CN114101847A - 一种水底管线焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水底管线焊接设备，包括设备本体，所述设备本体的一侧固定连接安装板，所述安装板的顶部一侧固定连接有主控室，所述安装板的顶部另一侧和底部另一侧均固定连接有转动机构，两个转动机构的相远离一面通过转动轴固定连接有调节机构，两个所述调节机构远离设备本体的一侧均固定连接有呈安装板对称分布的连接杆，所述连接杆呈L形结构，位于上方的所述连接杆的底部一端固定连接有上套环，位于下方的所述连接杆的顶部一端固定连接有下套环，所述上套环和下套环呈安装板对称分布，所述上套环和下套环的相对一面均开设有环槽。本发明可避免工作人员和水的直接接触，实现保护工作人员安全的效果。

Description

一种水底管线焊接设备

技术领域

本发明涉及管线焊接技术领域，尤其涉及一种水底管线焊接设备。

背景技术

随着人类对海洋开发的不断深入，在海底铺设输送管路或线路变得越来越必要，例如输送油气的管路或输电或信息传输线缆，为保障输电或信息传输线缆的安全通常也需要将其放入预先铺设的管路中，因此海底管线在海洋工程中起到至关重要的作用。

现有技术中，水下焊接大多采用湿法焊接，先在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药，并用石蜡或其他防水物质浸渍的方法，使焊条具有防水性，气泡是由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧产生的气泡；浑浊的烟雾生的其他氧化物，为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难，其引弧电压要高于大气中的引弧电压，其电流较大气中焊接电流大15％～20％。

但是，上述焊接在使用时，由于水具有导电性，水下湿法焊接安全性较差，易造成使用人员受到伤害，因此，需要一种水底管线焊接设备。

发明内容

本发明实施例的目的在于：提供一种水底管线焊接设备，避免工作人员和水的直接接触，实现保护工作人员安全的效果。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种水底管线焊接设备，包括设备本体，所述设备本体的一侧固定连接安装板，所述安装板的顶部一侧固定连接有主控室，所述安装板的顶部另一侧和底部另一侧均固定连接有转动机构，两个转动机构的相远离一面通过转动轴固定连接有调节机构，两个所述调节机构远离设备本体的一侧均固定连接有呈安装板对称分布的连接杆，所述连接杆呈L形结构，位于上方的所述连接杆的底部一端固定连接有上套环，位于下方的所述连接杆的顶部一端固定连接有下套环，所述上套环和下套环呈安装板对称分布，所述上套环和下套环的相对一面均开设有环槽，所述环槽的内壁固定连接有电动滑轨，两个所述电动滑轨相连通，所述电动滑轨的内壁滑动连接有电动滑块，两个所述电动滑块的相对一面均固定连接电动伸缩杆，两个电动伸缩杆的相对一面均固定连接有焊枪本体。

通过上述技术方案：工作时，将设备本体置于水底需要焊接的位置附近，通过主控室对设备进行电动控制调节，先通过调节机构使得上套环和下套环之间间距增大，然后通过转动机构使得上套环位于管道正上方和下套环位于管道正下方，再通过调节机构使得上套环和下套环之间的间距缩小，直至闭合，通过主控室启动电动伸缩杆，电动伸缩杆可将焊枪本体的焊点与管道连接处进行接触，通过控制电动滑轨内的电动滑块可使得焊枪本体围绕管道做圆周运动，可实现对管道进行焊接，因此，可避免工作人员和水的直接接触，实现保护工作人员安全的效果。

进一步的，所述转动机构包括两个呈安装板对称分布的电机箱，所述电机箱均和安装板固定连接，两个所述电机箱内壁的旋转电机的输出轴一端均和调节机构通过转动轴固定连接。

通过上述技术方案：通过启动电机箱内的旋转电机，可使得调节机构转动，调节机构的转动可使得上套环和下套环位于管道的正上方和正下方。

进一步的，所述调节机构包括两个呈安装板对称分布的固定板，所述固定板和电机箱内的旋转电机的输出轴固定连接，所述固定板远离设备本体的一侧开设有呈十字形结构的固定槽，两个所述固定板的相远离一面均固定连接有呈安装板对称分布的转动电机，所述转动电机的输出轴固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆位于固定槽内，所述固定槽内壁滑动连接有呈十字形结构的固定块，所述固定块的顶部开设有螺纹孔，所述螺纹孔内壁和螺纹杆通过螺纹连接。

通过上述技术方案：当上套环位于管道的正上方和下套环位于管道的正下方时，通过主控室控制转动电机，转动电机的输出轴转动可带动螺纹杆转动，由于呈十字形结构的固定块受到固定槽内壁的限位作用，随着螺纹杆的转动可使得固定块发生位移，进而可使上套环和下套环闭合，以对管道夹紧。

进一步的，所述上套环的顶部外壁一侧开设有延伸至环槽内壁的排水口，所述上套环的顶部外壁固定连接有覆盖于排水口的抽水泵。

通过上述技术方案：在上套环和下套环闭合后，启动抽水泵，抽水泵的抽水端可将环槽内水经排水口抽至上套环和下套环外，可避免焊枪本体在对管道进行焊接时与水接触而导致焊点不稳固。

进一步的，所述上套环的顶部外壁另一侧开设有延伸至环槽内壁的进气口，所述上套环的顶部外壁固定连接有覆盖于进气口的充气泵，所述上套环的顶部外壁固定连接有惰性气体罐，所述惰性气体罐和充气泵通过输气管固定连接。

通过上述技术方案：在抽水泵抽水时，可启动充气泵，充气泵可将惰性气体罐内的惰性气体填充值环槽内，可使得焊枪本体在对管道连接处焊接时较为稳定，不易发生爆炸，可对设备进行保护。

进一步的，所述进气口内壁固定连接有若干均匀分布的电热丝，且电热丝呈S形结构。

通过上述技术方案：通过呈S形结构的电热丝能够增加环槽内温度，一方面可对管道内的连接处和焊枪本体进行干燥，另一方面可增加环槽内温度，有利于焊点的稳固。

进一步的，所述电动伸缩杆的活塞杆一端固定连接有转动叶轮。

通过上述技术方案：通过转动叶轮能够在电动滑块移动时和向环槽内填充惰性气体时，转动叶轮会发生转动，转动叶轮的转动可对焊渣进去吹除，可使得焊点较为平滑。

进一步的，所述上套环的底部两侧均固定连接有密封板，所述下套环的顶部两侧均开设有和密封板形成滑动配合的密封槽，所述密封板和密封槽内壁相适配。

通过上述技术方案：当上套环和下套环进行闭合时，密封板会滑至密封槽内，密封板和密封槽之间的贴合能够增加水进入环槽内的路径距离，可避免环槽内进入水而影响焊接。

进一步的，所述密封槽的底部内壁固定连接有密封垫，且密封垫为橡胶材质。

通过上述技术方案：通过密封垫能够减小密封板和密封槽之间的间隙，可进一步避免环槽内进入水而影响焊接。

本发明的有益效果为：

1、工作时，将设备本体置于水底需要焊接的位置附近，通过主控室对设备进行电动控制调节，先通过调节机构使得上套环和下套环之间间距增大，然后通过转动机构使得上套环位于管道正上方和下套环位于管道正下方，再通过调节机构使得上套环和下套环之间的间距缩小，直至闭合，通过主控室启动电动伸缩杆，电动伸缩杆可将焊枪本体的焊点与管道连接处进行接触，通过控制电动滑轨内的电动滑块可使得焊枪本体围绕管道做圆周运动，可实现对管道进行焊接，因此，可避免工作人员和水的直接接触，实现保护工作人员安全的效果。

2、当上套环位于管道的正上方和下套环位于管道的正下方时，通过主控室控制转动电机，转动电机的输出轴转动可带动螺纹杆转动，由于呈十字形结构的固定块受到固定槽内壁的限位作用，随着螺纹杆的转动可使得固定块发生位移，进而可使上套环和下套环闭合，以对管道夹紧。

3、在上套环和下套环闭合后，启动抽水泵，抽水泵的抽水端可将环槽内水经排水口抽至上套环和下套环外，可避免焊枪本体在对管道进行焊接时与水接触而导致焊点不稳固。

4、通过转动叶轮能够在电动滑块移动时和向环槽内填充惰性气体时，转动叶轮会发生转动，转动叶轮的转动可对焊渣进去吹除，可使得焊点较为平滑。

5、当上套环和下套环进行闭合时，密封板会滑至密封槽内，密封板和密封槽之间的贴合能够增加水进入环槽内的路径距离，可避免环槽内进入水而影响焊接。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明提出的一种水底管线焊接设备的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种水底管线焊接设备的局部剖视结构示意图；

图3为图2中A处的放大结构示意图

图4为图2中B处的放大结构示意图；

图5为本发明提出的一种水底管线焊接设备凸显上套环的结构示意图；

图6为本发明提出的一种水底管线焊接设备凸显排水口的结构示意图；

图7为本发明提出的一种水底管线焊接设备凸显电热丝的结构示意图。

图中：

1、设备本体；2、安装板；3、主控室；4、转动机构；5、调节机构；6、连接杆；7、上套环；8、下套环；9、环槽；10、电动滑轨；11、电动滑块； 12、电动伸缩杆；13、焊枪本体；14、电机箱；15、固定板；16、固定槽；17、转动电机；18、螺纹杆；19、固定块；20、螺纹孔；21、排水口；22、抽水泵； 23、进气口；24、充气泵；25、惰性气体罐；26、电热丝；27、转动叶轮；28、密封板；29、密封槽；30、密封垫。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种水底管线焊接设备，包括设备本体1，设备本体1的一侧固定连接安装板2，安装板2的顶部一侧固定连接有主控室3，安装板2的顶部另一侧和底部另一侧均固定连接有转动机构4，两个转动机构4的相远离一面通过转动轴固定连接有调节机构5，两个调节机构5远离设备本体1的一侧均固定连接有呈安装板2对称分布的连接杆6，连接杆6呈L形结构，位于上方的连接杆 6的底部一端固定连接有上套环7，位于下方的连接杆6的顶部一端固定连接有下套环8，上套环7和下套环8呈安装板2对称分布，上套环7和下套环8 的相对一面均开设有环槽9，环槽9的内壁固定连接有电动滑轨10，两个电动滑轨10相连通，电动滑轨10的内壁滑动连接有电动滑块11，两个电动滑块 11的相对一面均固定连接电动伸缩杆12，两个电动伸缩杆12的相对一面均固定连接有焊枪本体13。

本发明中，转动机构4包括两个呈安装板2对称分布的电机箱14，电机箱14均和安装板2固定连接，两个电机箱14内壁的旋转电机的输出轴一端均和调节机构5通过转动轴固定连接，通过启动电机箱14内的旋转电机，可使得调节机构5转动，调节机构5的转动可使得上套环7和下套环8位于管道的正上方和正下方。

本发明中，调节机构5包括两个呈安装板2对称分布的固定板15，固定板15和电机箱14内的旋转电机的输出轴固定连接，固定板15远离设备本体 1的一侧开设有呈十字形结构的固定槽16，两个固定板15的相远离一面均固定连接有呈安装板2对称分布的转动电机17，转动电机17的输出轴固定连接有螺纹杆18，螺纹杆18位于固定槽16内，固定槽16内壁滑动连接有呈十字形结构的固定块19，固定块19的顶部开设有螺纹孔20，螺纹孔20内壁和螺纹杆18通过螺纹连接，当上套环7位于管道的正上方和下套环8位于管道的正下方时，通过主控室3控制转动电机17，转动电机17的输出轴转动可带动螺纹杆18转动，由于呈十字形结构的固定块19受到固定槽16内壁的限位作用，随着螺纹杆18的转动可使得固定块19发生位移，进而可使上套环7和下套环8闭合，以对管道夹紧。

本发明中，上套环7的顶部外壁一侧开设有延伸至环槽9内壁的排水口 21，上套环7的顶部外壁固定连接有覆盖于排水口21的抽水泵22，在上套环 7和下套环8闭合后，启动抽水泵22，抽水泵22的抽水端可将环槽9内水经排水口21抽至上套环7和下套环8外，可避免焊枪本体13在对管道进行焊接时与水接触而导致焊点不稳固。

本发明中，上套环7的顶部外壁另一侧开设有延伸至环槽9内壁的进气口23，上套环7的顶部外壁固定连接有覆盖于进气口23的充气泵24，上套环7 的顶部外壁固定连接有惰性气体罐25，惰性气体罐25和充气泵24通过输气管固定连接，在抽水泵22抽水时，可启动充气泵24，充气泵24可将惰性气体罐25内的惰性气体填充值环槽9内，可使得焊枪本体13在对管道连接处焊接时较为稳定，不易发生爆炸，可对设备进行保护。

本发明中，进气口23内壁固定连接有若干均匀分布的电热丝26，且电热丝26呈S形结构，通过呈S形结构的电热丝26能够增加环槽9内温度，一方面可对管道内的连接处和焊枪本体13进行干燥，另一方面可增加环槽9内温度，有利于焊点的稳固。

本发明中，电动伸缩杆12的活塞杆一端固定连接有转动叶轮27，通过转动叶轮27能够在电动滑块11移动时和向环槽9内填充惰性气体时，转动叶轮 27会发生转动，转动叶轮27的转动可对焊渣进去吹除，可使得焊点较为平滑。

本发明中，上套环7的底部两侧均固定连接有密封板28，下套环8的顶部两侧均开设有和密封板28形成滑动配合的密封槽29，密封板28和密封槽 29内壁相适配，当上套环7和下套环8进行闭合时，密封板28会滑至密封槽 29内，密封板28和密封槽29之间的贴合能够增加水进入环槽9内的路径距离，可避免环槽9内进入水而影响焊接。

本发明中，密封槽29的底部内壁固定连接有密封垫30，且密封垫30为橡胶材质，通过密封垫30能够减小密封板28和密封槽29之间的间隙，可进一步避免环槽9内进入水而影响焊接。

工作原理：工作时，将设备本体1置于水底需要焊接的位置附近，通过主控室3对设备进行电动控制调节，先通过调节机构5使得上套环7和下套环8 之间间距增大，然后通过转动机构4使得上套环7位于管道正上方和下套环8 位于管道正下方，再通过调节机构5使得上套环7和下套环8之间的间距缩小，直至闭合，通过主控室3启动电动伸缩杆12，电动伸缩杆12可将焊枪本体13 的焊点与管道连接处进行接触，通过控制电动滑轨10内的电动滑块11可使得焊枪本体13围绕管道做圆周运动，可实现对管道进行焊接，因此，可避免工作人员和水的直接接触，实现保护工作人员安全的效果。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种水底管线焊接设备，包括设备本体(1)，其特征在于，所述设备本体(1)的一侧固定连接安装板(2)，所述安装板(2)的顶部一侧固定连接有主控室(3)，所述安装板(2)的顶部另一侧和底部另一侧均固定连接有转动机构(4)，两个转动机构(4)的相远离一面通过转动轴固定连接有调节机构(5)，两个所述调节机构(5)远离设备本体(1)的一侧均固定连接有呈安装板(2)对称分布的连接杆(6)，所述连接杆(6)呈L形结构，位于上方的所述连接杆(6)的底部一端固定连接有上套环(7)，位于下方的所述连接杆(6)的顶部一端固定连接有下套环(8)，所述上套环(7)和下套环(8)呈安装板(2)对称分布，所述上套环(7)和下套环(8)的相对一面均开设有环槽(9)，所述环槽(9)的内壁固定连接有电动滑轨(10)，两个所述电动滑轨(10)相连通，所述电动滑轨(10)的内壁滑动连接有电动滑块(11)，两个所述电动滑块(11)的相对一面均固定连接电动伸缩杆(12)，两个电动伸缩杆(12)的相对一面均固定连接有焊枪本体(13)。

2.根据权利要求1所述的一种水底管线焊接设备，其特征在于，所述转动机构(4)包括两个呈安装板(2)对称分布的电机箱(14)，所述电机箱(14)均和安装板(2)固定连接，两个所述电机箱(14)内壁的旋转电机的输出轴一端均和调节机构(5)通过转动轴固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种水底管线焊接设备，其特征在于，所述调节机构(5)包括两个呈安装板(2)对称分布的固定板(15)，所述固定板(15)和电机箱(14)内的旋转电机的输出轴固定连接，所述固定板(15)远离设备本体(1)的一侧开设有呈十字形结构的固定槽(16)，两个所述固定板(15)的相远离一面均固定连接有呈安装板(2)对称分布的转动电机(17)，所述转动电机(17)的输出轴固定连接有螺纹杆(18)，所述螺纹杆(18)位于固定槽(16)内，所述固定槽(16)内壁滑动连接有呈十字形结构的固定块(19)，所述固定块(19)的顶部开设有螺纹孔(20)，所述螺纹孔(20)内壁和螺纹杆(18)通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种水底管线焊接设备，其特征在于，所述上套环(7)的顶部外壁一侧开设有延伸至环槽(9)内壁的排水口(21)，所述上套环(7)的顶部外壁固定连接有覆盖于排水口(21)的抽水泵(22)。

5.根据权利要求1所述的一种水底管线焊接设备，其特征在于，所述上套环(7)的顶部外壁另一侧开设有延伸至环槽(9)内壁的进气口(23)，所述上套环(7)的顶部外壁固定连接有覆盖于进气口(23)的充气泵(24)，所述上套环(7)的顶部外壁固定连接有惰性气体罐(25)，所述惰性气体罐(25)和充气泵(24)通过输气管固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种水底管线焊接设备，其特征在于，所述进气口(23)内壁固定连接有若干均匀分布的电热丝(26)，且电热丝(26)呈S形结构。

7.根据权利要求1所述的一种水底管线焊接设备，其特征在于，所述电动伸缩杆(12)的活塞杆一端固定连接有转动叶轮(27)。

8.根据权利要求1所述的一种水底管线焊接设备，其特征在于，所述上套环(7)的底部两侧均固定连接有密封板(28)，所述下套环(8)的顶部两侧均开设有和密封板(28)形成滑动配合的密封槽(29)，所述密封板(28)和密封槽(29)内壁相适配。

9.根据权利要求8所述的一种水底管线焊接设备，其特征在于，所述密封槽(29)的底部内壁固定连接有密封垫(30)，且密封垫(30)为橡胶材质。

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