CN103934547B - 一种埋弧自动焊行走小车以及埋弧焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种埋弧自动焊行走小车，是用于开坡口焊缝焊接的埋弧焊焊接装置，其创新点在于：包括焊嘴、送丝机头、焊剂斗、机头调整机构、焊丝盘、电器控制盒和行走机构；行走机构，具有至少两对由焊缝行走轮和表面行走轮构成的行走轮组，行走轮组中所述的各焊缝行走轮同侧设置；所述的焊缝行走轮的外缘剖面与开坡口焊缝相配，以便嵌入开坡口焊缝中以开坡口焊缝为行走导槽。还提供一种采用埋弧自动焊对开坡口焊缝进行焊接的工艺。本发明的优点在于：施焊时，通过将焊嘴与两只焊缝行走轮调整在一条直线上，进而实现施焊时焊嘴沿焊缝中心线方向移动的导向。无需铺设导轨，大大提高了工作效率，降低操作人员的劳动强度；同时也避免导轨移动造成偏弧。

Description

一种埋弧自动焊行走小车以及埋弧焊接方法
技术领域
本发明涉及一种埋弧自动焊行走小车，还涉及一种埋弧焊接方法。
背景技术
埋弧自动焊简称埋弧焊，是电弧在焊剂层下燃烧，用机械自动引燃电弧并进行控制，自动完成焊丝的送进和电弧移动的一种电弧焊方法。
其具有生产率高、机械化程度高、焊接质量好且稳定的优点，而且烟尘少，没有弧光辐射的优点。在金属结构、桥梁、压力容器、石油化工、核容器、石油天然气管线、船舶制造等领域，埋弧自动焊获得了广泛的应用。
目前埋弧自动焊普遍采用的行走机构19如图1、2所示，采用带导向槽的行走轮9、10，在焊缝一侧铺设与焊缝平行的导轨13，利用行走轮9、10和导轨13的配合导向实现焊接时焊嘴2对准焊缝的中心线。若焊嘴2偏离焊缝中心线的现象，则会形成偏弧，进而造成未焊透、未溶合、未填满等焊接缺陷，因此确保焊接时焊嘴始终对准焊缝的中心线是焊接质量的关键所在。
上述方式的缺点在于：
（1）铺设导轨必须认真细心，反复泽亮铺设精度，耗费较多的时间，工作效率低下；
（2）若在施焊过程中有外力碰撞，就会使轨道偏离原来的位置，造成偏弧，因此施焊时操作者必须注意力高度集中，发现焊嘴偏离中心后要及时进行调整；
（3）对于圆筒形工件的环向焊缝，铺设轨道十分困难，通常采用其他方法，方法一：全手动调整行走方向，这种方法对操作人员的要求很高，工作强度很大，且难以保证焊接质量；方法二：使用十字形焊接操作架，但该方法仅仅适用于至少一端开放的通体对接环向焊缝，对于合拢封闭型内侧焊缝则无法使用，另外，焊接操作架属于大型焊接工装，大大增加了设备投资。
因此研发一种工作效率高、劳动强度低且适用范围广、成本低的埋弧自动焊行走小车，以及埋弧焊方法势在必行。
经检索相关文献，未发现与本发明中埋弧自动焊行走小车及埋弧焊接方法相同的技术方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工作效率高、劳动强度低且适用范围广、成本低的埋弧自动焊行走小车，还提供一种埋弧焊接方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种埋弧自动焊行走小车，是用于开坡口焊缝焊接的埋弧焊焊接装置，其创新点在于：包括焊嘴、送丝机头、焊剂斗、机头调整机构、焊丝盘、电器控制盒和行走机构；
焊嘴，安装在送丝机头上，端部配置在上述开坡口焊缝的高度方向上方；
焊剂斗，安装在送丝机头上，端部出料口配置在焊嘴一侧为上述开坡口焊缝提供焊剂；
机头调整机构，安装在行走机构上，并安装送丝机头和焊丝盘、电器控制盒；
行走机构，具有至少两对由焊缝行走轮和表面行走轮构成的行走轮组，行走轮组中所述的各焊缝行走轮同侧设置；所述的焊缝行走轮的外缘剖面与开坡口焊缝相配，以便嵌入开坡口焊缝中以开坡口焊缝为行走导槽。
优选的，所述的焊缝行走轮和表面行走轮分开运行；焊缝行走轮为主动轮，表面行走轮为从动轮。
优选的，所述的焊缝行走轮具有一个行走轮本体，以及套装在行走轮本体外可更换的外圈。
优选的，所述的行走轮本体与外圈之间通过卡扣或沉头螺栓连接。
优选的，所述的表面行走轮轴心高度可调。
优选的，所述的表面行走轮的轴安装在轴承座上，轴承座上螺纹连接有一对轴线沿高度方向延伸且端部与行走机构的底座活动连接的调节螺杆。
还提供一种采用埋弧自动焊对开坡口焊缝进行焊接的工艺，其创新点在于：使上述焊嘴对准被焊工件的开坡口焊缝中心线，施焊时，焊缝行走轮嵌入开坡口焊缝中，并以开坡口焊缝为行走导槽与焊缝行走轮配合构成导向机构，实现施焊时焊嘴沿焊缝中心线方向移动的导向。
本发明的优点在于：利用焊缝行走轮的外缘剖面与开坡口焊缝相配，以便嵌入开坡口焊缝中以开坡口焊缝为行走导槽；施焊时，通过将焊嘴与两只焊缝行走轮调整在一条直线上，进而实现施焊时焊嘴沿焊缝中心线方向移动的导向。无需铺设导轨，大大提高了工作效率，降低操作人员的劳动强度；同时也避免导轨移动造成偏弧。本发明的方法不仅可用于平板对接焊缝、圆柱形筒体纵向焊缝，还适用于直圆柱形筒体的环向对接焊缝的内、外侧焊接，可广泛应用于压力容器制造厂设备的焊接制作。
焊缝行走轮和表面行走轮分开运行，并通过更换不同外径的焊缝行走轮或者调节表面行走轮轴心高度，确保行走机构的底座处于基本水平位置，从而使得焊嘴垂直于开坡口焊缝，保证焊接质量。
附图说明
图1为传统埋弧自动焊行走小车结构示意图。
图2为传统埋弧自动焊行走小车的行走机构结构示意图。
图3为本发明中埋弧自动焊行走小车结构示意图。
图4为本发明中埋弧自动焊行走小车的行走机构结构示意图。
图5为图4中A-A线剖视图。
具体实施方式
实施例
请参阅图3、4，本发明揭示了一种埋弧自动焊行走小车，是用于开坡口焊缝焊接的埋弧焊焊接装置，其创新点在于：包括焊嘴2、送丝机头4、焊剂斗3、机头调整机构6、焊丝盘7、电器控制盒8和行走机构19；
焊嘴2，安装在送丝机头4上，端部配置在上述开坡口焊缝的高度方向上方。
焊剂斗3，安装在送丝机头4上，端部出料口配置在焊嘴2一侧为上述开坡口焊缝提供焊剂。
机头调整机构6，安装在行走机构上，并安装送丝机头4和焊丝盘7、电器控制盒8。
行走机构19，具有至少两对由焊缝行走轮和表面行走轮构成的行走轮组，行走轮组中所述的各焊缝行走轮同侧设置；焊缝行走轮的外缘剖面与开坡口焊缝相配，以便嵌入开坡口焊缝中以开坡口焊缝为行走导槽。
作为本发明更具体的实施方案：
本实施例中，采用两对行走轮组，即焊缝行走轮14和表面行走轮17。
焊缝行走轮14和表面行走轮17分开运行；其中，焊缝行走轮为主动轮，表面行走轮为从动轮两焊缝行走轮14由行走电机12通过传动机构15同步驱动，确保转速同步。
为了适用于不同深度的焊缝坡口，必须更换相应尺寸的焊缝行走轮14或表面行走轮17，确保行走机构的底座处于基本水平位置，从而使得焊嘴2垂直于开坡口焊缝。
焊缝行走轮14具有一个行走轮本体，以及套装在行走轮本体外可更换的外圈。所述的行走轮本体与外圈之间通过卡扣或沉头螺栓连接。外圈可以是多个内径相同外径不同的环形体，以便适应不同的焊缝深度。
若焊缝行走轮14和表面行走轮17轴心同高度设置时，焊缝行走轮14与表面行走轮17的外径差则为焊缝行走轮14嵌入开坡口焊缝深度的两倍。
本领域技术人员应当了解，这里对于焊缝行走轮14的调整进行是示例性的，而不是局限性的。还可以对调整表面行走轮17进行调整，再或通过表面行走轮轴心高度的调整来确保行走机构底座的水平。
例如：如图5所示，表面行走轮17的轴安装在轴承座16上，轴承座16上螺纹连接有一对轴线沿高度方向延伸且端部与行走机构底座活动连接的的调节螺杆18。通过旋转调节螺杆18，使得轴承座16沿高度方向移动，进而实现表面行走轮轴心高度的调整。
另外，焊缝行走轮14和表面行走轮17也可以通过传动机构同步运行。但焊缝行走轮14和表面行走轮17外径必须相同，焊缝行走轮14和表面行走轮的轴线在高度方向错开设置，焊缝行走轮14和表面行走轮17的轴线高度差为焊缝行走轮嵌入开坡口焊缝深度。
采用埋弧自动焊对开坡口焊缝进行焊接的工艺，其创新点在于：使上述焊嘴对准被焊工件1的开坡口焊缝中心线，施焊时，焊缝行走轮嵌入开坡口焊缝中，并以开坡口焊缝为行走导槽与焊缝行走轮配合构成导向机构，实现施焊时焊嘴沿焊缝中心线方向移动的导向。

Claims (4)

1.一种埋弧自动焊行走小车，是用于开坡口焊缝焊接的埋弧焊焊接装置，其特征在于：包括焊嘴、送丝机头、焊剂斗、机头调整机构、焊丝盘、电器控制盒和行走机构；焊嘴，安装在送丝机头上，端部配置在上述开坡口焊缝的高度方向上方；焊剂斗，安装在送丝机头上，端部出料口配置在焊嘴一侧为上述开坡口焊缝提供焊剂；机头调整机构，安装在行走机构上，并安装送丝机头和焊丝盘、电器控制盒；行走机构，具有至少两对由焊缝行走轮和表面行走轮构成的行走轮组，行走轮组中所述的各焊缝行走轮同侧设置；所述的焊缝行走轮的外缘剖面与开坡口焊缝相配，以便嵌入开坡口焊缝中以开坡口焊缝为行走导槽；所述的表面行走轮轴心高度可调；所述的表面行走轮的轴安装在轴承座上，轴承座上螺纹连接有一对轴线沿高度方向延伸且端部与行走机构的底座活动连接的调节螺杆。
2.根据权利要求1所述的埋弧自动焊行走小车，其特征在于：所述的焊缝行走轮和表面行走轮分开运行；焊缝行走轮为主动轮，表面行走轮为从动轮。
3.根据权利要求2所述的埋弧自动焊行走小车，其特征在于：所述的焊缝行走轮具有一个行走轮本体，以及套装在行走轮本体外可更换的外圈。
4.根据权利要求3所述的埋弧自动焊行走小车，其特征在于：所述的行走轮本体与外圈之间通过卡扣或沉头螺栓连接。
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