CN113020761A - 一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的方法及内对口器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的方法及内对口器，属于管道施工技术领域。所述方法包括：将若干组焊缝强制成型装置安装在管道内对口器上，通过焊缝强制成型装置跟随外根焊焊枪同步滑动实现对根焊焊缝内部的强制成型；金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器包括：驱动轮、后机架、动力电池组、电动液压动力单元、弹性机构、中机架、导向轮、涨紧总成、前机架、定位臂、定位臂液压缸。本发明通过使用焊缝内部强制成型的方法实现了管道根焊组对和焊接的快速化，降低了对管口组对的要求，从而提高了施工效率，降低了劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及管道施工技术领域，特别涉及一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的方法及内对口器。
背景技术
在长输管道施工过程中，管道的组对和根焊是重要工序，目前的外根焊工艺为单面焊双面成型，这种形式对管道组对间隙要求较高，这就造成管道组对效率低下，并且这种焊接方法焊接速度较慢造成了施工效率低下。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明提供了一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的方法，所述方法包括：
加工旋转环，使旋转环内壁镶嵌传动齿环；
加工弧形陶瓷衬板，使弧形陶瓷衬板的曲面具有U型沟槽；
加工铜质水冷底座，使底座内部有水冷通道；
加工水冷底座抬升装置，使抬升装置可以安装电动推杆或气缸进行抬升动作；
将所述旋转环安装在管道内对口器的两组涨紧机构中间；
将若干所述水冷底座抬升装置安装到所述旋转环上；
将所述铜质水冷底座安装在所述水冷底座抬升装置上；
将所述弧形陶瓷衬板安装在所述铜质水冷底座上；
启动内对口器把两根需要焊接的管子组对在一起，所述旋转环在电机的作用下带动所述水冷底座抬升装置、所述铜质水冷底座、所述弧形陶瓷衬板旋转至外根焊起弧位置；
启动所述水冷底座抬升装置带动所述铜质水冷底座抬起，所述弧形陶瓷衬板在所述铜质水冷底座的作用下抬起并贴紧管道内壁焊缝处；
将焊缝进行外部根焊，所述弧形陶瓷衬板在所述旋转环作用下跟随外部焊接熔池一起运动；
启动铜质水冷底座的冷却系统为所述弧形陶瓷衬板散热进而控制焊接热量输入，熔化的铁水在管道内壁弧形陶瓷衬板的作用下强制成型。
本发明提供的方法有益效果在于：与现有根焊方式相比管口组对要求低，管口组对有间隙或者无间隙都可以满足，进而提高了管口组对的施工效率；
焊接速度快，对焊接热量的可控实现了外根焊大规范高速度的焊接，从而提高了焊接效率。
本发明还提供了一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器，包括：驱动轮、后机架、动力电池组、电动液压动力单元、弹性机构、中机架、导向轮、涨紧总成、前机架、定位臂、定位臂液压缸；所述驱动轮固定在所述后机架上，为整个内对口器的行走提供驱动；所述动力电池组和所述电动液压动力单元安装在所述后机架上；所述后机架通过所述弹性装置连接在所述中机架上；所述中机架固定在所述涨紧总成的一端；所述涨紧总成的另一端连接所述前机架；所述中机架的底部对称安装有两组所述导向轮，为整个内对口器的行走提供支撑及导向；三组所述定位臂均布安装于所述前机架上，每组定位臂的一端通过连杆机构铰接于所述前机架上；所述定位臂的另一端固定在所述定位臂液压缸的活塞杆上；所述定位臂液压缸的底座铰接于所述前机架上。
所述涨紧总成由涨紧机构、旋转环、旋转电机、焊缝强制成型装置构成，两组所述涨紧机构对称安装，所述旋转环安装与两组所述涨紧机构的中间，所述旋转电机安装与所述涨紧机构的一侧用于驱动所述旋转环转动，两组所述焊缝成型装置对称安装于所述旋转环上跟随旋转环一起转动。
所述焊缝强制成型装置由铜质水冷底座、水冷底座抬升装置、弧形陶瓷衬板构成，所述铜质水冷底座安装在所述水冷底座抬升装置上所述弧形陶瓷衬板安装在所述铜质水冷底座上。
附图说明
图1是本发明实施例提供的金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器结构示意图；
图2是本发明实施例提供的涨紧总成结构示意图；
图3是本发明实施例提供的内焊缝强制成型装置结构示意图；
图4是本发明实施例提供的旋转环及内焊缝强制成型装置结构示意图；
图5是本发明实施例提供的金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步描述。
如图1所示，本实施例提供了一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器，包括：驱动轮1、后机架2、动力电池组3、电动液压动力单元4、弹性机构5、中机架6、导向轮7、涨紧总成8、前机架9、定位臂10、定位臂液压缸11；所述驱动轮1固定在所述后机架2上，为整个内对口器的行走提供驱动，所述动力电池组3和所述电动液压动力单元4安装在所述后机架2上，所述后机架2通过所述弹性装置5连接在所述中机架6上，所述中机架6固定在所述涨紧总成8的一端，所述涨紧总成8的另一端连接所述前机架9，所述中机架6的底部对称安装有两组所述导向轮7为整个内对口器的行走提供支撑及导向，三组所述定位臂10均布安装于所述前机架9上，每组定位臂的一端通过连杆机构铰接于所述前机架9上；所述定位臂10的另一端固定在所述定位臂液压缸11的活塞杆上；所述定位臂液压缸11的底座铰接于所述前机架9上。
如图2、图4所示，所述涨紧总成8由涨紧机构12、旋转环13、旋转电机14、焊缝强制成型装置15构成，两组所述涨紧机构12对称安装，所述旋转环13安装在两组所述涨紧机构12的中间，所述旋转电机14安装在所述涨紧机构12的一侧用于驱动所述旋转环13转动，两组所述焊缝成型装置15对称安装于所述旋转环13上跟随旋转环13一起转动。
如图3、图4所示，所述焊缝强制成型装置15由铜质水冷底座16、水冷底座抬升装置17、弧形陶瓷衬板18构成，所述铜质水冷底座16安装在所述水冷底座抬升装置17上，所述弧形陶瓷衬,18安装在所述铜质水冷底座16上。
本发明实施例还提供了一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的方法，所述方法包括：
加工旋转环13，使旋转环13内壁镶嵌传动齿环；加工弧形陶瓷衬板18，使弧形陶瓷衬板18的曲面具有U型沟槽；加工铜质水冷底座16，使底座内部有水冷通道；加工水冷底座抬升装置17，使抬升装置可以安装电动推杆或气缸进行抬升动作；将所述旋转环13安装在管道内对口器的两组涨紧机构12中间；将若干所述水冷底座抬升装置17安装到所述旋转环13上；将所述铜质水冷底座16安装在所述水冷底座抬升装置17上；将所述弧形陶瓷衬板18安装在所述铜质水冷底座16上；启动内对口器把两根需要焊接的管子组对在一起，所述旋转环13在旋转电机14的作用下带动所述水冷底座抬升装置17、所述铜质水冷底座16、所述弧形陶瓷衬板18旋转至外根焊起弧位置；启动所述水冷底座抬升装置17带动所述铜质水冷底座16抬起，所述弧形陶瓷衬板18在所述铜质水冷底座16的作用下抬起并贴紧管道内壁焊缝处；将焊缝进行外部根焊，所述弧形陶瓷衬板18在所述旋转环13作用下跟随外部焊接熔池一起运动；启动铜质水冷底座16的冷却系统为所述弧形陶瓷衬板18散热进而控制焊接热量输入，熔化的铁水在管道内壁弧形陶瓷衬板18的作用下强制成型。
本发明实施例通过使用焊缝内部强制成型的方法实现了管道根焊的快速化，降低了对管口组对的要求，从而提高了施工效率，降低了劳动强度。
实施例
下面请参阅附图5参照附图来说明本发明
一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器以下简称内对口器；
将所述内对口器放入管道A内，所述驱动轮1驱动所述内对口器在所述管道A内行走，当所述涨紧总成8到达管口处时所述定位臂10在所述定位臂液压缸11的作用下抬起至管口，所述驱动轮1驱动所述内对口器后退行走,当所述定位臂10贴紧管口时停止行走，同时所述涨紧机构12涨紧所述管道A，这个过程实现了所述内对口器在所述管道A内的精确定位，保证了安装在所述旋转环13上的所述焊缝强制成型装置15与管口对齐；将所述定位臂10收回至初始状态，将管道B与所述管道A对接，所述涨紧机构12涨紧所述管道B，启动所述水冷底座抬升装置17带动所述铜质水冷底座16抬起，所述弧形陶瓷衬板18在所述铜质水冷底座16的作用下抬起并贴紧管道内壁焊缝处；将焊缝进行外部根焊，所述弧形陶瓷衬板18在所述旋转环13作用下跟随外部焊接熔池同步运动；启动铜质水冷底座16的冷却系统为所述弧形陶瓷衬板18散热进而控制焊接热量输入，熔化的铁水在管道内壁弧形陶瓷衬板18的作用下强制成型。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的方法，其特征在于，所述方法包括：
加工旋转环，使旋转环内壁镶嵌传动齿环；
加工弧形陶瓷衬板，使弧形陶瓷衬板的曲面具有U型沟槽；
加工铜质水冷底座，使底座内部有水冷通道；
加工水冷底座抬升装置，使抬升装置可以安装电动推杆或气缸进行抬升动作；
将所述旋转环安装在管道内对口器的两组涨紧机构中间；将若干所述水冷底座抬升装置安装到所述旋转环上；将所述铜质水冷底座安装在所述水冷底座抬升装置上；将所述弧形陶瓷衬板安装在所述铜质水冷底座上；启动内对口器把两根需要焊接的管子组对在一起，所述旋转环在电机的作用下带动所述水冷底座抬升装置、所述铜质水冷底座、所述弧形陶瓷衬板旋转至外根焊起弧位置；启动所述水冷底座抬升装置带动所述铜质水冷底座抬起，所述弧形陶瓷衬板在所述铜质水冷底座的作用下抬起并贴紧管道内壁焊缝处；将焊缝进行外部根焊，所述弧形陶瓷衬板在所述旋转环作用下跟随外部焊接熔池一起运动；启动铜质水冷底座的冷却系统为所述弧形陶瓷衬板散热进而控制焊接热量输入，熔化的铁水在管道内壁弧形陶瓷衬板的作用下强制成型。
2.一种金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器，其特征在于，所述内对口器包括：驱动轮、后机架、动力电池组、电动液压动力单元、弹性机构、中机架、导向轮、涨紧总成、前机架、定位臂、定位臂液压缸；所述驱动轮固定在所述后机架上，为整个内对口器的行走提供驱动；所述动力电池组和所述电动液压动力单元安装在所述后机架上；所述后机架通过所述弹性装置连接在所述中机架上；所述中机架固定在所述涨紧总成的一端；所述涨紧总成的另一端连接所述前机架；所述中机架的底部对称安装有两组所述导向轮，为整个内对口器的行走提供支撑及导向；三组所述定位臂均布安装于所述前机架上，每组定位臂的一端通过连杆机构铰接于所述前机架上；所述定位臂的另一端固定在所述定位臂液压缸的活塞杆上；所述定位臂液压缸的底座铰接于所述前机架上。
3.如权利要求2所述的金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器，其特征在于，所述涨紧总成由涨紧机构、旋转环、旋转电机、焊缝强制成型装置构成，两组所述涨紧机构对称安装，所述旋转环安装与两组所述涨紧机构的中间，所述旋转电机安装与所述涨紧机构的一侧用于驱动所述旋转环转动，两组所述焊缝成型装置对称安装于所述旋转环上跟随旋转环一起转动。
4.如权利要求3所述的金属管道根焊焊缝内部强制成型的内对口器，其特征在于，所述焊缝强制成型装置由铜质水冷底座、水冷底座抬升装置、弧形陶瓷衬板构成，所述铜质水冷底座安装在所述水冷底座抬升装置上所述弧形陶瓷衬板安装在所述铜质水冷底座上。
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