CN109571040A - 立式螺旋焊接罐的生产装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式螺旋焊接罐的生产装置及生产方法，包括安装平台、开卷机、成型机、咬口机和焊接机，安装平台用来承载螺旋上升的卷罐侧壁，首先开卷机将成卷金属卷板展开并导入至成型机，然后通过成型机将金属卷板从开卷机上拉出来同时将板材其中一端轧制成折型面并按照卷罐直径将板材弯曲，再用咬合机将板材相对位置进行固定咬合，最后通过焊接机进行自动焊接。通过上述方式，本发明立式螺旋焊接罐的生产装置及生产方法的自动化程度和罐体制作的连续性大大提高，能够达到在不移动设备前提下实现罐体的连续制作，增加罐体焊接处强度，减少焊缝，保证整个罐体的承压更均匀，降低罐体破损率，延长罐体使用周期。

Description

立式螺旋焊接罐的生产装置及生产方法

技术领域

本发明涉及储罐技术领域，特别是涉及一种立式螺旋焊接罐的生产装置及生产方法。

背景技术

当前石油化工、建筑、粮食、环保等领域使用的大型焊接罐，大都采用金属板材拼装焊接工艺。将每张金属板材按一定的弧度压弯成型后，一块一块进行人工对接焊接而成。

采用上述生产方式生产出来的罐体焊缝长、成本高、焊接完成后的罐体承压不均匀，整个罐体的制作效率和自动化程度很低，制作过程中需要不停地移动设备，大大影响了罐体制作的连续性，容易影响罐体的使用周期。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种立式螺旋焊接罐的生产装置及生产方法，自动化程度和罐体制作的连续性大大提高，达到在不移动设备前提下实现罐体的连续制作，增加罐体焊接处的强度，减少了焊缝，保证整个罐体的承压更均匀，降低了罐体的破损率，延长了罐体的使用周期。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种立式螺旋焊接罐的生产装置，包括：

安装平台，沿着立式卷罐的外周环向均匀分布，用来承载螺旋上升卷罐侧壁；

开卷机，布置在立式卷罐的内部空间，将成卷的金属卷板进行展开并导入至成型机；

成型机，布置在开卷机的输出端，将金属卷板从开卷机上拉出来，把金属卷板宽度方向的其中一端轧制成折型面，金属卷板的另一端形成罐体端面，同时根据立式卷罐的直径对金属卷板进行弯曲，形成成型板带，成型板带在安装平台的支撑下螺旋上升；

咬口机，将第一成型板带的折型面和与其相邻的第二成型板带的端面叠加咬合实现成型板带相对位置的咬合固定；

焊接机，成型板带在安装平台内转动一周后通过焊接机沿着成型板带的螺旋方向在成型板带的咬合固定处进行自动焊接。

在本发明一个较佳实施例中，安装平台包括间隔布置的承载支架和调节框架，承载支架沿着立式卷罐的外周环向均匀分布，相邻的承载支架之间通过可调节框架进行连接；

承载支架包括立柱、托轮支架和托轮，托轮与立柱通过托轮支架进行连接，托轮活动安装在托轮支架上，托轮在托轮支架的驱动下沿着立柱的竖直方向可进行上下升降调节。

在本发明一个较佳实施例中，托轮沿其轴向具有一中心线，托轮的中心线与立柱的竖向中心线之间呈角度设置，托轮的上沿面与立柱内面之间的水平距离为0~200mm；

托轮可用来承载由金属卷板螺旋上升形成的卷罐侧壁，相邻托轮连线的倾斜角与金属卷板的倾斜角一致。

在本发明一个较佳实施例中，开卷机上布置有对其进行支撑的管状支腿，管状支腿的高度可进行调节，开卷机的高度与成型机上金属卷板的入口高度相配合，通过调节管状支腿的高度来实现对开卷机高度的调节。

在本发明一个较佳实施例中，成型机包括沿着成型机的输入方向至输出方向均匀布置的多道成型辊，成型辊对金属卷板的折弯角度可进行调节，每一道成型辊由一个相配合的成型电机进行驱动，每一道成型辊包括相对设置的上成型辊和下成型辊，

成型机中的多道成型辊通过电机带动后直接将金属卷板从开卷机上拉出来，金属卷板依次通过每一道成型辊中的上成型辊和下成型辊之间，以对金属卷板宽度方向的其中一端进行折弯，同时根据金属卷罐的直径金属卷板进行弯曲，形成成型板带。

在本发明一个较佳实施例中，相邻的上成型辊连线的弯曲弧度与金属卷板的弯曲弧度一致，相邻的下成型辊连线的弯曲弧度与金属卷板的弯曲弧度一致。

在本发明一个较佳实施例中，咬口机包括沿着咬口机的输入方向至输出方向均匀布置的多道咬合用压轮，咬口机中咬合用压轮外缘的投影垂线与立式卷罐的投影圆相重合，

每一道咬合用压轮由一个相配合的咬合电机进行驱动，每一道咬合用压轮包括相对设置的上压轮和下压轮，

由成型机输出的成型板带输入咬口机并向前推动，成型板带依次通过每一道咬合用压轮中的上压轮和下压轮，以对成型板带的折弯位置进行相对固定咬合。

在本发明一个较佳实施例中，咬口机的后部还布置有定距片，通过设置大小不同的定距片可以实现相邻压轮间距的调节，实现咬口机整机直径的调整。

在本发明一个较佳实施例中，焊接机对成型板带的咬合位置进行焊接，焊接方式为对接双面焊或搭接双面焊。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种立式螺旋焊接罐的生产方法，包括如下步骤：

a、将制造立式卷罐的承载支架、调节框架、开卷机、成型机、咬口机和焊接机运输至施工现场，将承载支架和调节框架相连形成安装平台；

b、将开卷机布置在安装平台的内部空间，通过开卷机对金属卷板进行展开并导入至成型机；

c、成型机将金属卷板从开卷机上拉出来，通过成型机内部的成型辊对金属卷板宽度方向的其中一端进行轧制折弯，同时根据立式卷罐的直径对金属卷板进行弯曲形成成型板带，成型板带在安装平台中承载支架的支撑下螺旋上升；

d、成型板带输入咬口机并向前推动，成型板带依次通过每一道咬合用压轮中的上压轮和下压轮，以对成型板带的折弯位置进行相对咬合固定；

e、成型板带在安装平台内转动一周后通过焊接机沿着成型板带的螺旋方向在成型板带的咬合固定处进行自动焊接，承载支架上的托轮可以提升成型板带的高度，并对成型板带进行周期循环，直到上升到罐体高度。

本发明的有益效果是：本发明立式螺旋焊接罐的生产装置及生产方法的自动化程度和罐体制作的连续性大大提高，达到在不移动设备前提下实现罐体的连续制作，增加罐体焊接处的强度，减少了焊缝，保证整个罐体的承压更均匀，降低了罐体的破损率，延长了罐体的使用周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的立式螺旋焊接罐的生产装置一较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明的立式螺旋焊接罐的生产装置中承载支架的结构示意图；

图3是本发明的立式螺旋焊接罐的生产装置中调节框架的结构示意图；

图4是本发明的立式螺旋焊接罐的生产装置中开卷机的结构示意图；

图5是本发明的立式螺旋焊接罐的生产装置中成型机的结构示意图；

图6是本发明的立式螺旋焊接罐的生产装置中咬口机的结构示意图；

图7是本发明实施例二中咬合机中压轮结构的示意图；

图8是本发明实施例二中第一成型板带和第二成型板带焊接结构示意图；

图9是本发明实施例三中咬合机中压轮结构的示意图；

图10是本发明实施例三中第一成型板带和第二成型板带焊接结构示意图；

附图中各部件的标记如下：100、承载支架，101、立柱，102、托轮支架，103和托轮，104、中心线，105、竖向中心线，106、上沿面，107、立柱内面，200、调节框架，300、开卷机，301、管状支腿，400、成型机，401、上成型辊，402、下成型辊，403、成型电机，500、咬口机，501、上压轮，502、下压轮，503、咬合电机，504、定距片，600、焊接机，700、立式卷罐，701、卷罐侧壁，800、金属卷板，801、第一成型板带，802、第二成型板带，803、罐体面，804、折型面，805、圆弧过渡折型面，806、角焊缝，807、平对接焊缝，808、角焊缝，809、平角角焊缝。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图10，本发明实施例包括：

实施例一

一种立式螺旋焊接罐的生产装置，包括：安装平台、开卷机300、成型机400、咬口机500和焊接机600，其中安装平台沿着立式卷罐700的外周环向均匀分布，用来承载螺旋上升卷罐侧壁701。

安装平台包括间隔布置的承载支架100和调节框架200，承载支架100沿着立式卷罐700的外周环向均匀分布，相邻的承载支架100之间通过调节框架200进行连接。

承载支架100包括立柱101、托轮支架102和托轮103，托轮103与立柱101通过托轮支架102进行连接，托轮103活动安装在托轮支架102上，托轮103在托轮支架102的驱动下沿着立柱101的竖直方向可进行上下升降调节。

托轮103沿其轴向具有一中心线104，托轮103的中心线104与立柱101的竖向中心线105之间呈角度设置，托轮103的上沿面106与立柱内面107之间的水平距离为0~200mm。

托轮103可用来承载由金属卷板800螺旋上升形成的卷罐侧壁701，相邻托轮103连线的倾斜角与金属卷板800的倾斜角一致。

开卷机300布置在立式卷罐700的内部空间，将成卷的金属卷板800进行展开并导入至成型机400。开卷机300上布置有对其进行支撑的管状支腿301，开卷机300的高度通过管状支腿301进行调整，高度以金属卷板800能够顺利进入成型机400为准。

具体地，管状支腿301的高度可进行调节，开卷机300的高度与成型机400上金属卷板800的入口高度相配合，通过调节管状支腿301的高度来实现对开卷机300高度的调节。

成型机400布置在开卷机300的输出端，将金属卷板800从开卷机300上拉出来，把金属卷板800宽度方向的其中一端轧制成折型面，金属卷板800的另一端形成罐体端面，同时根据立式卷罐700的直径对金属卷板800进行弯曲，形成成型板带，成型板带在安装平台的支撑下螺旋上升。

具体地，成型机400包括沿着成型机400的输入方向至输出方向均匀布置的多道成型辊，成型辊对金属卷板800的折弯角度可进行调节，每一道成型辊由一个相配合的成型电机403进行驱动，每一道成型辊包括相对设置的上成型辊401和下成型辊402。

成型机400中的多道成型辊通过成型电机403带动后直接将金属卷板800从开卷机300上拉出来，金属卷板800依次通过每一道成型辊中的上成型辊401和下成型辊402之间，以对金属卷板800宽度方向的其中一端进行轧制折弯。

相邻的上成型辊401连线的弯曲弧度与金属卷板800的弯曲弧度一致，相邻的下成型辊402连线的弯曲弧度与金属卷板800的弯曲弧度一致，成型机400中的多道成型辊根据立式卷罐700的直径同时对金属卷板800进行弯曲，形成成型板带。

咬口机500包括沿着咬口机500的输入方向至输出方向均匀布置的多道咬合用压轮，通过咬合用压轮将第一成型板带的罐体面和与其相邻的第二成型板带的折型面叠加咬合实现成型板带相对位置的咬合固定。

具体地，咬口机500中咬合用压轮外缘的投影垂线与画好的立式卷罐的投影圆相重合，能够成型板带按照立式卷罐700的直径进行咬合。

每一道咬合用压轮由一个相配合的咬合电机503进行驱动，每一道咬合用压轮包括相对设置的上压轮501和下压轮502，由成型机400输出的成型板带输入咬口机并向前推动，成型板带依次通过每一道咬合用压轮中的上压轮501和下压轮502，以对成型板带的折弯位置进行相对固定咬合。

咬口机500的后部还布置有定距片504，通过设置大小不同的定距片504可以实现相邻压轮间距的调节，实现咬口机整机直径的调整。

焊接机600对成型板带的咬合位置进行焊接，焊接方式为对接双面焊或搭接双面焊。

成型板带在承载支架100内的托轮103转动一周后，通过焊接机600沿着成型板带的螺旋方向在成型板带的咬合固定处进行自动焊接。其中通过承载支架100上的托轮103可以提升成型板带的高度，并对成型板带进行周期循环，直到上升到罐体高度。

实施例二

一种立式螺旋焊接罐的生产装置，包括：安装平台、开卷机300、成型机400、咬口机500和焊接机600，其中安装平台沿着立式卷罐700的外周环向均匀分布，用来承载螺旋上升卷罐侧壁701。

本实施例中金属卷板800依次通过每一道成型辊中的上成型辊401和下成型辊402之间，沿着金属卷板800宽度方向的其中一端直接进行折弯，其中折弯处的折弯角度为60~90°。

咬口机500包括沿着咬口机500的输入方向至输出方向均匀布置的多道咬合用压轮，通过咬合用压轮将第一成型板带801的罐体面803和与其相邻的第二成型板带802的折型面804叠加咬合实现成型板带相对位置的咬合固定。

每一道咬合用压轮由一个相配合的咬合电机503进行驱动，每一道咬合用压轮包括相对设置的上压轮501和下压轮502，上压轮501与第一成型板带801的罐体面803的内壁相贴合，下压轮502与第二成型板带802的折型面804的内壁相贴合。

由成型机400输出的成型板带输入咬口机并向前推动，成型板带依次通过每一道咬合用压轮中的上压轮501和下压轮502，以对第一成型板带的罐体面和第二成型板带的折型面进行相对固定咬合。

第一成型板带801的罐体面803与第二成型板带802的折型面804在咬合连接处采用对接双面焊，其中罐体部一面为角焊缝806，另一面为平对接焊缝807，增加焊接处的强度，减少了焊缝，保证整个罐体的承压更均匀，

实施例三

一种立式螺旋焊接罐的生产装置，包括：安装平台、开卷机300、成型机400、咬口机500和焊接机600，其中安装平台沿着立式卷罐700的外周环向均匀分布，用来承载螺旋上升卷罐侧壁701。

本实施例中金属卷板800依次通过每一道成型辊中的上成型辊401和下成型辊402之间，沿着金属卷板800宽度方向的其中一端通过圆弧过渡后再进行折弯，其中折弯处的折弯角度为60~90°。

咬口机500包括沿着咬口机500的输入方向至输出方向均匀布置的多道咬合用压轮，通过咬合用压轮将第一成型板带801的罐体面803和与其相邻的第二成型板带802的圆弧过渡折型面804叠加咬合实现成型板带相对位置的咬合固定。

每一道咬合用压轮由一个相配合的咬合电机503进行驱动，每一道咬合用压轮包括相对设置的上压轮501和下压轮502，上压轮501与第一成型板带801的罐体面803的内壁相贴合，下压轮502与第二成型板带802的圆弧过渡折型面804的内壁相贴合。

由成型机400输出的成型板带输入咬口机并向前推动，成型板带依次通过每一道咬合用压轮中的上压轮501和下压轮502，以对第一成型板带801的罐体面803和第二成型板带802的圆弧过渡折型面804进行相对固定咬合。

第一成型板带801的罐体面803与第二成型板带802的圆弧过渡折型面804在咬合连接处采用搭接焊，其中罐体部一面为角焊缝808，另一面为平角角焊缝809，增加焊接处的强度，减少了焊缝，保证整个罐体的承压更均匀。

实施例四

一种立式螺旋焊接罐的生产方法，包括如下步骤：

a、将制造立式卷罐700的承载支架100、调节框架200、开卷机300、成型机400、咬口机500和焊接机600运输至施工现场，将承载支架100和调节框架200相连形成安装平台：

实际安装过程中，承载支架100要与水平面保持平行，所有托轮103连线的倾斜角与金属卷板800的倾斜角要一致，制造出来的立式卷罐700才能保证对水平面的垂直度，保证立式卷罐700垂直立在基础平台上；

第一根承载支架100的安放位置，从咬口机500中最后一组咬合用压轮中心（即咬口机500中成型板带输出端的咬合用压轮中心）开始沿着已经描画好的立式卷罐700的圆弧长1.6m安放，以后每根承载支架100以间隔1.6m安放（承载支架100上托轮103的中心距托轮103中心的距离）；

每根承载支架100在正确安放时，要将承载支架100上的托轮103上沿调节到立柱内面200mm，托轮支架102下安放已经计算制作好的丁字调整杆，再锁紧承载支架100，并连接调节框架200；

承载支架100和调节框架200是可调整型的，调节框架200的安装不受立式卷罐直径700的变化影响，调节框架200安装完毕后，将调节框架200锁紧固定。

b、将开卷机300布置在安装平台的内部空间，通过开卷机300对金属卷板800进行展开并导入至成型机400，其中开卷机300的高度通过管状支腿301进行调整，高度以金属卷板800能够顺利进入成型机400为准。

c、成型机400内部的成型辊通过电机带动后将金属卷板800从开卷机300上拉出来，通过每一道成型辊中的上成型辊401和下成型辊402对金属卷板800宽度方向的其中一端进行轧制折弯，同时根据立式卷罐700的直径对金属卷板800进行弯曲形成成型板带，成型板带在承载支架100中托轮103的支撑下螺旋上升。

d、成型机400将成型板推给咬口机500，由咬口机500向前推动，成型板带依次通过每一道咬合用压轮中的上压轮501和下压轮502，以对成型板带的折弯位置进行相对咬合固定。

e、成型板带在安装平台中承载支架100内转动一周后，通过焊接机沿着成型板带的螺旋方向在成型板带的咬合固定处进行自动焊接，承载支架100上的托轮103可以提升成型板带的高度，并对成型板带进行周期循环，直到上升到罐体高度。

本发明立式螺旋焊接罐的生产装置及生产方法的有益效果是：

改变了传统的罐体生产方式，设备的自动化程度和罐体制作的连续性大大提高，达到在不移动设备的前提下实现罐体的连续制作，增加罐体焊接处的强度，减少了焊缝，保证整个罐体的承压更均匀，降低了罐体的破损率，延长了罐体的使用周期。

以上所述仅为本发明的实施例，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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，包括：

安装平台，沿着立式卷罐的外周环向均匀分布，用来承载螺旋上升卷罐侧壁；

开卷机，布置在立式卷罐的内部空间，将成卷的金属卷板进行展开并导入至成型机；

成型机，布置在开卷机的输出端，将金属卷板从开卷机上拉出来，把金属卷板宽度方向的其中一端轧制成折型面，金属卷板的另一端形成罐体端面，同时根据立式卷罐的直径对金属卷板进行弯曲，形成成型板带，成型板带在安装平台的支撑下螺旋上升；

咬口机，将第一成型板带的折型面和与其相邻的第二成型板带的端面叠加咬合实现成型板带相对位置的咬合固定；

焊接机，成型板带在安装平台内转动一周后通过焊接机沿着成型板带的螺旋方向在成型板带的咬合固定处进行自动焊接。

2.根据权利要求1所述的立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，安装平台包括间隔布置的承载支架和调节框架，承载支架沿着立式卷罐的外周环向均匀分布，相邻的承载支架之间通过可调节框架进行连接；

承载支架包括立柱、托轮支架和托轮，托轮与立柱通过托轮支架进行连接，托轮活动安装在托轮支架上，托轮在托轮支架的驱动下沿着立柱的竖直方向可进行上下升降调节。

3.根据权利要求2所述的立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，托轮沿其轴向具有一中心线，托轮的中心线与立柱的竖向中心线之间呈角度设置，托轮的上沿面与立柱内面之间的水平距离为0~200mm；

托轮可用来承载由金属卷板螺旋上升形成的卷罐侧壁，相邻托轮连线的倾斜角与金属卷板的倾斜角一致。

4.根据权利要求1所述的立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，开卷机上布置有对其进行支撑的管状支腿，管状支腿的高度可进行调节，开卷机的高度与成型机上金属卷板的入口高度相配合，通过调节管状支腿的高度来实现对开卷机高度的调节。

5.根据权利要求1所述的立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，成型机包括沿着成型机的输入方向至输出方向均匀布置的多道成型辊，成型辊对金属卷板的折弯角度可进行调节，每一道成型辊由一个相配合的成型电机进行驱动，每一道成型辊包括相对设置的上成型辊和下成型辊，

成型机中的多道成型辊通过电机带动后直接将金属卷板从开卷机上拉出来，金属卷板依次通过每一道成型辊中的上成型辊和下成型辊之间，以对金属卷板宽度方向的其中一端进行折弯，同时根据金属卷罐的直径金属卷板进行弯曲，形成成型板带。

6.根据权利要求5所述的立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，相邻的上成型辊连线的弯曲弧度与金属卷板的弯曲弧度一致，相邻的下成型辊连线的弯曲弧度与金属卷板的弯曲弧度一致。

7.根据权利要求1所述的立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，咬口机包括沿着咬口机的输入方向至输出方向均匀布置的多道咬合用压轮，咬口机中咬合用压轮外缘的投影垂线与立式卷罐的投影圆相重合，

每一道咬合用压轮由一个相配合的咬合电机进行驱动，每一道咬合用压轮包括相对设置的上压轮和下压轮，

由成型机输出的成型板带输入咬口机并向前推动，成型板带依次通过每一道咬合用压轮中的上压轮和下压轮，以对成型板带的折弯位置进行相对固定咬合。

8.根据权利要求7所述的立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，咬口机的后部还布置有定距片，通过设置大小不同的定距片可以实现相邻压轮间距的调节，实现咬口机整机直径的调整。

9.根据权利要求7所述的立式螺旋焊接罐的生产装置，其特征在于，焊接机对成型板带的咬合位置进行焊接，焊接方式为对接双面焊或搭接双面焊。

10.一种立式螺旋焊接罐的生产方法，其特征在于，采用如权利要求1~9任一项所述的生产装置，包括如下步骤：

a、将制造立式卷罐的承载支架、调节框架、开卷机、成型机、咬口机和焊接机运输至施工现场，将承载支架和调节框架相连形成安装平台；

b、将开卷机布置在安装平台的内部空间，通过开卷机对金属卷板进行展开并导入至成型机；

c、成型机将金属卷板从开卷机上拉出来，通过成型机内部的成型辊对金属卷板宽度方向的其中一端进行轧制折弯，同时根据立式卷罐的直径对金属卷板进行弯曲形成成型板带，成型板带在安装平台中承载支架的支撑下螺旋上升；

d、成型板带输入咬口机并向前推动，成型板带依次通过每一道咬合用压轮中的上压轮和下压轮，以对成型板带的折弯位置进行相对咬合固定；

e、成型板带在安装平台内转动一周后通过焊接机沿着成型板带的螺旋方向在成型板带的咬合固定处进行自动焊接，承载支架上的托轮可以提升成型板带的高度，并对成型板带进行周期循环，直到上升到罐体高度。