CN115837551B - 一种土木工程施工钢管环形焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢管焊接技术领域，具体为一种土木工程施工钢管环形焊接设备，包括：设备底座，所述设备底座的顶面固定安装有固定架，所述固定架的内侧通过轴承活动安装有橡胶导辊，所述固定架上固定安装有电机，所述电机用于驱动所述橡胶导辊转动；所述设备底座上安装有焊接机构，所述焊接机构包括弧形板弧形板可在所述橡胶导辊的驱动下相对于所述固定架做环形运动。本发明的焊接设备采用可环形运动的弧形板，来带动焊条主体对钢管焊接，整个过程，钢管保持静止，安全性更高，对技术的要求更低，并且钢丝绳的设置，不仅能保证两组钢管的贴合面与焊条主体同面，且能预留焊接时所需的间隔，结构简单，功能性强，使用效果好。

Description

一种土木工程施工钢管环形焊接设备

技术领域

本发明涉及钢管焊接技术领域，具体为一种土木工程施工钢管环形焊接设备。

背景技术

焊接是以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，钢管是土木工程中较为常见的材料，在施工的过程中需要对钢管进行焊接，现有对钢管焊接的方式主要是人工手动操作焊枪进行焊接，但是由于钢管的截面为圆形，人们不便于对钢管的底部进行焊接作业。

对此，中国申请专利号：CN202111636444.0，公开了一种土木工程施工用钢管环形焊接装置，包括有固定底板架、弧形稳定架、环形支撑架、开槽支撑杆等；固定底板架顶部固接有一对弧形稳定架，弧形稳定架呈对称设置，固定底板架顶部通过螺栓连接有两对环形支撑架，固定底板架顶部通过螺栓连接有一对开槽支撑杆。夹紧板一和夹紧板二会夹紧两根钢管同步转动一圈，再由其它焊接设备辅助焊条主体本体在两根钢管的交接处焊接，以防止在未完全焊接好之前对钢管进行翻动，造成连接处断裂，影响焊接效率。

该焊接装置在使用时，需要不断的翻动钢管，在加工体积较大的钢管时，对钢管固定结构的稳定性存在较大的考验，并且两组钢管在翻动时，需要保证贴合面相对静止，总的来说，采用翻动钢管，来实现环形焊接的方式对装置的整体要求较高，不便于装置的生产和推广使用。

因此，为了解决上述问题，提出一种土木工程施工钢管环形焊接设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土木工程施工钢管环形焊接设备，以解决上述背景技术中提出的该焊接装置在使用时，需要不断的翻动钢管，在加工体积较大的钢管时，对钢管固定结构的稳定性存在较大的考验，并且两组钢管在翻动时，需要保证贴合面相对静止，总的来说，采用翻动钢管，来实现环形焊接的方式对装置的整体要求较高，不便于装置的生产和推广使用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种土木工程施工钢管环形焊接设备，包括：设备底座，所述设备底座的顶面固定安装有固定架，所述固定架的内侧通过轴承活动安装有橡胶导辊，所述固定架上固定安装有电机，所述电机用于驱动所述橡胶导辊转动；

所述设备底座上安装有焊接机构，所述焊接机构包括弧形板，所述弧形板活动安装在固定架的内侧，弧形板可在所述橡胶导辊的驱动下相对于所述固定架做环形运动，所述弧形板的内部固定安装有弧形电动伸缩杆，所述弧形电动伸缩杆的顶出端固定连接有滑块，所述滑块的内侧通过轴承活动安装有收卷盘，所述收卷盘的两端固定连接有卷簧，所述收卷盘的中部缠绕有钢丝绳，所述弧形板的内壁上固定安装有夹具，所述夹具的内侧安装有焊条主体。

优选的，还包括分别设置在所述固定架左右两侧的两组定位机构，两组定位机构位于所述设备底座上，且分别用于对待焊接的两段钢管进行定位。

优选的，所述定位机构包括两组定位件，所述两组定位件相对于弧形板的环形运动轨迹的中轴线对称设置，每组定位件包括固定块，所述固定块固定安装在设备底座的顶面，所述固定块的内部通过轴承活动安装有旋转轴，所述旋转轴的延伸方向与环形运动轨迹的中轴线的延伸方向一致，所述旋转轴的两端固定焊接有齿柱，所述旋转轴的中部固定焊接有第一锥齿轮，所述固定块的内侧活动安装有平移块，所述平移块上开设有腰型槽，所述腰型槽的内壁上焊接有啮齿，所述啮齿与所述齿柱啮合，所述固定块的一侧活动安装有竖移块，所述竖移块的内侧安装有固定板，所述固定板的内部通过轴承活动安装有螺纹杆，所述螺纹杆的底端焊接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，所述螺纹杆的上端套设有螺纹套管。

优选的，所述平移块的内侧壁为斜面，两组定位件中的平移块的内侧壁相对设置。

优选的，每组定位件还包括弹簧，所述弹簧与所述腰型槽的延伸方向一致，所述弹簧的一端与所述平移块固定连接，所述弹簧的另一端与设备底座固定连接。

优选的，所述竖移块的外壁与固定块贴合，所述竖移块的下端贯穿设备底座的顶面，所述固定板与固定块固定连接，所述螺纹套管的顶面与竖移块的内壁固定连接，所述螺纹杆与螺纹套管螺纹连接，且相互配合。

优选的，所述固定架和弧形板皆为弧形构造，所述电机的输出端与橡胶导辊固定连接。

优选的，所述弧形板的外壁与橡胶导辊贴合，所述滑块活动安装在弧形板的内壁上。

优选的，所述卷簧的另一端与滑块的内壁固定连接，所述钢丝绳的另一端通过转轴活动安装在弧形板的内壁上，所述钢丝绳经过弧形板的圆心。

优选的，所述焊条主体的端部指向弧形板的圆心。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的焊接设备通过采用可环形运动的弧形板，来带动焊条主体对钢管进行焊接，整个过程，钢管保持静止，安全性更高，对技术的要求更低，并且通过钢丝绳的设置，不仅能保证两组钢管的贴合面与焊条主体同面，且能预留焊接时所需的间隔，结构简单，功能性强，使用效果好。

设置有设备底座、焊接机构和定位机构，两组钢管分别放置在焊接机构左右两侧的定位机构上，使钢管位于两组平移块之间，钢管在与平移块接触时，会推动平移块的斜面，使得两组平移块分别向前和向后远离，平移块在移动时，带动啮齿移动，啮齿与齿柱啮合，啮齿的移动即带动齿柱旋转，齿柱即带动旋转轴和第一锥齿轮旋转，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一锥齿轮的旋转即带动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮即带动螺纹杆旋转，螺纹杆的上端与螺纹套管通过螺纹连接，螺纹杆的旋转即通过螺纹套管带动竖移块向下移动，以使得钢管在推动平移块水平运动时，竖移块可随之竖直运动，并且平移块的移动距离与竖移块的移动距离一致，同时因平移块的移动靠钢管重量推动，因此平移块的移动距离，应为钢管外径的一半，且因弧形板的中心与两组竖移块贴合处的最高端在一条水平线上，所以钢管在放下时，竖移块会在平移块的作用下自动下降钢管外径一半的距离，以使得钢管在放置稳定后，钢管的中心与弧形板的中心可处于同一水平线上。

使用前，启动弧形电动伸缩杆，弧形电动伸缩杆带动滑块移动，滑块在移动时，逐渐拉扯钢丝绳，使钢丝绳缠在收卷盘上的一端逐渐放长，钢丝绳即经过弧形板的圆心，平移钢管，使两组钢管分别从两侧与钢丝绳接触，钢丝绳的设置可保证两组钢管的一端在弧形板内侧的距离一致，可保证焊条主体能与两组钢管的贴合面同面，且能预留焊接时所需的间隔，结构简单，功能性强，使用效果好，收回弧形电动伸缩杆，钢丝绳自动收卷，操作夹具，将焊条主体的端部与两组钢管贴合，即能对钢管进行焊接，启动电机，电机带动橡胶导辊旋转，橡胶导辊即能带动弧形板围绕钢管做运动，即可实现钢管的环形焊接。

附图说明

图1为本发明设备底座的结构正视示意图；

图2为本发明固定架的结构正视示意图；

图3为本发明弧形板的结构正视示意图；

图4为本发明弧形板的结构爆炸示意图；

图5为本发明滑块的结构爆炸示意图；

图6为本发明固定块的结构立体示意图；

图7为本发明定位机构的结构爆炸示意图；

图8为本发明平移块结构侧视示意图；

图9为本发明竖移块的结构侧视示意图；

图10为本发明竖移块的结构立体示意图。

图中：1、设备底座；11、固定架；12、橡胶导辊；13、电机；2、焊接机构；21、弧形板；22、弧形电动伸缩杆；23、滑块；24、收卷盘；25、卷簧；26、钢丝绳；27、夹具；28、焊条主体；3、定位机构；31、固定块；32、旋转轴；33、齿柱；34、第一锥齿轮；35、平移块；36、弹簧；37、腰型槽；38、啮齿；39、竖移块；310、固定板；311、螺纹杆；312、第二锥齿轮；313、螺纹套管。

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1-10，本发明提供的一种实施例：

本申请中使用的橡胶导辊12、电机13、弧形电动伸缩杆22、夹具27和焊条主体28为市场上可直接购买到的产品，其原理和连接方式均为本领域技术人员熟知的现有技术，故在此不再赘述。

一种土木工程施工钢管环形焊接设备，包括：设备底座1，设备底座1的顶面固定安装有固定架11，固定架11的内侧通过轴承活动安装有橡胶导辊12，固定架11上固定安装有电机13，电机13用于驱动橡胶导辊12转动；

设备底座1上安装有焊接机构2，焊接机构2包括弧形板21，弧形板21活动安装在固定架11的内侧，弧形板21可在橡胶导辊12的驱动下相对于固定架11做环形运动，弧形板21的内部固定安装有弧形电动伸缩杆22，弧形电动伸缩杆22的顶出端固定连接有滑块23，滑块23的内侧通过轴承活动安装有收卷盘24，收卷盘24的两端固定连接有卷簧25，收卷盘24的中部缠绕有钢丝绳26，弧形板21的内壁上固定安装有夹具27，夹具27的内侧安装有焊条主体28，通过采用可环形运动的弧形板21，来带动焊条主体28对钢管进行焊接，整个过程，钢管保持静止，安全性更高，对技术的要求更低，并且通过钢丝绳26的设置，不仅能保证两组钢管的贴合面与焊条主体28同面，且能预留焊接时所需的间隔，结构简单，功能性强，使用效果好。

进一步的，还包括分别设置在固定架11左右两侧的两组定位机构3，两组定位机构3位于设备底座1上，且分别用于对待焊接的两段钢管进行定位，两组定位机构3可使得固定架11左右两侧的两段钢管的中心可与弧形板21的中心处于同一水平线上。

进一步的，定位机构3包括两组定位件，两组定位件相对于弧形板21的环形运动轨迹的中轴线对称设置，每组定位件包括固定块31，固定块31固定安装在设备底座1的顶面，固定块31的内部通过轴承活动安装有旋转轴32，旋转轴32的延伸方向与环形运动轨迹的中轴线的延伸方向一致，旋转轴32的两端固定焊接有齿柱33，旋转轴32的中部固定焊接有第一锥齿轮34，固定块31的内侧活动安装有平移块35，平移块35上开设有腰型槽37，腰型槽37的内壁上焊接有啮齿38，啮齿38与齿柱33啮合，固定块31的一侧活动安装有竖移块39，竖移块39的内侧安装有固定板310，固定板310的内部通过轴承活动安装有螺纹杆311，螺纹杆311的底端焊接有第二锥齿轮312，第二锥齿轮312与第一锥齿轮34啮合，螺纹杆311的上端套设有螺纹套管313，定位机构3的设置使得不同尺寸的钢管在放置后，钢管中心与弧形板21的中心皆可处于同一水平线上，以便于弧形板21带动焊条主体28环形运动，对钢管进行环形焊接。

进一步的，平移块35的内侧壁为斜面，两组定位件中的平移块35的内侧壁相对设置，使得钢管放置在两组平移块35上时，可推动斜面，以使得两组平移块35相互远离。

进一步的，每组定位件还包括弹簧36，弹簧36与腰型槽37的延伸方向一致，弹簧36的一端与平移块35固定连接，弹簧36的另一端与设备底座1固定连接，弹簧36为平移块35的复位提供动力。

进一步的，竖移块39的外壁与固定块31贴合，竖移块39的下端贯穿设备底座1的顶面，固定板310与固定块31固定连接，螺纹套管313的顶面与竖移块39的内壁固定连接，螺纹杆311与螺纹套管313螺纹连接，且相互配合，螺纹杆311的旋转能通过螺纹套管313带动竖移块39升降，以将钢管的圆心与弧形板21的圆心对齐，且竖移块39可在下侧对钢管进行支撑，不会因钢管的重量而向下偏移。

进一步的，固定架11和弧形板21皆为弧形构造，电机13的输出端与橡胶导辊12固定连接，电机13为橡胶导辊12的旋转提供动力。

进一步的，弧形板21的外壁与橡胶导辊12贴合，滑块23活动安装在弧形板21的内壁上，橡胶导辊12的旋转可带动弧形板21环形运动。

进一步的，卷簧25的另一端与滑块23的内壁固定连接，钢丝绳26的另一端通过转轴活动安装在弧形板21的内壁上，钢丝绳26经过弧形板21的圆心，卷簧25为钢丝绳26自动收卷在收卷盘24上提供动力，钢丝绳26的设置可保证两组钢管的一端在弧形板21内侧的距离一致，可保证焊条主体28能与两组钢管的贴合面同面，且能预留焊接时所需的间隔。

进一步的，焊条主体28的端部指向弧形板21的圆心，焊条主体28可对弧形板21内侧的钢管进行焊接作业。

工作原理：使用前，启动弧形电动伸缩杆22，弧形电动伸缩杆22带动滑块23移动，滑块23在移动时，逐渐拉扯钢丝绳26，使钢丝绳26缠在收卷盘24上的一端逐渐放长，钢丝绳26即经过弧形板21的圆心。

再将两组待焊接的钢管吊起后，将两组钢管分别放置在焊接机构2左右两侧的定位机构3上，使钢管位于两组平移块35之间，钢管在与平移块35接触时，会推动平移块35的斜面，使得两组平移块35分别向前和向后远离，平移块35在移动时，带动啮齿38移动，啮齿38与齿柱33啮合，啮齿38的移动即带动齿柱33旋转，齿柱33即带动旋转轴32和第一锥齿轮34旋转，旋转轴32可以在腰型槽37水平移动，以实现平移块35相对于固定块31水平移动，第一锥齿轮34与第二锥齿轮312啮合，第一锥齿轮34的旋转即带动第二锥齿轮312旋转，第二锥齿轮312即带动螺纹杆311旋转，螺纹杆311的上端与螺纹套管313通过螺纹连接，螺纹杆311的旋转即通过螺纹套管313带动竖移块39向下移动，以使得钢管在推动平移块35水平运动时，竖移块39可随之竖直运动，并且平移块35的移动距离与竖移块39的移动距离一致，同时因平移块35的移动靠钢管重量推动，因此平移块35的移动距离，应为钢管外径的一半，且因弧形板21的中心与两组竖移块39贴合处的最高端在一条水平线上，所以钢管在放下时，竖移块39会在平移块35的作用下自动下降钢管外径一半的距离，以使得钢管在放置稳定后，钢管的中心与弧形板21的中心可处于同一水平线上。

然后平移钢管，使两组钢管分别从两侧与钢丝绳26接触，钢丝绳26的设置可保证两组钢管的一端在弧形板21内侧的距离一致，可保证焊条主体28能与两组钢管的贴合面同面，且能预留焊接时所需的间隔，结构简单，功能性强，使用效果好。

收回弧形电动伸缩杆22，钢丝绳26自动收卷，操作夹具27，将焊条主体28的端部与两组钢管贴合，即能对钢管进行焊接，启动电机13，电机13带动橡胶导辊12旋转，橡胶导辊12即能带动弧形板21围绕钢管做运动，即可实现钢管的环形焊接。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种土木工程施工钢管环形焊接设备，包括：设备底座（1），所述设备底座（1）的顶面固定安装有固定架（11），所述固定架（11）的内侧通过轴承活动安装有橡胶导辊（12），所述固定架（11）上固定安装有电机（13），所述电机（13）用于驱动所述橡胶导辊（12）转动；

其特征在于：

所述设备底座（1）上安装有焊接机构（2），所述焊接机构（2）包括弧形板（21），所述弧形板（21）活动安装在固定架（11）的内侧，弧形板（21）可在所述橡胶导辊（12）的驱动下相对于所述固定架（11）做环形运动，所述弧形板（21）的内部固定安装有弧形电动伸缩杆（22），所述弧形电动伸缩杆（22）的顶出端固定连接有滑块（23），所述滑块（23）的内侧通过轴承活动安装有收卷盘（24），所述收卷盘（24）的两端固定连接有卷簧（25），所述收卷盘（24）的中部缠绕有钢丝绳（26），所述弧形板（21）的内壁上固定安装有夹具（27），所述夹具（27）的内侧安装有焊条主体（28）；

还包括分别设置在所述固定架（11）左右两侧的两组定位机构（3），两组定位机构（3）位于所述设备底座（1）上，且分别用于对待焊接的两段钢管进行定位，所述定位机构（3）包括两组定位件，所述两组定位件相对于弧形板（21）的环形运动轨迹的中轴线对称设置，每组定位件包括固定块（31），所述固定块（31）固定安装在设备底座（1）的顶面，所述固定块（31）的内部通过轴承活动安装有旋转轴（32），所述旋转轴（32）的延伸方向与环形运动轨迹的中轴线的延伸方向一致，所述旋转轴（32）的两端固定焊接有齿柱（33），所述旋转轴（32）的中部固定焊接有第一锥齿轮（34），所述固定块（31）的内侧活动安装有平移块（35），所述平移块（35）上开设有腰型槽（37），所述腰型槽（37）的内壁上焊接有啮齿（38），所述啮齿（38）与所述齿柱（33）啮合，所述固定块（31）的一侧活动安装有竖移块（39），所述竖移块（39）的内侧安装有固定板（310），所述固定板（310）的内部通过轴承活动安装有螺纹杆（311），所述螺纹杆（311）的底端焊接有第二锥齿轮（312），所述第二锥齿轮（312）与所述第一锥齿轮（34）啮合，所述螺纹杆（311）的上端套设有螺纹套管（313），所述平移块（35）的内侧壁为斜面，两组定位件中的平移块（35）的内侧壁相对设置，所述卷簧（25）的另一端与滑块（23）的内壁固定连接，所述钢丝绳（26）的另一端通过转轴活动安装在弧形板（21）的内壁上，所述钢丝绳（26）经过弧形板（21）的圆心。

2.根据权利要求1所述的一种土木工程施工钢管环形焊接设备，其特征在于：每组定位件还包括弹簧（36），所述弹簧（36）与所述腰型槽（37）的延伸方向一致，所述弹簧（36）的一端与所述平移块（35）固定连接，所述弹簧（36）的另一端与设备底座（1）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种土木工程施工钢管环形焊接设备，其特征在于：所述竖移块（39）的外壁与固定块（31）贴合，所述竖移块（39）的下端贯穿设备底座（1）的顶面，所述固定板（310）与固定块（31）固定连接，所述螺纹套管（313）的顶面与竖移块（39）的内壁固定连接，所述螺纹杆（311）与螺纹套管（313）螺纹连接，且相互配合。

4.根据权利要求1所述的一种土木工程施工钢管环形焊接设备，其特征在于：所述固定架（11）和弧形板（21）皆为弧形构造，所述电机（13）的输出端与橡胶导辊（12）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种土木工程施工钢管环形焊接设备，其特征在于：所述弧形板（21）的外壁与橡胶导辊（12）贴合，所述滑块（23）活动安装在弧形板（21）的内壁上。

6.根据权利要求1所述的一种土木工程施工钢管环形焊接设备，其特征在于：所述焊条主体（28）的端部指向弧形板（21）的圆心。

Images