CN113399798A - 一种钢衬里加腋区过渡段成型装置及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢衬里加腋区过渡段成型装置及其成型方法，通过焊接装置焊接组装角板，通过成型模具成型为圆弧结构的组装角板，成型模具包括第一底板，第一底板上设有弧形的成型模，成型模通过两块弧形板拼接而成，两块弧形板之间互相垂直，成型模一侧设有多个压紧头，第一底板上设有多个第一液压缸，第一液压缸伸缩端与压紧头连接，组装角板设在成型模上，压紧头使组装角板成型为弧形组装角板。适于批量较大，较厚较长的直线及较大直径的环形焊缝的焊接。相比传统成型方法焊接效率高、焊接质量稳定、弧形能够控制，不需要投入大量的高级焊工和高级铆工对钢衬里加腋区过渡段成型施工，施工成本低、周期较短。

Description

一种钢衬里加腋区过渡段成型装置及其成型方法

技术领域

本发明涉及钢衬成型领域，尤其是涉及一种钢衬里加腋区过渡段成型装置及其成型方法。

背景技术

钢衬里加腋区过渡段成型工艺主要有两种方式；一是采用传统的成型技术，即按图纸要求先加工加腋区过渡段弧形板，控制弧形板角度和坡口加工质量，而后焊接成型，利用配套的工装控制焊接变形。另外一种成型技术为，先焊接T型板，而后利用配套工装将T型板成型为钢衬里加腋区过渡段。

目前主要是先弯后焊成型法，先加工弯曲成型，然后再焊接。由于工件不是笔直的，而是带有弧度的，焊缝就不会很规则的分布，一般多采用焊条电弧焊，不适合采用自动焊方法进行焊接。

中国专利CN208033890U“一种核电钢衬里的焊接结构” 一种核电钢衬里的焊接结构，两块待拼焊的钢板4焊接坡口5相对，在焊缝背侧设置陶瓷衬垫1，通过铝箔纸3粘贴与两侧的钢板4上，在陶瓷衬垫1与焊缝相对处设置有弧形凹槽2，弧形凹槽2的宽度略大于钢板4间隙。仅限于平面焊接，不能进行直角焊接。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种钢衬里加腋区过渡段成型装置及其成型方法，解决先弯后焊成型法，工件不是笔直的，而是带有弧度的，焊缝就不会很规则的分布的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，通过焊接装置焊接组装角板，通过成型模具成型为圆弧结构的组装角板，成型模具包括第一底板，第一底板上设有弧形的成型模，成型模通过两块弧形板拼接而成，两块弧形板之间互相垂直，成型模一侧设有多个压紧头，第一底板上设有多个第一液压缸，第一液压缸伸缩端与压紧头连接；

组装角板设在成型模上，压紧头使组装角板成型为弧形组装角板。

优选方案中，成型模一侧还设有多个限位座，成型模后侧面抵靠在限位座上。

优选方案中，压紧头端面设有圆弧面，圆弧面底部设有避让槽。

优选方案中，压紧头底部还设有压紧台，压紧台抵靠在组装角板的平面板一侧。

优选方案中，焊接装置包括第二底板，第二底板上设有第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板倾斜对称设置，第一侧板和第二侧板之间设有间隙，且第一侧板和第二侧板垂直，第二侧板用于放置平面板，第一侧板用于放置竖版，第一侧板和第二侧板上下两侧设有第一焊接装置和第二焊接装置。

优选方案中，第二侧板底部设有定位挡板，定位挡板用于定位平面板。

优选方案中，第二底板两端设有第一支撑板和第二支撑板，第一焊接装置和第二焊接装置设在第一支撑板和第二支撑板。

优选方案中，第一焊接装置与第一支撑板和第二支撑板滑动连接，第一焊接装置包括螺纹杆，螺纹杆上设有导向杆，焊枪通过移动座与螺纹杆螺纹连接，且与导向杆滑动连接，第一电机与螺纹杆一端连接，螺纹杆另一端与固定板转动连接，第一支撑板上设有第二液压缸，第二支撑板上设有第三液压缸，第三液压缸输出端与固定板连接，第二液压缸与第一电机连接。

优选方案中，移动座下方设有第二电机，焊枪通过转动环与第二电机连接，焊枪与转动环转连接，第二电机输出端设有旋转盘，旋转盘偏心设有摆动轴，焊枪上设有摆动杆，摆动杆杆体端设有腰型孔，腰型孔套在摆动轴上。

该方法包括：

S1、对竖版的坡口进行加工，对坡口进行打磨或清洗处理；

S2、平面板放置在第二侧板上，平面板端部抵靠在定位挡板上进行定位，竖版放置在第一侧板上，且端部抵靠在平面板上；

S3、第二液压缸和第三液压缸控制第一焊接装置靠近竖版和平面板的上接缝，第二焊接装置的靠近下接缝；

S4、调节第一焊接装置和第二焊接装置的焊接参数，第一焊接装置和第二焊接装置驱动焊枪横向滑动，对竖版和平面板进行打底焊接；

S5、打底焊接完成后，第一焊接装置和第二焊接装置回程滑动，同时第二电机驱动焊枪进行摆动焊接，对打底焊接上进行埋弧焊填充；

S6、焊接完成后，第二液压缸和第三液压缸控制第一焊接装置升起，取下组装角板；

S7、组装角板放置在成型模上，第一底板上中部的第一液压缸伸长，压紧头抵靠在组装角板中部进行压弯；

S8、第一液压缸两侧的液压缸顶推压紧头对组装角板两端进行压弯曲校正；

S9、多个第一液压缸缩回，取下弯曲后的组装角板，对弯曲后的组装角板焊缝进行无损检测，检验焊缝质量。

本发明提供了一种钢衬里加腋区过渡段成型装置及其成型方法，先焊后弯成型法是先焊接角板，而后利用配套工装将角板成型为钢衬里加腋区组装角板。一组采用埋弧焊，一组采用焊条电弧焊+埋弧焊。因为先焊接后成型，焊缝位置较利于焊接，采用埋弧焊利用焊接装置的自动焊接，从而完成自动化焊接的一种高效智能焊接技术。焊接时参数可以通过自动调节保持稳定，并且对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定，机械性能比较好，焊缝质量高。适于批量较大，较厚较长的直线及较大直径的环形焊缝的焊接。提高了焊接效率，降低了施工成本。焊接时参数可以通过自动调节保持稳定，并且对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定，机械性能比较好，焊缝质量高。适于批量较大和较厚较长的直线焊接。相比传统成型方法焊接效率高、焊接质量稳定、弧形能够控制，不需要投入大量的高级焊工和高级铆工对钢衬里加腋区过渡段成型施工，施工成本低、周期较短，给企业带来了巨大的经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明加腋区过渡段总体结构图；

图2是本发明弯曲后组装角板结构图；

图3是本发明直角组装角板结构图；

图4是本发明成型模具结构图；

图5是本发明成型模具与组装角板安装结构图；

图6是本发明前侧焊接装置结构图；

图7是本发明后侧焊接装置结构图；

图8是本发明竖版和平面板安装结构图；

图9是本发明焊接装置驱动结构图；

图10是本发明焊接安装结构图；

图11是本发明焊接摆动装置拆解结构图；

图中：加腋区过渡段1；组装角板2；竖版201；平面板202；第一液压缸3；限位座4；压紧头5；避让槽501；压紧台502；第一底板6；成型模7；第二底板8；第一支撑板9；滑槽901；第二支撑板10；第二液压缸11；第三液压缸12；控制箱13；第一焊接装置14；第一电机1401；固定板1402；导向杆1403；螺纹杆1404；焊枪1405；第二电机1406；移动座1407；转动环1408；摆动杆1409；腰型孔1410；旋转盘1411；摆动轴1412；第二焊接装置15；第一侧板16；第二侧板17；定位挡板1701。

具体实施方式

实施例1

如图1~11示，一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，通过焊接装置焊接组装角板2，通过成型模具成型为圆弧结构的组装角板2，成型模具包括第一底板6，第一底板6上设有弧形的成型模7，成型模7通过两块弧形板拼接而成，两块弧形板之间互相垂直，成型模7一侧设有多个压紧头5，第一底板6上设有多个第一液压缸3，第一液压缸3伸缩端与压紧头5连接，组装角板2设在成型模7上，压紧头5使组装角板2成型为弧形组装角板2。一般在先焊后弯成型过程中，焊条电弧焊被用来打底，自动埋弧焊进行填充。埋弧焊时，被焊工件与焊丝分别接在焊接电源的两极。焊丝通过与导电嘴的滑动接触与电源连接。焊丝端部在电弧热作用下不断熔化，因而焊丝应连续不断地送进，以保持焊接过程的稳定进行。焊接结束后，利用配套工装将组装角板2成型组装为钢衬里加腋区过渡段1。

竖版201和平面板202焊接成直条形状的组装角板2，组装角板2放置在成型模7上，通过第一液压缸3的压紧头5压在组装角板2，使组装角板2成型为成型模7的弯曲结构，弯曲后的组装角板2组成加腋区过渡段1。

优选方案中，成型模7一侧还设有多个限位座4，成型模7后侧面抵靠在限位座4上。限位座4起到限位成型模7的作用，固定了成型模7的作用。

优选方案中，压紧头5端面设有圆弧面，圆弧面底部设有避让槽501。避让槽501用于避让竖版201和平面板202之间的焊缝和焊堆。

优选方案中，压紧头5底部还设有压紧台502，压紧台502抵靠在组装角板2的平面板202一侧。压紧台502用于抵靠在平面板202的侧边上，用于弯曲平面板202的作用。

优选方案中，焊接装置包括第二底板8，第二底板8上设有第一侧板16和第二侧板17，第一侧板16和第二侧板17倾斜对称设置，第一侧板16和第二侧板17之间设有间隙，且第一侧板16和第二侧板17垂直，第二侧板17用于放置平面板202，第一侧板16用于放置竖版201，第一侧板16和第二侧板17上下两侧设有第一焊接装置14和第二焊接装置15。如图6-8所示结构，第一焊接装置14和第二焊接装置15分别设置在第一侧板16和第二侧板17上下两侧，第一焊接装置14和第二焊接装置15结构一样，且第一焊接装置14焊接上焊缝，第二焊接装置15焊接下焊缝，第一焊接装置14和第二焊接装置15对让竖版201和平面板202进行焊接。

优选方案中，第二侧板17底部设有定位挡板1701，定位挡板1701用于定位平面板202。定位挡板1701用于定位平面板202的位置，如图8所示结构。

优选方案中，第二底板8两端设有第一支撑板9和第二支撑板10，第一焊接装置14和第二焊接装置15设在第一支撑板9和第二支撑板10。

优选方案中，第一焊接装置14与第一支撑板9和第二支撑板10滑动连接，第一焊接装置14包括螺纹杆1404，螺纹杆1404上设有导向杆1403，焊枪1405通过移动座1407与螺纹杆1404螺纹连接，且与导向杆1403滑动连接，第一电机1401与螺纹杆1404一端连接，螺纹杆1404另一端与固定板1402转动连接，第一支撑板9上设有第二液压缸11，第二支撑板10上设有第三液压缸12，第三液压缸12输出端与固定板1402连接，第二液压缸11与第一电机1401连接。如图9-11所示结构，第一电机1401驱动焊枪1405横向滑动，且第二液压缸11和第三液压缸12带动第一焊接装置14在第一支撑板9和第二支撑板10滑动，控制第一焊接装置14上升或者下降。

优选方案中，移动座1407下方设有第二电机1406，焊枪1405通过转动环1408与第二电机1406连接，焊枪1405与转动环1408转连接，第二电机1406输出端设有旋转盘1411，旋转盘1411偏心设有摆动轴1412，焊枪1405上设有摆动杆1409，摆动杆1409杆体端设有腰型孔1410，腰型孔1410套在摆动轴1412上。第二电机1406的旋转盘1411转动，摆动轴1412成圆周运动，带动摆动杆1409和焊枪1405摆动，同时焊枪1405与第二电机1406转动连接，实现摆动焊接。

实施例2

结合实施例1进一步说明，如图1-11所示结构，对竖版201的坡口进行加工，对坡口进行打磨或清洗处理。

平面板202放置在第二侧板17上，平面板202端部抵靠在定位挡板1701上进行定位，竖版201放置在第一侧板16上，且端部抵靠在平面板202上。

第二液压缸11和第三液压缸12控制第一焊接装置14靠近竖版201和平面板202的上接缝，第二焊接装置15的靠近下接缝。

调节第一焊接装置14和第二焊接装置15的焊接参数，第一焊接装置14和第二焊接装置15驱动焊枪横向滑动，对竖版201和平面板202进行打底焊接。

打底焊接完成后，第一焊接装置14和第二焊接装置15回程滑动，同时第二电机1406驱动焊枪1405进行摆动焊接，对打底焊接上进行埋弧焊填充。

焊接完成后，第二液压缸11和第三液压缸12控制第一焊接装置14升起，取下组装角板2。

组装角板2放置在成型模7上，第一底板6上中部的第一液压缸3伸长，压紧头5抵靠在组装角板2中部进行压弯。

第一液压缸3两侧的液压缸顶推压紧头对组装角板2两端进行压弯曲校正。

多个第一液压缸3缩回，取下弯曲后的组装角板，对弯曲后的组装角板焊缝进行无损检测，检验焊缝质量。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：通过焊接装置焊接组装角板（2），通过成型模具成型为圆弧结构的组装角板（2），成型模具包括第一底板（6），第一底板（6）上设有弧形的成型模（7），成型模（7）通过两块弧形板拼接而成，两块弧形板之间互相垂直，成型模（7）一侧设有多个压紧头（5），第一底板（6）上设有多个第一液压缸（3），第一液压缸（3）伸缩端与压紧头（5）连接；

组装角板（2）设在成型模（7）上，压紧头（5）使组装角板（2）成型为弧形组装角板（2）。

2.根据权利要求1所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：成型模（7）一侧还设有多个限位座（4），成型模（7）后侧面抵靠在限位座（4）上。

3.根据权利要求1所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：压紧头（5）端面设有圆弧面，圆弧面底部设有避让槽（501）。

4.根据权利要求1所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：压紧头（5）底部还设有压紧台（502），压紧台（502）抵靠在组装角板（2）的平面板（202）一侧。

5.根据权利要求1所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：焊接装置包括第二底板（8），第二底板（8）上设有第一侧板（16）和第二侧板（17），第一侧板（16）和第二侧板（17）倾斜对称设置，第一侧板（16）和第二侧板（17）之间设有间隙，且第一侧板（16）和第二侧板（17）垂直，第二侧板（17）用于放置平面板（202），第一侧板（16）用于放置竖版（201），第一侧板（16）和第二侧板（17）上下两侧设有第一焊接装置（14）和第二焊接装置（15）。

6.根据权利要求5所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：第二侧板（17）底部设有定位挡板（1701），定位挡板（1701）用于定位平面板（202）。

7.根据权利要求5所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：第二底板（8）两端设有第一支撑板（9）和第二支撑板（10），第一焊接装置（14）和第二焊接装置（15）设在第一支撑板（9）和第二支撑板（10）。

8.根据权利要求5所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：第一焊接装置（14）与第一支撑板（9）和第二支撑板（10）滑动连接，第一焊接装置（14）包括螺纹杆（1404），螺纹杆（1404）上设有导向杆（1403），焊枪（1405）通过移动座（1407）与螺纹杆（1404）螺纹连接，且与导向杆（1403）滑动连接，第一电机（1401）与螺纹杆（1404）一端连接，螺纹杆（1404）另一端与固定板（1402）转动连接，第一支撑板（9）上设有第二液压缸（11），第二支撑板（10）上设有第三液压缸（12），第三液压缸（12）输出端与固定板（1402）连接，第二液压缸（11）与第一电机（1401）连接。

9.根据权利要求8所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置，其特征是：移动座（1407）下方设有第二电机（1406），焊枪（1405）通过转动环（1408）与第二电机（1406）连接，焊枪（1405）与转动环（1408）转连接，第二电机（1406）输出端设有旋转盘（1411），旋转盘（1411）偏心设有摆动轴（1412），焊枪（1405）上设有摆动杆（1409），摆动杆（1409）杆体端设有腰型孔（1410），腰型孔（1410）套在摆动轴（1412）上。

10.根据权利要求1-9任一项所述一种钢衬里加腋区过渡段成型装置的成型方法，其特征是：该方法包括：

S1、对竖版（201）的坡口进行加工，对坡口进行打磨或清洗处理；

S2、平面板（202）放置在第二侧板（17）上，平面板（202）端部抵靠在定位挡板（1701）上进行定位，竖版（201）放置在第一侧板（16）上，且端部抵靠在平面板（202）上；

S3、第二液压缸（11）和第三液压缸（12）控制第一焊接装置（14）靠近竖版（201）和平面板（202）的上接缝，第二焊接装置（15）的靠近下接缝；

S4、调节第一焊接装置（14）和第二焊接装置（15）的焊接参数，第一焊接装置（14）和第二焊接装置（15）驱动焊枪横向滑动，对竖版（201）和平面板（202）进行打底焊接；

S5、打底焊接完成后，第一焊接装置（14）和第二焊接装置（15）回程滑动，同时第二电机（1406）驱动焊枪（1405）进行摆动焊接，对打底焊接上进行埋弧焊填充；

S6、焊接完成后，第二液压缸（11）和第三液压缸（12）控制第一焊接装置（14）升起，取下组装角板（2）；

S7、组装角板（2）放置在成型模（7）上，第一底板（6）上中部的第一液压缸（3）伸长，压紧头（5）抵靠在组装角板（2）中部进行压弯；

S8、第一液压缸（3）两侧的液压缸顶推压紧头对组装角板（2）两端进行压弯曲校正；

S9、多个第一液压缸（3）缩回，取下弯曲后的组装角板，对弯曲后的组装角板焊缝进行无损检测，检验焊缝质量。

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