CN115805385B - 钢管合缝焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢管合缝焊接装置，包括工作台、输送组件、两个夹紧件、焊接组件以及伸缩限位件，工作台上方设有机架；输送组件转动连接于工作台上，用于承托并输送钢管；两个夹紧件连接于机架上、且对称分布于钢管的两侧，用于从两侧夹紧钢管以使钢管的缝隙闭合，夹紧件靠近钢管的一端转动连接有与钢管滚动配合的滚动部；焊接组件连接于机架上、且位于钢管的上方，用于焊接钢管的缝隙；伸缩限位件连接于机架上、且位于钢管的上方，伸缩限位件向下延伸至钢管的缝隙内，用于限制钢管周向转动，伸缩限位件位于焊接组件背离钢管行进方向的一侧。本发明提供的钢管合缝焊接装置，能够保证钢管在行进过程中其缝隙与焊接组件对正，提高了工作效率。

Description

钢管合缝焊接装置

技术领域

本发明属于钢管合缝焊接设备技术领域，更具体地说，是涉及一种钢管合缝焊接装置。

背景技术

钢管合缝焊接设备为大口径直缝焊管生产线的关键设备，现有的钢管合缝焊接设备采用两个夹紧液压缸分别对钢管的两侧进行夹紧固定，从而进行钢管的合缝焊接。

但是钢管在合缝焊接的过程中需要通过输送机构不断带动钢管轴向行进，直至钢管的缝隙处焊接完成，输送机构通过导送轮的转动带动钢管行进，钢管行进的过程中容易发生周向的转动，造成钢管上的缝隙位置偏离焊接组件，需要停机调整，降低了工作效率。

发明内容

本发明实施例提供一种钢管合缝焊接装置，能够保证钢管在行进过程中其缝隙与焊接组件对正，提高了工作效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种钢管合缝焊接装置，包括工作台、输送组件、两个夹紧件、焊接组件以及伸缩限位件，工作台上方设有机架；输送组件转动连接于工作台上，用于承托并输送钢管；两个夹紧件连接于机架上、且对称分布于钢管的两侧，用于从两侧夹紧钢管以使钢管的缝隙闭合，夹紧件靠近钢管的一端转动连接有与钢管滚动配合的滚动部；焊接组件连接于机架上、且位于钢管的上方，用于焊接钢管的缝隙；伸缩限位件连接于机架上、且位于钢管的上方，伸缩限位件的下端向下延伸至钢管的缝隙内，用于限制钢管周向转动，伸缩限位件位于焊接组件背离钢管行进方向的一侧。

在一种可能的实现方式中，伸缩限位件包括第一伸缩件以及限位条板，第一伸缩件连接于机架上，具有向下延伸的伸缩端；限位条板连接于第一伸缩件的伸缩端，限位条板的下端延伸至钢管的缝隙内，限位条板在钢管切向上的宽度自靠近焊接组件的一侧至远离焊接组件的一侧逐渐增大。

一些实施例中，第一伸缩件的伸缩端设有水平延伸、且垂直于钢管的轴向设置的安装板，安装板的底部两端对称设有两个自上而下逐渐分别向钢管的轴心处倾斜延伸的第二伸缩件，第二伸缩件的伸缩端转动连接有与钢管滚动配合以限制钢管的上下蹿动的导向轮。

一些实施例中，第一伸缩件为液压缸，第二伸缩件沿安装板的延伸方向与安装板滑动连接，第二伸缩件的固定端与液压缸的缸筒通过铰接杆相连，液压缸能够伸缩以带动第二伸缩件靠近或远离限位条板。

一些实施例中，液压缸的缸筒的外周螺纹套设有螺纹套筒，螺纹套筒的外周设有向内凹陷、且周向延伸的转动槽，螺纹套筒上设有套设于转动槽内的转动套，铰接杆与转动套铰接。

在一种可能的实现方式中，伸缩限位件的上端设有沿钢管的行进方向滑动连接于机架上的滑块，滑块沿向上下方向贯穿机架设置，机架上设有用于驱动伸缩限位件移动的驱动组件，驱动组件包括丝杆以及第一旋转驱动件，丝杆转动连接于机架上，丝杆沿钢管的行进方向贯穿滑块、且与滑块螺纹连接；第一旋转驱动件连接于丝杆的端部。

在一种可能的实现方式中，输送组件包括若干个输送轮以及第二旋转驱动件，若干个输送轮主轴沿水平方向转动连接于工作台上、用于承托钢管并带动钢管移动，若干个输送轮沿钢管的行进方向间隔设置，相邻两个输送轮之间设有锥齿轮传动件；第二旋转驱动件与靠近钢管端部的输送轮连接，用于驱动输送轮转动。

一些实施例中，输送轮自轴向中部至轴向两端横截面积逐渐增大。

在一种可能的实现方式中，夹紧件包括第三伸缩件以及夹紧轮，第三伸缩件设置于机架上，且沿水平方向向靠近焊接组件的一侧延伸；夹紧轮转动连接于第三伸缩件的伸缩端，用于与钢管的周壁滚动配合，夹紧轮上连接有用于驱动夹紧轮旋转以带动钢管轴向行进的第三旋转驱动件。

在一种可能的实现方式中，焊接组件包括第四伸缩件以及焊接件，第四伸缩件连接于机架上、具有向下延伸的延伸端；焊接件连接于第四伸缩件的延伸端，用于焊接钢管的缝隙。

本发明提供的钢管合缝焊接装置，与现有技术相比，将钢管放置于输送组件上，使钢管上的缝隙朝向上方与焊接组件对正，并使伸缩限位件伸入钢管的缝隙内，以限制钢管的周向转动，然后控制两个夹紧件从钢管的两侧夹紧钢管，使钢管上与夹紧件轴向对应的缝隙变小并逐渐合并，控制输送组件进行输送，并同时通过焊接组件对合并的缝隙进行焊接，在伸缩限位件利用钢管缝隙对钢管的限位，避免了钢管的周向转动，能够保证钢管在行进过程中其缝隙与焊接组件对正，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的钢管合缝焊接装置的使用状态结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钢管合缝焊接装置的另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例图1中第一伸缩件、螺纹套筒以及转动套的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例图1中限位条板的俯视结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、钢管；10、工作台；11、机架；20、输送组件；21、输送轮；211、锥齿轮传动件；22、第二旋转驱动件；30、夹紧件；31、第三伸缩件；32、夹紧轮；321、第三旋转驱动件；40、焊接组件；41、第四伸缩件；42、焊接件；50、伸缩限位件；51、第一伸缩件；52、限位条板；60、安装板；61、滑移块；70、第二伸缩件；71、导向轮；80、铰接杆；81、螺纹套筒；82、转动套；90、驱动组件；91、第一旋转驱动件；92、丝杆；921、滑块。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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装置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。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更若干个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，现对本发明提供的钢管合缝焊接装置进行说明。钢管合缝焊接装置，包括工作台10、输送组件20、两个夹紧件30、焊接组件40以及伸缩限位件50，工作台10上方设有机架11；输送组件20转动连接于工作台10上，用于承托并输送钢管1；两个夹紧件30连接于机架11上、且对称分布于钢管1的两侧，用于从两侧夹紧钢管1以使钢管1的缝隙闭合，夹紧件30靠近钢管1的一端转动连接有与钢管1滚动配合的滚动部；焊接组件40连接于机架11上、且位于钢管1的上方，用于焊接钢管1的缝隙；伸缩限位件50连接于机架11上、且位于钢管1的上方，伸缩限位件50的下端向下延伸至钢管1的缝隙内，用于限制钢管1周向转动，伸缩限位件50位于焊接组件40背离钢管1行进方向的一侧。

本申请实施例提供了一种钢管合缝焊接装置，在其实际使用过程中，先将钢管1放置于输送组件20上，使钢管1上的缝隙朝向上方与焊接组件40对正，并使伸缩限位件50伸入钢管1的缝隙内，以限制钢管1的周向转动，然后控制两个夹紧件30从钢管1的两侧夹紧钢管1，使钢管1上与夹紧件30轴向对应的缝隙变小并逐渐合并，并通过焊接组件40对合并的缝隙进行焊接。在此过程中，输送组件20始终对钢管1进行轴向输送，配合滚动部与钢管1的周壁的滚动配合，降低夹紧件30与钢管1之间的摩擦力，不但实现了钢管1的稳定输送，使到达夹紧件30处的钢管1缝隙合并，还能够在伸缩限位件50的限制下保证钢管1在行进过程中其缝隙与焊接组件40对正，提高了工作效率。

伸缩限位件50位于焊接组件40背离钢管1行进方向的一侧，并且距离夹紧件30较远，伸缩限位件50附近的钢管1缝隙还是处于打开状态，即伸缩限位件50并不会影响钢管1沿轴向的移动，不但限制了钢管1的周向转动，还避免了对钢管1的输送产生影响。

本发明提供的钢管合缝焊接装置，与现有技术相比，将钢管1放置于输送组件20上，使钢管1上的缝隙朝向上方与焊接组件40对正，并使伸缩限位件50伸入钢管1的缝隙内，以限制钢管1的周向转动，然后控制两个夹紧件30从钢管1的两侧夹紧钢管1，使钢管1上与夹紧件30轴向对应的缝隙变小并逐渐合并，控制输送组件20进行输送，并同时通过焊接组件40对合并的缝隙进行焊接，在伸缩限位件50利用钢管1缝隙对钢管1的限位，避免了钢管1的周向转动，能够保证钢管1在行进过程中其缝隙与焊接组件40对正，提高了工作效率。

在一种可能的实现方式中，上述伸缩限位件50采用如图1至图4所示结构，参见图1至图4，伸缩限位件50包括第一伸缩件51以及限位条板52，第一伸缩件51连接于机架11上，具有向下延伸的伸缩端；限位条板52连接于第一伸缩件51的伸缩端，限位条板52的下端延伸至钢管1的缝隙内，限位条板52在钢管1切向上的宽度自靠近焊接组件40的一侧至远离焊接组件40的一侧逐渐增大。

具体地，第一伸缩件51用于带动限位条板52伸入或脱出于钢管1的缝隙中，提高了使用的便利性。

因焊接组件40和两个夹紧件30处于同一水平面上，所以焊接组件40附近的钢管1缝隙处于合并状态，方便了钢管1的焊接。但是一般钢管1较长，在距离夹紧件30较远的钢管1缝隙还是处于打开状态的，并且距离夹紧件30越远，钢管1的缝隙就越大，所以限位条板52在钢管1切向上的宽度自靠近焊接组件40的一侧至远离焊接组件40的一侧逐渐增大，适应了这一特性，避免了钢管1的缝隙夹住限位条板52，而影响钢管1的轴向移动，提高了实用性。

一些实施例中，第一伸缩件51的伸缩端设有水平延伸、且垂直于钢管1的轴向设置的安装板60，安装板60的底部两端对称设有两个自上而下逐渐分别向钢管1的轴心处倾斜延伸的第二伸缩件70，第二伸缩件70的伸缩端转动连接有与钢管1滚动配合以限制钢管1的上下蹿动的导向轮71。

具体地，限位条板52连接于安装板60的底面，安装板60方便了第二伸缩件70的设置，通过两个第二伸缩件70的伸长，使导向轮71向下顶紧钢管1，使钢管1与输送组件20稳定接触，不但增大了钢管1与输送组件20之间的摩擦力，还避免了钢管1的上下蹿动，并且导向轮71的设置，减小了第二伸缩件70与钢管1之间的摩擦力，避免了划伤钢管1。

一些实施例中，第一伸缩件51为液压缸，第二伸缩件70沿安装板60的延伸方向与安装板60滑动连接，第二伸缩件70的固定端与液压缸的缸筒通过铰接杆80相连，液压缸能够伸缩以带动第二伸缩件70靠近或远离限位条板52。

具体地，安装板60上沿上下方向贯穿设有滑移块61，滑移块61沿安装板60的延伸方向与安装板60滑动连接，第二伸缩件70连接于滑移块61的下端，铰接杆80的两端分别与滑移块61的上端和液压缸的缸筒铰接。通过第一伸缩件51的伸缩可以带动安装板60上下移动，在第一伸缩件51收缩时，铰接杆80顶推滑移块61向靠近安装板60端部的方向滑移，从而带动第二伸缩件70向远离限位条板52的方向移动；在第一伸缩件51伸长时，铰接杆80拉动滑移块61向靠近安装板60中部的方向滑移，从而带动第二伸缩件70向靠近限位条板52的方向移动。

因第二伸缩件70的倾斜方向是固定不变的，为适应不同管径的钢管1，需要调节两个第二伸缩件70之间的间距，当钢管1的管径较大时，收缩第一伸缩件51，不但使安装板60上升避让空间，还使两个第二伸缩件70相互远离，并配合第二伸缩件70本身的伸缩调整，从而使导向轮71与钢管1充分抵接接触，并使第二伸缩件70对钢管1的施力点保持在合适的位置，不但避免了钢管1的上下蹿动，还避免了伸缩限位件50附近的钢管1缝隙合并，提高了实用性；当钢管1的管径较小时，伸长第一伸缩件51，不但使安装板60下降，还使两个第二伸缩件70相互靠近，并配合第二伸缩件70本身的伸缩调整，从而使导向轮71与钢管1充分抵接接触，并使第二伸缩件70对钢管1的施力点保持在合适的位置，不但避免了钢管1的上下蹿动，还避免了伸缩限位件50附近的钢管1缝隙合并，提高了实用性。

一些实施例中，液压缸的缸筒的外周螺纹套设有螺纹套筒81，螺纹套筒81的外周设有向内凹陷、且周向延伸的转动槽，螺纹套筒81上设有套设于转动槽内的转动套82，铰接杆80与转动套82铰接。

具体地，螺纹套筒81可以通过转动来调节在液压缸轴向上的位置，即上下位移，转动套82与转动槽转动配合，并且转动槽将转动套82限位在转动槽内，避免了转动套82沿螺纹套筒81的轴向移动，即间接实现了转动套82高度的调节，进而可以进一步对两个第二伸缩件70之间间距进行调节，以使导向轮71抵接于钢管1的合适位置。

在一种可能的实现方式中，上述伸缩限位件50采用如图1及图2所示结构，参见图1及图2，伸缩限位件50的上端设有沿钢管1的行进方向滑动连接于机架11上的滑块921，滑块921沿向上下方向贯穿机架11设置，机架11上设有用于驱动伸缩限位件50移动的驱动组件90，驱动组件90包括丝杆92以及第一旋转驱动件91，丝杆92转动连接于机架11上，丝杆92沿钢管1的行进方向贯穿滑块921、且与滑块921螺纹连接；第一旋转驱动件91连接于丝杆92的端部。

具体地，第一旋转驱动件91用于驱动丝杆92转动，以带动滑块921沿钢管1的行进方向移动，从而使伸缩限位件50靠近或远离焊接组件40，进而带动伸缩限位件50至合适的位置，使夹紧件30对钢管1进行夹紧时，伸缩限位件50附近的钢管1缝隙并不会与伸缩限位件50发生干涉，即避免伸缩限位件50影响钢管1的行进。

在一种可能的实现方式中，上述输送组件20采用如图1及图2所示结构，参见图1及图2，输送组件20包括若干个输送轮21以及第二旋转驱动件22，若干个输送轮21主轴沿水平方向转动连接于工作台10上、用于承托钢管1并带动钢管1移动，若干个输送轮21沿钢管1的行进方向间隔设置，相邻两个输送轮21之间设有锥齿轮传动件211；第二旋转驱动件22与靠近钢管1端部的输送轮21连接，用于驱动输送轮21转动。

具体地，第二旋转驱动件22驱动最外端的输送轮21转动，最外端的输送轮21通过锥齿轮传动件211传动相邻的输送轮21转动，每两个相邻的两个输送轮21之间均通过锥齿轮传动件211进行传动，从而实现了一个第二旋转驱动件22同时带动多个输送轮21同步转动，不但提高了传动效率，还节省了成本。

进一步的，对锥齿轮传动件211的结构进行进一步的细化，输送轮21通过转轴转动连接于工作台10上，转轴上均设有第一锥齿轮，相邻两个转轴上的第一锥齿轮对称设置，相邻两个转轴之间设有与工作台10转动连接的传动轴，传动轴沿钢管1的行进方向水平延伸，传动轴的两端分别连接有第二锥齿轮，两个第二锥齿轮分别和相邻的两个第一锥齿轮啮合，第二旋转驱动件22与靠近钢管1端部的转轴连接，从而实现了一个第二旋转驱动件22同时带动多个输送轮21同步转动。

一些实施例中，输送轮21自轴向中部至轴向两端横截面积逐渐增大。

具体地，输送轮21自轴向中部至两端的直径逐渐增大，使输送轮21更好的适应钢管1，与钢管1充分的接触，增强了对钢管1的输送效果。

在一种可能的实现方式中，上述夹紧件30采用如图1及图2所示结构，参见图1及图2，夹紧件30包括第三伸缩件31以及夹紧轮32，第三伸缩件31设置于机架11上，且沿水平方向向靠近焊接组件40的一侧延伸；夹紧轮32转动连接于第三伸缩件31的伸缩端，用于与钢管1的周壁滚动配合，夹紧轮32上连接有用于驱动夹紧轮32旋转以带动钢管1轴向行进的第三旋转驱动件321。

具体地，第三伸缩件31用于带动夹紧轮32靠近或远离钢管1，夹紧轮32在第三伸缩件31的带动下，不但抵接在钢管1上对钢管1进行合缝，还与钢管1滚动配合，避免了干涉钢管1的行进。

第三旋转驱动件321驱动夹紧轮32进行转动，进一步提高了钢管1的输送效率。

在一种可能的实现方式中，上述焊接组件40采用如图1及图2所示结构，参见图1及图2，焊接组件40包括第四伸缩件41以及焊接件42，第四伸缩件41连接于机架11上、具有向下延伸的延伸端；焊接件42连接于第四伸缩件41的延伸端，用于焊接钢管1的缝隙。

具体地，第四伸缩件41用于带动焊接件42上下移动，即带动焊接件42靠近或远离钢管1的缝隙，同时也能适应不同直径的钢管1，提高了实用性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.钢管合缝焊接装置，其特征在于，包括：

工作台，上方设有机架；

输送组件，转动连接于所述工作台上，用于承托并输送钢管；

两个夹紧件，连接于所述机架上、且对称分布于所述钢管的两侧，用于从两侧夹紧所述钢管以使所述钢管的缝隙闭合，所述夹紧件靠近所述钢管的一端转动连接有与所述钢管滚动配合的滚动部；

焊接组件，连接于所述机架上、且位于所述钢管的上方，用于焊接所述钢管的缝隙；以及

伸缩限位件，连接于所述机架上、且位于所述钢管的上方，伸缩限位件的下端向下延伸至所述钢管的缝隙内，用于限制所述钢管周向转动，所述伸缩限位件位于所述焊接组件背离所述钢管行进方向的一侧；

所述伸缩限位件包括第一伸缩件以及限位条板，第一伸缩件连接于所述机架上，具有向下延伸的伸缩端；以及限位条板连接于所述第一伸缩件的伸缩端，所述限位条板的下端延伸至所述钢管的缝隙内，所述限位条板在所述钢管切向上的宽度自靠近所述焊接组件的一侧至远离所述焊接组件的一侧逐渐增大；

所述第一伸缩件的伸缩端设有水平延伸、且垂直于所述钢管的轴向设置的安装板，所述安装板的底部两端对称设有两个自上而下逐渐分别向所述钢管的轴心处倾斜延伸的第二伸缩件，所述第二伸缩件的伸缩端转动连接有与所述钢管滚动配合以限制所述钢管的上下蹿动的导向轮；

所述第一伸缩件为液压缸，所述第二伸缩件沿所述安装板的延伸方向与所述安装板滑动连接，所述第二伸缩件的固定端与所述液压缸的缸筒通过铰接杆相连，所述液压缸能够伸缩以带动所述第二伸缩件靠近或远离所述限位条板。

2.如权利要求1所述的钢管合缝焊接装置，其特征在于，所述液压缸的缸筒的外周螺纹套设有螺纹套筒，所述螺纹套筒的外周设有向内凹陷、且周向延伸的转动槽，所述螺纹套筒上设有套设于所述转动槽内的转动套，所述铰接杆与所述转动套铰接。

3.如权利要求1所述的钢管合缝焊接装置，其特征在于，所述伸缩限位件的上端设有沿所述钢管的行进方向滑动连接于所述机架上的滑块，所述滑块沿向上下方向贯穿所述机架设置，所述机架上设有用于驱动所述伸缩限位件移动的驱动组件，所述驱动组件包括：

丝杆，转动连接于所述机架上，所述丝杆沿所述钢管的行进方向贯穿所述滑块、且与所述滑块螺纹连接；以及

第一旋转驱动件，连接于所述丝杆的端部。

4.如权利要求1所述的钢管合缝焊接装置，其特征在于，所述输送组件包括：

若干个输送轮，主轴沿水平方向转动连接于所述工作台上、用于承托所述钢管并带动所述钢管移动，若干个所述输送轮沿所述钢管的行进方向间隔设置，相邻两个所述输送轮之间设有锥齿轮传动件；以及

第二旋转驱动件，与靠近所述钢管端部的所述输送轮连接，用于驱动所述输送轮转动。

5.如权利要求4所述的钢管合缝焊接装置，其特征在于，所述输送轮自轴向中部至轴向两端横截面积逐渐增大。

6.如权利要求1所述的钢管合缝焊接装置，其特征在于，所述夹紧件包括：

第三伸缩件，设置于所述机架上，且沿水平方向向靠近所述焊接组件的一侧延伸；以及

夹紧轮，转动连接于所述第三伸缩件的伸缩端，用于与所述钢管的周壁滚动配合，所述夹紧轮上连接有用于驱动所述夹紧轮旋转以带动所述钢管轴向行进的第三旋转驱动件。

7.如权利要求1所述的钢管合缝焊接装置，其特征在于，所述焊接组件包括：

第四伸缩件，连接于所述机架上、具有向下延伸的延伸端；以及

焊接件，连接于所述第四伸缩件的延伸端，用于焊接所述钢管的缝隙。

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