CN115519279A - 一种用于石油输送管道焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊接设备，尤其涉及一种用于石油输送管道焊接设备。主要是一种依靠机器焊接，保证焊接质量，操作简单，降低安全隐患的用于石油输送管道焊接设备。一种用于石油输送管道焊接设备，包括有：壳体、万向轮、支撑架、焊接头、第一弹簧、压杆、第二弹簧、下压架和第三弹簧，壳体底部转动式设有多个万向轮，壳体上部内壁设有承接板，承接板顶部一侧设有支撑架，支撑架上部设有焊接头，焊接头内滑动式设有压杆，压杆底部与焊接头之间连接有第一弹簧，压杆与支撑架顶部之间连接有第二弹簧，承接板顶部一侧滑动式设有下压架，下压架与承接板底部之间连接有第三弹簧。通过带动焊接头向下移动对管道的连接处进行焊接，实现基本功能。

Description

一种用于石油输送管道焊接设备

技术领域

本发明涉及一种焊接设备，尤其涉及一种用于石油输送管道焊接设备。

背景技术

石油管道是由油管及其附件所组成，并按照工艺流程的需要，配备相应的油泵机组，设计安装成一个完整的管道系统，用以完成油料接卸及输转任务，石油管道系统，即用于运送石油及石油产品的管道系统，主要由输油管线、输油站及其他辅助相关设备组成，是石油储运行业的主要设备之一，也是原油和石油产品最主要的输送设备，与同属于陆上运输方式的铁路和公路输油相比，管道输油具有运量大、密闭性好、成本低和安全系数高等特点。

石油管道一般为预制的不同长度或尺寸的钢管，通过焊接形成长距离管道，管道组对焊接时，需要通过吊装设备先将两段管道吊起然后将两段管道的端口对齐并焊接成型，一般由工作人员手持焊枪对其接口处进行焊接，人工焊接会有偏差，影响焊接质量，同时操作量大，存在一定安全隐患，因此需要设计一种依靠机器焊接，保证焊接质量，操作简单，降低安全隐患的用于石油输送管道焊接设备。

发明内容

为了克服工作人员手持焊枪对其接口处进行焊接，人工焊接会有偏差，影响焊接质量，同时操作量大，存在一定安全隐患的缺点，本发明的技术问题为：提供一种依靠机器焊接，保证焊接质量，操作简单，降低安全隐患的用于石油输送管道焊接设备。

技术方案：一种用于石油输送管道焊接设备，包括有壳体、万向轮、支撑架、焊接头、第一弹簧、压杆、第二弹簧、下压架、第三弹簧、夹紧机构和移动机构，壳体底部转动式设有多个万向轮，壳体上部内壁设有承接板，承接板顶部一侧设有支撑架，支撑架上部设有焊接头，焊接头内滑动式设有压杆，压杆底部与焊接头之间连接有第一弹簧，压杆与支撑架顶部之间连接有第二弹簧，承接板顶部一侧滑动式设有下压架，下压架与承接板底部之间连接有第三弹簧，壳体上部两侧之间连接有夹紧机构，壳体上部设有移动机构。

此外，特别优选的是，夹紧机构包括有：导轨、滑动架、转台、圆环、夹具、丝盘、第一斜齿轮、第二斜齿轮和挡板，承接板顶部两侧均对称设有导轨，相近的2个导轨之间均滑动式连接有滑动架，滑动架内侧均对称滑动式连接有圆环，相近的2个圆环之间均滑动式连接有转台，转台内壁内侧均滑动式连接有3个夹具，转台内壁外侧均转动式设有丝盘，丝盘与相近的3个夹具滑动式连接，丝盘外侧均设有第一斜齿轮，转台内壁外侧均转动式设有3个第二斜齿轮，第二斜齿轮与第一斜齿轮配合，转台外侧设有挡板。

此外，特别优选的是，移动机构包括有第一异形杆、齿条、第一旋钮、第一锥齿轮组、第一转轴和第一齿轮，承接板上滑动式对称设有第一异形杆，第一异形杆外侧均与滑动架连接，第一异形杆内侧均设有齿条，壳体上部转动式设有第一旋钮，承接板顶部一侧转动式设有第一转轴，第一转轴底部设有第一齿轮，第一齿轮与齿条配合，第一转轴顶部与第一旋钮的转动轴之间连接有第一锥齿轮组。

此外，特别优选的是，还包括有旋转机构，旋转机构包括有支板、第二转轴、第一转杆、第一传动组件、固定块和第三转轴，承接板顶部两侧均设有支板，支板上部转动式设有第二转轴，第二转轴内滑动式设有第一转杆，第一转杆与相近挡板铰接连接，承接板底部两侧均设有固定块，固定块上转动式设有第三转轴，第三转轴外侧与第二转轴上均设有传动轮，同侧传动轮之间连接有第一传动组件。

此外，特别优选的是，还包括有驱动机构，驱动机构包括有伺服电机、第一蜗杆、第四转轴、第二齿轮、变速齿轮、第一支架、第五转轴、第三齿轮和第二传动组件，壳体内壁底部一侧设有伺服电机，伺服电机的输出轴上设有第一蜗杆，壳体下部内壁之间转动式设有第四转轴，第四转轴中部设有第二齿轮，第四转轴上设有变速齿轮，壳体内壁底部对称设有第一支架，第一支架上部之间转动式连接有第五转轴，第五转轴上滑动式设有第三齿轮，第三齿轮与变速齿轮啮合，第五转轴与第三转轴之间均连接有第二传动组件。

此外，特别优选的是，还包括有调节机构，调节机构包括有第二旋钮、第二锥齿轮组、第六转轴、第三锥齿轮组、第二支架、第二蜗杆、支撑块、丝杆、第四齿轮、螺母和第二异形杆，壳体内壁底部一侧转动式设有第六转轴，第六转轴穿过承接板，壳体上部转动式设有第二旋钮，第二旋钮的转动轴与第六转轴顶部之间连接有第二锥齿轮组，壳体内壁底部一侧设有第二支架，第二支架上部转动式设有第二蜗杆，第二蜗杆与第六转轴之间连接有第三锥齿轮组，壳体内壁底部对称设有支撑块，支撑块之间转动式设有丝杆，丝杆一侧设有第四齿轮，第四齿轮与第二蜗杆配合，丝杆上螺纹式设有螺母，螺母上部两侧均连接有第二异形杆，第二异形杆与第三齿轮滑动式连接。

此外，特别优选的是，还包括有下压机构，下压机构包括有异形架、第二转杆、拨动块和曲柄，第一蜗杆上连接有曲柄，下压架底部连接有异形架，异形架下部两侧均转动式设有第二转杆，第二转杆上设有拨动块，拨动块与曲柄配合。

此外，特别优选的是，还包括有防护机构，防护机构包括有滑轨、防护罩和拉杆，承接板顶部两侧均对称设有滑轨，滑轨内侧之间滑动式连接有防护罩，防护罩为可折叠设置，防护罩外侧顶部设有拉杆。

通过带动焊接头向下移动对管道的连接处进行焊接，实现基本功能；通过设置夹紧机构和移动机构，将管道夹紧后向内侧移动，配合焊接；通过设置旋转机构和驱动机构，无需人工便可带动管道转动，配合管道的整体的焊接；通过设置下压机构，无需人工带动焊接头向下移动，实现自动化操作。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明的部分立体结构示意图。

图4为本发明的局部爆炸立体结构示意图。

图5为本发明夹紧机构的立体结构示意图。

图6为本发明夹紧机构的爆炸结构示意图。

图7为本发明移动机构的立体结构示意图。

图8为本发明旋转机构的立体结构示意图。

图9为本发明驱动机构的立体结构示意图。

图10为本发明调节机构的立体结构示意图。

图11为本发明调节机构的部分立体结构示意图。

图12为本发明调节机构的局部爆炸立体结构示意图。

图13为本发明下压机构的立体结构示意图。

图14为本发明下压机构的部分立体结构示意图。

图15为本发明防护机构的立体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1、壳体，2、万向轮，3、支撑架，4、焊接头，5、第一弹簧，6、压杆，7、第二弹簧，8、下压架，9、第三弹簧，10、夹紧机构，101、导轨，102、滑动架，103、转台，104、圆环，105、夹具，106、丝盘，107、第一斜齿轮，108、第二斜齿轮，109、挡板，11、移动机构，111、第一异形杆，112、齿条，113、第一旋钮，114、第一锥齿轮组，115、第一转轴，116、第一齿轮，12、旋转机构，121、支板，122、第二转轴，123、第一转杆，124、第一传动组件，125、固定块，126、第三转轴，13、驱动机构，131、伺服电机，132、第一蜗杆，133、第四转轴，134、第二齿轮，135、变速齿轮，136、第一支架，137、第五转轴，138、第三齿轮，139、第二传动组件，14、调节机构，141、第二旋钮，142、第二锥齿轮组，143、第六转轴，144、第三锥齿轮组，145、第二支架，146、第二蜗杆，147、支撑块，148、丝杆，149、第四齿轮，1410、螺母，1411、第二异形杆，15、下压机构，151、异形架，152、第二转杆，153、拨动块，154、曲柄，16、防护机构，161、滑轨，162、防护罩，163、拉杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1

一种用于石油输送管道焊接设备，如图1至图7所示，包括有壳体1、万向轮2、支撑架3、焊接头4、第一弹簧5、压杆6、第二弹簧7、下压架8、第三弹簧9、夹紧机构10和移动机构11，壳体1底部转动式设有4个万向轮2，壳体1上部内壁设有承接板，承接板顶部后侧设有支撑架3，支撑架3上部设有焊接头4，焊接头4内滑动式设有压杆6，压杆6底部与焊接头4之间连接有第一弹簧5，压杆6与支撑架3顶部之间连接有第二弹簧7，承接板顶部后侧滑动式设有下压架8，下压架8位于压杆6上方，下压架8与承接板底部之间连接有第三弹簧9，壳体1上部左右两侧之间连接有夹紧机构10，壳体1上部前侧设有移动机构11。

夹紧机构10包括有导轨101、滑动架102、转台103、圆环104、夹具105、丝盘106、第一斜齿轮107、第二斜齿轮108和挡板109，承接板顶部左右两侧均前后对称设有导轨101，相近的2个导轨101之间均滑动式连接有滑动架102，滑动架102内侧均左右对称滑动式连接有圆环104，相近的2个圆环104之间均滑动式连接有转台103，转台103内壁内侧均滑动式连接有3个夹具105，转台103内壁外侧均转动式设有丝盘106，丝盘106与相近的3个夹具105滑动式连接，丝盘106外侧均设有第一斜齿轮107，转台103内壁外侧均转动式设有3个第二斜齿轮108，第二斜齿轮108与第一斜齿轮107配合，转台103外侧设有挡板109。

移动机构11包括有第一异形杆111、齿条112、第一旋钮113、第一锥齿轮组114、第一转轴115和第一齿轮116，承接板上滑动式对称设有第一异形杆111，第一异形杆111外侧均与滑动架102连接，第一异形杆111内侧均设有齿条112，壳体1上部前侧转动式设有第一旋钮113，承接板顶部前侧转动式设有第一转轴115，第一转轴115底部设有第一齿轮116，第一齿轮116与齿条112配合，第一转轴115顶部与第一旋钮113的转动轴之间连接有第一锥齿轮组114。

工作人员可将2根管道分别放置于夹具105之间，使用螺丝刀将第二斜齿轮108转动，第二斜齿轮108转动通过第一斜齿轮107带动丝盘106转动，从而带动夹具105在丝盘106的导向作用下移动对管道进行夹紧，配合焊接，夹紧完毕，停止转动第二斜齿轮108，随后通过转动第一旋钮113通过第一锥齿轮组114带动第一转轴115转动，第一转轴115转动通过第一齿轮116带动两侧齿条112向内侧移动，带动管道向内侧移动进行接触，配合焊接，移动完毕，停止转动第一旋钮113，推动下压架8向下移动与压杆6接触，第三弹簧9被拉伸，压杆6向下移动带动第二弹簧7先被压缩，压杆6继续向下移动则带动焊接头4向下移动与管道的连接处进行接触，当第二弹簧7被压缩到极致，压杆6向下移动带动焊接头4对连接处进行焊接，第一弹簧5被压缩，期间转动转台103带动整个管道转动便可实现整体焊接，焊接完毕，不再推动下压架8，第三弹簧9复位带动下压架8及以上部件向上移动，压杆6不再受力，第二弹簧7和第一弹簧5复位带动压杆6和焊接头4向上移动复位，随后通过螺丝刀带动第二斜齿轮108反向转动，从而带动其后部件反向运作，夹具105反向移动不再对管道进行夹紧，同时反向转动第一旋钮113带动其后部件反向运作不再对管道限位，焊接完毕的管道自动掉出，工作人员对管道进行收集。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图8和图9所示，还包括有旋转机构12，旋转机构12包括有支板121、第二转轴122、第一转杆123、第一传动组件124、固定块125和第三转轴126，承接板顶部左右两侧均设有支板121，支板121上部转动式设有第二转轴122，第二转轴122内滑动式设有第一转杆123，第一转杆123与相近挡板109铰接连接，承接板底部左右两侧均设有固定块125，固定块125上转动式设有第三转轴126，第三转轴126外侧与第二转轴122上均设有第一传动组件124。

还包括有驱动机构13，驱动机构13包括有伺服电机131、第一蜗杆132、第四转轴133、第二齿轮134、变速齿轮135、第一支架136、第五转轴137、第三齿轮138和第二传动组件139，壳体1内壁底部后侧设有伺服电机131，伺服电机131的输出轴上设有第一蜗杆132，壳体1下部内壁之间转动式设有第四转轴133，第四转轴133中部设有第二齿轮134，第四转轴133右部设有变速齿轮135，壳体1内壁底部对称设有第一支架136，第一支架136上部之间转动式连接有第五转轴137，第五转轴137右部滑动式设有第三齿轮138，第三齿轮138与变速齿轮135啮合，第五转轴137与第三转轴126之间均连接有第二传动组件139。

启动伺服电机131，伺服电机131的输出轴转动通过第一蜗杆132带动第二齿轮134转动，第二齿轮134转动通过第四转轴133带动变速齿轮135转动，工作人员可提前根据需求推动第三齿轮138左右移动与变速齿轮135的不同齿轮接触，变速齿轮135转动通过第三齿轮138带动第五转轴137转动，第五转轴137转动通过第二传动组件139带动第三转轴126转动，第三转轴126转动通过第一传动组件124带动第二转轴122转动，第二转轴122转动通过第一转杆123带动挡板109及转台103转动，无需人手转动，配合焊接，操作完毕，停止伺服电机131运作即可。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图10至图12所示，还包括有调节机构14，调节机构14包括有第二旋钮141、第二锥齿轮组142、第六转轴143、第三锥齿轮组144、第二支架145、第二蜗杆146、支撑块147、丝杆148、第四齿轮149、螺母1410和第二异形杆1411，壳体1内壁底部左侧转动式设有第六转轴143，第六转轴143穿过承接板，壳体1上部前左侧转动式设有第二旋钮141，第二旋钮141的转动轴与第六转轴143顶部之间连接有第二锥齿轮组142，壳体1内壁底部左前侧设有第二支架145，第二支架145上部转动式设有第二蜗杆146，第二蜗杆146前侧与第六转轴143之间连接有第三锥齿轮组144，壳体1内壁底部对称设有支撑块147，支撑块147之间转动式设有丝杆148，丝杆148左侧设有第四齿轮149，第四齿轮149与第二蜗杆146配合，丝杆148上螺纹式设有螺母1410，螺母1410上部两侧均连接有第二异形杆1411，第二异形杆1411与第三齿轮138滑动式连接。

转动第二旋钮141带动第二锥齿轮组142运作，第二锥齿轮组142运作通过第六转轴143带动第三锥齿轮组144转动，第三锥齿轮组144转动通过第二蜗杆146带动第四齿轮149转动，第四齿轮149转动通过丝杆148带动螺母1410在第二异形杆1411的导向作用下左右移动，螺母1410移动通过第二异形杆1411带动第三齿轮138在第五转轴137上左右移动，无需人手调整。

实施例4

在实施例3的基础之上，如图13至图15所示，还包括有下压机构15，下压机构15包括有异形架151、第二转杆152、拨动块153和曲柄154，第一蜗杆132上连接有曲柄154，下压架8底部连接有异形架151，异形架151下部左右两侧均转动式设有第二转杆152，第二转杆152上设有拨动块153，拨动块153与曲柄154配合。

还包括有防护机构16，防护机构16包括有滑轨161、防护罩162和拉杆163，承接板顶部左右两侧均对称设有滑轨161，滑轨161内侧之间滑动式连接有防护罩162，防护罩162为可折叠设置，防护罩162外侧顶部设有拉杆163。

第一蜗杆132转动带动曲柄154转动不断与拨动块153转动，当曲柄154向下转动与拨动块153向下移动时，拨动块153向下移动带动其上部件向下移动，异形架151向下移动带动下压架8向下移动配合焊接，当曲柄154向上转动至与拨动块153接触时，拨动块153转动不会向上移动，曲柄154继续转动不再与拨动块153接触时，拨动块153自动转动复位；工作人员可在调整好后，推动拉杆163带动防护罩162在滑轨161上向外侧移动将承接板挡住，防止焊接时火花溅出，使用完毕推动拉杆163将防护罩162打开即可。

应当理解，以上的描述仅仅用于示例性目的，并不意味着限制本发明。本领域的技术人员将会理解，本发明的变型形式将包含在本文的权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种用于石油输送管道焊接设备，其特征是，包括有：壳体（1）、万向轮（2）、支撑架（3）、焊接头（4）、第一弹簧（5）、压杆（6）、第二弹簧（7）、下压架（8）、第三弹簧（9）、夹紧机构（10）和移动机构（11），壳体（1）底部转动式设有多个万向轮（2），壳体（1）上部内壁设有承接板，承接板顶部一侧设有支撑架（3），支撑架（3）上部设有焊接头（4），焊接头（4）内滑动式设有压杆（6），压杆（6）底部与焊接头（4）之间连接有第一弹簧（5），压杆（6）与支撑架（3）顶部之间连接有第二弹簧（7），承接板顶部一侧滑动式设有下压架（8），下压架（8）与承接板底部之间连接有第三弹簧（9），壳体（1）上部两侧之间连接有夹紧机构（10），壳体（1）上部设有移动机构（11）。

2.按照权利要求1所述的一种用于石油输送管道焊接设备，其特征是，夹紧机构（10）包括有：导轨（101）、滑动架（102）、转台（103）、圆环（104）、夹具（105）、丝盘（106）、第一斜齿轮（107）、第二斜齿轮（108）和挡板（109），承接板顶部两侧均对称设有导轨（101），相近的2个导轨（101）之间均滑动式连接有滑动架（102），滑动架（102）内侧均对称滑动式连接有圆环（104），相近的2个圆环（104）之间均滑动式连接有转台（103），转台（103）内壁内侧均滑动式连接有3个夹具（105），转台（103）内壁外侧均转动式设有丝盘（106），丝盘（106）与相近的3个夹具（105）滑动式连接，丝盘（106）外侧均设有第一斜齿轮（107），转台（103）内壁外侧均转动式设有3个第二斜齿轮（108），第二斜齿轮（108）与第一斜齿轮（107）配合，转台（103）外侧设有挡板（109）。

3.按照权利要求2所述的一种用于石油输送管道焊接设备，其特征是，移动机构（11）包括有：第一异形杆（111）、齿条（112）、第一旋钮（113）、第一锥齿轮组（114）、第一转轴（115）和第一齿轮（116），承接板上滑动式对称设有第一异形杆（111），第一异形杆（111）外侧均与滑动架（102）连接，第一异形杆（111）内侧均设有齿条（112），壳体（1）上部转动式设有第一旋钮（113），承接板顶部一侧转动式设有第一转轴（115），第一转轴（115）底部设有第一齿轮（116），第一齿轮（116）与齿条（112）配合，第一转轴（115）顶部与第一旋钮（113）的转动轴之间连接有第一锥齿轮组（114）。

4.按照权利要求3所述的一种用于石油输送管道焊接设备，其特征是，还包括有旋转机构（12），旋转机构（12）包括有：支板（121）、第二转轴（122）、第一转杆（123）、第一传动组件（124）、固定块（125）和第三转轴（126），承接板顶部两侧均设有支板（121），支板（121）上部转动式设有第二转轴（122），第二转轴（122）内滑动式设有第一转杆（123），第一转杆（123）与相近挡板（109）铰接连接，承接板底部两侧均设有固定块（125），固定块（125）上转动式设有第三转轴（126），第三转轴（126）外侧与第二转轴（122）上均设有传动轮，同侧传动轮之间连接有第一传动组件（124）。

5.按照权利要求4所述的一种用于石油输送管道焊接设备，其特征是，还包括有驱动机构（13），驱动机构（13）包括有：伺服电机（131）、第一蜗杆（132）、第四转轴（133）、第二齿轮（134）、变速齿轮（135）、第一支架（136）、第五转轴（137）、第三齿轮（138）和第二传动组件（139），壳体（1）内壁底部一侧设有伺服电机（131），伺服电机（131）的输出轴上设有第一蜗杆（132），壳体（1）下部内壁之间转动式设有第四转轴（133），第四转轴（133）中部设有第二齿轮（134），第四转轴（133）上设有变速齿轮（135），壳体（1）内壁底部对称设有第一支架（136），第一支架（136）上部之间转动式连接有第五转轴（137），第五转轴（137）上滑动式设有第三齿轮（138），第三齿轮（138）与变速齿轮（135）啮合，第五转轴（137）与第三转轴（126）之间均连接有第二传动组件（139）。

6.按照权利要求5所述的一种用于石油输送管道焊接设备，其特征是，还包括有调节机构（14），调节机构（14）包括有：第二旋钮（141）、第二锥齿轮组（142）、第六转轴（143）、第三锥齿轮组（144）、第二支架（145）、第二蜗杆（146）、支撑块（147）、丝杆（148）、第四齿轮（149）、螺母（1410）和第二异形杆（1411），壳体（1）内壁底部一侧转动式设有第六转轴（143），第六转轴（143）穿过承接板，壳体（1）上部转动式设有第二旋钮（141），第二旋钮（141）的转动轴与第六转轴（143）顶部之间连接有第二锥齿轮组（142），壳体（1）内壁底部一侧设有第二支架（145），第二支架（145）上部转动式设有第二蜗杆（146），第二蜗杆（146）与第六转轴（143）之间连接有第三锥齿轮组（144），壳体（1）内壁底部对称设有支撑块（147），支撑块（147）之间转动式设有丝杆（148），丝杆（148）一侧设有第四齿轮（149），第四齿轮（149）与第二蜗杆（146）配合，丝杆（148）上螺纹式设有螺母（1410），螺母（1410）上部两侧均连接有第二异形杆（1411），第二异形杆（1411）与第三齿轮（138）滑动式连接。

7.按照权利要求6所述的一种用于石油输送管道焊接设备，其特征是，还包括有下压机构（15），下压机构（15）包括有：异形架（151）、第二转杆（152）、拨动块（153）和曲柄（154），第一蜗杆（132）上连接有曲柄（154），下压架（8）底部连接有异形架（151），异形架（151）下部两侧均转动式设有第二转杆（152），第二转杆（152）上设有拨动块（153），拨动块（153）与曲柄（154）配合。

8.按照权利要求7所述的一种用于石油输送管道焊接设备，其特征是，还包括有防护机构（16），防护机构（16）包括有：滑轨（161）、防护罩（162）和拉杆（163），承接板顶部两侧均对称设有滑轨（161），滑轨（161）内侧之间滑动式连接有防护罩（162），防护罩（162）为可折叠设置，防护罩（162）外侧顶部设有拉杆（163）。

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