CN114273763A - 一种转筒埋弧焊接装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种转筒埋弧焊接装置及焊接方法，该装置包括支承装配组件、动力驱转组件、配重平衡组件、焊接操作组件、内部定位组件、外部定位组件及焊接预热组件，该转筒埋弧焊接装置采用采用埋弧焊机替代人工熔化极气体保护电弧焊，减小了劳动轻度，并且在底板耳板上设置配重板件，底板耳板进行配重平衡，使圆筒及底板耳板平稳转动，在圆筒内壁设置定位导轨，在内部焊接时对埋弧焊机进行定位，在圆筒外部设置定位托架，在外部焊接时对埋弧焊机进行定位，避免偏离方向，有利于提升焊接精度，并提高焊接效率。

Description

一种转筒埋弧焊接装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接设备，尤其涉及一种转筒埋弧焊接装置及焊接方法。

背景技术

在一种圆筒工件的焊接加工过程中，常规焊接方式是采用人工进行熔化极气体保护电弧焊操作，如图1所示。该圆筒内径为1230mm，壁厚为70mm，材质为S355ML，圆筒底板耳板厚度为70mm，圆筒底板耳板圆孔内径为1000mm，重量约1吨，圆筒与底板耳板要求全熔透焊接，圆筒内外双坡口。焊接时，首先进行内圈焊接，焊接工人需要钻进圆筒内焊接，内径只有1230mm，空间狭小，焊接同时，外面需要采用电加热片加热，加热温度在110℃以上，圆筒内空间温度很高，焊接困难大，焊接效率低，焊接合格率低。内圈焊接后，外圈进行清根并焊接，圆筒与底板耳板外圈焊接时，焊接工人采用跪姿或者趴着的方式焊接，焊接视角差，厚板焊接，焊接量大，焊前预热温度在110℃以上，温度高，焊接效率低，焊接合格率低。因此，有必要设计一种焊接装置，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种转筒埋弧焊接装置及焊接方法，以提升焊接效率，降低劳动强度。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种转筒埋弧焊接装置，包括：

支承装配组件，该支承装配组件上具有安装空间；

动力驱转组件，该动力驱转组件安装于支承装配组件上，并与待焊接圆筒及底板耳板配合，由动力驱转组件带动圆筒及底板耳板转动；

配重平衡组件，该配重平衡组件与底板耳板配合，由配重平衡组件对底板耳板进行配重平衡；

焊接操作组件，该焊接操作组件位于圆筒内部或外部，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应，由焊接操作组件对圆筒与底板耳板进行焊接处理；

内部定位组件，该内部定位组件安装于圆筒内部，并与焊接操作组件配合，由内部定位组件对焊接操作组件进行定位，使焊接操作组件对圆筒与底板耳板的内部焊接部位进行焊接处理；

外部定位组件，该外部定位组件安装于圆筒外部，并与焊接操作组件配合，由外部定位组件对焊接操作组件进行定位，使焊接操作组件对圆筒与底板耳板的外部焊接部位进行焊接处理；

焊接预热组件，该焊接预热组件安装于外部定位组件中，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应，由焊接预热组件对圆筒与底板耳板的焊接部位进行焊接处理。

具体地，支承装配组件包括：

支承框架，该支承框架设有一对，各支承框架顶部分别开设有避位凹口，避位凹口的形状与圆筒适配。

动力驱转组件包括：

驱动托辊，该驱动托辊设有两组，各组驱动托辊分别安装于支承框架顶部，并与驱动电机通过传动结构衔接，圆筒置于驱动托辊上，由驱动托辊带动圆筒及底板耳板转动。

配重平衡组件包括：

配重板件，该配重板件安装于底板耳板上，并以圆筒的中轴线为对称轴与底板耳板相互对称，对底板耳板进行配重平衡，使圆筒及底板耳板平稳转动。

焊接操作组件包括：

埋弧焊机，该埋弧焊机位于圆筒内部或外部，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应，由埋弧焊机对圆筒与底板耳板进行焊接处理。

内部定位组件包括：

定位导轨，该定位导轨设有一对，各定位导轨分别固定于圆筒内壁，并沿圆筒的周向延伸，埋弧焊机的行走滚轮与定位导轨配合，其焊枪指向圆筒与底板耳板的内部焊接部位，圆筒及底板耳板转动时，埋弧焊机沿定位导轨移动，并对内部焊接部位进行焊接处理。

外部定位组件包括：

定位托架，该定位托架位于圆筒及底板耳板接合处，埋弧焊机置于定位托架上，其焊枪指向圆筒与底板耳板的外部焊接部位，圆筒及底板耳板转动时，埋弧焊机固定，并对外部焊接部位进行焊接处理。

焊接预热组件包括：

导气弧管，该导气弧管安装于定位托架上，并沿圆筒的周向延伸，供气设备与导气弧管连通，由供气设备向导气弧管内供应燃气；

预热喷嘴，该预热喷嘴设有一组，各预热喷嘴分别沿导气弧管的轴向顺次排布，并指向圆筒与底板耳板的焊接部位，对其进行预热处理。

一种转筒埋弧焊接方法，该方法使用上述转筒埋弧焊接装置进行，包括以下步骤：

焊接准备，将待焊接圆筒及底板耳板通过点焊相互连接，并在底板耳板上通过点焊固定配重板件，在圆筒内壁通过点焊固定定位导轨，将圆筒置于驱动托辊上；

内部焊接，将埋弧焊机置于圆筒内部，使其行走滚轮与定位导轨配合，并使其焊枪指向圆筒与底板耳板的内部焊接部位，开启驱动托辊带动圆筒及底板耳板转动，使埋弧焊机沿定位导轨移动，开启预热喷嘴对圆筒与底板耳板的焊接部位进行预热处理，开启埋弧焊机对内部焊接部位进行焊接处理；

外部焊接，将埋弧焊机置于定位托架上，使其焊枪指向圆筒与底板耳板的外部焊接部位，开启驱动托辊带动圆筒及底板耳板转动，开启预热喷嘴对圆筒与底板耳板的焊接部位进行预热处理，开启埋弧焊机对外部焊接部位进行焊接处理。

本发明的优点在于：

该转筒埋弧焊接装置采用采用埋弧焊机替代人工熔化极气体保护电弧焊，减小了劳动轻度，并且在底板耳板上设置配重板件，底板耳板进行配重平衡，使圆筒及底板耳板平稳转动，在圆筒内壁设置定位导轨，在内部焊接时对埋弧焊机进行定位，在圆筒外部设置定位托架，在外部焊接时对埋弧焊机进行定位，避免偏离方向，有利于提升焊接精度，并提高焊接效率。

附图说明

图1是常规熔化极气体保护电弧焊的操作状态示意图；

图2是本发明提出的转筒埋弧焊接装置的内圈焊接状态示意图；

图3是该转筒埋弧焊接装置的外圈焊接状态示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。

如图2、图3所示，本发明提出的转筒埋弧焊接装置包括支承装配组件、动力驱转组件、配重平衡组件、焊接操作组件、内部定位组件、外部定位组件及焊接预热组件，支承装配组件上具有安装空间，动力驱转组件安装于支承装配组件上，并与待焊接圆筒及底板耳板配合，由动力驱转组件带动圆筒及底板耳板转动，配重平衡组件与底板耳板配合，由配重平衡组件对底板耳板进行配重平衡，焊接操作组件位于圆筒内部或外部，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应，由焊接操作组件对圆筒与底板耳板进行焊接处理，内部定位组件安装于圆筒内部，并与焊接操作组件配合，由内部定位组件对焊接操作组件进行定位，使焊接操作组件对圆筒与底板耳板的内部焊接部位进行焊接处理，外部定位组件安装于圆筒外部，并与焊接操作组件配合，由外部定位组件对焊接操作组件进行定位，使焊接操作组件对圆筒与底板耳板的外部焊接部位进行焊接处理，焊接预热组件安装于外部定位组件中，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应，由焊接预热组件对圆筒与底板耳板的焊接部位进行焊接处理。

在本实施例中，支承装配组件包括支承框架100，支承框架设有一对，各支承框架顶部分别开设有避位凹口，避位凹口的形状与圆筒适配。动力驱转组件包括驱动托辊200，驱动托辊设有两组，各组驱动托辊分别安装于支承框架顶部，并与驱动电机通过传动结构衔接，圆筒置于驱动托辊上，由驱动托辊带动圆筒及底板耳板转动。配重平衡组件包括配重板件300，配重板件安装于底板耳板上，并以圆筒的中轴线为对称轴与底板耳板相互对称，对底板耳板进行配重平衡，使圆筒及底板耳板平稳转动。焊接操作组件包括埋弧焊机400，埋弧焊机位于圆筒内部或外部，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应，由埋弧焊机对圆筒与底板耳板进行焊接处理。内部定位组件包括定位导轨500，定位导轨设有一对，各定位导轨分别固定于圆筒内壁，并沿圆筒的周向延伸，埋弧焊机的行走滚轮与定位导轨配合，其焊枪指向圆筒与底板耳板的内部焊接部位，圆筒及底板耳板转动时，埋弧焊机沿定位导轨移动，并对内部焊接部位进行焊接处理。外部定位组件包括定位托架600，定位托架位于圆筒及底板耳板接合处，埋弧焊机置于定位托架上，其焊枪指向圆筒与底板耳板的外部焊接部位，圆筒及底板耳板转动时，埋弧焊机固定，并对外部焊接部位进行焊接处理。焊接预热组件包括导气弧管710及预热喷嘴720，导气弧管安装于定位托架上，并沿圆筒的周向延伸，供气设备与导气弧管连通，由供气设备向导气弧管内供应燃气，预热喷嘴设有一组，各预热喷嘴分别沿导气弧管的轴向顺次排布，并指向圆筒与底板耳板的焊接部位，对其进行预热处理。

本发明提出的转筒埋弧焊接方法使用上述转筒埋弧焊接装置进行，并包括以下步骤：

焊接准备，将待焊接圆筒及底板耳板通过点焊相互连接，并在底板耳板上通过点焊固定配重板件，在圆筒内壁通过点焊固定定位导轨，将圆筒置于驱动托辊上；

内部焊接，将埋弧焊机置于圆筒内部，使其行走滚轮与定位导轨配合，并使其焊枪指向圆筒与底板耳板的内部焊接部位，开启驱动托辊带动圆筒及底板耳板转动，使埋弧焊机沿定位导轨移动，开启预热喷嘴对圆筒与底板耳板的焊接部位进行预热处理，开启埋弧焊机对内部焊接部位进行焊接处理；

外部焊接，将埋弧焊机置于定位托架上，使其焊枪指向圆筒与底板耳板的外部焊接部位，开启驱动托辊带动圆筒及底板耳板转动，开启预热喷嘴对圆筒与底板耳板的焊接部位进行预热处理，开启埋弧焊机对外部焊接部位进行焊接处理。

通过点焊固定的定位导轨在内部焊接完成后拆除，通过点焊固定的配重板件在内部焊接及外部焊接均完成后拆除。

该转筒埋弧焊接装置采用采用埋弧焊机替代人工熔化极气体保护电弧焊，减小了劳动轻度，并且在底板耳板上设置配重板件，底板耳板进行配重平衡，使圆筒及底板耳板平稳转动，在圆筒内壁设置定位导轨，在内部焊接时对埋弧焊机进行定位，在圆筒外部设置定位托架，在外部焊接时对埋弧焊机进行定位，避免偏离方向，有利于提升焊接精度，并提高焊接效率。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。

Claims (9)

1.一种转筒埋弧焊接装置，其特征在于，包括：

支承装配组件，该支承装配组件上具有安装空间；

动力驱转组件，该动力驱转组件安装于支承装配组件上，并与待焊接圆筒及底板耳板配合，由动力驱转组件带动圆筒及底板耳板转动；

配重平衡组件，该配重平衡组件与底板耳板配合，由配重平衡组件对底板耳板进行配重平衡；

焊接操作组件，该焊接操作组件位于圆筒内部或外部，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应，由焊接操作组件对圆筒与底板耳板进行焊接处理；

内部定位组件，该内部定位组件安装于圆筒内部，并与焊接操作组件配合，由内部定位组件对焊接操作组件进行定位，使焊接操作组件对圆筒与底板耳板的内部焊接部位进行焊接处理；

外部定位组件，该外部定位组件安装于圆筒外部，并与焊接操作组件配合，由外部定位组件对焊接操作组件进行定位，使焊接操作组件对圆筒与底板耳板的外部焊接部位进行焊接处理；

焊接预热组件，该焊接预热组件安装于外部定位组件中，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应，由焊接预热组件对圆筒与底板耳板的焊接部位进行焊接处理。

2.根据权利要求1所述的一种转筒埋弧焊接装置，其特征在于，支承装配组件包括：

支承框架，该支承框架设有一对，各支承框架顶部分别开设有避位凹口，避位凹口的形状与圆筒适配。

3.根据权利要求2所述的一种转筒埋弧焊接装置，其特征在于，动力驱转组件包括：

驱动托辊，该驱动托辊设有两组，各组驱动托辊分别安装于支承框架顶部，并与驱动电机通过传动结构衔接，圆筒置于驱动托辊上。

4.根据权利要求1所述的一种转筒埋弧焊接装置，其特征在于，配重平衡组件包括：

配重板件，该配重板件安装于底板耳板上，并以圆筒的中轴线为对称轴与底板耳板相互对称。

5.根据权利要求1所述的一种转筒埋弧焊接装置，其特征在于，焊接操作组件包括：

埋弧焊机，该埋弧焊机位于圆筒内部或外部，并与圆筒与底板耳板的焊接部位位置对应。

6.根据权利要求5所述的一种转筒埋弧焊接装置，其特征在于，内部定位组件包括：

定位导轨，该定位导轨设有一对，各定位导轨分别固定于圆筒内壁，并沿圆筒的周向延伸，埋弧焊机的行走滚轮与定位导轨配合，其焊枪指向圆筒与底板耳板的内部焊接部位。

7.根据权利要求5所述的一种转筒埋弧焊接装置，其特征在于，外部定位组件包括：

定位托架，该定位托架位于圆筒及底板耳板接合处，埋弧焊机置于定位托架上，其焊枪指向圆筒与底板耳板的外部焊接部位。

8.根据权利要求7所述的一种转筒埋弧焊接装置，其特征在于，焊接预热组件包括：

导气弧管，该导气弧管安装于定位托架上，并沿圆筒的周向延伸，供气设备与导气弧管连通；

预热喷嘴，该预热喷嘴设有一组，各预热喷嘴分别沿导气弧管的轴向顺次排布，并指向圆筒与底板耳板的焊接部位。

9.一种转筒埋弧焊接方法，该方法使用权利要求18任一项所述的转筒埋弧焊接装置进行，其特征在于，包括以下步骤：

焊接准备，将待焊接圆筒及底板耳板通过点焊相互连接，并在底板耳板上通过点焊固定配重板件，在圆筒内壁通过点焊固定定位导轨，将圆筒置于驱动托辊上；

内部焊接，将埋弧焊机置于圆筒内部，使其行走滚轮与定位导轨配合，并使其焊枪指向圆筒与底板耳板的内部焊接部位，开启驱动托辊带动圆筒及底板耳板转动，使埋弧焊机沿定位导轨移动，开启预热喷嘴对圆筒与底板耳板的焊接部位进行预热处理，开启埋弧焊机对内部焊接部位进行焊接处理；

外部焊接，将埋弧焊机置于定位托架上，使其焊枪指向圆筒与底板耳板的外部焊接部位，开启驱动托辊带动圆筒及底板耳板转动，开启预热喷嘴对圆筒与底板耳板的焊接部位进行预热处理，开启埋弧焊机对外部焊接部位进行焊接处理。

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