CN108500532A - 保温管焊接装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保温管焊接装置及焊接方法，焊管的两管口分别设有裸管，裸管以外均包覆有保温层和外护套，焊机的焊枪指向管口焊缝，焊机底座支撑在与焊管共轴线的焊机支撑圈上，焊机支撑圈的内周通过多个偏心支撑块支撑在焊管的裸管外周。焊机支撑圈的外圆周上设有沿周向延伸的环形齿圈，焊机支撑圈外圆周左右两侧的肩部分别设有环形行走轨道；焊机底座的下方安装有行走驱动轴，行走驱动轴上安装有与环形齿圈相啮合的小齿轮和沿环形行走轨道行走的行走滚轮。焊接前，调整两管的伴热槽及管口完全对齐，通过偏心支撑块调整轴向位置，使焊枪对准焊缝，焊枪角速度不变。该焊接装置可以在不切割保温层完成管道的焊接，极大缩短生产工期，提高生产效率。

Description

保温管焊接装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及一种管道焊接装置，尤其涉及一种保温管焊接装置；本发明还涉及一种保温管的焊接方法，属于管道施工技术领域。

背景技术

为保证管道的焊接质量，大型管道的焊接通常采用自动焊机进行焊接，自动焊机抱在焊管外周，焊枪指向管口，焊机绕焊管行进一周，焊枪即完成管口的焊接。对于每种公称直径的焊管，自动焊机均设定有配套的焊接参数，例如焊枪围绕管道轴线的旋转角速度等。

长输油管等为了降低介质的粘度，通常采用伴热措施，沿管道的全长度方向设有伴热槽，伴热槽中敷设有伴热带，管道的外周覆盖有保温层，保温层的外周包覆有保温层外护套。等管道焊接后在施工现场进行保温施工，不但工作量巨大，工期过长，且质量难以保证，因此长输油管等管道在生产车间即完成保温层及保温层外护套的安装。

由于管道需要在现场进行组对焊接，每根焊管的两端留出200mm左右供焊接使用。对于很多自动焊机，200mm的裸管过短，在裸管上安装自动焊机后，焊枪已越过管口的焊缝。传统的解决方法是，由现场施工人员将保温层及其护套切割掉一段，增加裸管的长度。如此造成了施工中的浪费，而且大尺寸的护套很难切割整齐，降低了施工质量，增加了补包保温层的工作量及成本，更为严重的是，极大延误了管道焊接的工程进度，生产效率极低。

发明内容

本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种保温管焊接装置，可以在不切割保温层的情况下，完成管道的焊接，极大缩短生产工期，提高生产效率。

为解决以上技术问题，本发明的一种保温管焊接装置，包括对焊管的管口进行电焊连接的焊机，所述焊管的两管口分别设有用于连接的裸管，所述裸管以外的部位均包覆有保温层，所述保温层的外周包覆有保温层外护套，所述焊管的外壁附着有与保温层等长的伴热槽，所述焊机的焊枪指向焊管的管口焊缝，所述焊机安装在焊机底座上，所述焊机底座支撑在焊机支撑圈上，所述焊机支撑圈为环形带状结构且与焊管共轴线，且焊机支撑圈的内周对称连接有多个偏心支撑块，各所述偏心支撑块分别支撑在焊管的裸管外周。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：焊机支撑圈不直接抱装在裸管上，以免焊枪越过焊缝时造成切割保温层；又由于保温层是轻质材料，保温层外护套是薄壁材料，无法承受在上面安装焊机支撑圈和焊机；本发明将焊机支撑圈通过偏心支撑块支撑在裸管上，一方面增大了焊机支撑圈的直径使之大于保温层外护套的直径，另一方面偏心支撑块的偏心使得支撑点位于裸管段时，固定在偏心支撑块上的焊机支撑圈可以越过裸管段到达保温层外护套的外周，这样不用切割保温层及其护套，就可以借用保温层外周的空间安装焊机支撑圈和焊机，从而保证焊机的焊枪能够对齐管口焊缝；焊机支撑圈及焊机底座虽然位于偏心支撑块的左侧，但焊机的前部机构及焊枪位于偏心支撑块的右侧，加上偏心支撑块的支撑面在裸管段具有一定的轴向长度，焊机整体的重心落在偏心支撑块的支撑面上，使得偏心支撑块及焊机支撑圈处于稳定平衡状态，不会发生倾覆。

作为本发明的改进，所述焊机支撑圈的外圆周上设有沿周向延伸的环形齿圈，所述焊机支撑圈外圆周左右两侧的肩部分别设有环形行走轨道；所述焊机底座的下方安装有行走驱动轴，所述行走驱动轴的轴线平行于所述焊机支撑圈的轴线，所述行走驱动轴上安装有小齿轮，所述小齿轮与所述环形齿圈相啮合，所述行走驱动轴的两端分别安装有行走滚轮，两所述行走滚轮分别支撑在所述环形行走轨道平行于焊机支撑圈轴线的圆周面上，两行走滚轮的内端面分别抵靠在所述环形行走轨道垂直于焊机支撑圈轴线的立面上。焊机启动后，驱动小齿轮转动，小齿轮沿环形齿圈啮合前进时，行走滚轮沿焊机支撑圈的环形行走轨道前进，环形行走轨道既为行走滚轮提供行走通道，其肩部的台阶又为两行走滚轮提供轴向定位，保证焊机绕焊管的轴线回转前进。

作为本发明的进一步改进，所述焊机支撑圈内圆周左右两侧的肩部分别设有环形扶正轨道，所述焊机底座下方的左右两侧分别安装有扶正轮轴，所述扶正轮轴的轴线均垂直于所述焊机支撑圈的轴线，所述扶正轮轴的下方分别安装有扶正滚轮，所述扶正滚轮的圆周面分别支撑在所述环形扶正轨道垂直于焊机支撑圈轴线的立面上。行走滚轮沿焊机支撑圈的环形行走轨道前进时，扶正滚轮从左右两侧相向夹在环形扶正轨道上，并沿环形扶正轨道的端面前进，使焊机底座获得多个方向的稳定支撑，避免在回转时发生晃动或倾斜，保证焊枪始终准确对准焊缝，确保焊接质量。

作为本发明的进一步改进，各所述偏心支撑块分别包括径向支撑块和轴向支撑块，所述径向支撑块的内端头支撑在焊管上，且径向支撑块的轴线垂直于焊机支撑圈轴线，所述轴向支撑块垂直连接在径向支撑块的外端头，所述轴向支撑块的轴线平行于所述焊机支撑圈轴线；所述轴向支撑块的自由端向远离管口的方向延伸，且延伸于所在焊管的保温层外护套的上方，所述焊机支撑圈的内周固定在所述轴向支撑块的外端面上。轴向支撑块垂直连接在径向支撑块的外端头使偏心支撑块呈现出L形的偏心结构，径向支撑块沿焊管的径向向外延伸，可以增大焊机支撑圈的半径，轴向支撑块沿焊管的轴向延伸，使得焊机支撑圈可以到达保温层外护套的上方，借助于保温层外护套的外周空间安装焊机，增大了焊机支撑圈与焊缝之间的轴向距离，使得焊枪对准焊缝得以实现。

作为本发明的进一步改进，所述焊机支撑圈的内周与所述轴向支撑块的外端面之间设有调整垫。调整垫制造成本极低，且制造、携带方便，可以制造多种厚度的调整垫，补偿焊机支撑圈的内周与偏心支撑块顶部之间的径向误差，避免制造多种尺寸的偏心支撑块与各种焊管及焊机支撑圈相配套，提高装置的利用率及装置在现场的适应能力，降低备件成本。

作为本发明的进一步改进，所述轴向支撑块及调整垫的左右方向的中部设有螺栓孔，所述螺栓孔的左右两侧对称设有定位销光孔；所述焊机支撑圈宽度方向的中部设有螺栓沉孔，所述螺栓沉孔的左右两侧对称设有定位销螺纹孔，螺纹圆柱销的螺纹端由内向外依次穿过所述轴向支撑块及调整垫的定位销光孔旋接在所述焊机支撑圈的定位销螺纹孔中；沉头螺栓由外向内依次穿过所述焊机支撑圈的螺栓沉孔、调整垫及轴向支撑块的螺栓孔将轴向支撑块、调整垫及焊机支撑圈固定连接，所述沉头螺栓的头部嵌于所述焊机支撑圈的螺栓沉孔中。先通过螺纹圆柱销将偏心支撑块连接在焊机支撑圈上，起到两者之间准确定位的作用；然后通过沉头螺栓将偏心支撑块紧固连接在焊机支撑圈上，沉头螺栓承载连接的主要负荷，沉头螺栓的头部嵌于焊机支撑圈的螺栓沉孔中，避免与焊机底座发生刮蹭。

作为本发明的进一步改进，所述径向支撑块的外端头设有燕尾槽，所述燕尾槽的轴线平行于所述焊机支撑圈轴线，所述轴向支撑块的固定端连接有向管口方向延伸的燕尾形插榫，所述燕尾形插榫插接在所述燕尾槽中，所述径向支撑块外端头的前侧或者后侧旋接有可以锁定燕尾形插榫的紧固螺钉。由于大直径焊管的规格很多，各个厂家的保温管预留的裸管段长度不一致，焊机的尺寸也不相同，因此对偏心支撑块的偏心距提出了不同的要求；本发明轴向支撑块的燕尾形插榫可以在径向支撑块的燕尾槽中左右平移，以调整轴向支撑块伸出径向支撑块的偏心距，调整到位后，通过紧固螺钉将两者锁定，如此制造一种规格的偏心支撑块，可以满足多种场合的需求，减少偏心支撑块和焊机支撑圈的制造和备货成本。

作为本发明的进一步改进，所述径向支撑块的内端头连接有呈八字形开口的大板簧，所述大板簧的两个支脚以焊管的直径为轴线对称支撑在焊管的圆周上，所述大板簧在左右方向的宽度大于所述径向支撑块在左右方向的宽度；所述大板簧的上方叠置有与大板簧等宽且呈八字形开口的小板簧，所述小板簧与大板簧的顶部共同连接在所述径向支撑块的内端头底部，所述小板簧的两个支脚压在所述大板簧两个支脚的腰部。大板簧的两个支脚以焊管的直径为轴线对称支撑在焊管的圆周上，使得径向支撑块的轴线垂直指向焊管的轴线，大板簧沿焊管轴向的宽度及呈八字形开口的两个支脚使得各偏心支撑块可以稳定支撑在焊管上，大板簧的弹性既可以为焊机支撑圈提供支撑力，又可以补偿偏心支撑块在径向上的尺寸误差，还可以补偿焊管在圆整度上的误差。大板簧两个支脚的腰部是最容易变形的部位，小板簧的两个支脚压在大板簧两个支脚的腰部可以增加整体的弹性支撑力，避免大板簧永久变形；当某些规格的焊管使大板簧的支撑显得过长时，可以拆掉大板簧，通过小板簧直接支撑在裸管上，使得偏心支撑块具有很强的适用性。

作为本发明的进一步改进，所述保温层面向焊接管口的环状端面覆盖有三个以上等分的环形防护罩，各所述环形防护罩的中部分别通过铆钉连接在L形连接片的竖边上，所述L形连接片的横边分别与磁铁块的顶面固定连接，所述磁铁块吸附在焊管的圆周上，所述磁铁块的顶面中部分别设有向上伸出的桩头，所述桩头的顶部分别铰接有拉环。由于保温层多为轻质发泡材料例如聚氨酯等，焊接时产生的火花如果飞溅到管口的保温层上，保温层将被烧坏，严重时会造成生产事故。本发明采用多个环形防护罩将暴露在管口的保温层端部覆盖住；各环形防护罩通过L形连接片连接在磁铁块上，磁铁块吸附在焊管的圆周上即使得环形防护罩获得固定，十分方便快捷。焊接下一个管口时，通过拉环将磁铁块拉离即可到下一道管口处重复使用。每个管口如果采用三个环形防护罩，则每个环形防护罩的圆心角在120°以上；每个管口如果采用四个环形防护罩，则每个环形防护罩的圆心角在90°以上。

本发明的另一个目的在于，提供一种保温管的焊接方法，可以极大缩短生产工期，提高生产效率，且焊接质量稳定可靠。

为解决以上技术问题，本发明的保温管的焊接方法，依次包括如下步骤：⑴将管道焊接内对口器置于基础保温管的内腔，将需要焊接的加接保温管吊运至与基础保温管对接的位置；⑵将各偏心支撑块连接在焊机支撑圈的内周，将各偏心支撑块支撑在基础保温管的裸管段上使焊机支撑圈位于保温层外护套的外周；⑶用吊带分别绕包在加接保温管两端的裸管段上，吊带的一端悬挂在吊车的吊钩上，吊带的另一端悬挂在手拉葫芦的挂物钩上，手拉葫芦的总挂钩通过钢丝绳也悬挂在吊车的吊钩上；⑷通过吊车调整加接保温管的位置使之与基础保温管共轴线，且管口相对；⑸通过在加接保温管两端同步拉动手拉葫芦，使加接保温管产生旋转，直至加接保温管的伴热槽与基础保温管的伴热槽共轴线；⑹启动管道焊接内对口器，将加接保温管的管口和基础保温管的管口完全对齐，然后将加接保温管两端的裸管段稳定支撑；⑺将焊机通过焊机底座安装在焊机支撑圈上，通过偏心支撑块调整焊机支撑圈的轴向位置，使焊机的焊枪对准管口的焊缝；⑻根据焊管的公称直径D，查询焊机的焊枪在焊接该焊管时的额定旋转角速度ω，测量焊机支撑圈的半径R，设定焊机在焊机支撑圈上的前进速度V=ωR，然后启动焊机及焊枪，焊机沿焊机支撑圈行走一周，焊枪完成管口焊缝整个圆周的焊接。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：①焊机支撑圈不直接抱装在裸管上，而是通过偏心支撑块支撑在裸管上，一方面增大了焊机支撑圈的直径使之大于保温层外护套的直径，另一方面偏心支撑块的偏心使得支撑点位于裸管段时，固定在偏心支撑块上的焊机支撑圈可以越过裸管段到达保温层外护套的外周，这样不用切割保温层及其护套，就可以借用保温层外周的空间安装焊机支撑圈和焊机，从而保证焊机的焊枪能够对齐管口焊缝。②焊机支撑圈及焊机底座虽然位于偏心支撑块的左侧，但焊机的前部机构及焊枪位于偏心支撑块的右侧，加上偏心支撑块的支撑面在裸管段具有一定的轴向长度，焊机整体的重心落在偏心支撑块的支撑面上，使得偏心支撑块及焊机支撑圈处于稳定平衡状态，不会发生倾覆。③通过手拉葫芦可以很方便地转动加接保温管，直至加接保温管的伴热槽与基础保温管的伴热槽对齐，使得伴热槽的连接十分方便，并且可以保证伴热带在伴热槽中穿行顺畅。④本发明的焊接方法不用切割保温层及其护套，一个班组每天可以完成60道以上管道的焊接，极大提高了施工效率，缩短了工期；而且施工质量远高于传统工法。⑤降低了裸管段补包保温层及保温层外护套的成本，可以保证补包后的保温质量。⑥在增大焊机支撑圈直径的情况下，仍保证焊枪以额定旋转角速度ω沿焊缝前进，确保焊接质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明保温管焊接装置的主视图。

图2为图1的左视图。

图3为图1中偏心偏心支撑块第一种实施方式的主视图。

图4为图3的左视图。

图5为图1中偏心偏心支撑块第二种实施方式的主视图。

图6为图5的左视图。

图7为图2中管口部位的局部放大图。

图8为图2中A部位的放大图。

图9为图7中另一种实施例的工作状态图。

图10为管口保温层的防护示意图。

图11为图10中沿B-B的剖视放大图。

图中：1.焊管；1a.保温层；1b.保温层外护套；1c.伴热槽；2.焊机；2a.焊机底座；2b.行走驱动轴；2c.小齿轮；2d.行走滚轮；2e.扶正滚轮；2f.焊枪；3.焊机支撑圈；3a.环形齿圈；3b.环形行走轨道；3c.环形扶正轨道；4.偏心支撑块；4a.径向支撑块；4b.轴向支撑块；4b1.燕尾形插榫；4c.大板簧；4d.小板簧；4e.紧固螺钉；4f.螺纹圆柱销；4g.沉头螺栓；5.调整垫；6.环形防护罩；6a.L形连接片；6b.磁铁块；6c.桩头；6d.拉环。

具体实施方式

如图1至图9所示，本发明的保温管焊接装置包括对焊管1的管口进行电焊连接的焊机2，焊管1的两管口分别设有用于连接的裸管，裸管以外的部位均包覆有保温层1a，保温层1a的外周包覆有保温层外护套1b，焊管1的外壁附着有与保温层1a等长的伴热槽1c，焊机2的焊枪2f指向焊管1的管口焊缝，焊机2安装在焊机底座2a上，焊机底座2a支撑在焊机支撑圈3上，焊机支撑圈3为环形带状结构且与焊管1共轴线，且焊机支撑圈3的内周对称连接有多个偏心支撑块4，各偏心支撑块4分别支撑在焊管1的裸管外周。

焊机支撑圈3不直接抱装在裸管上，以免焊枪2f越过焊缝时造成切割保温层1a；又由于保温层1a是轻质材料，保温层外护套1b是薄壁材料，无法承受在上面安装焊机支撑圈3和焊机2；本发明将焊机支撑圈3通过偏心支撑块4支撑在裸管上，一方面增大了焊机支撑圈3的直径使之大于保温层外护套1b的直径，另一方面偏心支撑块4的偏心使得支撑点位于裸管段时，固定在偏心支撑块4上的焊机支撑圈3可以越过裸管段到达保温层外护套1b的外周，这样不用切割保温层1a及其护套，就可以借用保温层1a外周的空间安装焊机支撑圈3和焊机2，从而保证焊机2的焊枪2f能够对齐管口焊缝；焊机支撑圈3及焊机底座2a虽然位于偏心支撑块4的左侧，但焊机2的前部机构及焊枪2f位于偏心支撑块4的右侧，加上偏心支撑块4的支撑面在裸管段具有一定的轴向长度，焊机2整体的重心落在偏心支撑块4的支撑面上，使得偏心支撑块4及焊机支撑圈3处于稳定平衡状态，不会发生倾覆。

如图2、图7至图9所示，焊机支撑圈3的外圆周上设有沿周向延伸的环形齿圈3a，焊机支撑圈3外圆周左右两侧的肩部分别设有环形行走轨道3b；焊机底座2a的下方安装有行走驱动轴2b，行走驱动轴2b的轴线平行于焊机支撑圈3的轴线，行走驱动轴2b上安装有小齿轮2c，小齿轮2c与环形齿圈3a相啮合，行走驱动轴2b的两端分别安装有行走滚轮2d，两行走滚轮2d分别支撑在环形行走轨道3b平行于焊机支撑圈轴线的圆周面上，两行走滚轮2d的内端面分别抵靠在环形行走轨道3b垂直于焊机支撑圈轴线的立面上。焊机2启动后，驱动小齿轮2c转动，小齿轮2c沿环形齿圈3a啮合前进时，行走滚轮2d沿焊机支撑圈3的环形行走轨道3b前进，环形行走轨道3b既为行走滚轮2d提供行走通道，其肩部的台阶又为两行走滚轮2d提供轴向定位，保证焊机绕焊管的轴线回转前进。

如图2、图7至图9所示，焊机支撑圈3内圆周左右两侧的肩部分别设有环形扶正轨道3c，焊机底座2a下方的左右两侧分别安装有扶正轮轴，扶正轮轴的轴线均垂直于焊机支撑圈3的轴线，扶正轮轴的下方分别安装有扶正滚轮2e，扶正滚轮2e的圆周面分别支撑在环形扶正轨道3c垂直于焊机支撑圈轴线的立面上。行走滚轮2d沿焊机支撑圈3的环形行走轨道3b前进时，扶正滚轮2e从左右两侧相向夹在环形扶正轨道3c上，并沿环形扶正轨道3c的端面前进，使焊机底座2a获得多个方向的稳定支撑，避免在回转时发生晃动或倾斜，保证焊枪2f始终准确对准焊缝，确保焊接质量。

如图3、图4所示，各偏心支撑块4分别包括径向支撑块4a和轴向支撑块4b，径向支撑块4a的内端头支撑在焊管上，且径向支撑块4a的轴线垂直于焊机支撑圈轴线，轴向支撑块4b垂直连接在径向支撑块4a的外端头，轴向支撑块4b的轴线平行于焊机支撑圈轴线；轴向支撑块4b的自由端向远离管口的方向延伸，且延伸于所在焊管的保温层外护套1b的上方，焊机支撑圈3的内周固定在轴向支撑块4b的外端面上。轴向支撑块4b垂直连接在径向支撑块4a的外端头使偏心支撑块4呈现出L形的偏心结构，径向支撑块4a沿焊管的径向向外延伸，可以增大焊机支撑圈3的半径，轴向支撑块4b沿焊管的轴向延伸，使得焊机支撑圈3可以到达保温层外护套1b的上方，借助于保温层外护套1b的外周空间安装焊机2，增大了焊机支撑圈3与焊缝之间的轴向距离，使得焊枪2f对准焊缝得以实现。

如图9所示，焊机支撑圈3的内周与轴向支撑块4b的外端面之间设有调整垫5。调整垫5制造成本极低，且制造、携带方便，可以制造多种厚度的调整垫5，补偿焊机支撑圈3的内周与偏心支撑块4顶部之间的径向误差，避免制造多种尺寸的偏心支撑块4与各种焊管及焊机支撑圈3相配套，提高装置的利用率及装置在现场的适应能力，降低备件成本。

轴向支撑块4b及调整垫5的左右方向的中部设有螺栓孔，螺栓孔的左右两侧对称设有定位销光孔；焊机支撑圈3宽度方向的中部设有螺栓沉孔，螺栓沉孔的左右两侧对称设有定位销螺纹孔，螺纹圆柱销4f的螺纹端由内向外依次穿过轴向支撑块4b及调整垫5的定位销光孔旋接在焊机支撑圈3的定位销螺纹孔中；沉头螺栓4g由外向内依次穿过焊机支撑圈3的螺栓沉孔、调整垫5及轴向支撑块4b的螺栓孔将轴向支撑块4b、调整垫5及焊机支撑圈3固定连接，沉头螺栓4g的头部嵌于焊机支撑圈3的螺栓沉孔中。先通过螺纹圆柱销4f将偏心支撑块4连接在焊机支撑圈3上，起到两者之间准确定位的作用；然后通过沉头螺栓4g将偏心支撑块4紧固连接在焊机支撑圈3上，沉头螺栓4g承载连接的主要负荷，沉头螺栓4g的头部嵌于焊机支撑圈3的螺栓沉孔中，避免与焊机底座2a发生刮蹭。

径向支撑块4a的外端头设有燕尾槽，燕尾槽的轴线平行于焊机支撑圈轴线，轴向支撑块4b的固定端连接有向管口方向延伸的燕尾形插榫4b1，燕尾形插榫4b1插接在燕尾槽中，径向支撑块4a外端头的前侧或者后侧旋接有可以锁定燕尾形插榫4b1的紧固螺钉4e。由于大直径焊管的规格很多，各个厂家的保温管预留的裸管段长度不一致，焊机的尺寸也不相同，因此对偏心支撑块4的偏心距提出了不同的要求；本发明轴向支撑块4b的燕尾形插榫4b1可以在径向支撑块4a的燕尾槽中左右平移，以调整轴向支撑块4b伸出径向支撑块4a的偏心距，调整到位后，通过紧固螺钉4e将两者锁定，如此制造一种规格的偏心支撑块，可以满足多种场合的需求，减少偏心支撑块4和焊机支撑圈3的制造和备货成本。

如图3、图4所示，径向支撑块4a的内端头连接有呈八字形开口的大板簧4c，大板簧4c的两个支脚以焊管的直径为轴线对称支撑在焊管的圆周上，大板簧4c在左右方向的宽度大于径向支撑块4a在左右方向的宽度。

如图5、图6所示，大板簧4c的上方可以叠置有与大板簧4c等宽且呈八字形开口的小板簧4d，小板簧4d与大板簧4c的顶部共同连接在径向支撑块4a的内端头底部，小板簧4d的两个支脚压在大板簧4c两个支脚的腰部。

大板簧4c的两个支脚以焊管的直径为轴线对称支撑在焊管的圆周上，使得径向支撑块4a的轴线垂直指向焊管的轴线，大板簧4c沿焊管轴向的宽度及呈八字形开口的两个支脚使得各偏心支撑块4可以稳定支撑在焊管上，大板簧4c的弹性既可以为焊机支撑圈3提供支撑力，又可以补偿偏心支撑块4在径向上的尺寸误差，还可以补偿焊管在圆整度上的误差。大板簧4c两个支脚的腰部是最容易变形的部位，小板簧4d的两个支脚压在大板簧4c两个支脚的腰部可以增加整体的弹性支撑力，避免大板簧4c永久变形；当某些规格的焊管使大板簧4c的支撑显得过长时，可以拆掉大板簧4c，通过小板簧4d直接支撑在裸管上，使得偏心支撑块4具有很强的适用性。

如图10、图11所示，保温层1a面向焊接管口的环状端面覆盖有三个以上等分的环形防护罩6，各环形防护罩6的中部分别通过铆钉连接在L形连接片6a的竖边上，L形连接片6a的横边分别与磁铁块6b的顶面固定连接，磁铁块6b吸附在焊管的圆周上，磁铁块6b的顶面中部分别设有向上伸出的桩头6c，桩头6c的顶部分别铰接有拉环6d。

本发明采用多个环形防护罩6将暴露在管口的保温层1a端部覆盖住；各环形防护罩6通过L形连接片6a连接在磁铁块6b上，磁铁块6b吸附在焊管的圆周上即使得环形防护罩6获得固定，十分方便快捷。焊接下一个管口时，通过拉环6d将磁铁块6b拉离即可到下一道管口处重复使用。每个管口如果采用三个环形防护罩6，则每个环形防护罩6的圆心角在120°以上；每个管口如果采用四个环形防护罩6，则每个环形防护罩6的圆心角在90°以上。

本发明的保温管的焊接方法，依次包括如下步骤：⑴将管道焊接内对口器置于基础保温管的内腔，将需要焊接的加接保温管吊运至与基础保温管对接的位置；⑵将各偏心支撑块4连接在焊机支撑圈3的内周，将各偏心支撑块4支撑在基础保温管的裸管段上使焊机支撑圈3位于保温层外护套1b的外周；⑶用吊带分别绕包在加接保温管两端的裸管段上，吊带的一端悬挂在吊车的吊钩上，吊带的另一端悬挂在手拉葫芦的挂物钩上，手拉葫芦的总挂钩通过钢丝绳也悬挂在吊车的吊钩上；⑷通过吊车调整加接保温管的位置使之与基础保温管共轴线，且管口相对；⑸通过在加接保温管两端同步拉动手拉葫芦，使加接保温管产生旋转，直至加接保温管的伴热槽1c与基础保温管的伴热槽1c共轴线；⑹启动管道焊接内对口器，将加接保温管的管口和基础保温管的管口完全对齐，然后将加接保温管两端的裸管段稳定支撑；⑺将焊机通过焊机底座2a安装在焊机支撑圈3上，通过偏心支撑块4调整焊机支撑圈3的轴向位置，使焊机的焊枪2f对准管口的焊缝；⑻根据焊管的公称直径D，查询焊机的焊枪2f在焊接该焊管时的额定旋转角速度ω，测量焊机支撑圈3的半径R，设定焊机在焊机支撑圈3上的前进速度V=ωR，然后启动焊机及焊枪2f，焊机沿焊机支撑圈3行走一周，焊枪2f完成管口焊缝整个圆周的焊接。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种保温管焊接装置，包括对焊管的管口进行电焊连接的焊机，所述焊管的两管口分别设有用于连接的裸管，所述裸管以外的部位均包覆有保温层，所述保温层的外周包覆有保温层外护套，所述焊管的外壁附着有与保温层等长的伴热槽，所述焊机的焊枪指向焊管的管口焊缝，其特征在于，所述焊机安装在焊机底座上，所述焊机底座支撑在焊机支撑圈上，所述焊机支撑圈为环形带状结构且与焊管共轴线，且焊机支撑圈的内周对称连接有多个偏心支撑块，各所述偏心支撑块分别支撑在焊管的裸管外周。

2.根据权利要求1所述的保温管焊接装置，其特征在于，所述焊机支撑圈的外圆周上设有沿周向延伸的环形齿圈，所述焊机支撑圈外圆周左右两侧的肩部分别设有环形行走轨道；所述焊机底座的下方安装有行走驱动轴，所述行走驱动轴的轴线平行于所述焊机支撑圈的轴线，所述行走驱动轴上安装有小齿轮，所述小齿轮与所述环形齿圈相啮合，所述行走驱动轴的两端分别安装有行走滚轮，两所述行走滚轮分别支撑在所述环形行走轨道平行于焊机支撑圈轴线的圆周面上，两行走滚轮的内端面分别抵靠在所述环形行走轨道垂直于焊机支撑圈轴线的立面上。

3.根据权利要求2所述的保温管焊接装置，其特征在于，所述焊机支撑圈内圆周左右两侧的肩部分别设有环形扶正轨道，所述焊机底座下方的左右两侧分别安装有扶正轮轴，所述扶正轮轴的轴线均垂直于所述焊机支撑圈的轴线，所述扶正轮轴的下方分别安装有扶正滚轮，所述扶正滚轮的圆周面分别支撑在所述环形扶正轨道垂直于焊机支撑圈轴线的立面上。

4.根据权利要求1所述的保温管焊接装置，其特征在于，各所述偏心支撑块分别包括径向支撑块和轴向支撑块，所述径向支撑块的内端头支撑在焊管上，且径向支撑块的轴线垂直于焊机支撑圈轴线，所述轴向支撑块垂直连接在径向支撑块的外端头，所述轴向支撑块的轴线平行于所述焊机支撑圈轴线；所述轴向支撑块的自由端向远离管口的方向延伸，且延伸于所在焊管的保温层外护套的上方，所述焊机支撑圈的内周固定在所述轴向支撑块的外端面上。

5.根据权利要求4所述的保温管焊接装置，其特征在于，所述焊机支撑圈的内周与所述轴向支撑块的外端面之间设有调整垫。

6.根据权利要求5所述的保温管焊接装置，其特征在于，所述轴向支撑块及调整垫的左右方向的中部设有螺栓孔，所述螺栓孔的左右两侧对称设有定位销光孔；所述焊机支撑圈宽度方向的中部设有螺栓沉孔，所述螺栓沉孔的左右两侧对称设有定位销螺纹孔，螺纹圆柱销的螺纹端由内向外依次穿过所述轴向支撑块及调整垫的定位销光孔旋接在所述焊机支撑圈的定位销螺纹孔中；沉头螺栓由外向内依次穿过所述焊机支撑圈的螺栓沉孔、调整垫及轴向支撑块的螺栓孔将轴向支撑块、调整垫及焊机支撑圈固定连接，所述沉头螺栓的头部嵌于所述焊机支撑圈的螺栓沉孔中。

7.根据权利要求4所述的保温管焊接装置，其特征在于，所述径向支撑块的外端头设有燕尾槽，所述燕尾槽的轴线平行于所述焊机支撑圈轴线，所述轴向支撑块的固定端连接有向管口方向延伸的燕尾形插榫，所述燕尾形插榫插接在所述燕尾槽中，所述径向支撑块外端头的前侧或者后侧旋接有可以锁定燕尾形插榫的紧固螺钉。

8.根据权利要求4所述的保温管焊接装置，其特征在于，所述径向支撑块的内端头连接有呈八字形开口的大板簧，所述大板簧的两个支脚以焊管的直径为轴线对称支撑在焊管的圆周上，所述大板簧在左右方向的宽度大于所述径向支撑块在左右方向的宽度；所述大板簧的上方叠置有与大板簧等宽且呈八字形开口的小板簧，所述小板簧与大板簧的顶部共同连接在所述径向支撑块的内端头底部，所述小板簧的两个支脚压在所述大板簧两个支脚的腰部。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的保温管焊接装置，其特征在于，所述保温层面向焊接管口的环状端面覆盖有三个以上等分的环形防护罩，各所述环形防护罩的中部分别通过铆钉连接在L形连接片的竖边上，所述L形连接片的横边分别与磁铁块的顶面固定连接，所述磁铁块吸附在焊管的圆周上，所述磁铁块的顶面中部分别设有向上伸出的桩头，所述桩头的顶部分别铰接有拉环。

10.一种采用权利要求9所述的保温管焊接装置进行保温管焊接的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴将管道焊接内对口器置于基础保温管的内腔，将需要焊接的加接保温管吊运至与基础保温管对接的位置；⑵将各偏心支撑块连接在焊机支撑圈的内周，将各偏心支撑块支撑在基础保温管的裸管段上使焊机支撑圈位于保温层外护套的外周；⑶用吊带分别绕包在加接保温管两端的裸管段上，吊带的一端悬挂在吊车的吊钩上，吊带的另一端悬挂在手拉葫芦的挂物钩上，手拉葫芦的总挂钩通过钢丝绳也悬挂在吊车的吊钩上；⑷通过吊车调整加接保温管的位置使之与基础保温管共轴线，且管口相对；⑸通过在加接保温管两端同步拉动手拉葫芦，使加接保温管产生旋转，直至加接保温管的伴热槽与基础保温管的伴热槽共轴线；⑹启动管道焊接内对口器，将加接保温管的管口和基础保温管的管口完全对齐，然后将加接保温管两端的裸管段稳定支撑；⑺将焊机通过焊机底座安装在焊机支撑圈上，通过偏心支撑块调整焊机支撑圈的轴向位置，使焊机的焊枪对准管口的焊缝；⑻根据焊管的公称直径D，查询焊机的焊枪在焊接该焊管时的额定旋转角速度ω，测量焊机支撑圈的半径R，设定焊机在焊机支撑圈上的前进速度V=ωR，然后启动焊机及焊枪，焊机沿焊机支撑圈行走一周，焊枪完成管口焊缝整个圆周的焊接。