CN105057967A - 管件组对焊接外夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管件组对焊接外夹装置，包括底座，所述底座上安装有可对两根组对管件进行支撑并使得两根组对管件位于同一轴线上且同步转动的支撑装置，保证了管管组对焊接的精度，无需反复调整组对管件的同轴度，也无需水平仪的调整。将两根组对管件放置到组对装置的左右两滚轮架上压紧后即可保证其同轴度，降低了操作人员的技能要求和劳动强度，组对效率高。

Description

管件组对焊接外夹装置

技术领域

本发明专利一种管件外夹固定的焊接辅助装置，尤其是一种管件组对焊接外夹装置，属于管件焊接工装领域。

背景技术

对于一些需要组对焊接的管件，常常将两对接的管件放在滚轮架上，通过滚轮带动管件旋转来进行焊接的。而在对管径较细、同时管件的同轴度要求高的管件进行焊接之前，需要调节两对接管的中心轴线的高度。

现有的做法是在两根对接的管件的外管壁上焊接定位块，将两根管件通过定位块连接起来。焊接定位块的同时，在管件上放置水平仪对其同轴度进行测量。若两对接管件无法同轴，需要再将定位块从管件分离并重新焊接到管件上，对两根管件进行找正，使其同轴对中。之后，在将对接管件焊缝点焊并打底焊接后，还需要割除定位块，最后进行填充盖面。

这种管管组对焊接工艺需要增加并割除定位块，找正焊接效率低，而且焊接质量不容易控制。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种既能保证管管组对焊接的精度，无需反复调整组对管件的同轴度，也无需水平仪的调整的管件组对焊接外夹装置，降低了操作人员的技能要求和劳动强度，简化了焊接工艺，组对效率高。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种管件组对焊接外夹装置，包括底座，所述底座上安装有可对两根组对管件进行支撑并使得两根组对管件位于同一轴线上且同步转动的支撑装置。

以下是本发明对上述方案的进一步优化：

该支撑装置至少为两套，并排设置。

支撑装置由至少两组并排设置并可同步转动的滚轮组组成；每组滚轮组包括两个前后间隔一定距离设置的支撑滚轮，该支撑滚轮与动力装置传动连接。

进一步优化：该支撑装置至少为两套，并排设置，底座上安装有至少两个竖直且并排设置的滚轮架，支撑装置设置在滚轮架的上端。

每组滚轮组中靠近前侧的支撑滚轮之间通过同一根连接轴连接；靠近后侧的支撑滚轮之间也通过同一根连接轴连接。

动力装置通过至少一套传动装置与支撑装置传动连接。

进一步优化：压紧装置包括曲臂，曲臂的下端与滚轮架铰接，上端转动连接有压轮，曲臂绕下端铰接点向支撑滚轮转动时，可将组对管件压紧在支撑滚轮上。

进一步优化：曲臂由第一气动装置控制动作。第一气动装置包括与曲臂连接的第一气缸，所述第一气缸的底部通过支座固定在底座或滚轮架上，第一气缸与曲臂的中部曲率较大的位置连接。

另一种优化：曲臂的上端通过连接点铰接有压杆，压轮设置在压杆的前端位置，压杆的另一端通过连接点与第二气动装置传动连接。

第二气动装置包括通过连接点与压杆连接的第二气缸，所述第二气缸的底部也通过支座固定在底座或滚轮架上。

所述曲臂的外形可为圆弧状、也可以为折臂。

所述曲臂和压杆之间的连接点与压轮之间距离小于第二气缸和压杆之间的连接点与曲臂和压杆之间的连接点之间的距离。曲臂与压杆之间的夹角为锐角。

曲臂和压杆之间的连接点为压杆运动提供支撑点，形成杠杆作用，放大第二气缸的对压杆推力，增大压轮对管件的压紧力。压紧装置利用杠杆机构来实现对组对管件的快速压紧，压紧过程主要包括：首先是启动第一气缸，向前推动曲臂直至不动；再启动第二气缸，推动压杆一端向上，另一端与压轮相连一起向下压紧。松开过程与压紧过程相反。

使用时先将两个需要组对的组对管件放置在左右两对支撑滚轮上，确保组对管件端部对齐放置后。启动第一气缸，向前推动曲臂；再启动第二气缸，推动压杆一端向上，另一端与压轮相连一起向下压紧组对管件，可微调轴向距离。最后启动电机，调节转速，使两根组对管件同步转动，直接对其焊缝位置打底、填充焊接。

本发明采用上述方案，具有以下优点：

1、保证了管管组对焊接的精度，无需反复调整组对管件的同轴度，也无需水平仪的调整。将两根组对管件放置到组对装置的左右两滚轮架上压紧后即可保证其同轴度，降低了操作人员的技能要求和劳动强度，组对效率高。

2、简化了焊接工艺，原先焊接工艺需要先进行组对管件的找正，之后要点焊、打底、填充焊接。采用该装置的管件在焊接时省去了找正、点焊工序。将管件放到组对装置之后，可直接对组对管件的焊缝位置进行打底、填充焊接。

3、压紧装置会将管件压紧在滚轮上，增大滚轮同管件外壁的摩擦力，能够实现较细管件的组对后的同步旋转焊接；

4、组对后的管件同步旋转，转速一致，而且与管件外壁接触的滚轮都传递旋转动力，同时，压紧装置会将管件压紧在滚轮上，增大滚轮同管件外壁的摩擦力，不会出现管件窜动的问题，以及两管件因为转速不一致而导致的焊接缺陷，提高了组对后焊接质量。

5、压紧部分的压轮可以移动到滚轮架的一侧，将滚轮架上部空间空留出来，当对较重管件进行焊接时，可以采用吊具将管件平稳放置到滚轮架上。防止在放置管件时，因为速度过快而对滚轮架产生撞击，导致装置的对中精度下降问题。

6、组对后同轴度好。

另一种优化：多组滚轮组中靠近前侧的支撑滚轮之间通过同一根连接轴连接；靠近后侧的支撑滚轮之间也通过同一根连接轴连接。

所述减速机的动力输出轴设置为一根，与安装在滚轮架上的其中一套支撑装置对应传动，然后通过连接轴带动另一套支撑装置同步工作，可实现组对管件的同步匀速旋转。

采用一套传动部分，结构精简，成本低，通过一根连接轴连接左右支撑滚轮的方式，在安装过程中，无需对左右支撑滚轮的同轴度进行调整，保证了放置在支撑滚轮上管件的对中精度。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1为本发明实施例1的结构示意图；

附图2为本发明实施例1中压紧装置压紧组对管件时的结构示意图；

附图3为本发明实施例1中压紧装置松开组对管件时的结构示意图；

附图4为本发明实施例1中曲臂与压杆的结构示意图；

附图5为本发明实施例2的结构示意图；

附图6为本发明实施例3的结构示意图。

图中：1-底座；2-减速机；3-电机；4-动力输出轴；5-滚轮架；6-连接轴；7-支撑滚轮；8-压紧装置；9-第一气缸；10-组对管件；11-第二气缸；12-焊缝；13-传动链条；14-从动齿轮；15-主动齿轮；16-从动链轮；17-张紧链轮；18-主动链轮；19-曲臂；20-压杆；21-压轮。

具体实施方式

实施例1，如图1、图2、图3所示，一种管件组对焊接外夹装置，包括底座1，所述底座1上安装有可对两根组对管件10进行支撑并使得两根组对管件10位于同一轴线上且同步转动的支撑装置。

该支撑装置至少为两套，并排设置。支撑装置由至少两组并排设置并可同步转动的滚轮组组成，滚轮组的滚轮分别同轴设置；

每组滚轮组包括两个前后间隔一定距离设置的支撑滚轮7，该支撑滚轮7与动力装置传动连接。

每个支撑装置的上方对应的位置分别安装有用于对组对管件10进行压紧固定的压紧装置。

底座1上安装有若干块竖直且并排设置的滚轮架5，支撑装置设置在滚轮架5的上端。

每组滚轮组中靠近前侧的支撑滚轮7之间通过同一根连接轴6连接；靠近后侧的支撑滚轮7之间也通过同一根连接轴6连接。

连接轴6靠近外侧的一端分别安装有从动齿轮14，从动齿轮14与动力装置传动连接。通过连接轴6，不仅能够使与从动齿轮14连接的一对滚轮组同步转动，而且能够为压紧装置留出位置。

动力装置包括安装在底座1上的电机3、减速机2，所述减速机2的动力输出轴4上安装有主动链轮18，所述滚轮架5上靠近支撑滚轮7的位置安装有从动链轮16，所述主动链轮18与从动链轮16之间通过传动链条13传动。

从动链轮16同轴连接有主动齿轮15，该主动齿轮15与连接轴6端部的从动齿轮14啮合传动。

滚轮架5上位于主动链轮18和从动链轮16之间的位置安装有用于对传动链条13进行张紧的张紧链轮17。

通过主动链轮18、传动链条13、从动链轮16、张紧链轮17、主动齿轮15、从动齿轮14的作用，将动力输出轴4的旋转力传递到支撑滚轮7，使支撑滚轮7旋转，带动放置在支撑滚轮7上的组对管件10的旋转。

所述减速机2的动力输出轴4为左右两根，分别与安装在滚轮架5上的两套支撑装置对应传动，可实现组对管件10的同步匀速旋转。

所述动力装置位置也可位于主动链轮18的外侧一端设置，并通过一根动力输出轴4连接两个主动链轮18。

电机3带动减速机4经两个动力输出轴4至主动链轮18，由主动链轮18经传动链条13至从动链轮16，从动链轮16与主动齿轮15同轴，主动齿轮15与两个从动齿轮14啮合，带动两个支撑滚轮7的旋转。此传动系统有严格的出动比，两侧支撑滚轮7的转速相同，防止组对管件10之间的焊缝12错裂。

压紧装置包括其中一端与滚轮架5铰接的曲臂19，所述曲臂19的另一端通过连接点A铰接有压杆20。所述曲臂19与第一气动装置传动连接。

第一气动装置包括与曲臂19连接的第一气缸9，所述第一气缸9的底部通过支座固定在底座1上。

第一气缸9与曲臂19的中部曲率较大的位置连接；

通过第一气缸9的收缩或伸长作用带动曲臂19远离或靠近支撑滚轮7，而使压杆20上的压轮21远离或压紧组对管件10。使组对管件10从支撑滚轮7上的放置或移开更加便捷。

压杆20的其中一端安装有压轮21、另一端通过连接点B与第二气动装置传动连接。压轮21可将组对管件10压在支撑滚轮7上。

第二气动装置包括通过连接点B与压杆20连接的第二气缸11，所述第二气缸11的底部也通过支座固定在底座1上。

所述曲臂19的外形可为圆弧状、也可以为折臂。

所述曲臂19和压杆20之间的连接点A与压轮21之间距离L1小于第二气缸11和压杆20之间的连接点B与连接点A之间的距离L2。

连接点A为压杆20运动提供支撑点，形成杠杆作用，放大第二气缸的对压杆推力，增大压轮对管件的压紧力。

压紧装置利用杠杆机构来实现对组对管件10的快速压紧，压紧过程主要包括：首先是启动第一气缸9，向前推动曲臂19直至不动；再启动第二气缸11，推动压杆20一端向上，另一端与压轮21相连一起向下压紧。松开过程与压紧过程相反。

如图4所示，曲臂19与压杆20之间的夹角a为锐角，在使用过程中，能够通过曲臂19与压杆20角度的变化来增加压杆20上压轮21的移动的范围，可以使压轮21完全让开两个压轮上方的位置，在滚轮上放置或移开管件时更加方便。在压紧状态下a的角度范围为0﹤a﹤90度的锐角。

使用时先将两个需要组对的组对管件10放置在左右两对支撑滚轮7上，确保组对管件10端部对齐放置后。启动第一气缸9，向前推动曲臂19；再启动第二气缸11，推动压杆20一端向上，另一端与压轮21相连一起向下压紧组对管件10，可微调轴向距离。最后启动电机3，调节转速，使两根组对管件10同步转动，直接对其焊缝12位置打底、填充焊接。

本发明采用上述方案，

1、保证了管管组对焊接的精度，无需反复调整组对管件的同轴度，也无需水平仪的调整。将两根组对管件放置到组对装置的左右两滚轮架上压紧后即可保证其同轴度，降低了操作人员的技能要求和劳动强度，组对效率高。

2、简化了焊接工艺，原先焊接工艺需要先进行组对管件的找正，之后要点焊、打底、填充焊接。采用该装置的管件在焊接时省去了找正、点焊工序。将管件放到组对装置之后，可直接对组对管件的焊缝位置进行打底、填充焊接。

3、能够实现对较细管件的组对焊接；

4、组对后的管件同步旋转，转速一致，而且与管件外壁接触的滚轮都传递旋转动力，不会出现管件窜动的问题，以及两管件因为转速不一致而导致的焊接缺陷，提高了组对后焊接质量。

5、压紧部分的压轮可以移动到滚轮架的一侧，将滚轮架上部空间空留出来，当对较重管件进行焊接时，可以采用吊具将管件平稳放置到滚轮架上。防止在放置管件时，因为速度过快而对滚轮架产生撞击，导致装置的对中精度下降问题。

6、组对后同轴度好。

实施例2，如图5所示，实施例1中，多组滚轮组中靠近前侧的支撑滚轮7之间通过同一根连接轴6连接；靠近后侧的支撑滚轮7之间也通过同一根连接轴6连接。

所述减速机2的动力输出轴4设置为一根，与安装在滚轮架5上的其中一套支撑装置对应传动，然后通过连接轴6带动另一套支撑装置同步工作，可实现组对管件10的同步匀速旋转。

本实施例减少了一套传动部分，结构精简，成本低，通过一根连接轴6连接左右支撑滚轮7的方式，在安装过程中，无需对左右支撑滚轮7的同轴度进行调整，保证了放置在支撑滚轮7上管件的对中精度。

实施例3，如图6所示，实施例1和实施例2中，还可以将压紧装置中的压杆20和第二气动装置去掉，只保留曲臂19和第一气动装置，压轮21直接安装在曲臂19的上端，加大曲臂的弯曲度，使其绕下端铰接点向支撑滚轮7转动时，可将组对管件10压紧在支撑滚轮7上。

本实施例减少了一套气动装置，同样能够实现将组对管件压紧在支撑滚轮7上的发明目的，简化了结构，降低了生产成本。

以上所述为本发明的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种管件组对焊接外夹装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上安装有可对两根组对管件（10）进行支撑并使得两根组对管件（10）位于同一轴线上且同步转动的支撑装置。

2.根据权利要求1所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：

支撑装置由至少两组并排设置并可同步转动的滚轮组组成；每组滚轮组包括两个前后间隔一定距离设置的支撑滚轮（7），该支撑滚轮（7）与动力装置传动连接。

3.根据权利要求2所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：该支撑装置至少为两套，并排设置，底座（1）上安装有至少两个竖直且并排设置的滚轮架（5），支撑装置设置在滚轮架（5）的上端。

4.根据权利要求3所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：

每组滚轮组中靠近前侧的支撑滚轮（7）之间通过同一根连接轴（6）连接；靠近后侧的支撑滚轮（7）之间也通过同一根连接轴（6）连接。

5.根据权利要求3所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：

多组滚轮组中靠近前侧的支撑滚轮（7）之间通过同一根连接轴（6）连接；靠近后侧的支撑滚轮（7）之间也通过同一根连接轴（6）连接。

6.根据权利要求2所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：

动力装置通过至少一套传动装置与支撑装置传动连接。

7.根据权利要求1所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：

每个支撑装置的上方对应的位置分别安装有用于对组对管件（10）进行压紧固定的压紧装置。

8.根据权利要求7所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：

压紧装置包括曲臂（19），曲臂（19）的下端与滚轮架（5）铰接，上端转动连接有压轮（21），曲臂（19）绕下端铰接点向支撑滚轮（7）转动时，可将组对管件（10）压紧在支撑滚轮（7）上。

9.根据权利要求8所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：曲臂（19）由第一气动装置控制动作；第一气动装置包括与曲臂（19）连接的第一气缸（9），所述第一气缸（9）的底部通过支座固定在底座（1）或滚轮架（5）上，第一气缸（9）与曲臂（19）的中部曲率较大的位置连接。

10.根据权利要求8所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：曲臂（19）的上端通过连接点（A）铰接有压杆（20），压轮（21）设置在压杆（20）的前端位置，压杆（20）的另一端通过连接点（B）与第二气动装置传动连接；

第二气动装置包括通过连接点（B）与压杆（20）连接的第二气缸（11），所述第二气缸（11）的底部也通过支座固定在底座（1）或滚轮架（5）上。

11.根据权利要求10所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：

所述曲臂（19）和压杆（20）之间的连接点（A）与压轮（21）之间距离（L1）小于第二气缸（11）和压杆（20）之间的连接点（B）与连接点（A）之间的距离（L2）。

12.根据权利要求8所述的管件组对焊接外夹装置，其特征在于：曲臂（19）与压杆（20）之间的夹角（a）为锐角。