CN114346585A - 一种不锈钢风管加工焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不锈钢风管加工焊接设备，属于风管焊接技术领域，包括焊接加工台，焊接加工台上设置有矩形焊接轨道，焊接加工台上固定设置有伸缩安装座，伸缩安装座上连接有内撑防变形部，伸缩安装座用于控制内撑防变形部向矩形焊接轨道做伸缩运动，内撑防变形部包括对称设置的主承接板，主承接板相对的面上对称滑动设置有内边支撑单元，内边支撑单元数量为四，且呈矩形状分布在相应的面上。该不锈钢风管加工焊接设备从内部对不锈钢风管进行贴合撑紧固定，具有固定效果好，受力均匀度高、防变形效果好以及焊接效率高的优点，有效提高了焊接的便利度和焊接的质量，且本发明可适用不同尺寸的不锈钢风管，相应的提高了本发明的适用范围。

Description

一种不锈钢风管加工焊接设备

技术领域

本发明涉及风管焊接技术领域，具体为一种不锈钢风管加工焊接设备。

背景技术

不锈钢风管具有优异的耐腐蚀性、耐热性以及高强度等物化性能，主要用于气密性要求较高的工艺排气系统、废弃排气系统以及排烟除尘系统等方面，不锈钢风管从形状上主要分为两种，一种是圆形一种是矩形，圆形风管阻力小但相对高度尺寸最大且制作较为复杂，所以在应用的过程中除安装现场环境的需求外，通常以矩形为主。

矩形不锈钢风管在使用之前需要对其进行连接加工，常用的连接方式主要有角铁法兰连接以及共板连接，前者的优点是强度大、不易变形、拆卸方便且易和设备连接，缺点则是成本高、整体风管的气密性相对较差、风管自身重力大且连接处不容易保温，后者具有生产加工效率高、风管自身重力相对较低以及整体气密性较好的优点，缺点则是强度相对较低，容易发生变形，其次不锈钢风管还可以通过焊接进行连接加工，焊接加工具有气密性好、连接强度大以及风管自重低的优点，但其缺点则是不便于检修且在焊接的过程中，受到风管厚度的影响，使得焊接的难度较大、焊接的效率较低，进而降低了该种连接方式的使用频率。

矩形不锈钢风管在连接加工的过程中会根据风管的使用环境选择相应的连接加工方式，其中针对气密性和连接强度要求高且抗重力能力较低的环境，通常会选择焊接加工或者焊接与角铁法兰连接相结合的加工方式，但现有的焊接加工设备在对矩形不锈钢风管进行焊接加工的时候，因风管一般较薄，难以精准的对接固定，进而提高了焊接的难度，同时降低了焊接的效率，且在焊接的过程中，风管容易因受力不均发生变形，这会进一步增加焊接的难度降低焊接的质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种不锈钢风管加工焊接设备由以下具体技术手段所达成：包括焊接加工台，所述焊接加工台上设置有矩形焊接轨道，矩形焊接轨道上滑动连接有自动伸缩焊接头，焊接加工台上固定设置有伸缩安装座，伸缩安装座上连接有内撑防变形部，且伸缩安装座用于控制内撑防变形部向矩形焊接轨道做伸缩运动，内撑防变形部包括对称设置的主承接板，主承接板相对的面上对称滑动设置有内边支撑单元，内边支撑单元数量为四，且呈矩形状分布在相应的面上，主承接板上设置有控制内边支撑单元做滑动运动的驱动部；内边支撑单元包括连接座，连接座上设置有水平滑动贴合件和中间固定贴合件，水平滑动贴合件对称设置在中间固定贴合件的两侧，且对称的水平滑动贴合件相对的端面呈倾斜状，连接座上滑动设置有与内边支撑单元相对应且具有初始减压功能以及支撑范围增补功能的增补调节部，增补调节部包括若干大小不同的U形板状补充件，若干U形板状补充件从小到大呈依次包覆状分布，连接座上设置控制若干U形板状补充件从小到大依次插接至水平滑动贴合件和中间固定贴合件之间的控制部。

优选技术方案一：所述控制部包括转动轴和若干推送杆，转动轴转动连接在连接座上，若干推送杆滑动连接在连接座，转动轴上套设有与推送杆一一对应凸轮件，凸轮件用于控制相应的推送杆推送相应的U形板状补充件，相邻的凸轮件之间设置传递驱动组件，传递驱动组件用于利用转动轴的转动依次带动凸轮件通过推送杆控制U形板状补充件以从小到大的顺序插入至水平滑动贴合件和中间固定贴合件之间。

优选技术方案二：所述传递驱动组件包括相互配合使用的区间限位槽和传递驱动块，二者分别位于相邻的两个凸轮件上，与第一个插入至水平滑动贴合件和中间固定贴合件之间的U形板状补充件相对应的凸轮件固定连接在转动轴上。

优选技术方案三：所述主承接板上设置有统一驱动机构，统一驱动机构包括转动控制环和转动杆，二者均转动连接在主承接板上，转动杆通过锥形齿轮一与转动轴啮合连接，且转动杆通过套设在其上的锥形齿轮二与转动控制环啮合连接，转动杆为自动滑动伸缩杆。

优选技术方案四：所述焊接加工台上设置有外部夹持组件，外部夹持组件位于矩形焊接轨道远离伸缩安装座的一侧，外部夹持组件包括滑动板座和滑动夹持板，滑动夹持板对称滑动连接在滑动板座上，对称的滑动夹持板之间连接有对拉绳，对拉绳数量为二，滑动板座上设置有与对拉绳对应的定位轴，定位轴分别对对拉绳进行限位，且定位轴分别位于滑动夹持板的下方。

优选技术方案五：远离所述伸缩安装座的主承接板通过固定轴与伸缩安装座固定连接，另一个通过连接套滑动套接在固定轴上，焊接加工台上弹性连接有磁性加压块，相应连接座上设置有与磁性加压块相对应的磁吸件。

优选技术方案六：所述滑动夹持板相对面上设置有橡胶层，且橡胶层呈波浪状。

优选技术方案七：所述驱动部包括横向的双向气缸和竖向的单向气缸，二者均连接在相应的主承接板上。

本发明具备以下有益效果：1、该不锈钢风管加工焊接设备通过伸缩安装座、主承接板、水平滑动贴合件、中间固定贴合件、U形板状补充件、推送杆、凸轮件、传递驱动组件、统一驱动机构、外部夹持组件以及连接套的组合作用，从内部对不锈钢风管进行贴合撑紧固定，具有固定效果好，受力均匀度高、防变形效果好以及焊接效率高的优点，有效提高了焊接的便利度和焊接的质量，且本发明可适用不同尺寸的不锈钢风管，相应的提高了本发明的适用范围。

2、该不锈钢风管加工焊接设备通过U形板状补充件、转动轴、推送杆、凸轮件、区间限位槽、传递驱动块以及统一驱动机构的组合作用，提高了U形板状补充件滑动插接至指定位置的同步度，相应的提高了本发明的加工精度，且可配合滑动的内边支撑单元满足本发明对不同尺寸不锈钢风管的加工需求。

3、该不锈钢风管加工焊接设备通过滑动板座、滑动夹持板、对拉绳、定位轴、固定轴、连接套、磁性加压块以及磁吸件的组合作用，对不锈钢风管进行初步的辅助夹持固定，便于将不锈钢风管进行对接放置，且在对不锈钢风管进行内撑固定后，可对不锈钢风管之间的间距进行调节，有效避免了不锈钢风管之间的间隙影响焊接质量的问题，同时在调节不锈钢风管间距的过程中，通过对其中一个不锈钢风管位置的限制，可提高间距调整过程的稳定性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明内撑防变形部的分解结构示意图。

图3为本发明连接座、水平滑动贴合件以及中间固定贴合件的结构示意图。

图4为本发明统一驱动机构和推送杆的结构示意图。

图5为本发明传递驱动块和凸轮件的结构示意图。

图6为本发明传递驱动组件结构示意图。

图7为本发明外部夹持组件结构示意图。

图8为本发明对拉绳与定位轴的结构示意图。

图中：1、焊接加工台；2、矩形焊接轨道；3、自动伸缩焊接头；4、伸缩安装座；5、主承接板；6、驱动部；61、双向气缸；62、单向气缸；7、连接座；8、水平滑动贴合件；9、中间固定贴合件；10、U形板状补充件；11、转动轴；12、推送杆；13、凸轮件；14、传递驱动组件；141、区间限位槽；142、传递驱动块；15、统一驱动机构；151、转动控制环；152、转动杆；16、外部夹持组件；161、滑动板座；162、滑动夹持板；163、对拉绳；164、定位轴；17、固定轴；18、连接套；19、磁性加压块；20、磁吸件；21、橡胶层。

具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1和图2，一种不锈钢风管加工焊接设备，包括焊接加工台1，焊接加工台1上设置有矩形焊接轨道2，矩形焊接轨道2的拐角处呈弧形，矩形焊接轨道2上滑动连接有自动伸缩焊接头3，自动伸缩焊接头3沿着矩形焊接轨道2滑动并在滑动的过程中对不锈钢风管进行焊接加工，自动伸缩焊接头3可以是电动伸缩杆和焊接头的组合，焊接头通过电动伸缩杆滑动连接在矩形焊接轨道2上，矩形焊接轨道2上连接有外部驱动装置一，通过外部驱动装置一控制自动伸缩焊接头3在矩形焊接轨道2上滑动，焊接加工台1上固定设置有伸缩安装座4，伸缩安装座4上连接有内撑防变形部，伸缩安装座4用于控制内撑防变形部向矩形焊接轨道2做伸缩运动，伸缩安装座4可以是气缸，气缸包括缸体和活塞杆，在不锈钢风管连接加工的过程中，先将待连接的两个不锈钢风管放置在焊接加工台1上，二者对应端面相贴合，且贴合处位于自动伸缩焊接头3的下方，然后启动气缸通过活塞杆将内撑防变形部送至待连接不锈钢风管连接端附近的位置并同步的对相应的不锈钢风管进行贴合支撑固定，通过内撑防变形部从内部对不锈钢风管连接端附近的区域进行闭合式的贴合支撑，然后通过自动伸缩焊接头3沿着矩形焊接轨道2移动对不锈钢风管进行焊接，不仅有效降低了焊接的难度，提高了不锈钢风管对接固定的精度以及焊接的效率，同时可有效防止不锈钢风管变形对焊接造成不良影响，相应的提高焊接的便利度以及焊接的质量。

参阅图1、图2和图3，内撑防变形部包括对称设置的主承接板5，主承接板5相对的面上对称滑动设置有内边支撑单元，内边支撑单元数量为四，且呈矩形状分布在相应的面上并与不锈钢风管的四个内边相对应，主承接板5上设置有控制内边支撑单元做滑动运动的驱动部6，内边支撑单元分别对应不锈钢风管的四个内边，在焊接的过程中，通过内边支撑单元与不锈钢风管相应内边的贴合撑张对不锈钢风管进行固定并从内部对不锈钢风管进行张紧，可有效防止不锈钢风管在焊接的过程中因受力不均发生变形而影响焊接的质量，同时还具有对已经发生变形的不锈钢风管进行校正的功能。

参阅图2、图3和图4，内边支撑单元包括连接座7，连接座7上设置有水平滑动贴合件8和中间固定贴合件9，水平滑动贴合件8对称设置在中间固定贴合件9的两侧，且对称的水平滑动贴合件8相对的端面和相背的端面均呈倾斜状，水平滑动贴合件8与连接座7之间连接有弹簧复位件（图中未出示弹簧复位件的示意图），连接座7上滑动设置有具有初始减压功能以及支撑范围增补功能的增补调节部，增补调节部包括若干大小不同的U形板状补充件10，若干U形板状补充件10从小到大呈依次包覆状分布，连接座7上设置有控制若干U形板状补充件10从小到大依次插接至水平滑动贴合件8和中间固定贴合件9之间的控制部，在焊接的过程中，通过主承接板5带动内边支撑单元移动至相应不锈钢风管内，然后通过驱动部6带动连接座7上的中间固定贴合件9和水平滑动贴合件8分别与相应的内边贴合，然后通过控制部控制U形板状补充件10从小到大依次插入至水平滑动贴合件8与中间固定贴合件9之间，迫使水平滑动贴合件8向远离中间固定贴合件9的方向滑动，水平滑动贴合件8、中间固定贴合件9以及U形板状补充件10共同组成了一个与不锈钢风管相应内边贴合的内撑边，且随着U形板状补充件10的持续补充，使该内撑边不断的延长直至与不锈钢风管相应内边的尺寸相等时，停止补充，此时，四个内撑边组合在一起形成了一个闭合的内撑框，通过该内撑框从内部对不锈钢风管进行贴合撑紧固定，具有固定效果好，受力均匀度高以及防变形效果好的优点，有效提高了焊接的便利度和焊接的质量，且本发明可适用不同尺寸的不锈钢风管，相应的提高了本发明的适用范围。

参阅图3、图4图5和图6，控制部包括转动轴11和若干推送杆12，转动轴11转动连接在连接座7上，若干推送杆12滑动连接在连接座7上，且推送杆12分别与U形板状补充件10相对应，如图4所示，推送杆12以U形板状补充件10的中心线为基准左右对称分布，且推送杆12的长度由中心线向左右两侧依次递减，转动轴11上套设有与推送杆12一一对应凸轮件13，凸轮件13以中心线为基准呈左右对称分布，且凸轮件13包括凸轮和连接套，连接套对称连接在凸轮上同时套设在转动轴11上，连接座7上连接有支架，连接套转动连接在支架上，且与支架摩擦连接，使凸轮不受外力的时候保持静止状态，对称的两个凸轮件13通过相应的推送杆12控制相应的U形板状补充件10，从中心线往两侧相邻的凸轮件13之间设置有传递驱动组件14，传递驱动组件14用于利用转动轴11的转动依次带动凸轮件13通过推送杆12控制U形板状补充件10以从小到大的顺序插入至水平滑动贴合件8和中间固定贴合件9之间，在转动轴11转动的过程中，首先通过带动相对的凸轮件13转动控制相应的推送杆12向相应的U形板状补充件10滑动并带动该U形板状补充件10插入水平滑动贴合件8和中间固定贴合件9之间，当U形板状补充件10插接至指定位置的时候，随着转动轴11的持续转动，通过传递驱动组件14带动相邻的凸轮件13转动，凸轮件13带动外面一层的U形板状补充件10插接至指定位置，直至四个内撑边形成一个闭合的内撑框停止转动轴11的转动。

传递驱动组件14包括相互配合使用的区间限位槽141和传递驱动块142，二者分别位于相邻的两个凸轮件13上，同一个凸轮件13的两侧分别为区间限位槽141和传递驱动块142，与第一个插入至水平滑动贴合件8和中间固定贴合件9之间的U形板状补充件10相对应的凸轮件13固定连接在转动轴11上，初始状态下，如图6所示，传递驱动块142插接在区间限位槽141内，当与传递驱动块142连接的凸轮件13随着转动轴11转动的时候，该传递驱动块142沿着区间限位槽141滑动，当前述凸轮件13通过相应的推送杆12将U形板状补充件10插接至指定位置后，随着转动轴11的继续转动，前述传递驱动块142带动相邻的凸轮件13转动继续将相应的U形板状补充件10插入至指定位置，以此类推，可依次的将U形板状补充件10插接至指定位置直至四个内撑边形成一个闭合的内撑框。

参阅图3和图4，主承接板5上设置有统一驱动机构15，统一驱动机构15包括转动控制环151和转动杆152，转动控制环151转动连接在主承接板5上，转动杆152为自动滑动伸缩杆，转动杆152固定段转动连接在主承接板5上，转动杆152的伸缩段转动连接在连接座7上，主承接板5上连接有外部驱动装置二，通过外部驱动装置二带动转动控制环151转动，转动杆152通过锥形齿轮一与转动轴11啮合连接，且转动杆152通过套设在其上的锥形齿轮二与转动控制环151啮合连接，通过转动控制环151的转动同步的带动转动杆152转动，转动杆152通过锥形齿轮一同步的带动转动轴11转动，提高了U形板状补充件10滑动的同步度，相应的提高了本发明的加工精度，且可配合滑动的内边支撑单元满足本发明对不同尺寸不锈钢风管的加工需求。

参阅图1、图2、图7和图8，焊接加工台1上设置有外部夹持组件16，外部夹持组件16位于矩形焊接轨道2远离伸缩安装座4的一侧，外部夹持组件16包括滑动板座161和滑动夹持板162，滑动板座161连接在焊接加工台1上，滑动夹持板162对称滑动连接在滑动板座161上，对称的滑动夹持板162之间连接有对拉绳163，对拉绳163数量为二，滑动板座161上设置有与对拉绳163一一对应的定位轴164，分别用于对相应的对拉绳163进行限位，且定位轴164分别位于滑动夹持板162的下方，滑动夹持板162与焊接加工台1之间连接有弹簧连接件（图中未出示该弹性连接件的示意图），远离伸缩安装座4的主承接板5通过固定轴17与伸缩安装座4固定连接，另一个通过连接套18滑动套接在固定轴17上，伸缩安装座4上设置有用于控制连接套18在固定轴17上滑动的外部驱动装置三，初始状态下，滑动夹持板162在弹性连接件的作用下处于相互靠近的状态，而在放置相应不锈钢风管的时候，通过人工或者机器拉动任意一块滑动夹持板162，滑动夹持板162通过对拉绳163在定位轴164的限制下带动另外一个滑动夹持板162与前述的滑动夹持板162做相背的滑动运动，然后将相应的不锈钢风管放置在对称的滑动夹持板162之间，之后放开滑动夹持板162，在弹性连接件的作用下，不锈钢风管被夹持固定在焊接加工台1上，然后将另外一个不锈钢风管放置在与前述不锈钢风管对接的位置，然后伸缩安装座4带动主承接板5运动至相应不锈钢风管内预设的位置，之后可通过外部驱动装置三带动连接套18在固定轴17上滑动，实现对不锈钢风管之间的间距的调节，利用外部夹持组件16对远离伸缩安装座4的不锈钢风管进行初步的辅助夹持固定，便于将不锈钢风管进行对接放置，且在对不锈钢风管进行内撑固定后，可对不锈钢风管之间的间距进行调节，有效避免了不锈钢风管之间的间隙影响焊接质量的问题，同时在调节不锈钢风管间距的过程中，通过对其中一个不锈钢风管位置的限制，可提高间距调整过程的稳定性，其中，滑动夹持板162相对面上设置有橡胶层21，且橡胶层21呈波浪状，在对不锈钢风管进行辅助夹持固定的基础上，避免对其造成损坏。

参阅图2和图7，焊接加工台1上弹性连接有磁性加压块19，相应连接座7上设置有与磁性加压块19相对应的磁吸件20，当连接座7运动至相应位置的时候，磁性加压块19在磁吸件20的作用下挤压相应的滑动夹持板162，相应的增大了滑动夹持板162对不锈钢风管的夹持力，提高了调节不锈钢风管间距调节过程的稳定性。

参阅图3，驱动部6包括横向的双向气缸61和竖向的单向气缸62，二者均连接在相应的主承接板5上，如图3所示，双向气缸61连接在左右分布的连接座7之间，可同步的带动相应的连接座7做相背或者相对的滑动运动，单向气缸62分别连接在上下分布的连接座7之间，可不同步的带动相应的连接座7做相背或相对的滑动运动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种不锈钢风管加工焊接设备，包括焊接加工台（1），其特征在于：所述焊接加工台（1）上设置有矩形焊接轨道（2），矩形焊接轨道（2）上滑动连接有自动伸缩焊接头（3），焊接加工台（1）上固定设置有伸缩安装座（4），伸缩安装座（4）上连接有内撑防变形部，伸缩安装座（4）用于控制内撑防变形部向矩形焊接轨道（2）做伸缩运动；

内撑防变形部包括对称设置的主承接板（5），主承接板（5）相对的面上对称滑动设置有内边支撑单元，内边支撑单元数量为四，且呈矩形状分布在相应的面上，主承接板（5）上设置有控制内边支撑单元做滑动运动的驱动部（6）；

内边支撑单元包括连接座（7），连接座（7）上设置有水平滑动贴合件（8）和中间固定贴合件（9），水平滑动贴合件（8）对称设置在中间固定贴合件（9）的两侧，且对称的水平滑动贴合件（8）相对的端面呈倾斜状；

连接座（7）上滑动设置有与内边支撑单元相对应且具有初始减压功能以及支撑范围增补功能的增补调节部，增补调节部包括若干大小不同的U形板状补充件（10），若干U形板状补充件（10）从小到大呈依次包覆状分布，连接座（7）上设置控制若干U形板状补充件（10）从小到大依次插接至水平滑动贴合件（8）和中间固定贴合件（9）之间的控制部。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢风管加工焊接设备，其特征在于：所述控制部包括转动轴（11）和若干推送杆（12），转动轴（11）转动连接在连接座（7）上，若干推送杆（12）滑动连接在连接座（7），转动轴（11）上套设有与推送杆（12）一一对应凸轮件（13），凸轮件（13）摩擦转动连接在连接座（7）上，凸轮件（13）用于控制相应的推送杆（12）推送相应的U形板状补充件（10），相邻的凸轮件（13）之间设置传递驱动组件（14），传递驱动组件（14）用于利用转动轴（11）的转动依次带动凸轮件（13）通过推送杆12控制U形板状补充件（10）以从小到大的顺序插入至水平滑动贴合件（8）和中间固定贴合件（9）之间。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢风管加工焊接设备，其特征在于：所述传递驱动组件（14）包括相互配合使用的区间限位槽（141）和传递驱动块（142），二者分别位于相邻的两个凸轮件（13）上，与第一个插入至水平滑动贴合件（8）和中间固定贴合件（9）之间的U形板状补充件（10）相对应的凸轮件（13）固定连接在转动轴（11）上。

4.根据权利要求2或3所述的一种不锈钢风管加工焊接设备，其特征在于：所述主承接板（5）上设置有统一驱动机构（15），统一驱动机构（15）包括转动控制环（151）和转动杆（152），二者均转动连接在主承接板（5）上，转动杆（152）通过锥形齿轮一与转动轴（11）啮合连接，且转动杆（152）通过套设在其上的锥形齿轮二与转动控制环（151）啮合连接，转动杆（152）为自动滑动伸缩杆。

5.根据权利要求1所述的一种不锈钢风管加工焊接设备，其特征在于：所述焊接加工台（1）上设置有外部夹持组件（16），外部夹持组件（16）位于矩形焊接轨道（2）远离伸缩安装座（4）的一侧，外部夹持组件（16）包括滑动板座（161）和滑动夹持板（162），滑动夹持板（162）对称滑动连接在滑动板座（161）上，对称的滑动夹持板（162）之间连接有对拉绳（163），对拉绳（163）数量为二，滑动板座（161）上设置有与对拉绳（163）对应的定位轴（164），定位轴（164）分别用于对相应的对拉绳（163）进行限位，且定位轴（164）分别位于滑动夹持板（162）的下方。

6.根据权利要求5所述的一种不锈钢风管加工焊接设备，其特征在于：远离所述伸缩安装座（4）的主承接板（5）通过固定轴（17）与伸缩安装座（4）固定连接，另一个通过连接套（18）滑动套接在固定轴（17）上，焊接加工台（1）上弹性连接有磁性加压块（19），相应连接座（7）上设置有与磁性加压块（19）相对应的磁吸件（20）。

7.根据权利要求5所述的一种不锈钢风管加工焊接设备，其特征在于：所述滑动夹持板（162）相对面上设置有橡胶层（21），且橡胶层（21）呈波浪状。

8.根据权利要求1所述的一种不锈钢风管加工焊接设备，其特征在于：所述驱动部（6）包括横向的双向气缸（61）和竖向的单向气缸（62），二者均连接在相应的主承接板（5）上。

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