CN114654157B - 一种低成本压力钢管加劲环焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低成本压力钢管加劲环焊接装置，属于钢管加工技术领域，它解决了现有加劲环焊接过程中发生偏移的技术问题。本低成本压力钢管加劲环焊接装置，包括底板、控制柜、升降座、固定横梁和焊接头，两个驱动辊上形成焊接区域，压紧气缸的输出轴朝向焊接区域，并且该端上固定有防偏离机构，防偏离机构包括有调节板、缓冲垫、压辊、固定座、调节环、调节螺栓和螺帽；焊接区域上设有举升机构。本发明具有可移动的防偏离机构，可以将套在压力钢管外侧的加劲环限位，使压力钢管转动焊接过程中不会发生偏移，具有保证加劲环的焊接位置准确，确保压力钢管的外表面力的均匀性，避免对压力钢管造成破坏的优点。

Description

一种低成本压力钢管加劲环焊接装置

技术领域

本发明属于钢管加工技术领域，涉及一种焊接装置，特别是一种低成本压力钢管加劲环焊接装置。

背景技术

压力管是一种用来输送极大水压水流的钢制管路。其中，钢管内属于封闭性的环境，并且水流的强度可以透过水闸门或是栅栏的开关进行控制。压力钢管内水压力大，埋藏式压力钢管道通过设计布置加劲环提高抗外压稳定性，以此来提高压力钢管道安全系数。

加劲环在压力钢管上加工处理，需要将加劲环焊接在压力钢管上，由于压力钢管为圆柱体，焊接时需要钢管绕中心转动，实现焊接，但是压力钢管在转动的过程中加劲环会发生偏移，使加劲环扭曲，降低了支撑效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种低成本压力钢管加劲环焊接装置，该发明要解决的技术问题是：如何实现加劲环在焊接过程中不会发生偏移的技术效果。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种低成本压力钢管加劲环焊接装置，包括底板、控制柜、升降座、固定横梁和焊接头，控制柜、升降座均固定在底板上，固定横梁设置在升降座的顶端，焊接头设置在固定横梁的端部；所述底板的上表面固定安装板，安装板上设有两个水平的平行的驱动辊，驱动辊的两端转动连接支撑座，支撑座固定在安装板上，驱动辊上连接驱动机构，两个驱动辊上形成焊接区域，焊接头设置在焊接区域的上方，焊接区域的两侧设置有固定在底板上表面的固定板，固定板上固定有水平的压紧气缸，压紧气缸的输出轴朝向焊接区域，并且该端上固定有防偏离机构，防偏离机构包括有调节板、缓冲垫、压辊、固定座、调节环、调节螺栓和螺帽，调节板与压紧气缸的输出轴固定连接，缓冲垫固定在调节板的另外一侧面上，缓冲垫朝向焊接区域的一侧上设有多个水平的压辊，压辊中心上固定穿设转轴，转轴的两端转动连接在固定座上，固定座固定于缓冲垫上，压辊上设有环形的卡槽，卡槽内套设有两个与压辊同轴的调节环，每个调节环上至少设置两个水平的调节螺栓，且调节螺栓与调节环转动连接，调节螺栓滑动穿过压辊，压辊的端部上固定有螺帽，调节螺栓螺纹穿过螺帽；所述焊接区域上设有举升机构。

本发明的工作原理是：需要焊接的加劲环正对焊接头，通过压紧气缸调节防偏离机构，使其上的压辊与压力钢管接触，两个调节环位于加劲环的两侧，将加劲环夹持，保持位置不变，在驱动压力钢管转动实现焊接。

所述举升机构包括有固定杆、支撑横梁、销轴和转动辊，固定杆固定在升降座的侧壁上，支撑横梁的一端与固定杆之间通过水平的销轴转动连接，支撑横梁在竖直面上摆动，支撑横梁上开设有多个水平的转动辊，且多个转动辊均在同一水平面。

采用以上结构，压力钢管运输到装置旁，根据支撑横梁的位置，调整压力钢管，使支撑横梁从压力钢管内穿过，将举升气缸转动到竖直位置置于地面上，压力钢管在支撑横梁上移动到焊接区域，再将支撑横梁放下，使压力钢管置于驱动辊上支撑。

所述支撑横梁的另外一端滑动设置有伸缩横梁，且伸缩横梁伸入到支撑横梁的内部，伸缩横梁上通过销轴转动连接有举升气缸，举升气缸的底部设有防滑垫。

采用以上结构，举升气缸架设在地面上，通过举升气缸的伸缩，改变支撑横梁自由端的高度。

所述调节环包括两个半圆环和固定螺丝，两个半圆环套在卡槽内且扣合在一起，通过固定螺丝紧固，调节环的外径与压辊的直径相等。

采用以上结构，调节环的可拆卸结构，方便其安装与更换。

缓冲垫朝向焊接区域的侧面设置为弧形面，并且弧形面的中心轴位于焊接区域内部。

采用以上结构，弧形面的设计使多个压辊同时与压力钢管的弧形表面接触。

所述驱动辊的弧形侧壁上开设有多个安全槽，安全槽等间距设置。

采用以上结构，安全槽保证放置的压力钢管与驱动辊表面接触，加劲环伸入到安全槽内部，不会使加劲环与驱动辊接触，保证压力钢管在驱动辊上的稳定放置。

所述驱动机构包括有从动齿轮、主动齿轮和电机，从动齿轮与驱动辊同轴固定，电机固定在底板上，电机的输出端上设置主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合连接。

采用以上结构，电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮在齿轮啮合的作用下将动力传递到驱动辊上，从而带动压力钢管绕中心轴转动。

所述升降座、焊接头、电机、压紧气缸均电性连接控制单元上，控制单元位于控制柜的内部。

采用以上结构，控制柜上设置显示屏和控制按钮，方便对装置整体进行控制。

与现有技术相比，本低成本压力钢管加劲环焊接装置具有以下优点：

1、在压力钢管的两侧设置可移动的防偏离机构，可以将套在压力钢管外侧的加劲环限位，使压力钢管转动焊接过程中不会发生偏移，保证加劲环的焊接位置准确，确保压力钢管的外表面力的均匀性，避免对压力钢管造成破坏。

2、防偏离机构可以根据加劲环的厚度适应的调节，能够应对多种尺寸的加劲环焊接，调节方便快捷，限位稳定。

3、举升机构能够将装置外部的压力钢管送入到焊接区域中，压力钢管直接放置在驱动辊上，避免了与驱动辊的摩擦，从而使其上的加劲环不会发生移动，进一步保证加劲环的位置稳定，同时举升机构也方便了工人操作，降低工人的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的右视结构示意图。

图3是本发明的俯视结构示意图。

图4是图1中A的放大结构示意图。

图5是图1中B的放大结构示意图。

图6是本发明中防偏离机构的结构示意图。

图7是图6中C的放大结构示意图。

图中，1、底板；2、控制柜；3、升降座；4、固定横梁；5、焊接头；6、安装板；7、驱动辊；8、支撑座；9、从动齿轮；10、主动齿轮；11、电机；12、固定板；13、压紧气缸；14、防偏离机构；141、调节板；142、缓冲垫；143、压辊；144、固定座；145、卡槽；146、调节环；147、调节螺栓；148、螺帽；15、举升机构；151、固定杆；152、支撑横梁；153、销轴；154、举升气缸；155、伸缩横梁；156、转动辊；16、安全槽。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图7所示，本实施例提供一种低成本压力钢管加劲环焊接装置，包括底板1、控制柜2、升降座3、固定横梁4和焊接头5，控制柜2、升降座3均固定在底板1上，固定横梁4设置在升降座3的顶端，通过升降座3驱动固定横梁4上下移动，改变固定横梁4的高度，焊接头5设置在固定横梁4的端部，跟随固定横梁4上下移动，在进行焊接时将焊接头5靠近压力钢管，不焊接时使焊接头5远离，方便压力钢管的吊装放置；底板1的上表面固定安装板6，安装板6上设有两个水平的平行的驱动辊7，驱动辊7的两端转动连接支撑座8，支撑座8固定在安装板6上，驱动辊7上连接驱动机构，两个驱动辊7上形成焊接区域，压力钢管置于焊接区域内，通过两个驱动辊7同时支撑，保持压力钢管与驱动辊7能够同步转动，驱动辊7转动，带动压力钢管转动，使不同的焊接位置朝向焊接头5，焊接头5设置在焊接区域的上方，焊接头5向下进给对下方的压力钢管与加劲环焊接；焊接区域的两侧设置有固定在底板1上表面的固定板12，固定板12上固定有水平的压紧气缸13，压紧气缸13的输出轴朝向焊接区域，并且该端上固定有防偏离机构14，两侧的防偏离机构14朝向压力钢管移动，实现对压力钢管的夹持固定，防偏离机构14包括有调节板141、缓冲垫142、压辊143、固定座144、调节环146、调节螺栓147和螺帽148，调节板141与压紧气缸13的输出轴固定连接，缓冲垫142固定在调节板141的另外一侧面上，缓冲垫142朝向焊接区域的一侧上设有多个水平的压辊143，压辊143中心上固定穿设转轴，转轴的两端转动连接在固定座144上，固定座144固定于缓冲垫142上，防偏离机构14朝向压力钢管移动，压辊143与压力钢管接触，在夹持压力钢管的同时，保证其能够绕中心轴转动，压辊143上设有环形的卡槽145，卡槽145内套设有两个与压辊143同轴的调节环146，需要焊接的加劲环位于两个调节环146之间，通过两个调节环146的夹持，避免加劲环发生偏移，每个调节环146上至少设置两个水平的调节螺栓147，且调节螺栓147与调节环146转动连接，调节螺栓147滑动穿过压辊143，压辊143的端部上固定有螺帽148，调节螺栓147螺纹穿过螺帽148，旋转调节螺栓147可以改变调节环146的水平位置，根据加劲环的厚度和位置适应性调节，保证对加劲环的限位作用；焊接区域上设有举升机构15，可以将压力钢管从外部送入到焊接区域内。

举升机构15包括有固定杆151、支撑横梁152、销轴153和转动辊156，固定杆151固定在升降座3的侧壁上，支撑横梁152的一端与固定杆151之间通过水平的销轴153转动连接，支撑横梁152在竖直面上摆动，支撑横梁152上开设有多个水平的转动辊156，且多个转动辊156均在同一水平面，压力钢管从外部套在支撑横梁152的外侧，通过将支撑横梁152的自由端向上翘起，转动辊156与压力钢管的内壁顶端接触，在转动辊156的输送作用下使压力钢管送到焊接区域内部。

支撑横梁152的另外一端滑动设置有伸缩横梁155，且伸缩横梁155伸入到支撑横梁152的内部，伸缩横梁155可以从支撑横梁152内抽出，改变整体的长度，伸缩横梁155上通过销轴153转动连接有举升气缸154，举升气缸154的底部设有防滑垫，举升气缸154架设在地面上，通过举升气缸154的伸缩，改变支撑横梁152自由端的高度。

调节环146包括两个半圆环和固定螺丝，两个半圆环套在卡槽145内且扣合在一起，通过固定螺丝紧固，调节环146的外径与压辊143的直径相等，方便调节环146的安装与更换。

缓冲垫142朝向焊接区域的侧面设置为弧形面，并且弧形面的中心轴位于焊接区域内部，使多个压辊143同时与压力钢管的弧形表面接触。

驱动辊7的弧形侧壁上开设有多个安全槽16，安全槽16等间距设置，保证放置的压力钢管与驱动辊7表面接触，加劲环伸入到安全槽16内部，不会使加劲环与驱动辊7接触，保证压力钢管在驱动辊7上的稳定放置。

驱动机构包括有从动齿轮9、主动齿轮10和电机11，从动齿轮9与驱动辊7同轴固定，电机11固定在底板1上，电机11的输出端上设置主动齿轮10，主动齿轮10与从动齿轮9啮合连接，电机11驱动主动齿轮10转动，主动齿轮10在齿轮啮合的作用下将动力传递到驱动辊7上，从而带动压力钢管绕中心轴转动。

升降座3、焊接头5、电机11、压紧气缸13均电性连接控制单元上，控制单元位于控制柜2的内部，控制柜2上设置显示屏和控制按钮，方便对装置整体进行控制。

本发明的工作原理：压力钢管运输到装置旁，根据支撑横梁152的位置，调整压力钢管，使支撑横梁152从压力钢管内穿过，将举升气缸154转动到竖直位置置于地面上，通过举升气缸154将支撑横梁152顶起，压力钢管在支撑横梁152上移动到焊接区域，再将支撑横梁152放下，使压力钢管置于驱动辊7上支撑，需要焊接的加劲环正对焊接头5，通过压紧气缸13调节防偏离机构14，使其上的压辊143与压力钢管接触，两个调节环146位于加劲环的两侧，将加劲环夹持，保持位置不变，这样，使焊接头5向下移动到适宜的位置后，使压力钢管转动，持续进行焊接。

综上，通过压力钢管两侧的防偏离机构14夹持，使加劲环位于调节环146之间，实现对加劲环的限位，保持稳定的焊接位置的功能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种低成本压力钢管加劲环焊接装置，包括底板（1）、控制柜（2）、升降座（3）、固定横梁（4）和焊接头（5），控制柜（2）、升降座（3）均固定在底板（1）上，固定横梁（4）设置在升降座（3）的顶端，焊接头（5）设置在固定横梁（4）的端部；其特征在于，所述底板（1）的上表面固定安装板（6），安装板（6）上设有两个水平的平行的驱动辊（7），驱动辊（7）的两端转动连接支撑座（8），支撑座（8）固定在安装板（6）上，驱动辊（7）上连接驱动机构，两个驱动辊（7）上形成焊接区域，焊接头（5）设置在焊接区域的上方，焊接区域的两侧设置有固定在底板（1）上表面的固定板（12），固定板（12）上固定有水平的压紧气缸（13），压紧气缸（13）的输出轴朝向焊接区域，并且该端上固定有防偏离机构（14），防偏离机构（14）包括有调节板（141）、缓冲垫（142）、压辊（143）、固定座（144）、调节环（146）、调节螺栓（147）和螺帽（148），调节板（141）与压紧气缸（13）的输出轴固定连接，缓冲垫（142）固定在调节板（141）的另外一侧面上，缓冲垫（142）朝向焊接区域的一侧上设有多个水平的压辊（143），压辊（143）中心上固定穿设转轴，转轴的两端转动连接在固定座（144）上，固定座（144）固定于缓冲垫（142）上，压辊（143）上设有环形的卡槽（145），卡槽（145）内套设有两个与压辊（143）同轴的调节环（146），每个调节环（146）上至少设置两个水平的调节螺栓（147），且调节螺栓（147）与调节环（146）转动连接，调节螺栓（147）滑动穿过压辊（143），压辊（143）的端部上固定有螺帽（148），调节螺栓（147）螺纹穿过螺帽（148）；所述焊接区域上设有举升机构（15），所述举升机构（15）包括有固定杆（151）、支撑横梁（152）、销轴（153）和转动辊（156），固定杆（151）固定在升降座（3）的侧壁上，支撑横梁（152）的一端与固定杆（151）之间通过水平的销轴（153）转动连接，支撑横梁（152）在竖直面上摆动，支撑横梁（152）上开设有多个水平的转动辊（156），且多个转动辊（156）均在同一水平面，所述支撑横梁（152）的另外一端滑动设置有伸缩横梁（155），且伸缩横梁（155）伸入到支撑横梁（152） 的内部，伸缩横梁（155）上通过销轴（153）转动连接有举升气缸（154），举升气缸（154）的底 部设有防滑垫，所述调节环（146）包括两个半圆环和固定螺丝，两个半圆环套在卡槽（145）内且扣合在一起，通过固 定螺丝紧固，调节环（146）的外径与压辊（143）的直径相等，缓冲垫 （142）朝向焊接区域的侧面设置为弧形面，并且弧形面的中心轴位于焊接区域内部，所述驱动 辊（7）的弧形侧壁上开设有多个安全槽（16），安全槽（16）等间距设置，所述驱动机构包括有从动齿轮（9）、主动齿轮（10）和电机（11），从动齿轮（9）与驱动辊（7）同轴固定， 电机（11）固定在底板（1）上，电机（11）的输出端上设置主动齿轮（10），主动齿轮（10）与从动 齿轮（9）啮合连接。

2.根据权利要求1所述的一种低成本压力钢管加劲环焊接装置，其特征在于，所述升降座（3）、焊接头（5）、电机（11）、压紧气缸（13）均电性连接控制单元上，控制单元位于控制柜（2）的内部。