CN110605465A - 埋弧焊工装及其焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种埋弧焊工装及其焊接方法，所述埋弧焊工装配合设置在反应器或换热器的管箱空间内，所述管箱空间为管板、管箱短节、管箱封头围成的内部空间，用于焊接管板与管箱短节连接的环焊缝；所述埋弧焊工装包括定位盘、中心轴、调节立柱以及调节杆，所述定位盘通过若干连接件固定在管板中心位置，所述中心轴由定位盘中心伸出，垂直于定位盘，且与定位盘固定连接，所述调节立柱通过旋转机构安装在中心轴上，绕中心轴转动或沿着中心轴轴向滑动；所述调节杆活动安装在调节立柱上，其上固定安装有埋弧焊结构；通过调节杆调节埋弧焊机构高低及左右位置，埋弧焊机构正对环焊缝，调节立柱绕中心轴转动，驱动调节杆带动埋弧焊机构沿着环焊缝转动，进行焊接。配合一种焊接方法，利用自重实现埋弧焊结构被动作与环焊缝相对匀速运动，进行焊接。

Description

埋弧焊工装及其焊接方法
技术领域
本发明涉及换热技术领域，具体涉及一种埋弧焊工装及其焊接方法。
背景技术
对于大型反应器或大型换热器来说，管板与管箱短节连接的环焊缝，往往需要从内部进行焊接，尤其是采用不锈钢复合材料时更是这样。在这种情况下，因为内部空间狭小，通用型埋弧焊机头无法使用，只能采用手工电弧焊，而手工电弧焊用在这种大型设备上焊接效率又显得太低。本发明是一种适用于大型反应器或换热器在内部使用埋弧自动焊的一种工装。这种工装既能提高焊接效率，又能保证焊接质量。
发明内容
本发明提出一种埋弧焊工装，用于辅助焊接管板与管箱短节连接的环焊缝。
本发明的技术方案：
一种埋弧焊工装，它配合安装在反应器或换热器的管箱空间内，所述管箱空间为管板、管箱短节、管箱封头围成的内部空间，用于焊接管板与管箱短节连接的环焊缝；它包括定位盘、中心轴、调节立柱以及调节杆，所述定位盘通过若干连接件固定在管板中心位置，所述中心轴由定位盘中心伸出，垂直于定位盘，且与定位盘固定连接，所述调节立柱通过旋转机构安装在中心轴上，绕中心轴转动或沿着中心轴轴向滑动；所述调节杆活动安装在调节立柱上，其上固定安装有埋弧焊结构；通过调节杆调节埋弧焊机构高低及左右位置，埋弧焊机构正对环焊缝，当管箱转动时，调节立柱绕中心轴转动从而始终保持自身处于垂直位置，进而使调节杆带动埋弧焊机构始终处于垂直位置，因而焊嘴沿着环焊缝作相对匀速运动，进行焊接；优选，所述管箱封头上设置有人孔。
进一步，所述埋弧焊机构由导电嘴、接头、导电杆、送丝轮、变速箱、送丝电机、焊剂料斗连接构成；所述调节立柱上还旋转安装有焊丝盘，其上焊丝连接送丝轮，并由送丝电机驱动送丝轮将焊丝输送至焊接区域；所述埋弧焊机构是埋弧焊机头的一部分零件，本发明将这部分从机头上拆下来安装在调节杆上。
进一步，所述调节立柱上排列设置有若干孔，所述调节杆穿过任意一个孔轴向伸缩，所述调节杆与调节立柱通过销与销孔配合连接；调节杆穿过不同的孔，以及调节杆的伸缩量，从而实现通过调节杆调节埋弧焊机构高低及左右位置。
进一步，所述反应器或换热器的换热管一端穿过管板伸入管箱空间内；所述连接件包括胀紧拉杆、膨胀元件以及螺母，膨胀元件安装在换热管，胀紧拉杆穿过定位盘并伸入换热管内与膨胀元件配合连接，螺母套装在胀紧拉杆上，与胀紧拉杆连接，并顶在定位盘上；旋转螺母，带动胀紧拉杆与定位盘作相对移动，膨胀元件膨胀，胀紧换热管，固定定位盘；利用换热管的孔安装膨胀元件从而实现了在管箱内安装焊接设备，方便快捷、稳定可靠；且换热管通常都是关于圆心对称分布，因此只要选择互相对称的一组孔，就自然而然地使中心轴与管板实现同心，也就是实现了中心轴与所要施焊的环焊缝同心，所以在焊接旋转时焊嘴与焊缝能保持均匀的距离和均匀的相对运动，因而使电弧长度稳定，从而使焊接质量提高；在胀紧拉杆上还套设有等高垫圈，等高垫圈夹持在定位盘与管板之间。
进一步，所述调节杆上还固定安装有弹簧调节杆，弹簧调节杆上安装有稳定轮，所述稳定轮抵在管箱短节内壁，由调节杆带动沿着管箱短节内壁滚动。
进一步，所述中心轴周侧还设置有若干筋板，筋板固定连接中心轴与定位盘。
进一步，所述调节立柱上设置有装配孔，装配孔的两端分别安装有轴承，所述中心轴依次穿过两个轴承伸出。
进一步，所述中心轴还套设有止动轴套，并通过止动螺钉连接中心轴与止动轴套，所述止动轴套夹持在调节立柱两侧，防止调节立柱轴向串动。
进一步，所述定位盘与中心轴螺纹连接；对于不同孔距、不同管径的管板，只需要更换定位盘就可以了。
一种焊接方法，将装有上述埋弧焊工装的反应器或换热器卧放于辊轮架上，开动辊轮使反应器或换热器作轴向匀速转动，在重力的作用下，调节立柱始终保持垂直位置，使得埋弧焊结构始终保持在最低位置，相对于环焊缝作相对匀速运动，埋弧焊结构进行焊接。
本发明的优点是，设计合理，结构简单，设计了一种埋弧焊工装，并利用自重实现埋弧焊结构被动作与环焊缝相对匀速运动，进行焊接。
附图说明
图1是埋弧焊工装装配示意图。
图2是图1局部放大示意图（1）。
图3是图1局部放大示意图（2）。
图4是管板示意图。
图中 1管板 14管箱短节 15管箱封头 2 导电嘴 3 接头 4 导电杆 5送丝轮 6变速箱 7送丝电机 8焊剂料斗 25调节杆 26弹簧调节杆 27稳定轮 10胀紧拉杆 11膨胀元件13螺母 12 等高垫圈 18中心轴 17筋板 22调节立柱 19轴承 21 止动轴套 23焊丝盘 9换热管 16定位盘 20止动螺钉 28焊丝 24人孔。
具体实施方式
如图1-4所示，一种埋弧焊工装，它配合设置在反应器或换热器的管箱空间内，所述管箱空间为管板1、管箱短节14、管箱封头15围成的内部空间，用于焊接管板1与管箱短节14连接的环焊缝；它包括定位盘16、中心轴18、调节立柱22以及调节杆25，所述定位盘16通过若干连接件固定在管板1中心位置，所述中心轴18由定位盘16中心伸出，垂直于定位盘16，且与定位盘16固定连接，所述调节立柱22通过旋转机构安装在中心轴18上，绕中心轴18转动或沿着中心轴18轴向滑动；所述调节立柱22上排列设置有若干孔，所述调节杆25穿过任意一个孔轴向伸缩，所述调节杆25与调节立柱22通过销与销孔配合连接，其上固定安装有埋弧焊结构；通过调节杆25调节埋弧焊机构高低及左右位置，埋弧焊机构正对环焊缝，调节立柱22绕中心轴18转动，驱动调节杆25带动埋弧焊机构沿着环焊缝转动，进行焊接；所述埋弧焊机构由导电嘴2、接头3、导电杆4、送丝轮5、变速箱6、送丝电机7、焊剂料斗8连接构成；所述调节立柱22上还旋转安装有焊丝盘23，其上焊丝28连接送丝轮5，并由送丝电机7驱动送丝轮5将焊丝28输送至焊接区域；所述反应器或换热器的换热管9一端穿过管板1伸入管箱空间内；所述连接件包括胀紧拉杆11、膨胀元件10以及螺母13，膨胀元件10安装在换热管9内，胀紧拉杆11穿过定位盘16并伸入换热管9内与膨胀元件10配合连接，螺母13套装在胀紧拉杆11上，与胀紧拉杆11连接，并顶在定位盘03上；旋转螺母13，带动胀紧拉杆11与定位盘16作相对移动，膨胀元件10膨胀，胀紧换热管9，固定定位盘16；在胀紧拉杆11上还套设有等高垫圈12，等高垫圈12夹持在定位盘16与管板1之间；所述调节杆25上还固定安装有弹簧调节杆26，弹簧调节杆26上安装有稳定轮27，所述稳定轮27抵在管箱短节14内壁，由调节杆25带动沿着管箱短节14内壁滚动；所述中心轴18周侧还设置有若干筋板17，筋板17固定连接中心轴18与定位盘16；所述调节立柱22上设置有装配孔，装配孔的两端分别安装有轴承19，所述中心轴18依次穿过两个轴承19伸出；所述中心轴18还套设有止动轴套20，并通过止动螺钉21连接中心轴18与止动轴套20，所述止动轴套20夹持在调节立柱22两侧；所述定位盘16与中心轴18螺纹连接；所述管箱封头15上设置有人孔24。
一种焊接方法，将装有上述埋弧焊工装的反应器或换热器卧放于辊轮架上，开动辊轮使反应器或换热器作轴向匀速转动，在重力的作用下，调节立柱22始终保持垂直位置，使得埋弧焊结构始终保持在最低位置，相对于环焊缝作相对匀速运动，埋弧焊结构进行焊接。
由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种埋弧焊工装，它配合安装在反应器或换热器的管箱空间内，所述管箱空间为管板、管箱短节、管箱封头围成的内部空间，用于焊接管板与管箱短节连接的环焊缝；其特征在于，它包括定位盘、中心轴、调节立柱以及调节杆，所述定位盘通过若干连接件固定在管板中心位置，所述中心轴由定位盘中心伸出，垂直于定位盘，且与定位盘固定连接，所述调节立柱通过旋转机构安装在中心轴上，可绕中心轴转动或沿着中心轴轴向滑动；所述调节杆活动安装在调节立柱上，其上固定安装有埋弧焊结构；通过调节杆调节埋弧焊机构高低及左右位置，使埋弧焊机构正对环焊缝；当管箱转动时，调节立柱绕中心轴转动从而始终保持自身处于垂直位置，进而使调节杆带动埋弧焊机构始终处于垂直位置，因而焊嘴沿着环焊缝作相对匀速运动，进行焊接。
2.根据权利要求1所述的一种埋弧焊工装，其特征在于，所述埋弧焊机构由导电嘴、接头、导电杆、送丝轮、变速箱、送丝电机、焊剂料斗连接构成；所述调节立柱上还旋转安装有焊丝盘，其上焊丝连接送丝轮，并由送丝电机驱动送丝轮将焊丝输送至焊接区域。
3.根据权利要求1所述的一种埋弧焊工装，其特征在于，所述调节立柱上排列设置有若干孔，所述调节杆穿过任意一个孔轴向伸缩，所述调节杆与调节立柱通过销与销孔配合连接。
4.根据权利要求1所述的一种埋弧焊工装，其特征在于，所述反应器或换热器的换热管一端穿过管板伸入管箱空间内；所述连接件包括胀紧拉杆、膨胀元件以及螺母，膨胀元件安装在换热管内，胀紧拉杆穿过定位盘并伸入换热管内与膨胀元件配合连接，螺母套装在胀紧拉杆上，与胀紧拉杆连接，并顶在定位盘上；旋转螺母，带动胀紧拉杆与定位盘作相对移动，膨胀元件膨胀，胀紧换热管，固定定位盘；在胀紧拉杆上还套设有等高垫圈，等高垫圈夹持在定位盘与管板之间。
5.根据权利要求1所述的一种埋弧焊工装，其特征在于，所述调节杆上还固定安装有弹簧调节杆，弹簧调节杆上安装有稳定轮，所述稳定轮抵在管箱短节内壁，由调节杆带动沿着管箱短节内壁滚动。
6.根据权利要求1所述的一种埋弧焊工装，其特征在于，所述中心轴周侧还设置有若干筋板，筋板固定连接中心轴与定位盘。
7.根据权利要求1所述的一种埋弧焊工装，其特征在于，所述旋转机构包括设置在调节立柱上的装配孔，装配孔的两端分别安装有轴承，所述中心轴依次穿过两个轴承伸出；所述轴承与调节立柱静配合，轴承与中心轴动配合。
8.根据权利要求1所述的一种埋弧焊工装，其特征在于，所述中心轴还套设有止动轴套，并通过止动螺钉连接中心轴与止动轴套，所述止动轴套夹持在调节立柱两侧。
9.根据权利要求1所述的一种埋弧焊工装，其特征在于，所述定位盘与中心轴螺纹连接。
10.一种焊接方法，其特征在于，将装有权利要求1-9中任意一权利要求所述埋弧焊工装的反应器或换热器卧放于辊轮架上，开动辊轮使反应器或换热器作轴向匀速转动，在重力的作用下，调节立柱始终保持垂直位置，使得埋弧焊结构始终保持在最低位置，相对于环焊缝作相对匀速运动，埋弧焊结构进行焊接。
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