CN112570944A - 一种适用于顶管作业中半自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，包括固定机构、焊机、焊枪和辅助机构，焊枪与焊机相连接，固定机构包括第一固定环、第二固定环、第一连接环和第二连接环，第一连接环设于第一固定环上，第二连接环设于第二固定环上，第二固定环与第二连接环转动连接，第一连接环设有导向槽，第二连接环设有导向块，导向块设于导向槽中，导向槽设有开口，导向块设有导向面，辅助机构设于第一固定上，辅助机构与第一连接环滑动连接，辅助机构用于焊接时辅助焊枪的定位。本发明能够方便管道间的快速定位，定位效果好，同时能够降低工人的劳动强度，保证焊接效果。

Description

一种适用于顶管作业中半自动焊接装置

技术领域

本发明属于顶管施工技术领域，尤其涉及一种适用于顶管作业中半自动焊接装置。

背景技术

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。顶管施工过程中，顶入土层的管道需要和后续的管道焊接连接才能继续顶管作业，而现有的焊接施工过程中，无法快速实现管道的对接，且在焊接时，焊接工作量大，造成工作效率随之降低，而且由于焊接时间长、劳动强度大，因而会导致焊接强度低、焊缝不均匀、质量效果差。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，能够方便管道间的快速定位，定位效果好，同时能够降低工人的劳动强度，保证焊接效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：包括固定机构、焊机、焊枪和辅助机构，焊枪与焊机相连接，固定机构包括第一固定环、第二固定环、第一连接环和第二连接环，第一连接环设于第一固定环上，第二连接环设于第二固定环上，第二固定环与第二连接环转动连接，第一连接环设有导向槽，第二连接环设有导向块，导向块设于导向槽中，导向槽设有开口，导向块设有导向面，辅助机构设于第一固定上，辅助机构与第一连接环滑动连接，辅助机构用于焊接时辅助焊枪的定位。利用固定机构实现了管道间的快速定位，方便了后续的焊接工作，在固定机构定位以后，利用辅助机构支撑焊枪，方便焊工焊接管道，能够保证焊缝焊接均匀，提高焊接强度，提升焊接的效果和质量，降低劳动强度，提升焊接效率。在焊接过程中，焊枪需要沿着管道间的缝隙稳步移动，同时还要保证与缝隙间的距离，通过辅助机构能够使得焊枪有支撑，保证焊枪与间隙的距离且能够匀速移动，保证焊接强度。

进一步，辅助机构包括固定台、卡板、伸缩板和调节组件，卡板设于固定台上，伸缩板设于卡板上，卡板与伸缩板滑动连接，伸缩板设有固定螺杆，卡板设有固定环，固定环与卡板转动连接，固定环中设有固定螺母，固定螺母与固定螺杆螺纹连接，调节组件设于伸缩板上，调节组件与伸缩板转动连接。通过卡板和伸缩板的配合，使得伸缩板的位置可调节，方便了焊枪位置的设置，使得焊接时能够更好的找到焊枪的放置位置，保证了焊接效果。能够适应不同的工况，使用更加灵活方便。固定环、固定螺母和固定螺杆的连接方式，使得伸缩板的调节方便，借助转动螺母，从而实现固定螺杆的移动，从而带动伸缩板在卡板上移动，实现伸缩板的移动。调节组件与伸缩板转动连接，使得能够调节角度，方便了焊枪的支撑和设置，便于焊接。

进一步，调节组件包括转板、连接板和支撑板，转板与伸缩板转动连接，转板设有固定螺栓和第一滑套，连接板设有第一滑杆和卡紧螺母，第一固定螺栓与卡紧螺母螺纹连接，第一滑杆设于第一滑套中，第一滑杆与第一滑套滑动连接，支撑板与连接板转动连接，转板设有滑轨，滑轨上设有滑块，转板设有第二滑套，第二滑套中设有第二滑杆，第二滑杆与第二滑套滑动连接，第二滑杆与滑块转动连接。利用固定螺栓和卡紧螺母，实现了转板和连接板之间的高度调节，便于调节焊枪与管道缝隙之间的距离，有利于提高焊接效果。转板能够转动，则能够实现焊枪的角度调节，使得焊接时更加方便灵活，保证焊接质量。第一滑杆和第一滑套的设置，能够提升连接板的滑动精度，保证连接板和转板的连接效果。第二滑杆和第二滑套的设置能够实现支撑板的转动，保证支撑板的转动精度。同时支撑板的转动设置，能够方便焊枪的角度调节，能够使得焊枪使用前设置角度，便于焊接。

进一步，转板设有固定杆，固定杆设有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，第一齿轮与固定杆转动连接，第二齿轮与固定杆转动连接，第三齿轮与第二齿轮同轴转动，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第一滑杆设有第一齿条，第一齿条与第一齿轮相啮合，第二滑杆设有第二齿条，第二齿条和第三齿轮相啮合。通过齿轮和齿条的传动，实现了支撑板和连接板的同步控制，实现了支撑板的同步调节，既能够调整高度又能够调整角度，更有利于焊接，提升焊接效率，减轻劳动强度。

进一步，第二连接环设有齿轮环，固定台设有电机，电机连接有转动齿轮，转动齿轮与齿轮环相连接。通过电机、齿轮环和转动齿轮，实现了固定台在第二连接环上的转动，从而方便焊工利用转动的辅助机构实现对整个管道辅助焊接，保证了焊接质量。电机和齿轮的配合能够实现固定座的匀速前进，保证焊接效果。电机和多个转动齿轮连接，从而实现电机带动固定座转动。

进一步，支撑板设有限位环，限位环设有第一导轨，第一导轨上设有连接块，连接块与第一导轨滑动连接，连接块设有第二导轨，第二导轨设有支撑环，支撑环与第二导轨滑动连接。通过第一导轨和第二导轨的设置，实现了支撑环在限位环中的微调，能够使得设置在支撑环的焊枪能够根据焊接过程中的实际情况，进行焊点的微小调整，能够提升焊接效果，使得焊接质量更好。能够保证焊接过程中的连续焊接，在遇到不平整的缝隙是能够灵活调整，不需要关闭电机额外去调整焊接。

进一步，支撑环与连接块之间设有第一弹簧，第二导轨设有支撑片，支撑片与限位环之间设有第二弹簧。第一弹簧和第二弹簧的设置，使得支撑环在没有外力的情况下一直保持处于支撑环中心的位置，而在焊工需要调整焊枪位置时，能够施加一定的力，使得焊枪偏移。在使用上能够调整焊枪位置，焊接更方便，保证了焊接的效果和质量。

进一步，焊枪设有凸环，凸环设有凸起部，支撑环设有凹槽，凸起部卡于凹槽中。凸起部和凹槽的配合，实现了焊枪在支撑环上的定位，方便焊枪的使用。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明在使用时，先将第一固定环和第二固定环分别卡在两根顶管上，之后将第一连接环固定在第一固定环上，第二连接环固定在第二固定环上，之后调整顶管位置，使得第二连接环的导向块卡于第一连接环的开口中，随后转动第二连接环，使得导向块在导向槽中滑动并调整顶管位置，使得两根顶管对齐，之后调节调节伸缩板的位置和连接板的高度和支撑板的角度，确保合适的焊接位置，之后架设焊枪，启动焊机和电机，在固定台的移动下带动焊枪移动，实现顶管的焊接。本发明能够方便管道间的快速定位，定位效果好，同时能够降低工人的劳动强度，保证焊接效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种适用于顶管作业中半自动焊接装置的结构示意图；

图2为本发明中固定机构连接的结构示意图；

图3为本发明中固定座的结构示意图；

图4为本发明中伸缩板与卡板连接的结构示意图；

图5为本发明中调节组件的结构示意图；

图6为本发明中调节连接板的结构示意图；

图7为本发明中限位环的结构示意图；

图8为本发明中焊枪的结构示意图。

图中，1-固定机构；2-焊机；3-焊枪；4-辅助机构；5-第一固定环；6-第二固定环；7-第一连接环；8-第二连接环；9-导向槽；10-导向块；11-开口；12-导向面；13-固定台；14-卡板；15-伸缩板；16-调节组件；17-固定螺杆；18-固定环；19-固定螺母；20-转板；21-连接板；22-支撑板；23-固定螺栓；24-第一滑套；25-第一滑杆；26-卡紧螺母；27-滑轨；28-滑块；29-第二滑套；30-第二滑杆；31-固定杆；32-第一齿轮；33-第二齿轮；34-第SAN齿轮；35-第一齿条；36-第二齿条；37-齿轮环；38-电机；39-限位环；40-第一导轨；41-连接块；42-第二导轨；43-支撑环；44-第一弹簧；45-支撑片；46-第二弹簧；47-凸环；48-凸起部；49-凹槽；51转动齿轮。

具体实施方式

如图1至图8所示，为本发明一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，包括固定机构1、焊机2、焊枪3和辅助机构4，焊枪3与焊接相连接，固定机构1包括第一固定环5、第二固定环6、第一连接环7和第二连接环8，第一连接环7设于第一固定环5上，第二连接环8设于第二固定环6上，第二固定环6与第二连接环8转动连接，第一连接环7设有导向槽9，第二连接环8设有导向块10，导向块10设于导向槽9中，导向槽9设有开口11，导向块10设有导向面，辅助机构4设于第一固定上，辅助机构4与第一连接环7滑动连接，辅助机构4用于焊接时辅助焊枪3的定位。利用固定机构1实现了管道间的快速定位，方便了后续的焊接工作，在固定机构1定位以后，利用辅助机构4支撑焊枪3，方便焊工焊接管道，能够保证焊缝焊接均匀，提高焊接强度，提升焊接的效果和质量，降低劳动强度，提升焊接效率。在焊接过程中，焊枪3需要沿着管道间的缝隙稳步移动，同时还要保证与缝隙间的距离，通过辅助机构4能够使得焊枪3有支撑，保证焊枪3与间隙的距离且能够匀速移动，保证焊接强度。

辅助机构4包括固定台13、卡板14、伸缩板15和调节组件16，卡板14设于固定台13上，伸缩板15设于卡板14上，卡板14与伸缩板15滑动连接，伸缩板15设有固定螺杆17，卡板14设有固定环18，固定环18与卡板14转动连接，固定环18中设有固定螺母19，固定螺母19与固定螺杆17螺纹连接，调节组件16设于伸缩板15上，调节组件16与伸缩板15转动连接。通过卡板14和伸缩板15的配合，使得伸缩板15的位置可调节，方便了焊枪3位置的设置，使得焊接时能够更好的找到焊枪3的放置位置，保证了焊接效果。能够适应不同的工况，使用更加灵活方便。固定环18、固定螺母19和固定螺杆17的连接方式，使得伸缩板15的调节方便，借助转动螺母，从而实现固定螺杆17的移动，从而带动伸缩板15在卡板14上移动，实现伸缩板15的移动。调节组件16与伸缩板15转动连接，使得能够调节角度，方便了焊枪3的支撑和设置，便于焊接。

调节组件16包括转板20、连接板21和支撑板22，转板20与伸缩板15转动连接，转板20设有固定螺栓23和第一滑套24，连接板21设有第一滑杆25和卡紧螺母26，第一固定螺栓23与卡紧螺母26螺纹连接，第一滑杆25设于第一滑套24中，第一滑杆25与第一滑套24滑动连接，支撑板22与连接板21转动连接，转板20设有滑轨27，滑轨27上设有滑块28，转板20设有第二滑套29，第二滑套29中设有第二滑杆30，第二滑杆30与第二滑套29滑动连接，第二滑杆30与滑块28转动连接。利用固定螺栓23和卡紧螺母26，实现了转板20和连接板21之间的高度调节，便于调节焊枪3与管道缝隙之间的距离，有利于提高焊接效果。转板20能够转动，则能够实现焊枪3的角度调节，使得焊接时更加方便灵活，保证焊接质量。第一滑杆25和第一滑套24的设置，能够提升连接板21的滑动精度，保证连接板21和转板20的连接效果。第二滑杆30和第二滑套29的设置能够实现支撑板22的转动，保证支撑板22的转动精度。同时支撑板22的转动设置，能够方便焊枪3的角度调节，能够使得焊枪3使用前设置角度，便于焊接。

转板20设有固定杆31，固定杆31设有第一齿轮32、第二齿轮33和第三齿轮34，第一齿轮32与固定杆31转动连接，第二齿轮33与固定杆31转动连接，第三齿轮34与第二齿轮33同轴转动，第一齿轮32与第二齿轮33相啮合，第一滑杆25设有第一齿条35，第一齿条35与第一齿轮32相啮合，第二滑杆30设有第二齿条36，第二齿条36和第三齿轮34相啮合。通过齿轮和齿条的传动，实现了支撑板22和连接板21的同步控制，实现了支撑板22的同步调节，既能够调整高度又能够调整角度，更有利于焊接，提升焊接效率，减轻劳动强度。

第二连接环8设有齿轮环37，固定台13设有电机38，电机38连接有转动齿轮51，转动齿轮51与齿轮环37相连接。通过电机38、齿轮环37和转动齿轮51，实现了固定台13在第二连接环8上的转动，从而方便焊工利用转动的辅助机构4实现对整个管道辅助焊接，保证了焊接质量。电机38和齿轮的配合能够实现固定座的匀速前进，保证焊接效果。电机38和多个转动齿轮51连接，从而实现电机38带动固定座转动。

支撑板22设有限位环39，限位环39设有第一导轨40，第一导轨40上设有连接块41，连接块41与第一导轨40滑动连接，连接块41设有第二导轨42，第二导轨42设有支撑环43，支撑环43与第二导轨42滑动连接。通过第一导轨40和第二导轨42的设置，实现了支撑环43在限位环39中的微调，能够使得设置在支撑环43的焊枪3能够根据焊接过程中的实际情况，进行焊点的微小调整，能够提升焊接效果，使得焊接质量更好。能够保证焊接过程中的连续焊接，在遇到不平整的缝隙是能够灵活调整，不需要关闭电机38额外去调整焊接。

支撑环43与连接块41之间设有第一弹簧44，第二导轨42设有支撑片45，支撑片45与限位环39之间设有第二弹簧46。第一弹簧44和第二弹簧46的设置，使得支撑环43在没有外力的情况下一直保持处于支撑环43中心的位置，而在焊工需要调整焊枪3位置时，能够施加一定的力，使得焊枪3偏移。在使用上能够调整焊枪3位置，焊接更方便，保证了焊接的效果和质量。

焊枪3设有凸环47，凸环47设有凸起部48，支撑环43设有凹槽49，凸起部48卡于凹槽49中。凸起部48和凹槽49的配合，实现了焊枪3在支撑环43上的定位，方便焊枪3的使用。

本发明在使用时，先将第一固定环185和第二固定环186分别卡在两根顶管上，之后将第一连接环7固定在第一固定环185上，第二连接环8固定在第二固定环186上，之后调整顶管位置，使得第二连接环8的导向块10卡于第一连接环7的开口11中，随后转动第二连接环8，使得导向块10在导向槽9中滑动并调整顶管位置，使得两根顶管对齐，之后调节调节伸缩板15的位置和连接板21的高度和支撑板22的角度，确保合适的焊接位置，之后架设焊枪3，启动焊机2和电机38，在固定台13的移动下带动焊枪3移动，实现顶管的焊接。本发明能够方便管道间的快速定位，定位效果好，同时能够降低工人的劳动强度，保证焊接效果。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：包括固定机构、焊机、焊枪和辅助机构，所述焊枪与所述焊机相连接，所述固定机构包括第一固定环、第二固定环、第一连接环和第二连接环，所述第一连接环设于所述第一固定环上，所述第二连接环设于所述第二固定环上，所述第二固定环与所述第二连接环转动连接，所述第一连接环设有导向槽，所述第二连接环设有导向块，所述导向块设于所述导向槽中，所述导向槽设有开口，所述导向块设有导向面，所述辅助机构设于所述第一连接环上，所述辅助机构与所述第一连接环滑动连接，所述辅助机构用于焊接时辅助焊枪的定位。

2.根据权利要求1所述的一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：所述辅助机构包括固定台、卡板、伸缩板和调节组件，所述卡板设于所述固定台上，所述伸缩板设于所述卡板上，所述卡板与所述伸缩板滑动连接，所述伸缩板设有固定螺杆，所述卡板设有固定环，所述固定环与所述卡板转动连接，所述固定环中设有固定螺母，所述固定螺母与所述固定螺杆螺纹连接，所述调节组件设于所述伸缩板上，所述调节组件与所述伸缩板转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：所述调节组件包括转板、连接板和支撑板，所述转板与所述伸缩板转动连接，所述转板设有固定螺栓和第一滑套，所述连接板设有第一滑杆和锁紧螺母，所述第一固定螺栓与所述锁紧螺母螺纹连接，所述第一滑杆设于所述第一滑套中，所述第一滑杆与所述第一滑套滑动连接，所述支撑板与所述连接板转动连接，所述转板设有滑轨，所述滑轨上设有滑块，所述转板设有第二滑套，所述第二滑套中设有第二滑杆，所述第二滑杆与所述第二滑套滑动连接，所述第二滑杆与所述滑块转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：所述转板设有固定杆，所述固定杆设有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与所述固定杆转动连接，所述第二齿轮与所述固定杆转动连接，所述第三齿轮与所述第二齿轮同轴转动，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第一滑杆设有第一齿条，所述第一齿条与所述第一齿轮相啮合，所述第二滑杆设有第二齿条，所述第二齿条和所述第三齿轮相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：所述第二连接环设有齿轮环，所述固定台设有电机，所述电机连接有转动齿轮，所述转动齿轮与所述齿轮环相连接。

6.根据权利要求3所述的一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：所述支撑板设有限位环，所述限位环设有第一导轨，所述第一导轨上设有连接块，所述连接块与所述第一导轨滑动连接，所述连接块设有第二导轨，所述第二导轨设有支撑环，所述支撑环与所述第二导轨滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：所述支撑环与所述连接块之间设有第一弹簧，所述第二导轨设有支撑片，所述支撑片与所述限位环之间设有第二弹簧。

8.根据权利要求6所述的一种适用于顶管作业中半自动焊接装置，其特征在于：所述焊枪设有凸环，所述凸环设有凸起部，所述支撑环设有凹槽，所述凸起部卡于所述凹槽中。

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