CN113414538A - 一种用于水利施工管道的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程技术领域，且公开了一种用于水利施工管道的焊接装置，包括套接在管道上的套管、固定安装在套管上的动力及控制系统、转动设置在套管上的环形齿轮以及设置在环形齿轮上高度可调的焊枪，所述动力及控制系统带动环形齿轮以及焊枪转动，所述套管的内部设置有密封腔，所述密封腔连通有施压介质输送管道，所述密封腔上开设有多个内插孔和多个外插孔，多个所述内插孔内一一对应的连接有对管道施压的挤压柱。本发明适用于多种外径大小的管道使用，即使管道的外径大小具有一定的差异也可有效地完成固定安装，而且可同时实现环形齿轮的安装，满足环形齿轮的圆周转动，实用性和适用性更强，可顺利完成管道焊接工作。

Description

一种用于水利施工管道的焊接装置

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种用于水利施工管道的焊接装置。

背景技术

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，修建水利工程，需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，从而可以控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程中使用的金属管道长度需求较长，而由于管道在生产制造中设备技术和空间的限制，导致管道长度完全无法达到需求，需要通过焊接装置对管道进行焊接，以满足长度需求。

如申请号为CN201710637549.5，授权公告号为CN107414367A，名称为“一种石油管道环缝自动焊接装置”的发明专利，公开了“一种石油管道环缝自动焊接装置，其特征在于：包括管道装夹系统、动力及控制系统、焊枪装夹系统、焊枪，所述管道装夹系统安装在石油管道上，所述动力及控制系统安装在管道装夹系统上，所述焊枪装夹系统安装在动力及控制系统上，所述焊枪安装在焊枪装夹系统上”，“所述有齿外圈与齿轮相互啮合，所述有齿外圈与无齿外圈通过外圈螺栓连接在一起”，“所述固定板通过固定板连接螺栓与有齿外圈、无齿外圈连接在一起，所述焊枪通过焊枪锁紧螺钉安装在高度调节与夹紧机构上”，该发明专利，通过电机带动齿轮转动，再通过啮合传动带动与齿轮啮合的有齿外圈转动，由于有齿外圈与无齿外圈通过外圈螺栓连接在一起，无齿外圈随有齿外圈一起在管道上内环与管道下内配合形成的环形凹槽内转动，焊枪装夹系统随有齿外圈与无齿外圈一起转动，焊枪随焊枪装夹系统一起转动，进而进行焊接工作。

上述的发明专利中，虽然利用管道装夹系统、动力及控制系统、焊枪装夹系统以及焊枪的配合使用，可以完成管道的焊接工作，但是由于管道上内环与管道下内环通过内环螺栓相连接，而且有齿外圈与无齿外圈通过外圈螺栓连接在一起，并位于管道上内环与管道下内环配合形成的环形凹槽内，因为有齿外圈与无齿外圈需要在焊接中在环形凹槽内转动，使得环形凹槽的外径，以及有齿外圈与无齿外圈组成的环形的内径大小需固定，否则将无法完成有齿外圈与无齿外圈在环形凹槽内转动，进而也无法完成预定的焊接工作，而环形凹槽以及有齿外圈与无齿外圈组成的环形的大小一旦固定，使得该自动焊接装置只能适用于外径特定的管道，管道的外径必须和管道上内环与管道下内环组成的环形内径相适配，使得管道上内环与管道下内环配合形成的环形凹槽为一个标准的圆形且与有齿外圈与无齿外圈组成的环形的内径相匹配，以使有齿外圈与无齿外圈可以在环形凹槽内顺利转动，才能完成焊接工作，该自动焊接装置的实用性和适用性较降低，只能适用于一种外径大小的管道类型，且若焊接的该类型的管道外径出现尺寸偏差，都将给前期的安装工作带来较大的麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于水利施工管道的焊接装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水利施工管道的焊接装置，包括套接在管道上的套管、固定安装在套管上的动力及控制系统、转动设置在套管上的环形齿轮以及设置在环形齿轮上高度可调的焊枪，所述动力及控制系统带动环形齿轮以及焊枪转动，所述套管的内部设置有密封腔，所述密封腔连通有施压介质输送管道，所述密封腔上开设有多个内插孔和多个外插孔，多个所述内插孔内一一对应的连接有对管道施压的挤压柱，多个所述外插孔内一一对应的连接有对环形齿轮限位的限位柱。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述施压介质通入密封腔内，可使所述挤压柱以及限位柱同时向外侧移动。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述施压介质为气体。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述挤压柱包括一体连接的密封部和挤压部，所述密封部与内插孔动密封插接，所述挤压部用于与管道的外壁抵接，所述挤压部的直径大于密封部的直径。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述挤压部与管道外壁相抵接的侧面为弧形面。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述密封部的自由端通过第一弹簧连接有第一磁铁，所述第一弹簧和第一磁铁可从内插孔中穿过，所述第一磁铁与密封腔的内壁吸附连接。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述环形齿轮的内侧面设置有限位槽，所述限位槽为环形，所述限位柱与限位槽滑动插接。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述限位柱的一端活动嵌入有滚珠，所述滚珠与限位槽的内侧面滚动连接。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述限位柱的另一端通过第二弹簧连接有第二磁铁，所述第二弹簧和第二磁铁可从外插孔中穿过，所述第二磁铁与密封腔的内壁吸附连接。

上述的用于水利施工管道的焊接装置，所述滚珠外表面的顶部与套管外表面的顶部位于同一水平面时，所述限位柱、第二磁铁以及第二弹簧的总长度大于密封腔径向方向的长度。

在上述技术方案中，本发明提供的一种用于水利施工管道的焊接装置，通过在密封腔上开设多个内插孔和多个外插孔，且多个内插孔内一一对应的连接有对管道施压的挤压柱，多个外插孔内一一对应的连接有对环形齿轮限位的限位柱，在施压介质的作用下可使密封腔内压增大，高压使多个挤压柱同时向焊接管道的外表面移动，并不断挤压，从而可完成对套管的安装固定，同时，高压可使多个限位柱向外侧移动，高压下的多个限位柱可对环形齿轮进行限位，使环形齿轮也完成安装，之后通过动力及控制系统即可带动环形齿轮以及焊枪围绕套管进行圆周旋转，完成焊接工作，与现有技术相比，本发明中的多个挤压柱具有一定的长度并可伸缩移动，适用于多种外径大小的管道使用，即使管道的外径大小具有一定的差异也可有效地完成固定安装，而且可同时实现环形齿轮的安装，满足环形齿轮的圆周转动，实用性和适用性更强，可顺利完成管道焊接工作，有效解决现有技术中的不足之处。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于水利施工管道的焊接装置的第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于水利施工管道的焊接装置的第二视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的导向轨的剖面图；

图4为本发明实施例提供的套管、动力及控制系统、环形齿轮以及焊枪的第一视角的连接结构示意图；

图5为本发明实施例提供的调节机构的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的套管、动力及控制系统、环形齿轮以及焊枪的第二视角的连接结构示意图；

图7为本发明实施例提供的套管以及环形齿轮的剖面图；

图8为本发明实施例提供的A部放大结构示意图；

图9为本发明实施例提供的B部放大结构示意图。

附图标记说明：

1、套管；2、环形齿轮；3、导向轨；4、调节机构；401、壳体；402、第一螺纹柱；403、第二螺纹柱；404、连接板；405、限位帽；406、固定筒；407、第二旋转帽；408、第一旋转帽；5、焊枪；6、底座；7、动力及控制系统；701、上箱体；702、下箱体；703、散热孔；704、驱动齿轮；8、滑杆；9、倾斜支撑杆；10、支撑垫；11、龙门架；12、螺纹孔；13、第四弹簧；14、通气孔；15、挤压螺杆；16、挤压板；17、施压介质输送管道；18、推压杆；19、挤压柱；20、第一弹簧；21、标识块；22、橡胶垫；23、第三弹簧；24、第一磁铁；25、密封腔；26、限位槽；27、限位柱；28、第二弹簧；29、第二磁铁；30、滚珠。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-9所示，本发明实施例提供的一种用于水利施工管道的焊接装置，包括套接在管道上的套管1、固定安装在套管1上的动力及控制系统7、转动设置在套管1上的环形齿轮2以及设置在环形齿轮2上高度可调的焊枪5，动力及控制系统7带动环形齿轮2以及焊枪5转动，套管1的内部设置有密封腔25，密封腔25连通有施压介质输送管道17，密封腔25上开设有多个内插孔和多个外插孔，多个内插孔内一一对应的连接有对管道施压的挤压柱19，多个外插孔内一一对应的连接有对环形齿轮2限位的限位柱27。

具体的，本实施例中的用于水利施工管道的焊接装置，可适用于外径在一定范围内的多种尺寸大小的管道使用，实用性和适用性较强。套管1为一个完整的管状态结构，其中心为中空的腔体，该腔体用于插接管道，套管1由不易发生形变的金属制成，具有将强的硬度，当向套管1内的密封腔25中通入施压介质内压增大时，也不会产生变形，动力及控制系统7包括提供动力的驱动电机、与驱动电机的输出轴连接的驱动齿轮704、用于控制驱动电机开启关闭的控制模块以及承载箱，承载箱包括上箱体701和下箱体702，上箱体701和下箱体702通过螺栓固定连接，下箱体702与套管1固定连接，驱动电机以及控制模块均位于承载箱内，上箱体701上设置有散热孔703，利用散热孔703可对驱动电机工作时产生的热量进行散热，驱动齿轮704位于承载箱的外部并于环形齿轮2啮合连接，环形齿轮2转动设置在套管1的一端，并被多个限位柱27限位，具体的限位方式为，环形齿轮2的内侧面设置有限位槽26，限位槽26为环形，限位柱27与限位槽26滑动插接，驱动电机工作时，其输出轴带动驱动齿轮704转动，驱动齿轮704又带动环形齿轮2转动，而焊枪5固定安装在环形齿轮2上，使得环形齿轮2又带动焊枪5转动，从而可进行圆周焊接，其中焊枪5可进行高度调节，当对不同外径尺寸的管道进行焊接时，可通过调节焊枪5与管道外表面之间的距离，使焊枪5可以更加精准地对管道进行焊接(焊枪5高度的具体调节方式在后面有优选的实施方式进行详细说明)，密封腔25上连通有施压介质输送管道17，施压介质输送管道17用于与外部的施压介质输送装置连接，施压介质输送装置为密封腔25输送施压介质，使密封腔25的内压增大，密封腔25的内压增大可使挤压柱19和限位柱27移动，挤压柱19与内插孔为动密封插接，限位柱27与外插孔也为动密封插接，挤压柱19和限位柱27都具有一定的长度，具体的长度可根据需要进行设定，挤压柱19的长度越长该焊接装置所适用的管道外径尺寸的范围就越大，挤压柱19和限位柱27的数量都为多个，其中多个挤压柱19分为两组，两组挤压柱19分别位于密封腔25的两端，每组挤压柱19的数量均不少于三个，且每组挤压柱19均呈等距的周向排列，该布置方式可使挤压柱19更加稳固地与管道的外表面抵接挤压，使得套管1与管道的连接更加牢固，多个限位柱27也呈等距的周向排列，为了环形齿轮2转动时的稳定性，限位柱27的数量不少于三个。本实施例中提供的用于水利施工管道的焊接装置的工作原理为，首先可用外力将各个挤压柱19的位置调整到初始状态，此时多个挤压柱19形成的环形直径最大，因为挤压柱19与内插孔之间需要保持动密封连接，两者之间需要具有一定的摩擦力，使得挤压柱19被调整位置后，不会自行滑动，然后将套管1从需要焊接的其中一个管道的一端插入，使套管1套接到其中一个管道上，然后调整两个需要焊接的管道之间的距离，使两个管道对齐并贴合，之后将环形齿轮2套设在套管1上，并向密封腔25内通入第一阶段的施压介质，使套管1和环形齿轮2完成初步定位，此时各个挤压柱19与管道的外表面初步抵接，且压力较小，通过外力的拉动，使得套管1依然可以沿着管道滑动，且环形齿轮2此时处于竖直状态，然后通过滑动套管1调整焊枪5水平方向的位置，使焊枪5对准两个管道之间，之后对焊枪5进行竖直方向的位置调整，使枪嘴与管道之间的距离适当，然后继续向密封腔25内通入施压介质，使密封腔25的内压进一步增大，此时各个挤压柱19大力挤压管道的外表面，完成最终安装，之后通过启动驱动电机，使驱动电机的输出轴带动驱动齿轮704转动，驱动齿轮704又带动环形齿轮2转动，而焊枪5固定安装在环形齿轮2上，使得环形齿轮2又带动焊枪5转动，从而完成圆周焊接，焊接完成后，释放密封腔25内的高压，挤压柱19失去对管道的作用力，之后将该焊接装置沿着管道滑动，从管道的自由端移出即可。现有技术中的自动焊接装置只能适用于一种外径大小的管道类型，且若焊接的该类型的管道外径出现尺寸偏差，都将给前期的安装工作带来较大的麻烦。本发明的主要创新点在于，改变了焊接装置部分结构和安装方式，通过在密封腔25上开设多个内插孔和多个外插孔，且多个内插孔内一一对应的连接有对管道施压的挤压柱19，多个外插孔内一一对应的连接有对环形齿轮2限位的限位柱27，在施压介质的作用下可使密封腔25内压增大，高压使多个挤压柱19同时向焊接管道的外表面移动，并不断挤压，从而可完成对套管1的安装固定，同时，高压可使多个限位柱27向外侧移动，高压下的多个限位柱27可对环形齿轮2进行限位，使环形齿轮2也完成安装，之后通过动力及控制系统7即可带动环形齿轮2以及焊枪5围绕套管1进行圆周旋转，完成焊接工作。

本实施例中，多个挤压柱19具有一定的长度并可伸缩移动，适用于多种外径大小的管道使用，即使管道的外径大小具有一定的差异也可有效地完成固定安装，而且可同时实现环形齿轮2的安装，满足环形齿轮2的圆周转动，实用性和适用性更强，可顺利完成管道焊接工作，有效解决现有技术中的不足；

本实施例中，因为每组挤压柱19均呈等距的周向排列可使管道的受力均匀平衡，多个限位柱27也呈等距的周向排列，可使环形齿轮2的受力均匀平衡，使管道、套管1和环形齿轮2的中心轴线重合，从而使得焊枪5的周向转动轨迹和管道的外周面一致，保证对管道的焊接更加准确；

本实施例中，环形齿轮2为一个完整的环形，可与驱动齿轮704进行无限转动配合，可实现完整一周的转动，与现有技术中半圆形的有齿外圈相比，本发明可一次性完成焊接工作，中途无需停顿，无需对焊接装置进行拆卸和再安装，工作速度更快，可提高焊接效率；

本实施例中，施压介质通入密封腔25内时，可使挤压柱19以及限位柱27同时向外侧移动，即可同时完成套管1以及环形齿轮2的安装，可提高安装效率。

本实施例中，进一步的，环形齿轮2上设置有供套管1的端部插入的插槽，插槽的内壁与套管1的外壁转动连接，且当套管1的端面与插槽的内侧面贴合时，限位柱27的位置刚好与限位槽26相对应，可使限位柱27更加方便地与限位槽26对准。

因为在高压的作用下，限位柱27和限位槽26之间会相互抵接，为了保证环形齿轮2转动时的顺畅度，需要减少限位柱27和限位槽26之间的摩擦力，为此，限位柱27的一端活动嵌入有滚珠30，滚珠30与限位槽26的内侧面滚动连接。当环形齿轮2转动时，滚珠30跟随发生滚动，利用滚珠30可使限位柱27与限位槽26之间的摩擦力大大降低，从而保证环形齿轮2转动时的顺畅度。

本实施例中，焊枪5进行高度调节的一个优选的实施方式为，焊枪5与环形齿轮2之间通过调节机构4连接，如图5，调节机构4包括与环形齿轮2固定连接的壳体401，壳体401上插接有第一螺纹柱402和第二螺纹柱403，第一螺纹柱402位于远离焊枪5的一侧，第二螺纹柱403位于靠近焊枪5的一侧，第一螺纹柱402和壳体401螺纹插接，第二螺纹柱403和壳体401平滑转动插接，且第一螺纹柱402的顶部延伸至壳体401的外部，底部位于壳体401的内部，第一螺纹柱402的顶部固定安装有第一旋转帽408，第二螺纹柱403的顶部和底部均延伸至壳体401的外部，且第二螺纹柱403的顶部固定安装有第二旋转帽407，第二螺纹柱403的底部固定安装有限位帽405，第二旋转帽407和限位帽405可用于对第二螺纹柱403进行竖直方向的限位，壳体401内滑动设置有连接板404，连接板404优选为长方体，连接板404的两侧面分别与壳体401内腔的两侧面滑动接触，连接板404的一端延伸至壳体401的外部，连接板404的另一端的顶部与第一螺纹柱402的底部相抵接，且连接板404与第二螺纹柱403螺纹插接，当旋转第二螺纹柱403时，第二旋转帽407和限位帽405一起转动，且由于第二旋转帽407和限位帽405对第二螺纹柱403的限位，使得第二螺纹柱403只转动而不会上下移动，同时会使连接板404沿着第二螺纹柱403进行高度上的移动，而第一螺纹柱402用于与连接板404的顶部进行抵接，可减少连接板404与第二螺纹柱403之间的作用力，提高连接板404的稳定性，位于壳体401外部的连接板404的顶部固定安装有固定筒406，固定筒406用于连接焊枪5，可将焊枪5的杆部插入固定筒406中，并通过与固定筒406螺纹插接的螺丝，完成对焊枪5杆部的固定，从而完成焊枪5与该调节机构4的连接，因为连接板404可沿着第二螺纹柱403进行高度上的移动，从而可实现焊枪5的高度调节。

且第二螺纹柱403和限位帽405可通过螺纹连接，从而通过旋转限位帽405可调整第二螺纹柱403与壳体1之间的松紧度，进而提高焊枪5的稳定性。

当第一螺纹柱402和第二螺纹柱403进行旋转时，可分别通过旋转第一旋转帽408和第二旋转帽407来实现，而第一旋转帽408和第二旋转帽407均呈多边体，利用多边体的设计可增大旋转时的摩擦力，使旋转动作更加便利。

本实施例中，施压介质可为气体或者液体，优选为气体，气体体重较轻且操作更加便利。

再进一步的，挤压柱19包括一体连接的密封部和挤压部，密封部与内插孔动密封插接，挤压部用于与管道的外壁抵接，挤压部的直径大于密封部的直径。挤压部用于抵接管道的外壁，位于密封腔25的外部，而挤压部的直径大于密封部的直径，可实现对挤压柱19的限位作用，防止整个挤压柱19完全进入到密封腔25内，因为一旦挤压柱19完全进入到密封腔25内将很难再次将挤压柱19从密封腔25内取出。

其中，挤压部与管道外壁相抵接的侧面为弧形面，利用弧形面可增大挤压部与管道外壁之间的接触面积，从而增大摩擦力，提高套管1与管道连接的牢固性。

再者，为防止挤压柱19与套管1发生脱离，本实施例中，再进一步的，密封部的自由端通过第一弹簧20连接有第一磁铁24，第一弹簧20和第一磁铁24可从内插孔中穿过，第一磁铁24与密封腔25的内壁吸附连接。因为第一弹簧20和第一磁铁24可从内插孔中穿过，可方便将第一弹簧20、第一磁铁24以及密封部从内插孔中插入到密封腔25内，当密封部进入到密封腔25内后，第一磁铁24与密封腔25内壁将吸附在一起，利用吸附力，可使挤压柱19的密封部不易从内插孔中移出，从而挤压柱19不易与套管1脱离。

上述结构中，当密封腔25内压增大时，第一弹簧20会随着挤压柱19的移动而被拉伸，第一弹簧20不会影响挤压柱19的移动，而当密封腔25的内压值恢复时，在第一弹簧20的弹力作用下，又会使挤压柱19反向移动，使得挤压柱19与管道外壁分离开，从而可更加方便地将该焊接装置从管道上移出。

再进一步的，限位柱27的一端通过第二弹簧28连接有第二磁铁29，第二弹簧28和第二磁铁29可从外插孔中穿过，可方便将第二弹簧28、第二磁铁29以及限位柱27从外插孔中插入到密封腔25内，第二磁铁29与密封腔25的内壁吸附连接。利用第二弹簧28以及第二磁铁29和密封腔25内壁的吸附连接，可使限位柱27不易与套管1脱离。

其中，当滚珠30外表面的顶部与套管1外表面的顶部位于同一水平面时，限位柱27、第二磁铁29以及第二弹簧28的总长度大于密封腔25径向方向的长度，即当将环形齿轮2安装到套管1上时，滚珠30和限位柱27会被插槽的内壁压紧，而此时第二弹簧28被压缩，限位柱27、第二磁铁29以及第二弹簧28的总长度大于密封腔25径向方向的长度，可保证限位柱27此时不会完全进入到密封腔25内，从而当套管1的端面与插槽的内侧面抵接时，在第二弹簧28的弹力作用下，可使限位柱27顺利地自动进入到限位槽26中，提高该焊接装置的稳定性。

本实施例中，密封腔25上还动密封插接有推压杆18，如图7和9所示，推压杆18的一端位于密封腔25内，另一端延伸至套管1的外部，推压杆18上安装有橡胶垫22，通过橡胶垫22实现推压杆18与密封腔25的动密封连接，且推压杆18与套管1为螺纹插接，当旋转推压杆18时，推压杆18可旋进密封腔25或从密封腔25中旋出，从而通过旋转推压杆18可对密封腔25的内压进行调节，可使密封腔25的内压增大或减小，当推压杆18旋进密封腔25时，密封腔25的内压增大；当推压杆18从密封腔25中旋出时，可使密封腔25的内压减小。

其中，推压杆18位于套管1的外部的端部固定安装有旋转手柄，旋转手柄呈圆台状，利用旋转手柄可更加方便地对推压杆18进行旋转。

当推压杆18从密封腔25中旋出使密封腔25的内压减小时，在外界大气压的作用下，可使挤压柱19向远离套管1中心的方向移动，以及使限位柱27向靠近套管1中心的方向移动，以使挤压柱19与管道的外壁之间产生间隙，从而可方便将套管1套接到管道上或从管道上移出，以及以使限位柱27和滚珠30从插槽中移出，从而可方便将环形齿轮2安装到套管1上或从套管1上移出。

进一步的，推压杆18的内部设置有连通腔，连通腔贯穿推压杆18位于密封腔25内的端面，使得连通腔与密封腔25相连通，连通腔的内部动密封设置有标识块21，标识块21通过第三弹簧23与连通腔的内壁相连接，且推压杆18呈透明状，推压杆18的外表面设置有用于确定标识块21位置的刻度线，当密封腔25的内压改变时，标识块21在连通腔内的位置将会不同，从而通过观察标识块21的位置，可大致知道密封腔25的内压大小，因此当向密封腔25内通入施压介质时，通过从外侧观察标识块21的位置到达特定位置后，即可停止通入施压介质，观察非常方便。

为将需要焊接的管道进行支撑固定，本发明实施例提供的一种用于水利施工管道的焊接装置，还包括底座6，底座6可为多种形状，能稳定放置于地面即可，底座6上对称安装有两组用于支撑和固定两个需要焊接的管道的支固机构，一组支固机构支撑和固定一个管道。

其中，支固机构包括两对对称设置的导向轨3，导向轨3通过螺丝与底座6连接，导向轨3上设置有滑槽，滑槽贯穿导向轨3靠近管道的一侧面，且滑槽中滑动连接有滑杆8，滑杆8的一端位于滑槽内，另一端延伸至滑槽外，且滑杆8位于滑槽内的端面与滑槽的内侧面之间通过第四弹簧13连接，导向轨3远离管道的一侧面上设置有通气孔14，当滑杆8在滑槽中来回移动时，通气孔14用于排气和吸气，使得滑杆8可顺利滑动，滑杆8位于滑槽外部的一端设置有U形槽，U形槽内通过轴销转动连接有倾斜支撑杆9，倾斜支撑杆9向管道的方向倾斜，需要两个对应的倾斜支撑杆9配合使用，两个对应的倾斜支撑杆9分别位于管道的径向两侧，用于对管道进行支撑，倾斜支撑杆9的一端与轴销活动插接，使得倾斜支撑杆9可与滑杆8相对转动，倾斜支撑杆9的另一端固定安装有支撑垫10，支撑垫10用于与管道的外壁接触，支撑垫10也是需要两个配合使用，分别位于管道的径向两侧，实现对管道的支撑和固定；其中，支撑垫10与管道外壁的接触面为弧形面，可增大与管道之间的摩擦力，提高管道的固定效果。

上述结构中，初始状态下，在第四弹簧13的弹力作用下，使得位于管道径向两侧的两个对应的支撑垫10面对面接触，此时两个对应的支撑垫10和两个对应的支撑杆9均呈倒“八”字形，当需要将管道放置在支撑垫10上时，需要同时放置在两对支撑垫10上，增加管道的稳定性，首先可将支撑杆9向外侧转动，使得两个对应的支撑垫10分开，然后将管道放置在两对支撑垫10上，在管道10自身重力的作用下，使得支撑垫10和支撑杆9向内侧转动，支撑杆9又推动滑杆8沿着滑槽向远离管道的方向移动，使得第四弹簧13被滑杆8挤压变形，直至四个第四弹簧13产生的弹力与管道的重力平衡，此时两个对应的支撑垫10和两个对应的支撑杆9依然呈倒“八”字形，只是倒“八”字形的张开角度变小了，使得管道被卡在两对支撑垫10之间，从而使管道被支撑垫10挤压固定。

为了进一步提高管道的牢固性，支固机构还包括龙门架11，龙门架11设置在两对导向轨3之间，并与底座6通过螺丝固定连接，龙门架11上螺纹插接有挤压螺杆15，挤压螺杆15的一端位于龙门架11的外侧，另一端位于龙门架11的内侧，且挤压螺杆15位于龙门架11内侧的一端固定连接有挤压板16，挤压板16位于管道的正上方，用于对管道进行挤压，当旋转挤压螺杆15，使挤压螺杆15向管道的方向移动时，挤压板16的侧面将与管道的顶部最高点接触，随着挤压螺杆15向管道不断靠近，可使管道受到的压力越大，从而使管道更加牢固地被限位在支撑垫10上。

本实施例中，滑槽和滑杆8的形状可为多边体，确保滑杆8只能沿着滑槽进行靠近和远离管道的方向移动，而不能在滑槽中转动或向其它方向移动，可保证滑杆8的牢固性，从而保证了管道的牢固性。

本实施例中，底座6上设置有多个螺纹孔12，多个螺纹孔12与螺丝配合可实现对导向轨3进行多个位置的固定，可调整位于管道径向两侧的导向轨3之间的距离，当位于管道径向两侧的导向轨3之间的距离调小时，可增大固定管道时第四弹簧13被压缩的形变量，从而可进一步提高管道被固定时的牢固性；而且管道的外径较小时，也可通过调小位于管道径向两侧的导向轨3之间的距离，实现对该管道的有效固定。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种用于水利施工管道的焊接装置，包括套接在管道上的套管(1)、固定安装在套管(1)上的动力及控制系统(7)、转动设置在套管(1)上的环形齿轮(2)以及设置在环形齿轮(2)上高度可调的焊枪(5)，所述动力及控制系统(7)带动环形齿轮(2)以及焊枪(5)转动，其特征在于：所述套管(1)的内部设置有密封腔(25)，所述密封腔(25)连通有施压介质输送管道(17)，所述密封腔(25)上开设有多个内插孔和多个外插孔，多个所述内插孔内一一对应的连接有对管道施压的挤压柱(19)，多个所述外插孔内一一对应的连接有对环形齿轮(2)限位的限位柱(27)。

2.根据权利要求1所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述施压介质通入密封腔(25)内，可使所述挤压柱(19)以及限位柱(27)同时向外侧移动。

3.根据权利要求1所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述施压介质为气体。

4.根据权利要求1所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述挤压柱(19)包括一体连接的密封部和挤压部，所述密封部与内插孔动密封插接，所述挤压部用于与管道的外壁抵接，所述挤压部的直径大于密封部的直径。

5.根据权利要求4所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述挤压部与管道外壁相抵接的侧面为弧形面。

6.根据权利要求4所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述密封部的自由端通过第一弹簧(20)连接有第一磁铁(24)，所述第一弹簧(20)和第一磁铁(24)可从内插孔中穿过，所述第一磁铁(24)与密封腔(25)的内壁吸附连接。

7.根据权利要求1所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述环形齿轮(2)的内侧面设置有限位槽(26)，所述限位槽(26)为环形，所述限位柱(27)与限位槽(26)滑动插接。

8.根据权利要求7所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述限位柱(27)的一端活动嵌入有滚珠(30)，所述滚珠(30)与限位槽(26)的内侧面滚动连接。

9.根据权利要求8所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述限位柱(27)的另一端通过第二弹簧(28)连接有第二磁铁(29)，所述第二弹簧(28)和第二磁铁(29)可从外插孔中穿过，所述第二磁铁(29)与密封腔(25)的内壁吸附连接。

10.根据权利要求9所述的用于水利施工管道的焊接装置，其特征在于：所述滚珠(30)外表面的顶部与套管(1)外表面的顶部位于同一水平面时，所述限位柱(27)、第二磁铁(29)以及第二弹簧(28)的总长度大于密封腔(25)径向方向的长度。

Images