CN113560785A - 一种宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于钻杆焊接技术领域。涉及一种宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，包括机座、主轴、尾座、浮动焊接装置、动力装置、控制系统；螺旋钻杆装夹于主轴与尾座之间，并在主轴驱动下旋转；所述动力装置、浮动焊接装置均与控制系统连接；所述主轴、浮动焊接装置均与动力装置连接，并受动力装置驱动，所述浮动焊接装置与螺旋钻杆的螺旋叶片浮动接触，所述浮动焊接装置与机座滑动连接，并在动力装置驱动下沿螺旋钻杆轴向移动。本发明通过滚轮与螺旋叶片接触来定位焊枪的位置，并在浮动弹簧的作用下，使滚轮在螺旋叶片的旋转过程中，始终与其保持接触旋转，使得焊枪与螺旋叶片的相对位置保持不变，保证了焊接一致性。

Description

一种宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置

技术领域

本发明属于钻杆焊接技术领域，涉及一种宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置。

背景技术

目前宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片的焊接主要依靠手工焊接，待焊螺旋钻杆置于工作台回转支撑工装上，手工转动钻杆进行人工焊接。手工焊接螺旋叶片工装的不足之处如下：

1)由于人工焊接宽叶片螺旋钻杆时手工持续劳作，焊接劳动强度较大，焊接效率低下；

2)由于人工焊接宽叶片螺旋钻杆手工焊接质量难以保证，容易出现各种焊接质量缺陷；

3)因宽叶片螺旋钻杆直线度较差、螺旋叶片宽窄不一、螺距值的无规律变化，需手工焊接时仔细观察焊接面罩调整焊条施焊位置，导致焊接焊道视野不好，焊缝容易焊偏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决现有宽叶片螺旋钻杆焊接效率低、质量差的问题，提出一种宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，包括机座、主轴、尾座、浮动焊接装置、动力装置、控制系统；螺旋钻杆装夹于主轴与尾座之间，并在主轴驱动下旋转；所述动力装置、浮动焊接装置均与控制系统连接；所述浮动焊接装置包括焊枪、万向节组件、定位滚轮组件、T型槽平板、第一直线线轨、浮动弹簧、大滑板；所述焊枪固定设于所述万向节组件上，所述万向节组件与T型槽平板可拆卸式连接，所述定位滚轮组件固定设于所述T型槽平板上，所述T型槽平板与第一直线线轨滑动连接；所述第一直线线轨设于所述大滑板上，所述大滑板与机座滑动连接，所述大滑板与动力装置连接，并在其驱动下沿螺旋钻杆轴向移动；所述浮动弹簧的一端与所述大滑板固定连接，另一端与T型槽平板连接；所述定位滚轮组件位于螺旋叶片的一侧，并在浮动弹簧的作用下与螺旋叶片浮动接触，使焊枪与螺旋叶片之间的距离保持不变。

进一步，所述第一直线线轨上滑动设有第二直线线轨；所述第二直线线轨与第一直线线轨之间呈水平交叉布置；所述T型槽平板与第二直线线轨滑动连接；所述第二直线线轨上设有固定板，所述浮动弹簧与固定板连接，浮动弹簧通过固定板带动第二直线线轨在第一直线线轨上滑动。

进一步，所述T型槽平板上还连接有动力装置，动力装置驱动T型槽平板在第二直线线轨上滑动。

进一步，所述滚轮组件包括调节杆、支撑架、用于与螺旋叶片接触定位的滚轮；所述滚轮设于调节杆的一端，并与调节杆转动连接；所述支撑架的一端通过螺纹与调节杆连接，另一端与T型槽平板可拆卸式连接。通过调节杆实现滚轮的高度位置调节，滚轮可采用硬质合金材料，提高使用寿命，保证了定位的可靠性。

进一步，所述焊枪有两个，分别设于所述定位滚轮组件的两侧。

进一步，所述T型槽平板上还设有滑块，并通过所述滑块与第二直线线轨滑动连接。

进一步，所述第二直线线轨有若干个，平行设于所述第一直线线轨上。

本发明的有益效果在于：

1)本发明中预先将焊枪与滚轮调整至合适位置，再通过滚轮与螺旋叶片接触来定位焊枪的位置，并在浮动弹簧的作用下，使滚轮在螺旋叶片的旋转过程中，始终与其保持接触，使得焊枪与螺旋叶片的相对位置保持不变，保证了焊接一致性，便于控制焊接质量。

2)本发明将焊枪及滚轮固定在带T型槽平板上，通过驱动装置推动T型槽平板水平移动，实现了焊枪的快速进退功能，焊接时，宽叶片螺旋钻杆旋转，浮动焊接装置在大滑板带动下向主轴端运行，滚轮在浮动弹簧的作用下与螺旋叶片侧面浮动接触，带动两个焊枪进行位置浮动补偿，实现浮动自动焊接。

3)本发明规避了传统手工焊接螺旋叶片因焊接技术水平高低而导致产品质量不稳的现象，减轻了工人的工作强度，并实现了焊枪的上下、左右、前后、旋转的全方位调节。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明中宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置整体示意图；

图2为本发明中浮动焊接装置结构示意图；

图3为图2中A处放大图。

附图标记：1-左焊枪；2-左万向节组件；3-定位滚轮组件；4-右焊枪；5-右万向节组件；6-T型槽平板；7-第二直线线轨；8-固定板；9-滑块；10-第一直线线轨；11-浮动弹簧；12-螺旋钻杆；13-气缸；14-大滑板；15-主轴；16-尾座；17-机座；18-控制系统；31-滚轮；32-调节杆；33-支撑架。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图3，为一种宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，包括机座17、主轴15、尾座16、浮动焊接装置、驱动电机、控制系统18；螺旋钻杆12装夹在主轴15与尾座16之间，并在主轴15驱动下旋转；驱动电机、浮动焊接装置均与控制系统18连接；主轴15、浮动焊接装置均与驱动电机连接，并受驱动电机驱动，浮动焊接装置与螺旋钻杆12的螺旋叶片浮动接触，浮动焊接装置滑动安装在机座17上，并通过丝杆与驱动电机连接，在驱动电机驱动下沿螺旋钻杆12轴向移动。

浮动焊接装置包括焊枪、定位滚轮组件3、T型槽平板6、第一直线线轨10、浮动弹簧11、大滑板14；定位滚轮组件3、焊枪均安装在T型槽平板6上，T型槽平板6滑动安装在第一直线线轨10上；第一直线线轨10固定安装在大滑板14上，大滑板14滑动安装在机座17上，并与丝杆连接，大滑板14靠近主轴15的一侧上安装有侧挡板，浮动弹簧11的一端固定安装在侧挡板，另一端与T型槽平板6连接；定位滚轮组件3位于螺旋叶片的一侧，并在浮动弹簧11的作用下与螺旋叶片接触，使焊枪与螺旋叶片之间的距离保持不变。

第一直线线轨10上平行安装有两个第二直线线轨7；第二直线线轨7与第一直线线轨10之间呈水平正交布置；T型槽平板6下部安装有滑块9，并通过滑块9与第二直线线轨7滑动配合。T型槽平板6与第二直线线轨7滑动连接；两个第二直线线轨7上通过固定板8固定安装在一起，浮动弹簧11与固定安装在固定板8底部的紧固螺钉连接，浮动弹簧11通过固定板8带动第二直线线轨7在第一直线线轨10上滑动。

T型槽平板6上还连接有气缸13，通过气缸13驱动T型槽板在第二直线线轨7上滑动。

滚轮31组件包括滚轮31、调节杆32、支撑架33；滚轮31转动安装在调节杆32的一端；支撑架33的一端通过螺纹与调节杆32连接，另一端通过夹紧块安装在T型槽平板6上，其中滚轮31采用硬质合金制成。

浮动焊接装置还包括用于调整焊枪位置的万向节组件，焊枪固定安装在万向节组件上，万向节组件通过夹紧块安装在T型槽平板6上。

其中焊枪有两个，分别为左焊枪1、右焊枪4，左焊枪1、右焊枪4分别安装在左万向节组件2、右万向节组件5上，左焊枪1、右焊枪4设置在定位滚轮组件3的两侧，通过滚轮31定位后，左焊枪1、右焊枪4对螺旋叶片两侧进行焊接。

本实施例的工作过程：首先将待焊宽叶片螺旋钻杆12固定在主轴15与尾座16之间，将左焊枪1、右焊枪4分别通过左万向节组件2、右万向节组件5调整至合适位置后固定在T型槽平板6上，对固定板8施加一向右的水平拉力，使其在第一直线线轨10上运动，此时浮动弹簧11被拉伸，启动气缸13，滚轮31靠近螺旋钻杆12并与螺旋叶片接触，然后左焊枪1、右焊枪4与螺旋叶片之间的距离，并锁定左万向节组件2、右万向节组件5，焊接过程中，螺旋钻杆12在主轴15带动下旋转，滚轮31在浮动弹簧11作用下始终与螺旋叶片保持接触，使左焊枪1、右焊枪4自动补偿与螺旋叶片的距离，并保持与之前调整的距离一致，同时驱动电机带动大滑板14向主轴15端移动，浮动焊接装置整体移动，实现对螺旋钻杆12的自动焊接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，其特征在于：包括机座、主轴、尾座、浮动焊接装置、动力装置、控制系统；螺旋钻杆装夹于主轴与尾座之间，并在主轴驱动下旋转；所述动力装置、浮动焊接装置均与控制系统连接；所述浮动焊接装置包括焊枪、万向节组件、定位滚轮组件、T型槽平板、第一直线线轨、浮动弹簧、大滑板；所述焊枪固定设于所述万向节组件上，所述万向节组件与T型槽平板可拆卸式连接，所述定位滚轮组件固定设于所述T型槽平板上，所述T型槽平板与第一直线线轨滑动连接；所述第一直线线轨设于所述大滑板上，所述大滑板与机座滑动连接，所述大滑板与动力装置连接，并在其驱动下沿螺旋钻杆轴向移动；所述浮动弹簧的一端与所述大滑板固定连接，另一端与T型槽平板连接；所述定位滚轮组件位于螺旋叶片的一侧，并在浮动弹簧的作用下与螺旋叶片浮动接触，使焊枪与螺旋叶片之间的距离保持不变。

2.根据权利要求1所述的宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，其特征在于：所述第一直线线轨上滑动设有第二直线线轨；所述第二直线线轨与第一直线线轨之间呈水平交叉布置；所述T型槽平板与第二直线线轨滑动连接；所述第二直线线轨上设有固定板，所述浮动弹簧与固定板连接，浮动弹簧通过固定板带动第二直线线轨在第一直线线轨上滑动。

3.根据权利要求2所述的宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，其特征在于：所述T型槽平板上还连接有动力装置，动力装置驱动T型槽平板在第二直线线轨上滑动。

4.根据权利要求1所述的宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，其特征在于：所述滚轮组件包括调节杆、支撑架、用于与螺旋叶片接触定位的滚轮；所述滚轮设于调节杆的一端，并与调节杆转动连接；所述支撑架的一端通过螺纹与调节杆连接，另一端与T型槽平板可拆卸式连接。

5.根据权利要求1所述的宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，其特征在于：所述焊枪有两个，分别设于所述定位滚轮组件的两侧。

6.根据权利要求2所述的宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，其特征在于：所述T型槽平板上还设有滑块，并通过所述滑块与第二直线线轨滑动连接。

7.根据权利要求2所述的宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片自动焊接装置，其特征在于：所述第二直线线轨有若干个，平行设于所述第一直线线轨上。

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