CN105149859A - 一种管道液相扩散焊接夹紧对中装置 - Google Patents

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马永强
刘志宏
岳龙
瞿成雄
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李旻希
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Abstract

本发明公开了一种管道液相扩散焊接夹紧对中装置，包括滑动机构，滑动机构的两端分别设有固定夹紧机构和滑动夹紧机构，中部设有焊接装置，固定夹紧机构与滑动夹紧机构之间连接有顶紧机构和辅助顶紧机构。夹紧机构包括V形支架、半开式阀门，半开式阀门的顶壁设有液压缸、夹紧卡爪。辅助顶紧机构包括弹簧、加压盘、连杆，连杆上刻有刻度。高效、节能、对中精度高、有错边时可圆滑过渡，减小了应力集中，对错边影响不甚敏感，适用于大型油气管道。

Description

一种管道液相扩散焊接夹紧对中装置
技术领域
本发明涉及一种管道液相扩散焊接工装，尤其涉及一种管道液相扩散焊接夹紧对中装置。
背景技术
目前，工业的发展对焊接技术的要求越来越高，而传统的焊接方法存在着难以克服的焊接缺陷，例如传统焊接对零件待焊表面的处理和装配的要求较高、焊接热循环时间长、生产率低(在某些情况下会产生一些副作用，如母体晶粒可能过度长大)、设备一次性投资大，而且焊接工作的尺寸受到设备的限制等诸多缺点，这些缺点使它的推广应用受到了限制。正因为如此，尽快找到一种新的高效的焊接方法已成为焊接界关注的焦点。扩散焊虽然存在着上述的缺点，但仍有它发展的空间，瞬时液相扩散焊就是在固相扩散焊的基础上发展起来的。采用TLP焊接技术代替焊条电弧焊，对管道进行连接，生产效率高(生产效率是传统焊接方法的10倍以上)、焊接时间与管径及壁厚几乎无关、几分钟即可焊完一个管接头，尤其适于条件较差的施工环境，可以大大节省人力、物力和能源。另外，在大气条件下的TLP焊接技术不用真空炉，可简化设备，所以也适合在野外施工的场合。瞬间液相扩散焊焊管技术在生产方面的优越性及其机理方面的进性已正在被工业界与学术界所认可，并引起了学术界与产业界的极大研发兴趣。
现有技术中的管道扩散焊工装，对中精度低、效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效、节能、对中精度高的管道液相扩散焊接夹紧对中装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的管道液相扩散焊接夹紧对中装置，包括滑动机构，所述滑动机构的两端分别设有固定夹紧机构和滑动夹紧机构，中部设有焊接装置，所述固定夹紧机构与滑动夹紧机构之间连接有顶紧机构和辅助顶紧机构。
所述滑动夹紧机构和固定夹紧机构分别包括V形支架，所述V形支架上连接有半开式阀门，所述半开式阀门的一侧与所述V形支架的一侧铰接，所述半开式阀门的另一侧与所述V形支架的另一侧通过螺栓连接，所述半开式阀门的顶壁设有液压缸，所述液压缸的下端连接有夹紧卡爪。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的管道液相扩散焊接夹紧对中装置，由于固定夹紧机构与滑动夹紧机构之间连接有顶紧机构和辅助顶紧机构。滑动夹紧机构和固定夹紧机构分别包括V形支架，所述V形支架上连接有半开式阀门，所述半开式阀门的一侧与所述V形支架的一侧铰接，所述半开式阀门的另一侧与所述V形支架的另一侧通过螺栓连接，所述半开式阀门的顶壁设有液压缸，所述液压缸的下端连接有夹紧卡爪，高效、节能、对中精度高、有错边时可圆滑过渡，减小了应力集中，对错边影响不甚敏感，适用于大型油气管道。
附图说明
图1为本发明实施例提供的管道液相扩散焊接夹紧对中装置的侧面结构示意图。
图2为本发明实施例中夹紧机构的端面结构示意图。
图3为本发明实施例提供的管道液相扩散焊接夹紧对中装置的俯视结构示意图。
图4为本发明实施例中连杆刻度表的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的管道液相扩散焊接夹紧对中装置，其较佳的具体实施方式是：
包括滑动机构，所述滑动机构的两端分别设有固定夹紧机构和滑动夹紧机构，中部设有焊接装置，所述固定夹紧机构与滑动夹紧机构之间连接有顶紧机构和辅助顶紧机构。
所述滑动夹紧机构和固定夹紧机构分别包括V形支架，所述V形支架上连接有半开式阀门，所述半开式阀门的一侧与所述V形支架的一侧铰接，所述半开式阀门的另一侧与所述V形支架的另一侧通过螺栓连接，所述半开式阀门的顶壁设有液压缸，所述液压缸的下端连接有夹紧卡爪。
所述顶紧机构包括连接在所述滑动夹紧机构与固定夹紧机构之间的液压缸。
所述辅助顶紧机构包括弹簧、加压盘、连杆，所述连杆的一端固定在所述固定夹紧机构上，另一端穿过所述滑动夹紧机构后设有螺纹，所述加压盘拧在螺纹上，所述弹簧设于所述滑动夹紧机构与加压盘之间。
所述连杆上刻有刻度。
本发明的管道液相扩散焊接夹紧对中装置，高效、节能、对中精度高、有错边时可圆滑过渡，减小了应力集中，对错边影响不甚敏感，适用于大型油气管道。
具体实施例：
如图1、图3所示，主要包括：顶紧机构1、滑动夹紧机构2、辅助顶紧机构3、滑动机构4、固定夹紧机构5、焊接装置10。顶紧机构1和滑动夹紧机构2支持PLC编程控制。
它质量轻便，整体结构紧凑。呈中心对称架构，采用液压系统控制，保证了高精度的对中要求。
如图2所示，滑动夹紧机构2和固定夹紧机构5主要包括：半开式阀门6、液压缸7、夹紧卡爪8、V形支架9。
工作原理：打开阀门将管子放入，凭借外力调整管子的椭圆度，然后滑动夹紧机构2将会将管子卡紧，关闭阀门，打开液压缸开关，设定程序压力，压紧管子。
焊接时，整体的滑动夹紧机构2会在顶紧机构1的作用下在滑动机构4上滑动(向中间滑动)，也可以用辅助顶紧机构3加压使滑动夹紧机构2向中间滑动达到需要的焊接压力(力的大小可以通过连杆上的刻度表算的)。
顶紧机构1可以为液压缸顶紧机构，辅助顶紧机构3可以为弹簧顶紧机构。
本发明中，滑动夹紧机构2和固定夹紧机构5采用V形支架、开合式结构，采用上方液压顶紧工件，由一侧打开式结构。滑动夹紧机构2于固定夹紧机构5之间通过顶紧机构1连接。
辅助顶紧机构3主要由弹簧、加压盘、连杆等组成。连杆的一端要固定在固定夹紧机构5上，中间打孔，用来安装圆锥销，避免了在加压时，连杆产生滑动，连杆的外侧用轴盖密封，在滑动夹紧机构2滑动过的地方，连杆设计成光杆状，连杆的另一端设计成螺纹状，类似于丝杠，连杆上刻有刻度，便于读取弹簧压紧的长度，如图4所示，连杆上安装加压盘和手柄，旋转手柄，加压盘在连杆上旋转，可用来压紧弹簧。
控制系统整个过程只对焊机总体开关，加热温度及时间，保温温度及时间，保护气体的通断，温度传感器等进行控制。具体控制方式为：在将管道放在焊机上以后，人工旋转弹簧加紧机构，把中间层放好加紧，然后开始对整个管子的焊接。打开电源，接通PLC控制器，按下开关，此时，PLC开始工作，开始检测温度传感器的数据，然后按下焊接开关，开始焊接，首先打开气体开关，对焊接部位进行通气，通2秒钟后开始用感应加热器对管子进行加热，一直加热到1200℃停止加热，并且顶紧液压缸也在进行工作，保持温度2分钟，然后冷却到室温，然后开始热处理，进行加热，即再加热到650℃调节感应加热器功率到最小功率，保温2分钟以后冷却到室温，完成一个接头的焊接。
I/O地址分配见下表1-1。
表1-lI/O设备的I/O表分配
本发明在能够完成夹紧对中的基础上，提出除了一套完整的顶紧机构，可以解决目前液压扩散焊顶紧力的问题，提高了焊接质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种管道液相扩散焊接夹紧对中装置，其特征在于，包括滑动机构，所述滑动机构的两端分别设有固定夹紧机构和滑动夹紧机构，中部设有焊接装置，所述固定夹紧机构与滑动夹紧机构之间连接有顶紧机构和辅助顶紧机构；
所述滑动夹紧机构和固定夹紧机构分别包括V形支架，所述V形支架上连接有半开式阀门，所述半开式阀门的一侧与所述V形支架的一侧铰接，所述半开式阀门的另一侧与所述V形支架的另一侧通过螺栓连接，所述半开式阀门的顶壁设有液压缸，所述液压缸的下端连接有夹紧卡爪。
2.根据权利要求1所述的管道液相扩散焊接夹紧对中装置，其特征在于，所述顶紧机构包括连接在所述滑动夹紧机构与固定夹紧机构之间的液压缸。
3.根据权利要求2所述的管道液相扩散焊接夹紧对中装置，其特征在于，所述辅助顶紧机构包括弹簧、加压盘、连杆，所述连杆的一端固定在所述固定夹紧机构上，另一端穿过所述滑动夹紧机构后设有螺纹，所述加压盘拧在螺纹上，所述弹簧设于所述滑动夹紧机构与加压盘之间。
4.根据权利要求3所述的管道液相扩散焊接夹紧对中装置，其特征在于，所述连杆上刻有刻度。
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