CN115319358A - 一种压力输送管道自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力输送管道自动焊接设备，涉及管道焊接技术领域。本发明包括带有送丝机构的气保焊设备、第一管道夹持器、第二管道夹持器、轨道圆环、圆环定位驱动器、焊枪夹持器、连接扣环、长螺栓、变径单头螺栓，第一管道夹持器与第二管道夹持器均包括两个半圆形夹持架；第一管道夹持器的两个半圆形夹持架一端通过连接扣环连接，另一端通过变径单头螺栓连接；第二管道夹持器的两个半圆形夹持架一端通过连接扣环连接。本发明通过第一管道夹持器、第二管道夹持器、轨道圆环、圆环定位驱动器、焊枪夹持器、连接扣环、第一支撑架、第二支撑架、长螺栓和变径单头螺栓的组合，方便野外压力输送管道连接定位后的自动周向焊接。

Description

一种压力输送管道自动焊接设备

技术领域

本发明属于管道焊接技术领域，特别是涉及一种压力输送管道自动焊接设备。

背景技术

输送管道主要输送液体和气体物资，其中对于升压输送的压力管道可输送的距离显著增加。压力输送管道多在野外进行现场焊接后铺设。其中的难点在于矫正相连接的两个管道、调整两个管道之间的距离以及焊接两个管道累积具有巨大的工作量和焊接量。采用人工现场焊接需要大量的焊接人员以及配合连接固定管道的人员。为了降低压力管道在野外的焊接劳动强度本申请文件提供了一种压力输送管道自动焊接设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力输送管道自动焊接设备，通过第一管道夹持器、第二管道夹持器、轨道圆环、圆环定位驱动器、焊枪夹持器、连接扣环、第一支撑架、第二支撑架、长螺栓和变径单头螺栓的组合，方便野外压力输送管道连接定位后的自动周向焊接。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种压力输送管道自动焊接设备，包括带有送丝机构的气保焊设备、第一管道夹持器、第二管道夹持器、拼接的轨道圆环、圆环定位驱动器、焊枪夹持器、连接扣环、长螺栓、变径单头螺栓。

所述第一管道夹持器与所述第二管道夹持器均包括两个半圆形夹持架；所述第一管道夹持器的两个半圆形夹持架一端通过所述连接扣环连接，另一端通过所述变径单头螺栓连接；所述第二管道夹持器的两个半圆形夹持架一端通过所述连接扣环连接，另一端通过所述变径单头螺栓连接。

所述第一管道夹持器的所述半圆形夹持架外圆弧面上均布固定若干第一支撑架；所述第二管道夹持器的所述半圆形夹持架外圆弧面上均布固定若干第二支撑架，且所述第二支撑架数量与所述第一支撑架数量相同；所述长螺栓穿过所述第二支撑架后与所述第一支撑架螺纹连接；所述圆环定位驱动器安装在所述第一管道夹持器的其中一个所述第一支撑架上；所述轨道圆环由所述圆环定位驱动器夹持驱动；所述焊枪夹持器通过螺栓安装在所述轨道圆环上；所述气保焊设备的焊枪安装在所述焊枪夹持器上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轨道圆环包括两个半圆环钢圈、两个相配合的半圆环外齿圈以及两个弧形连接板；两个所述半圆环外齿圈分别通过螺钉安装在两个所述半圆环钢圈上；所述半圆环钢圈内环面的两端部分别开设一个与所述弧形连接板一端配合的弧形槽口；两个所述半圆环钢圈端部对接通过两个所述弧形连接板和沉头螺钉连接，且连接后所述弧形连接板内弧面与所述两个所述半圆环钢圈内弧面共面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述圆环定位驱动器包括矩形安装座、伺服电机、轨道导向卡板组、若干轨道防偏辊；所述矩形安装座安装在所述第一支撑架上；所述伺服电机安装在所述矩形安装座一侧；所述轨道圆环设置在所述矩形安装座另一侧，且通过安装在所述矩形安装座同一侧的所述轨道导向卡板组安装定位；所述轨道导向卡板组与所述半圆环钢圈配合；若干所述轨道防偏辊安装在所述矩形安装座上分布在所述轨道圆环的内外侧与所述半圆环钢圈配合；所述伺服电机输出轴穿过所述矩形安装座后安装有齿盘；所述齿盘与所述半圆环外齿圈啮合传动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述焊枪夹持器包括环形板条、球绞、开口圆筒夹；所述环形板条与所述半圆环外齿圈连接；所述环形板条的外侧面固定有水平支撑；所述水平支撑的下方固定有L形支撑杆；所述球绞一端固定在所述L形支撑杆下表面，且所述球绞的另一端固定有第一单支耳；所述开口圆筒夹外壁位于开口两侧分别固定一个第二单支耳；所述第一单支耳设置在两个所述第二单支耳通过螺栓和蝶形螺母连接固定；所述球绞的外壳体上螺纹贯穿有用于球头定位的第一定位螺栓；所述开口圆筒夹上螺纹贯穿有两个第二定位螺栓。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接扣环为内矩形环，且内矩形环内环面端部倒直角过渡。

作为本发明的一种优选技术方案，所述半圆形夹持架包括圆弧板；所述圆弧板的两端分别固定一个L形连接端板，且所述L形连接端板上开设第一螺纹通孔；所述变径单头螺栓螺纹端与所述第一螺纹通孔螺纹连接；所述圆弧板的内弧面固定三个与管道外壁配合的圆弧扩展板；所述圆弧扩展板内弧面卡设防滑齿槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一支撑架包括与所述圆弧板外弧面固定的第一矩形立柱；所述第一矩形立柱端部一侧垂直固定有矩形柱；所述矩形柱的端部开设有螺纹盲孔；所述第一矩形立柱与所述矩形柱之间设有斜撑。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二支撑架包括与所述圆弧板外弧面固定的第二矩形立柱；所述第二矩形立柱端部卡设有沿所述第二管道夹持器轴向设置的贯穿圆孔；所述长螺栓穿过所述贯穿圆孔与所述螺纹盲孔螺纹连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过第一管道夹持器与第二管道夹持器分别夹持安装在需要对接焊接的第一管道与第二管道上，第一管道夹持器与第二管道夹持器分别安装的第一支撑架与第二支撑架通过长螺栓连接调整两个管道之间的间距，通过焊枪夹持器调整夹持气保焊设备的焊枪焊接端相对焊缝的交底及距离，通过圆环定位驱动器驱动轨道圆环带着焊枪沿着焊缝周向匀速运转焊接，焊接过程机器自动进行，降低输送管道焊接需要的人员数量，减少对焊接人员的需求，提高野外输送管道铺设效率。

2、本发明设计的轨道圆环、圆环定位驱动器、焊枪夹持器、连接扣环、半圆形夹持架、第一支撑架和第二支撑架配合紧密，整体结构合理简单，操作方便且可靠，调整方便定位准确，有利于焊接过程精准地进行，焊接过程安全稳定。

3、本发明通过焊枪夹持器对焊枪的安装夹持，对焊接姿态的调整灵活多变，方便野外焊接使用。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种压力输送管道自动焊接设备的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为本发明的轴向正视图。

图4为本发明的径向正视图。

图5为第一管道夹持器、第二管道夹持器、第一支撑架及第二支撑架的结构示意图。

图6为半圆形夹持架的结构示意图。

图7为轨道圆环的结构示意图。

图8为图7中B处的局部放大图。

图9为焊枪夹持器的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-第一管道夹持器，2-第二管道夹持器，3-轨道圆环，4-圆环定位驱动器，5-焊枪夹持器，6-连接扣环，7-半圆形夹持架，8-第一支撑架，9-第二支撑架，10-长螺栓，11-变径单头螺栓，31-半圆环钢圈，32-半圆环外齿圈，33-弧形连接板，311-弧形槽口，41-矩形安装座，42-伺服电机，43-轨道导向卡板组，44-轨道防偏辊，45-齿盘，51-环形板条，52-球绞，53-开口圆筒夹，54-水平支撑，55-L形支撑杆，56-第一单支耳，57-第二单支耳，58-蝶形螺母，59-第一定位螺栓，510-第二定位螺栓，71-圆弧板，72-L形连接端板，73-第一螺纹通孔，74-圆弧扩展板，75-防滑齿槽，81-第一矩形立柱，82-矩形柱，83-螺纹盲孔，84-斜撑，91-第二矩形立柱，92-贯穿圆孔。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例一：

请参阅图1-4所示，本发明为一种压力输送管道自动焊接设备，包括带有送丝机构的气保焊设备（图中未示出）、第一管道夹持器1、第二管道夹持器2、拼接的轨道圆环3、圆环定位驱动器4、焊枪夹持器5、连接扣环6、长螺栓10、变径单头螺栓11，变径单头螺栓11的螺纹部直径大于圆杆部直径。轨道圆环3包括两个半圆环部分，使用连接部件连接成一体。

第一管道夹持器1与第二管道夹持器2均包括两个半圆形夹持架7；第一管道夹持器1的两个半圆形夹持架7一端通过连接扣环6连接，另一端通过变径单头螺栓11连接；第二管道夹持器2的两个半圆形夹持架7一端通过连接扣环6连接，另一端通过变径单头螺栓11连接。

第一管道夹持器1的半圆形夹持架7外圆弧面上均布固定若干第一支撑架8；第二管道夹持器2的半圆形夹持架7外圆弧面上均布固定若干第二支撑架9，且第二支撑架9数量与第一支撑架8数量相同；长螺栓10穿过第二支撑架9后与第一支撑架8螺纹连接；圆环定位驱动器4安装在第一管道夹持器1的其中一个第一支撑架8上；轨道圆环3由圆环定位驱动器4夹持驱动；焊枪夹持器5通过螺栓安装在轨道圆环3上；气保焊设备的焊枪安装在焊枪夹持器5上。其中气保焊设备焊枪上的手动开关外接一个控制开关，外部控制气保焊的启停。

本实施例的一个具体应用为：

在焊接前将两个需要对接的管道预先调整到轴重合状态，以及两个对接端口预先处理平整，预留小于2厘米的距离。取第一管道夹持器1的两个半圆形夹持架7先将其中一个搭在第一管道上，另一个半圆形夹持架7先通过连接扣环6与先安装的半圆形夹持架7一端连接，后装的半圆形夹持架7从管道下方绕在其上，两半圆形夹持架7的自由端用变径单头螺栓11连接预紧，将第一管道夹持器1紧密的安装在管道上。

取第二管道夹持器2，先将其中一个半圆形夹持架7搭在第二管道上并使用长螺栓10连接已经安装定位的半圆形夹持架7上的第一支撑架8，取另一个半圆形夹持架7先通过连接扣环6与先安装的半圆形夹持架7一端连接，后装的半圆形夹持架7从管道下方绕在第二管道上，后安装的半圆形夹持架7使用长螺栓10与第一管道上的半圆形夹持架7的第一支撑架8连接。两半圆形夹持架7的自由端用变径单头螺栓11连接预紧，将第二管道夹持器2紧密的安装在管道上。并安装连接剩余的长螺栓10。

通过若干长螺栓10调整第一管道上第一管道夹持器1与第二管道上第二管道夹持器2之间的相对距离，进而调整第一管道与第二管道对接面的间隙。后拼接安装轨道圆环3。

将气保焊设备的焊枪安装在焊枪夹持器5上并调整焊枪焊接端与第一管道与第二管道之间缝隙的位置处于示意的焊接角度及距离，最后进行位置固定。

通过外部的控制设备控制圆环定位驱动器4和气保焊设备同步启动，轨道圆环3带着焊枪夹持器5及其上安装的焊枪环向匀速焊接。在一圈焊接完毕后控制设备暂停焊接。观察焊接是否完成，未完成的情况下调整焊枪夹持器5夹持的焊枪焊接端位置，再次使用控制设备控制圆环定位驱动器4和气保焊设备同步启动，轨道圆环3带着焊枪夹持器5及其上安装的焊枪环向匀速焊接，同样的操作直至第一管道与第二管道焊接完成。最后拆下所有设备刷上防锈油漆对焊接位置进行保护。

本发明第一管道夹持器1与第二管道夹持器2分别夹持安装在需要对接焊接的第一管道与第二管道上，第一管道夹持器1与第二管道夹持器2分别安装的第一支撑架8与第二支撑架9通过长螺栓10连接调整两个管道之间的间距，通过焊枪夹持器5调整夹持气保焊设备的焊枪焊接端相对焊缝的交底及距离，通过圆环定位驱动器4驱动轨道圆环3带着焊枪沿着焊缝周向匀速运转焊接，焊接过程机器自动进行，降低输送管道焊接需要的人员数量，减少对焊接人员的需求，提高野外输送管道铺设效率。

具体实施例二：

在具体实施例一的基础上，本实施例的不同点在于：

如图7-8所示，轨道圆环3包括两个半圆环钢圈31、两个相配合的半圆环外齿圈32以及两个弧形连接板33；两个半圆环外齿圈32分别通过螺钉安装在两个半圆环钢圈31上；半圆环钢圈31内环面的两端部分别开设一个与弧形连接板33一端配合的弧形槽口311；两个半圆环钢圈31端部对接通过两个弧形连接板33和沉头螺钉连接，且连接后弧形连接板33内弧面与两个半圆环钢圈31内弧面共面。

如图2所示，圆环定位驱动器4包括矩形安装座41、伺服电机42、轨道导向卡板组43、若干轨道防偏辊44；矩形安装座41安装在第一支撑架8上；伺服电机42安装在矩形安装座41一侧；轨道圆环3设置在矩形安装座41另一侧，且通过安装在矩形安装座41同一侧的轨道导向卡板组43安装定位；轨道导向卡板组43与半圆环钢圈31配合；若干轨道防偏辊44安装在矩形安装座41上分布在轨道圆环3的内外侧与半圆环钢圈31配合；伺服电机42输出轴穿过矩形安装座41后安装有齿盘45；齿盘45与半圆环外齿圈32啮合传动。

如图9所示，焊枪夹持器5包括环形板条51、球绞52、开口圆筒夹53；环形板条51与半圆环外齿圈32连接；环形板条51的外侧面固定有水平支撑54；水平支撑54的下方固定有L形支撑杆55；球绞52一端固定在L形支撑杆55下表面，且球绞52的另一端固定有第一单支耳56；开口圆筒夹53外壁位于开口两侧分别固定一个第二单支耳57；第一单支耳56设置在两个第二单支耳57通过螺栓和蝶形螺母58连接固定；球绞52的外壳体上螺纹贯穿有用于球头定位的第一定位螺栓59；开口圆筒夹53上螺纹贯穿有两个第二定位螺栓510。

如图4所示，连接扣环6为内矩形环，且内矩形环内环面端部倒直角过渡。

如图6所示，半圆形夹持架7包括圆弧板71；圆弧板71的两端分别固定一个L形连接端板72，且L形连接端板72上开设第一螺纹通孔73；变径单头螺栓11螺纹端与第一螺纹通孔73螺纹连接；圆弧板71的内弧面固定三个与管道外壁配合的圆弧扩展板74；圆弧扩展板74内弧面卡设防滑齿槽75。

如图5所示，第一支撑架8包括与圆弧板71外弧面固定的第一矩形立柱81；第一矩形立柱81端部一侧垂直固定有矩形柱82；矩形柱82的端部开设有螺纹盲孔83；第一矩形立柱81与矩形柱82之间设有斜撑84。第二支撑架9包括与圆弧板71外弧面固定的第二矩形立柱91；第二矩形立柱91端部卡设有沿第二管道夹持器2轴向设置的贯穿圆孔92；长螺栓10穿过贯穿圆孔92与螺纹盲孔83螺纹连接。

本发明设计的轨道圆环3、圆环定位驱动器4、焊枪夹持器5、连接扣环6、半圆形夹持架7、第一支撑架8和第二支撑架9配合紧密，整体结构合理简单，操作方便且可靠，调整方便定位准确，有利于焊接过程精准地进行，焊接过程安全稳定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种压力输送管道自动焊接设备，包括带有送丝机构的气保焊设备，其特征在于：

还包括第一管道夹持器（1）、第二管道夹持器（2）、拼接的轨道圆环（3）、圆环定位驱动器（4）、焊枪夹持器（5）、连接扣环（6）、长螺栓（10）、变径单头螺栓（11）；

所述第一管道夹持器（1）与所述第二管道夹持器（2）均包括两个半圆形夹持架（7）；所述第一管道夹持器（1）的两个半圆形夹持架（7）一端通过所述连接扣环（6）连接，另一端通过所述变径单头螺栓（11）连接；所述第二管道夹持器（2）的两个半圆形夹持架（7）一端通过所述连接扣环（6）连接，另一端通过所述变径单头螺栓（11）连接；

所述第一管道夹持器（1）的所述半圆形夹持架（7）外圆弧面上均布固定若干第一支撑架（8）；

所述第二管道夹持器（2）的所述半圆形夹持架（7）外圆弧面上均布固定若干第二支撑架（9），且所述第二支撑架（9）数量与所述第一支撑架（8）数量相同；所述长螺栓（10）穿过所述第二支撑架（9）后与所述第一支撑架（8）螺纹连接；

所述圆环定位驱动器（4）安装在所述第一管道夹持器（1）的其中一个所述第一支撑架（8）上；所述轨道圆环（3）由所述圆环定位驱动器（4）夹持驱动；

所述焊枪夹持器（5）通过螺栓安装在所述轨道圆环（3）上；所述气保焊设备的焊枪安装在所述焊枪夹持器（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于，所述轨道圆环（3）包括两个半圆环钢圈（31）、两个相配合的半圆环外齿圈（32）以及两个弧形连接板（33）；两个所述半圆环外齿圈（32）分别通过螺钉安装在两个所述半圆环钢圈（31）上；所述半圆环钢圈（31）内环面的两端部分别开设一个与所述弧形连接板（33）一端配合的弧形槽口（311）；两个所述半圆环钢圈（31）端部对接通过两个所述弧形连接板（33）和沉头螺钉连接，且连接后所述弧形连接板（33）内弧面与所述两个所述半圆环钢圈（31）内弧面共面。

3.根据权利要求2所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于，所述圆环定位驱动器（4）包括矩形安装座（41）、伺服电机（42）、轨道导向卡板组（43）、若干轨道防偏辊（44）；所述矩形安装座（41）安装在所述第一支撑架（8）上；所述伺服电机（42）安装在所述矩形安装座（41）一侧；所述轨道圆环（3）设置在所述矩形安装座（41）另一侧，且通过安装在所述矩形安装座（41）同一侧的所述轨道导向卡板组（43）安装定位；所述轨道导向卡板组（43）与所述半圆环钢圈（31）配合；若干所述轨道防偏辊（44）安装在所述矩形安装座（41）上分布在所述轨道圆环（3）的内外侧与所述半圆环钢圈（31）配合；所述伺服电机（42）输出轴穿过所述矩形安装座（41）后安装有齿盘（45）；所述齿盘（45）与所述半圆环外齿圈（32）啮合传动。

4.根据权利要求3所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于，所述焊枪夹持器（5）包括环形板条（51）、球绞（52）、开口圆筒夹（53）；所述环形板条（51）与所述半圆环外齿圈（32）连接；所述环形板条（51）的外侧面固定有水平支撑（54）；所述水平支撑（54）的下方固定有L形支撑杆（55）；所述球绞（52）一端固定在所述L形支撑杆（55）下表面，且所述球绞（52）的另一端固定有第一单支耳（56）；所述开口圆筒夹（53）外壁位于开口两侧分别固定一个第二单支耳（57）；所述第一单支耳（56）设置在两个所述第二单支耳（57）通过螺栓和蝶形螺母（58）连接固定；所述球绞（52）的外壳体上螺纹贯穿有用于球头定位的第一定位螺栓（59）；所述开口圆筒夹（53）上螺纹贯穿有两个第二定位螺栓（510）。

5.根据权利要求4所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于，所述连接扣环（6）为内矩形环，且内矩形环内环面端部倒直角过渡。

6.根据权利要求5所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于，所述半圆形夹持架（7）包括圆弧板（71）；所述圆弧板（71）的两端分别固定一个L形连接端板（72），且所述L形连接端板（72）上开设第一螺纹通孔（73）；所述变径单头螺栓（11）螺纹端与所述第一螺纹通孔（73）螺纹连接；所述圆弧板（71）的内弧面固定三个与管道外壁配合的圆弧扩展板（74）；所述圆弧扩展板（74）内弧面卡设防滑齿槽（75）。

7.根据权利要求6所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于，所述第一支撑架（8）包括与所述圆弧板（71）外弧面固定的第一矩形立柱（81）；所述第一矩形立柱（81）端部一侧垂直固定有矩形柱（82）；所述矩形柱（82）的端部开设有螺纹盲孔（83）；所述第一矩形立柱（81）与所述矩形柱（82）之间设有斜撑（84）。

8.根据权利要求7所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于，所述第二支撑架（9）包括与所述圆弧板（71）外弧面固定的第二矩形立柱（91）；所述第二矩形立柱（91）端部卡设有沿所述第二管道夹持器（2）轴向设置的贯穿圆孔（92）；所述长螺栓（10）穿过所述贯穿圆孔（92）与所述螺纹盲孔（83）螺纹连接。

Images