CN111136412A - 一种钢质燃气管道全自动内焊机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢质燃气管道全自动内焊机，属于内焊机的技术领域，其包括机体，机体设置有行走机构，机体的一端设置有旋转焊接机构，旋转焊接机构包括旋转架和焊枪，旋转架与机体筒轴转动连接，焊枪沿着旋转架的径向设置，所述旋转架远离机体的一端设置有变径行走组件，本发明具有能够在不同管径的管道之间移动的效果。

Description

一种钢质燃气管道全自动内焊机

技术领域

本发明涉及内焊机的技术领域，尤其是涉及一种钢质燃气管道全自动内焊机。

背景技术

目前内焊机也称管道内环缝自动焊机，主要应用于石化、电力、煤炭、输水等管道施工中，主要功能是完成两根管道的组对及内部根焊。

现有的可参考公告号为CN107552921B的中国专利，其公开了一种管道内焊机，焊接装置与所述行走装置相连；焊接装置包括：旋转导向架与行走装置所述第一传动部件的端面轴承相连；直行部件与旋转导向架的一端相连；至少两组焊枪固定在直行部件的滑块上；送丝机固定在旋转导向架的第一位置处，送丝机与至少两组焊枪分别相连；控制器用于采集焊枪的电弧电压，判断电弧电压是否在预设的电压范围内，若电弧电压不在预设的电压范围内，则向执行器发送相应的控制指令；执行器分别与焊枪相连，用于根据相应的所述控制指令调节焊枪与管壁之间的距离；如此，在焊接过程中，焊枪根据控制器的相应指令在直行部件的驱动下实时调节焊枪相对于管壁的距离，从而自动调节焊缝熔深，达到熔透效果。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：管道的焊接过程中，会涉及到在一焊接完毕的长长的管道的一端，通过锥形段连接较小管径的管道，内焊机若管径较大的一端走出，其走出距离太长，该内焊机由于行走部件仅设置一个，且行走部件远离旋转导向架的一侧与旋转导向架的轴线平行，无法在锥形段行走，使得内焊机将锥形段和较小管径的管道焊接到较大管径的管道上后，内焊机较难取出。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在不同管径的管道之间移动的钢质燃气管道全自动内焊机。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢质燃气管道全自动内焊机，包括机体，机体设置有行走机构，机体的一端设置有旋转焊接机构，旋转焊接机构包括旋转架和焊枪，旋转架与机体筒轴转动连接，焊枪沿着旋转架的径向设置，所述旋转架远离机体的一端设置有变径行走组件，变径行走组件包括机座和行走架，行走架上转动连接有主动轮、从动轮，主动轮和从动轮外套设有履带，主动轮连接有能够带动自身转动的驱动电机，行走架与机座外壁之间铰接有连接杆，机座远离旋转架的一端连接有与自身同轴的尾座，机座与尾座之间固定连接有引导杆，机座与尾座的轴线位置转动连接有螺杆，尾座内固定连接有能够带动螺杆转动的行走电机，螺杆外螺纹连接有推座，推座与引导杆滑动连接，推座与行走架之间转动连接有推杆。

通过采用上述技术方案，当对较大管径的管道与固定连接锥筒形过渡段的较小管径的管道时，使行走机构与较大管径的管道内壁抵紧，焊枪正对较大管径的管道与锥筒形过渡段之间的焊缝，而机座位于较小管径的管道内，然后使旋转架与机体之间相对转动而进行焊接，焊接完毕后，行走电机启动，行走电机带动螺杆转动，螺杆带动推座向靠近机座的方向移动，直到履带与较小管径的管道的内壁抵接，之后使行走机构逐渐远离较大管径的管道的内壁，驱动电机启动，驱动电机带动主动轮转动，主动轮带动从动轮以及履带转动，履带带动机座、旋转架以及机体在管道内行走，使得内焊机便于跨过不同管径之间的锥形过滤段，达到了内焊机便于在不同管径的管道之间移动的效果，使得内焊机能够从较小管径的管道内走出。

本发明进一步设置为：所述旋转架远离机体的一端固定连接有第一法兰，机座靠近旋转架的一端连接有第二法兰，第一法兰和第二法兰之间连接有连接螺栓。

通过采用上述技术方案，拧下连接螺栓，第一法兰和第二法兰之间即可分离，使得机座与旋转架之间可拆卸，当在同管径管道之间焊接时，可将机座拆下，使内焊机的整体体积和重量减轻，有利于内焊机移动时更为节能。

本发明进一步设置为：所述旋转架远离机体的一端与机座之间设置有伸缩组件，伸缩组件包括引导杆和移动杆，引导杆与第二法兰固定连接，机座的外壁固定连接有轴套，引导杆滑动连接于轴套内，移动杆与旋转架固定连接，移动杆设置有固定螺栓，固定螺栓穿过旋转架与移动杆螺纹连接，移动杆外螺纹连接有第一齿轮，第一齿轮与机座转动连接，第一齿轮啮合有与机座转动连接的第二齿轮，第二齿轮连接有能够带动自身转动的移动电机。

通过采用上述技术方案，移动电机启动，移动电机带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第一齿轮转动，第一齿轮转动带动移动杆移动，移动杆移动杆带动机座靠近或者远离机座，并且此时引导杆在轴套内滑动，引导杆和轴套之间的引导和限位作用，使得第二法兰和机座之间不会相对转动，从而实现了机座以及变径行走组件与旋转架之间距离的改变，对于不同长度的锥形过渡段，即可调整机座以及变径行走组件与旋转架之间距离来使履带能够与较小管径的管道的内壁抵接，从而保证了内焊机在焊接完毕不同管径的管道之间后，能够被履带带动而跨过过渡段并从较小管径的管道内走出；且使变径行走组件与较小管径管道的内壁抵接的前提下，变径行走组件与旋转架之间的距离能够尽可能较小，有利于提高内焊机移动及焊接时的稳定性。

本发明进一步设置为：所述引导杆远离第二法兰的端部的周向面固定连接有限位凸起。

通过采用上述技术方案，限位凸起的对引导杆起到限位作用，避免了引导杆从导套中滑脱，保证了伸缩组件的持续引导和伸缩的作用。

本发明进一步设置为：所述伸缩组件设置多个，且伸缩组间沿着机座的周向均匀分布，每一个伸缩组件均位于相邻的两个变径行走组件之间。

通过采用上述技术方案，使得伸缩组件在机座的周向上均匀分布，从而使伸缩组件对机座与第二法兰之间的引导作用较为精准。

本发明进一步设置为：所述行走架设置有转轮组件，转轮组件包括转轮和升降架，升降架沿着机座的径向方向与行走架滑动连接，升降架螺纹连接有轴线平行于机座径向方向的丝杠，行走架固定连接有能够带动丝杠转动的升降电机，转轮与升降架转动连接，且转轮的转动轴线垂直于机座的径向方向。

通过采用上述技术方案，行走机构与较大管径的管道内壁抵紧，而旋转架需要与机体之间相对转动而进行焊接时，此时使升降电机启动，升降电机带动丝杆转动，丝杠带动升降架以及转轮向远离机座轴线的方向移动，直到转轮的周向面超出履带的表面，然后行走电机启动，行走电机带动螺杆转动，螺杆带动推座向靠近机座的方向移动，直到转轮与较小管径的管道的内壁抵接，那么当旋转架与机体相对转动而带动焊枪转动进行焊接时，旋转架带动机座转动，转轮沿着较小管径管道的内壁与旋转架一同转动，使得转轮能够对机座起到较好的支撑作用，保证了机座的重力使得旋转架的轴线与管道的轴线的同轴度，有利于提高各处的焊接效果，并且转轮减小了机座转动与管道之间的摩擦力。

当焊接完毕后，升降电机启动，升降电机带动丝杆转动，丝杠带动升降架以及转轮向靠近机座轴线的方向移动，直到转轮的周向面低于履带的表面，然后行走电机启动，行走电机带动螺杆转动，螺杆带动推座进一步向靠近机座的方向移动，直到履带与较小管径的管道的内壁抵接，然后行走机构正逐渐远离较大管径管道的内壁，驱动电机启动，驱动电机带动主动轮转动，主动轮带动从动轮以及履带转动，履带带动机座、旋转架以及机体在管道内行走，使得内焊机便于跨过不同管径之间的锥形过滤段。

本发明进一步设置为：所述升降架为C形形状，升降架的两端向远离机座轴线方向延伸直到延伸至履带的两端，转轮设置于升降架位于履带两端位置。

通过采用上述技术方案，行走机构与较大管径的管道内壁抵紧，而旋转架与机体之间相对转动时，此时转轮能够在履带的两端形成双道支撑，使行走架的两端与管道内壁抵接的均匀向较高，提高了转轮对机座支撑的稳定性。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过设置变径行走组件，使得内焊机便于跨过不同管径之间的锥形过滤段，达到了内焊机能够在不同管径的管道之间移动的效果；

2.通过设置伸缩组件，实现了机座以及变径行走组件与旋转架之间距离的改变，提高了对于不同长度的锥形过渡段的适用性；

3.通过设置转轮组件，焊接时转轮能够对机座起到较好的支撑作用，保证了机座的重力使得旋转架的轴线与管道的轴线的同轴度，有利于提高各处的焊接效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是变径行走组件的结构示意图；

图3是变径行走组件的剖视图；

图4是转轮组件的剖视图。

图中，1、机体；11、行走机构；2、旋转焊接机构；21、旋转架；211、第一法兰；212、连接螺栓；22、焊枪；3、变径行走组件；31、机座；311、尾座；312、引导杆；313、螺杆；314、推座；315、推杆；316、行走电机；317、第二法兰；32、行走架；321、主动轮；322、从动轮；323、驱动电机；324、履带；325、连接杆；326、升降电机；4、伸缩组件；41、引导杆；411、轴套；412、限位凸起；42、移动杆；421、第一齿轮；422、第二齿轮；423、移动电机；424、固定螺栓；5、转轮组件；51、转轮；52、升降架；521、丝杠。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种钢质燃气管道全自动内焊机，包括机体1，机体1设置有行走机构11，机体1的一端设置有旋转焊接机构2，旋转焊接机构2包括旋转架21和焊枪22，旋转架21与机体1筒轴转动连接，焊枪22沿着旋转架21的径向设置，旋转架21远离机体1的一端设置有变径行走组件3，使得内焊机便于跨过不同管径之间的锥形过滤段，达到了内焊机便于在不同管径的管道之间移动的效果。

参照图1和图2，变径行走组件3包括机座31和行走架32，行走架32上转动连接有主动轮321、从动轮322，主动轮321和从动轮322的转动轴线与机座31的轴线平行，主动轮321和从动轮322外套设有履带324，主动轮321连接有能够带动自身转动的驱动电机323，驱动电机323与主动轮321之间通过皮带连接，行走架32与机座31外壁之间铰接有连接杆325，连接杆325设置相互平行的两个，且连接杆325的一端与基座铰接，一端与行走架32沿着机座31轴线方向的两端位置铰接，机座31远离旋转架21的一端连接有与自身同轴的尾座311，机座31与尾座311之间固定连接有引导杆41312，机座31与尾座311的轴线位置转动连接有螺杆313，尾座311内固定连接有能够带动螺杆313转动的行走电机316，螺杆313外螺纹连接有推座314，推座314与引导杆41312滑动连接，推座314与行走架32之间转动连接有推杆315，推杆315的一端与推座314铰接，一端铰接于行走架32靠近机座31一侧的中部。行走机构11与较大管径的管道内壁抵紧，焊枪22正对较大管径管道与过渡段之间的焊缝时，机座31位于较小管径的管道内，此时履带324未与较小管径的管道内壁抵接，然后使旋转架21与机体1之间相对转动而进行焊接，焊接完毕后，行走电机316启动，行走电机316带动螺杆313转动，螺杆313带动推座314向靠近机座31的方向移动，直到履带324与较小管径的管道的内壁抵接，之后使行走机构11逐渐远离较大管径的管道的内壁，驱动电机323启动，驱动电机323带动主动轮321转动，主动轮321带动从动轮322以及履带324转动，履带324带动机座31、旋转架21以及机体1在管道内行走，使得内焊机便于跨过不同管径之间的锥形过滤段。

参照图2和图3，旋转架21远离机体1的一端与机座31之间设置有伸缩组件4，伸缩组件4包括引导杆41312和移动杆42，旋转架21远离机体1的一端固定连接有第一法兰211，机座31靠近旋转架21的一端连接有第二法兰317，第一法兰211和第二法兰317之间连接有连接螺栓212，引导杆41312与第二法兰317固定连接，机座31的外壁固定连接有轴套411，引导杆41312滑动连接于轴套411内，引导杆41312远离第二法兰317的端部的周向面固定连接有限位凸起412，移动杆42设置有固定螺栓424，固定螺栓424穿过旋转架21与移动杆42螺纹连接，使得移动杆42与旋转架21同轴固定连接，移动杆42外螺纹连接有第一齿轮421，第一齿轮421与机座31转动连接，第一齿轮421啮合有与机座31转动连接的第二齿轮422，第二齿轮422连接有能够带动自身转动的移动电机423。伸缩组件4设置多个，且伸缩组间沿着机座31的周向均匀分布，每一个伸缩组件4均位于相邻的两个变径行走组件3之间。当旱情正对焊缝时，移动电机423的启动，移动电机423带动第一齿轮421和第二齿轮422转动，第二齿轮422转动带动移动杆42沿着自身轴线移动，从而移动杆42带动机座31和变径行走组件3一同移动，直到变径行走组件3能够与较小管径的管道啊的内壁抵接。

参照图3和图4，行走架32设置有转轮51组件5，转轮51组件5包括转轮51和升降架52，升降架52沿着机座31的径向方向与行走架32滑动连接，升降架52螺纹连接有轴线平行于机座31径向方向的丝杠521，丝杠521的底部与行走架32转动连接，行走架32固定连接有能够带动丝杠521转动的升降电机326，转轮51与升降架52转动连接，且转轮51的转动轴线垂直于机座31的径向方向，升降架52为C形形状，升降架52的两端向远离机座31轴线方向延伸直到延伸至履带324的两端，转轮51设置于升降架52位于履带324两端位置。升降电机326启动，升降电机326带动丝杠521转动，丝杠521转动带动升降架52和滚轮竖直移动，使得焊接时时滚轮与管道的内壁抵接，滚轮起到支撑基座的作用，有利于保证焊接的准确性，使机体1和基座从较小管道已走出时，使履带324与管道的内壁抵接，达到了内焊机便于跨过不同管径之间的锥形过滤段的效果。

本实施例的实施原理为：对较大管径的管道与固定连接锥筒形过渡段的较小管径的管道时，使行走机构11与较大管径的管道内壁抵紧，焊枪22正对较大管径的管道与锥筒形过渡段之间的焊缝，首先移动电机423启动，移动电机423带动第二齿轮422转动，第二齿轮422带动第一齿轮421转动，第一齿轮421转动带动移动杆42移动，移动杆42带动机座31靠近或者远离机座31，直到履带324能够与较小管径的管道的内壁抵接。

再使升降电机326启动，升降电机326带动丝杆转动，丝杠521带动升降架52以及转轮51向远离机座31轴线的方向移动，直到转轮51的周向面超出履带324的表面，然后行走电机316启动，行走电机316带动螺杆313转动，螺杆313带动推座314向靠近机座31的方向移动，直到转轮51与较小管径的管道的内壁抵接，使旋转架21与机体1相对转动而带动焊枪22转动进行焊接，旋转架21带动机座31转动，转轮51沿着较小管径管道的内壁与旋转架21一同转动，使得转轮51能够对机座31起到较好的支撑作用，保证了机座31的重力使得旋转架21的轴线与管道的轴线的同轴度，有利于提高焊接效果。

焊接完毕后，升降电机326启动，升降电机326带动丝杆转动，丝杠521带动升降架52以及转轮51向靠近机座31轴线的方向移动，直到转轮51的周向面低于履带324的表面，然后行走电机316启动，行走电机316带动螺杆313转动，螺杆313带动推座314进一步向靠近机座31的方向移动，直到履带324与较小管径的管道的内壁抵接，然后行走机构11正逐渐远离较大管径管道的内壁，驱动电机323启动，驱动电机323带动主动轮321转动，主动轮321带动从动轮322以及履带324转动，履带324带动机座31、旋转架21以及机体1在管道内行走，使得内焊机便于跨过不同管径之间的锥形过滤段。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢质燃气管道全自动内焊机，包括机体(1)，机体(1)设置有行走机构(11)，机体(1)的一端设置有旋转焊接机构(2)，旋转焊接机构(2)包括旋转架(21)和焊枪(22)，旋转架(21)与机体(1)筒轴转动连接，焊枪(22)沿着旋转架(21)的径向设置，其特征在于：所述旋转架(21)远离机体(1)的一端设置有变径行走组件(3)，变径行走组件(3)包括机座(31)和行走架(32)，行走架(32)上转动连接有主动轮(321)、从动轮(322)，主动轮(321)和从动轮(322)外套设有履带(324)，主动轮(321)连接有能够带动自身转动的驱动电机(323)，行走架(32)与机座(31)外壁之间铰接有连接杆(325)，机座(31)远离旋转架(21)的一端连接有与自身同轴的尾座(311)，机座(31)与尾座(311)之间固定连接有引导杆(41)(312)，机座(31)与尾座(311)的轴线位置转动连接有螺杆(313)，尾座(311)内固定连接有能够带动螺杆(313)转动的行走电机(316)，螺杆(313)外螺纹连接有推座(314)，推座(314)与引导杆(41)(312)滑动连接，推座(314)与行走架(32)之间转动连接有推杆(315)。

2.根据权利要求1所述的一种钢质燃气管道全自动内焊机，其特征在于：所述旋转架(21)远离机体(1)的一端固定连接有第一法兰(211)，机座(31)靠近旋转架(21)的一端连接有第二法兰(317)，第一法兰(211)和第二法兰(317)之间连接有连接螺栓(212)。

3.根据权利要求2所述的一种钢质燃气管道全自动内焊机，其特征在于：所述旋转架(21)远离机体(1)的一端与机座(31)之间设置有伸缩组件(4)，伸缩组件(4)包括引导杆(41)(312)和移动杆(42)，引导杆(41)(312)与第二法兰(317)固定连接，机座(31)的外壁固定连接有轴套(411)，引导杆(41)(312)滑动连接于轴套(411)内，移动杆(42)与旋转架(21)固定连接，移动杆(42)设置有固定螺栓(424)，固定螺栓(424)穿过旋转架(21)与移动杆(42)螺纹连接，移动杆(42)外螺纹连接有第一齿轮(421)，第一齿轮(421)与机座(31)转动连接，第一齿轮(421)啮合有与机座(31)转动连接的第二齿轮(422)，第二齿轮(422)连接有能够带动自身转动的移动电机(423)。

4.根据权利要求3所述的一种钢质燃气管道全自动内焊机，其特征在于：所述引导杆(41)(312)远离第二法兰(317)的端部的周向面固定连接有限位凸起(412)。

5.根据权利要求3所述的一种钢质燃气管道全自动内焊机，其特征在于：所述伸缩组件(4)设置多个，且伸缩组间沿着机座(31)的周向均匀分布，每一个伸缩组件(4)均位于相邻的两个变径行走组件(3)之间。

6.根据权利要求1所述的一种钢质燃气管道全自动内焊机，其特征在于：所述行走架(32)设置有转轮(51)组件(5)，转轮(51)组件(5)包括转轮(51)和升降架(52)，升降架(52)沿着机座(31)的径向方向与行走架(32)滑动连接，升降架(52)螺纹连接有轴线平行于机座(31)径向方向的丝杠(521)，行走架(32)固定连接有能够带动丝杠(521)转动的升降电机(326)，转轮(51)与升降架(52)转动连接，且转轮(51)的转动轴线垂直于机座(31)的径向方向。

7.根据权利要求6所述的一种钢质燃气管道全自动内焊机，其特征在于：所述升降架(52)为C形形状，升降架(52)的两端向远离机座(31)轴线方向延伸直到延伸至履带(324)的两端，转轮(51)设置于升降架(52)位于履带(324)两端位置。

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