CN113941795A - 一种管道法兰焊接加工机械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油管道法兰加工技术领域，特别涉及一种管道法兰焊接加工机械；包括底板、焊接装置、限位装置、固定装置、法兰套筒和法兰环板；本发明解决了以下难题：在法兰焊接制造过程中直接产生的焊屑或者火花四溅产生的焊屑容易洒落在法兰套筒或者法兰环板的表面，从而直接影响生产的法兰质量，并且焊接过程中需要对法兰套筒和法兰环板进行固定，目前通常采用抱紧式固定方式进行固定，而抱紧式固定方式无法保证法兰套筒和法兰环板在焊接过程中处于稳定状态；同时抱紧式固定方式也无法保证法兰套筒和法兰环板的连接处处于平齐，从而无法确保焊接的法兰焊缝保持均匀平整；本发明提高了法兰在焊接过程中的稳定性。

Description

一种管道法兰焊接加工机械
技术领域
本发明涉及石油管道法兰加工技术领域，特别涉及一种管道法兰焊接加工机械。
背景技术
石油管道之间的连接通过采用石油管道法兰连接，石油管道法兰是法兰在石油开采加工方向应用最为广泛的连接件，法兰的生产加工方式有整体的不锈钢金属块通过车削而成，也有采用不锈钢的法兰套筒和法兰环板之间采用焊接而成；目前法兰在焊接制造过程中主要存在以下问题：在法兰焊接制造过程中直接产生的焊屑或者火花四溅产生的焊屑容易洒落在法兰套筒或者法兰环板的表面，从而直接影响生产的法兰质量，并且焊接过程中需要对法兰套筒和法兰环板进行固定，目前通常采用抱紧式固定方式进行固定，而抱紧式固定方式无法保证法兰套筒和法兰环板在焊接过程中处于稳定状态；同时抱紧式固定方式也无法保证法兰套筒和法兰环板的连接处处于平齐，从而无法确保焊接的法兰焊缝保持均匀平整。
发明内容
为此，本发明提供了一种管道法兰焊接加工机械，可以有效的解决了法兰在焊接制造过程中存在的产生的焊屑容易洒落在法兰套筒或者法兰环板的表面、抱紧式固定方式无法保证法兰套筒和法兰环板在焊接过程中处于稳定状态、抱紧式固定方式也无法保证法兰套筒和法兰环板的连接处处于平齐、无法确保焊接的法兰焊缝保持均匀平整等问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种管道法兰焊接加工机械，包括底板、焊接装置、限位装置、固定装置、法兰套筒和法兰环板；所述的底板上端面中部设置有限位装置，位于限位装置外侧的底板上端面设置有固定装置，所述的焊接装置设置在底板上，且焊接装置位于限位装置和固定装置的上方，所述限位装置上放置有法兰套筒，法兰套筒的上端外壁套设有法兰环板，所述的法兰环板通过固定装置进行固定；所述的法兰套筒与法兰环板相连接处的法兰套筒外壁设置有阶梯槽。
所述的焊接装置包括支撑侧板、调节电机、调节丝杠、固定套板、电动滑块、调节气缸、焊接头、焊枪、限位弹簧和限位罩；所述的支撑侧板安装在底板上，支撑侧板的右侧壁设置有固定腔，支撑侧板的固定腔内通过电机座安装有调节电机，调节电机的输出轴通过联轴器与调节丝杠的下端轴头相连接，调节丝杠的上端轴头通过轴承安装在支撑侧板的固定腔上端内壁，所述的固定套板通过螺纹连接方式安装在调节丝杠上，且固定套板与支撑侧板的安装腔之间通过滑动方式相配合，所述的固定套板内部设置有圆形通孔，且固定套板的圆形通孔内壁设置有环形滑槽，所述的电动滑块通过滑动配合方式设置在固定套板的环形滑槽内，且电动滑块的外壁安装有调节气缸，调节气缸的右端安装有焊接头，所述焊接头的下端设置有焊枪，焊枪的外壁套设有限位罩，所述的限位罩通过限位弹簧安装在焊接头的下端。
优选的；所述的固定装置包括升降气缸、辅助套板、活动丝杠、齿轮盘、齿轮套环、U型卡爪、限位块、调节弹簧和固定单元；所述的升降气缸均匀设置在底板上，升降气缸的上端安装有辅助套板，所述的辅助套板中部设置有圆形套孔，辅助套板的上端外壁均匀沿其圆形套孔的轴线方向均匀设置有矩形滑槽，所述的活动丝杠通过轴承设置在辅助套板的矩形滑槽内壁，活动丝杠的另一端轴头位于辅助套板的外壁且安装有齿轮盘，所述的固定单元通过滑动配合方式安装在辅助套板的矩形滑槽内，且固定单元与活动丝杠之间通过螺纹方式相连接；辅助套板的上端外壁设置有环形槽，辅助套板的环形槽内壁通过滑动配合方式设置有限位块，且限位块通过调节弹簧安装在辅助套板的环形槽内，U型卡爪通过滑动配合方式均匀设置在辅助套板的环形槽内，且U型卡爪与限位块相配合，所述的齿轮套环套设在辅助套板的外壁，且齿轮套环与U型卡爪相连接，所述的齿轮套环内壁与齿轮盘相啮合。
优选的；所述的限位装置包括限位套筒、螺纹限位环、限位滑块和支撑弹簧；所述限位套筒通过螺纹连接方式安装在底板上，限位套筒的内部通过滑动配合方式设置有限位滑块，所述限位滑块内部设置有内凹的固定槽，限位滑块的下端外壁通过支撑弹簧与底板的上端外壁相连接，所述限位套筒的内壁中部位置设置有螺纹限位环；所述的螺纹限位环套设在支撑弹簧的外壁。
优选的；所述的固定单元包括滑动块、支撑柱、压板和弧形卡板；所述的滑动块通过螺纹连接方式安装在活动丝杠上；滑动块的上端安装有支撑柱，支撑柱的上端设置有压板，压板的下端设置有弧形卡板，所述的弧形卡板外壁通过活动连接方式设置有滚珠。
优选的；所述限位罩的下端外壁通过活动连接方式均匀设置有滚珠。
优选的；所述限位套筒上端外壁设置有带有凹槽的环形橡胶垫便于辅助套板与其配合。
优选的；所述限位滑块的固定槽内设置有橡胶套。
优选的；所述辅助套板的圆形套孔为半径自上而下逐渐减小的渐变结构；且圆形套孔的上端外壁为弧形结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：一、本发明设置的焊接装置在对法兰环板与法兰套筒焊接的过程中通过活动的限位罩有效防止了焊枪工作过程中产生火花与焊屑飞溅的状况，提高了焊接效果；并且可横向位置调节的焊接头可以对不同尺径的焊缝进行焊接，提高了焊接装置焊接过程的适用性。
二、本发明设置的固定装置提高了法兰环板与法兰套筒之间的固定效果，且在固定单元的作用下保持了法兰环板与法兰套筒之间处于平齐状态；确保了后期二者进行焊接时焊缝位置保持平整。
三、本发明设置的限位装置确保了焊接过程中法兰套筒与法兰环板之间处于稳定，保证了法兰套筒与法兰环板之间的焊缝平整。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明图1中的M-M向的剖视图。
图3是本发明焊接装置的部分结构仰视图。
图4是本发明图2中的A处局部放大图。
图5是本发明图2中的B处局部放大图。
图6是本发明图2中的C处局部放大图。
图中：1、底板；2、焊接装置；3、限位装置；4、固定装置；5、法兰套筒；6、法兰环板；21、支撑侧板；22、调节电机；23、调节丝杠；24、固定套板；25、电动滑块；26、调节气缸；27、焊接头；28、焊枪；29、限位弹簧；20、限位罩；41、升降气缸；42、辅助套板；43、活动丝杠；44、齿轮盘；45、齿轮套环；46、U型卡爪；47、限位块；48、调节弹簧；49、固定单元；31、限位套筒；32、螺纹限位环；33、限位滑块；34、支撑弹簧；491、滑动块；492、支撑柱；493、压板；494、弧形卡板。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的实施例进行说明；在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。
另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同；因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。
参阅图1和图2，一种管道法兰焊接加工机械，包括底板1、焊接装置2、限位装置3、固定装置4、法兰套筒5和法兰环板6；所述的底板1上端面中部设置有限位装置3，位于限位装置3外侧的底板1上端面设置有固定装置4，所述的焊接装置2设置在底板1上，且焊接装置2位于限位装置3和固定装置4的上方，所述限位装置3上放置有法兰套筒5，法兰套筒5的上端外壁套设有法兰环板6，所述的法兰环板6通过固定装置4进行固定；所述的法兰套筒5与法兰环板6相连接处的法兰套筒5外壁设置有阶梯槽。
参阅图2和图6，所述的限位装置3包括限位套筒31、螺纹限位环32、限位滑块33和支撑弹簧34；所述限位套筒31通过螺纹连接方式安装在底板1上，所述限位套筒31上端外壁设置有带有凹槽的环形橡胶垫，橡胶垫便于辅助套板42与其配合，从而防止了辅助套板42下降的过程中辅助套板42与限位套筒31的上端外壁造成挤压损坏的状况；限位套筒31的内部通过滑动配合方式设置有限位滑块33，所述限位滑块33内部设置有内凹的固定槽，所述限位滑块33的固定槽内设置有橡胶套，以对法兰套筒5的下端外壁形成防护，从而防止法兰套筒5的下端与限位滑槽33直接接触造成法兰套筒5外壁拉丝划伤的状况；限位滑块33的下端外壁通过支撑弹簧34与底板1的上端外壁相连接，所述限位套筒31的内壁中部位置设置有螺纹限位环32；所述的螺纹限位环32套设在支撑弹簧34的外壁；焊接前将法兰套筒5的下端放在限位滑块33的内部，通过支撑弹簧34保持限位滑块33处于顶伸状态，从而使限位滑块33具有一定的滑动调节距离；当法兰套筒5受到压力下降至一定位置时通过螺纹限位环32的限位作用保持限位滑块33的平整和稳定；限位装置3确保了焊接过程中法兰套筒5与法兰环板6之间处于稳定，保证了法兰套筒5与法兰环板6之间的焊缝平整。
参阅图2、图4和图6；所述的固定装置4包括升降气缸41、辅助套板42、活动丝杠43、齿轮盘44、齿轮套环45、U型卡爪46、限位块47、调节弹簧48和固定单元49；若干个所述的升降气缸41均匀设置在底板1上，升降气缸41的上端共同安装有辅助套板42，所述的辅助套板42中部设置有圆形套孔，所述辅助套板42的圆形套孔为半径自上而下逐渐减小的渐变结构；且圆形套孔的上端外壁为弧形结构便于法兰套筒5插入至辅助套板42的内部从而便于后续进行焊接；所述辅助套板42的圆形套孔内壁通过活动连接方式均匀设置有滚珠，以便于法兰套筒5穿过辅助套板42的圆心套孔进入限位滑块33内；防止法兰套筒5插入辅助套板42圆形套孔内部的过程中被剐蹭的状况，提高了法兰套筒5的安装效果；辅助套板42的上端外壁沿其圆形套孔的轴线方向均匀设置有多个矩形滑槽，所述的活动丝杠43通过轴承设置在辅助套板42的矩形滑槽内壁，活动丝杠43的另一端轴头位于辅助套板42的外壁且安装有齿轮盘44，所述的固定单元49通过滑动配合方式安装在辅助套板42的矩形滑槽内，且固定单元49与活动丝杠43之间通过螺纹方式相连接；辅助套板42的上端外壁设置有环形槽，辅助套板42的环形槽内壁通过滑动配合方式均匀设置有限位块47，且限位块47通过调节弹簧48安装在辅助套板42的环形槽内，U型卡爪46通过滑动配合方式均匀设置在辅助套板42的环形槽内，且U型卡爪46与限位块47相配合，所述的齿轮套环45套设在辅助套板42的外壁，且齿轮套环45与U型卡爪46相连接，所述的齿轮套环45内壁与齿轮盘44相啮合。
焊接前人工将法兰环板6套在法兰套筒5的上端外壁，人工操作齿轮套环45绕着辅助套板42的中心轴进行滑动，从而带动活动丝杠43转动以调节固定单元49的位置，使得固定单元49位于法兰环板6的上端，随后通过升降气缸41的作用使得固定单元49运动将固定单元49卡在法兰环板6的上端外壁，进而保持法兰环板6与法兰套筒5之间的焊缝位置平整，便于后期焊接装置2对二者之间进行焊接；固定装置4内部可升降的升降气缸41便于对不同高度的法兰套筒5进行固定；可横向调节的固定单元49便于对不同直径的法兰套筒5进行固定，固定装置4提高了法兰环板6与法兰套筒5之间的固定效果，且在固定单元49的作用下保持了法兰环板6与法兰套筒5之间处于平齐状态；确保了后期二者进行焊接时焊缝位置保持平整。
参阅图2，所述的固定单元49包括滑动块491、支撑柱492、压板493和弧形卡板494；所述的滑动块491通过螺纹连接方式安装在活动丝杠43上；滑动块491的上端安装有支撑柱492，支撑柱492的上端设置有压板493，压板493的下端设置有弧形卡板494，所述的弧形卡板494外壁通过活动连接方式设置有滚珠，以便于弧形卡板494与法兰环板6的侧壁接触；压板493将法兰环板6的上端外壁进行下压固定，并通过支撑柱492的作用保持弧形卡板494与法兰环板6的侧壁贴合，进一步确保了法兰环板6处于平整位置。
参阅图3和图5，所述的焊接装置2包括支撑侧板21、调节电机22、调节丝杠23、固定套板24、电动滑块25、调节气缸26、焊接头27、焊枪28、限位弹簧29和限位罩20；所述的支撑侧板21安装在底板1上，支撑侧板21的右侧壁设置有固定腔，支撑侧板21的固定腔内通过电机座安装有调节电机22，调节电机22的输出轴通过联轴器与调节丝杠23的下端轴头相连接，调节丝杠23的上端轴头通过轴承安装在支撑侧板21的固定腔上端内壁，所述的固定套板24通过螺纹连接方式安装在调节丝杠23上，且固定套板24与支撑侧板21的安装腔之间通过滑动方式相配合，所述的固定套板24内部设置有圆形通孔，且固定套板24的圆形通孔内壁设置有环形滑槽，所述的电动滑块25通过滑动配合方式设置在固定套板24的环形滑槽内，且电动滑块25的外壁安装有调节气缸26，调节气缸26的右端安装有焊接头27，所述焊接头27的下端设置有焊枪28，焊枪28的外壁套设有限位罩20，所述的限位罩20通过限位弹簧29安装在焊接头27的下端，限位罩20的下端外壁通过活动连接方式均匀设置有滚珠，以便于限位罩20在法兰套筒5和法兰环板6之间的焊缝位置进行滚动，从而便于限位罩20的灵活运动，防止限位罩20与法兰套筒5和法兰环板6之间产生摩擦的状况；焊接时通过调节气缸26的作用使得焊接头27位于焊缝的正上方；再通过调节电机22工作调节固定套板24运动将限位罩20套在焊缝的正上方，通过焊枪28对法兰环板6与法兰套筒5之间的焊缝进行焊接；并且通过电动滑块25的周向运动快速完成焊接工作；焊接装置2在对法兰环板6与法兰套筒5焊接的过程中通过活动的限位罩20有效防止了焊枪28工作过程中产生火花与焊屑飞溅的状况，提高了焊接效果；并且可横向位置调节的焊接头27可以对不同尺径的焊缝进行焊接，提高了焊接装置2焊接过程的适用性。
具体使用本焊接加工机械对不锈钢法兰进行焊接加工时：焊接前先将法兰套筒5的下端放在限位滑块33的内部，然后将将法兰环板6套在法兰套筒5的上端外壁，人工操作齿轮套环45绕着辅助套板42的上端进行滑动，从而带动活动丝杠43转动以调节固定单元49的位置，通过升降气缸41的作用使得固定单元49运动将固定单元49卡在法兰环板6的上端外壁，进而保持法兰环板6与法兰套筒5之间的焊缝位置平整，最后焊接时通过调节气缸26的作用使得焊接头27位于焊缝的正上方；再通过调节电机22工作调节固定套板24运动将限位罩20套在焊缝的正上方，通过焊枪28对法兰环板6与法兰套筒5之间的焊缝进行焊接；并且通过电动滑块25的周向运动快速完成焊接工作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种管道法兰焊接加工机械，包括底板(1)、焊接装置(2)、限位装置(3)、固定装置(4)、法兰套筒(5)和法兰环板(6)；其特征在于：所述的底板(1)上端面中部设置有限位装置(3)，位于限位装置(3)外侧的底板(1)上端面设置有固定装置(4)，所述的焊接装置(2)设置在底板(1)上，且焊接装置(2)位于限位装置(3)和固定装置(4)的上方，所述限位装置(3)上放置有法兰套筒(5)，法兰套筒(5)的上端外壁套设有法兰环板(6)，所述的法兰环板(6)通过固定装置(4)进行固定；所述的法兰套筒(5)与法兰环板(6)相连接处的法兰套筒(5)外壁设置有阶梯槽；其中：
所述的焊接装置(2)包括支撑侧板(21)、调节电机(22)、调节丝杠(23)、固定套板(24)、电动滑块(25)、调节气缸(26)、焊接头(27)、焊枪(28)、限位弹簧(29)和限位罩(20)；所述的支撑侧板(21)安装在底板(1)上，支撑侧板(21)的右侧壁设置有固定腔，支撑侧板(21)的固定腔内通过电机座安装有调节电机(22)，调节电机(22)的输出轴通过联轴器与调节丝杠(23)的下端轴头相连接，调节丝杠(23)的上端轴头通过轴承安装在支撑侧板(21)的固定腔上端内壁，所述的固定套板(24)通过螺纹连接方式安装在调节丝杠(23)上，且固定套板(24)与支撑侧板(21)的安装腔之间通过滑动方式相配合，所述的固定套板(24)内部设置有圆形通孔，且固定套板(24)的圆形通孔内壁设置有环形滑槽，所述的电动滑块(25)通过滑动配合方式设置在固定套板(24)的环形滑槽内，且电动滑块(25)的外壁安装有调节气缸(26)，调节气缸(26)的右端安装有焊接头(27)，所述焊接头(27)的下端设置有焊枪(28)，焊枪(28)的外壁套设有限位罩(20)，所述的限位罩(20)通过限位弹簧(29)安装在焊接头(27)的下端。
2.根据权利要求1所述的一种管道法兰焊接加工机械，其特征在于：所述的固定装置(4)包括升降气缸(41)、辅助套板(42)、活动丝杠(43)、齿轮盘(44)、齿轮套环(45)、U型卡爪(46)、限位块(47)、调节弹簧(48)和固定单元(49)；所述的升降气缸(41)均匀设置在底板(1)上，升降气缸(41)的上端安装有辅助套板(42)，所述的辅助套板(42)中部设置有圆形套孔，辅助套板(42)的上端外壁均匀设置有矩形滑槽，所述的活动丝杠(43)通过轴承均匀设置在辅助套板(42)的矩形滑槽内壁，活动丝杠(43)的另一端轴头位于辅助套板(42)的外壁且安装有齿轮盘(44)，所述的固定单元(49)通过滑动配合方式安装在辅助套板(42)的矩形滑槽内，且固定单元(49)与活动丝杠(43)之间通过螺纹方式相连接；辅助套板(42)的上端外壁沿其圆形套孔的轴线方向均匀设置有矩形滑槽，辅助套板(42)的环形槽内壁通过滑动配合方式设置有限位块(47)，且限位块(47)通过调节弹簧(48)安装在辅助套板(42)的环形槽内，U型卡爪(46)通过滑动配合方式均匀设置在辅助套板(42)的环形槽内，且U型卡爪(46)与限位块(47)相配合，所述的齿轮套环(45)套设在辅助套板(42)的外壁，且齿轮套环(45)与U型卡爪(46)相连接，所述的齿轮套环(45)内壁与齿轮盘(44)相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种管道法兰焊接加工机械，其特征在于：所述的限位装置(3)包括限位套筒(31)、螺纹限位环(32)、限位滑块(33)和支撑弹簧(34)；所述限位套筒(31)通过螺纹连接方式安装在底板(1)上，限位套筒(31)的内部通过滑动配合方式设置有限位滑块(33)，所述限位滑块(33)内部设置有内凹的固定槽，限位滑块(33)的下端外壁通过支撑弹簧(34)与底板(1)的上端外壁相连接，所述限位套筒(31)的内壁中部位置设置有螺纹限位环(32)；所述的螺纹限位环(32)套设在支撑弹簧(34)的外壁。
4.根据权利要求2所述的一种管道法兰焊接加工机械，其特征在于：所述的固定单元(49)包括滑动块(491)、支撑柱(492)、压板(493)和弧形卡板(494)；所述的滑动块(491)通过螺纹连接方式安装在活动丝杠(43)上；滑动块(491)的上端安装有支撑柱(492)，支撑柱(492)的上端设置有压板(493)，压板(493)的下端设置有弧形卡板(494)，所述的弧形卡板(494)外壁通过活动连接方式设置有滚珠。
5.根据权利要求1所述的一种管道法兰焊接加工机械，其特征在于：所述限位罩(20)的下端外壁通过活动连接方式均匀设置有滚珠。
6.根据权利要求3所述的一种管道法兰焊接加工机械，其特征在于：所述限位套筒(31)上端外壁设置有带有凹槽的环形橡胶垫。
7.根据权利要求3所述的一种管道法兰焊接加工机械，其特征在于：所述限位滑块(33)的固定槽内设置有橡胶套。
8.根据权利要求2所述的一种管道法兰焊接加工机械，其特征在于：所述辅助套板(42)的圆形套孔为半径自上而下逐渐减小的渐变结构；辅助套板(42)的圆形套孔内壁通过活动连接方式均匀设置有滚珠。
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