2及其所夹持的焊枪1沿待焊管体17的内壁作轴向旋转。将可调式坡口机嵌套管16嵌套于待待焊管体17的管端，焊枪1对中、找正，上紧机械式紧固装置，启动焊接电源3，焊枪1可待焊管体17内壁以一定可调速度旋转，同时启动焊枪轴向移动电机10使焊枪1沿待焊管体17内壁轴向方向缓慢移动，在堆焊部位就能形成所需要的螺旋堆焊层。

综上所述，本发明双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，所设置的焊枪横向旋转机构实现焊枪1的横向旋转及横向旋转速度的可调；所设置的焊枪轴向移动电机10实现焊枪沿待焊管体17内壁的轴向移动及其移动速度的可调；所设置的送丝机构实现了焊丝8的送丝速度可调，从而能够满足本发明双金属机械复合管管端内壁堆焊装置的自动堆焊，降低了堆焊的工作负荷，极大的提高了焊接效率、焊接质量。同时相对于大多数的传统焊接枪固定，管体旋转式管端内壁自动堆焊设备而言，本实施例还具有焊枪1与待焊管体17位置调整、焊枪1找正方便容易，形成的堆焊层内径不受待焊管体17的壁厚、椭圆度的影响，且与待焊管体17外径同心度高。从而本发明对双金属机械复合管的管端内壁堆焊的推广应用具有重要意义。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，其特征在于，它包括：

焊接机构：所述焊接机构包括焊枪，调节焊枪角度的焊枪调节杆及与所述焊枪调节杆电连接的焊接电源；

焊枪横向旋转机构：所述焊枪横向旋转机构包括第一驱动机构及第二传动机构，所述第一驱动机构设有主动轧辊，所述第二传动机构设有从动轧辊，所述主动轧辊与所述从动轧辊相互垂直且互相啮合，所述第二传动机构设有燕尾板，所述燕尾板与所述焊枪调节杆固定连接；

送丝机构：所述送丝机构包括导丝管道及将用于堆焊的焊丝送入所述导丝管道的四辊送丝机。

2.根据权利要求1所述的双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，其特征在于，所述焊接机构还设有焊枪轴向移动电机，所述焊枪轴向移动电机与所述焊枪电连接。

3.根据权利要求1所述的双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，其特征在于，所述焊枪横向旋转机构设有中心孔，所述四辊送丝机将所述焊丝从所述中心孔内送入到所述导丝管道；所述中心孔内还设有送气管线及防止所述焊丝与所述送气管线扭结的旋转结构。

4.根据权利要求1所述的双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，其特征在于，所述焊枪设有以保证其与堆焊表面形成一定距离范围的弧长跟踪器。

5.根据权利要求1所述的双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，其特征在于，所述第一驱动机构还包括电磁调速电机、与电磁调速电机电连接的减速器、与减速器固定连接的花键轴、设置于花键轴上的凸轮离合器；所述凸轮离合器与所述主动轧辊可分离式啮合。

6.根据权利要求1所述的双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，其特征在于，所述第二传动机构还包括丝杆，所述从动轧辊与所述丝杆固定连接，所述燕尾板套设于所述丝杆。

7.根据权利要求1所述的双金属机械复合管管端内壁堆焊装置，其特征在于，还包括用于固定所述双金属机械复合管两端堆焊装置的坡口机嵌套管，所述坡口机嵌套管可调节的嵌套于待焊管体。

Images