CN115958326A - 一种管板射线探伤焊接设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于管板焊接技术领域，具体的说是一种管板射线探伤焊接设备及方法。该设备包括机架，机架顶端的两边侧均固定连接有传动板，两个传动板之间安装有输送带结构，输送带结构的顶端抵接有两个置物架结构，置物架结构上放置有管板结构，机架的一侧设有操作结构，操作结构包括安装板，安装板的另一侧安装有辊传动带结构，辊传动带结构两端的动辊的一端分别固定连接有焊接结构和探伤结构，机架的另一侧安装有气缸限位结构，气缸限位结构位于对应置物架结构的一侧；本发明适合多个换热管与管板本体进行密集焊接，并设置了可随焊接主体转动而伸缩的涨紧块，在进行定位的同时，确保了涨紧块在焊接时，不会与管板结构焊接到一起。

Description

一种管板射线探伤焊接设备及方法

技术领域

本发明属于管板焊接技术领域，特别涉及一种管板射线探伤焊接设备及方法。

背景技术

管板就是在圆形钢板上钻出比管子外径一样略大一些的孔，是换热器中起到固定管子以及密封介质作用的圆钢，将管子穿入焊住固定，起这样作用的一种配件，并且在焊接完毕后，通常需要使用射线探伤装置对焊缝进行探测，验证焊接效果。

公告号为CN218081114U的中国专利公开了一种管板射线探伤焊接设备，其利用升降板对管板进行限位固定，并利用焊枪的摆动，实现对处于主板顶部的管板的全方位移动式焊接效果，并且在焊接的过程中，通过设置的射线管发出的检测射线可随着焊枪的焊接进行焊缝的实时检测；

但其结构无法在板上焊接较为密集的管子，如换热器的管板，由于其管板上的换热管较为密集，因此上述专利无法对其进行焊接和探伤。

因此，发明一种管板射线探伤焊接设备及方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种管板射线探伤焊接设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种管板射线探伤焊接设备，包括机架，机架顶端的两边侧均固定连接有传动板，两个传动板之间安装有输送带结构，输送带结构的顶端抵接有两个置物架结构，置物架结构上放置有管板结构，机架的一侧设有操作结构，机架的另一侧安装有气缸限位结构，气缸限位结构位于对应置物架结构的一侧。

优选的，置物架结构包括底板，底板的一侧开设有若干个定位孔，底板的另一侧固定连接有若干个定位杆，定位杆与定位孔相匹配，底板顶端的两侧均固定连接有置物条，置物条的顶端滑动插接有两个置物块，置物条上安装有两个第一锁紧螺栓，第一锁紧螺栓穿插连接对应的置物块，置物块的顶端滑动连接有两个支撑夹板组，支撑夹板组上安装有第二锁紧螺栓。

优选的，其中一个置物条上的两个支撑夹板组夹持有辅助定位板，辅助定位板上开设有多个管孔。

优选的，管板结构包括管板本体，管板本体的一侧穿插连接有多个换热管，换热管的一端通过对应的管孔穿插辅助定位板，多个换热管的另一端略延伸出管板本体的另一侧。

优选的，操作结构包括安装板，安装板的一侧固定连接外部机械手，安装板的另一侧安装有辊传动带结构，辊传动带结构两端的动辊的一端分别固定连接有焊接结构和探伤结构。

优选的，焊接结构包括焊接主体，焊接主体一侧的边缘固定连接有焊接头，焊接主体一侧的中部固定连接有套管，套管的一端螺纹插接有内杆，内杆的表面对称开设有两个限位槽，内杆的一端套接有涨紧块。

优选的，安装板的另一侧还对称安装有两个限位板，限位板的一端滑动插接有滑动杆，滑动杆的一端固定连接有限位头，限位头的形状为T型，限位头的一端与对应限位槽滑动插接，限位头与焊接头相匹配，限位板上套接有复位弹簧，复位弹簧的一端固定连接安装板，复位弹簧的另一端固定连接限位头。

优选的，探伤结构包括探伤主体，探伤主体一侧的边缘固定连接有接受板，探伤主体一侧的中部固定连接有射线发生头，射线发生头与接受板相匹配。

根据上述的一种管板射线探伤焊接设备的使用方法，该方法包括以下步骤：

S1：将管板结构放到置物架结构上，使管板本体被对应的两个支撑夹板组抵紧，同时将多个换热管插入对应的辅助定位板的管孔；

S2：启动外部机械手，使焊接结构对准待焊接换热管的位置，然后辊传动带结构启动，带动焊接主体转动和探伤主体转动，焊接主体转动带动套管和焊接头转动；

S3：由于内杆的限位槽被限位头插接卡住，因此套管转动时会使内杆移动带动涨紧块伸入换热管中，完成精确定位；

S4：完成定位后，焊接主体反向旋转，使内杆带动涨紧块脱出换热管后，再启动焊接主体，使焊接头进行旋转焊接工作；

S5：焊接完毕后，气缸限位结构启动缩回，同时输送带结构启动，带动置物架结构移动，待一个置物架结构移出指定范围，脱出机架后，气缸限位结构启动延伸，拦截住另一个置物架结构，此时可装上新的置物架结构和管板结构；

S6：输送带结构继续启动，使两个置物架结构复位，然后再次启动外部机械手，进行焊接，此次转动焊接时，探伤主体通过射线发生头发出X射线，照射焊缝，然后被接受板接受，最后同步外部显示屏输出探伤结果。

本发明的技术效果和优点：

本发明适合多个换热管与管板本体进行密集焊接，并设置了可随焊接主体转动而伸缩的涨紧块，在进行定位的同时，确保了涨紧块在焊接时，不会与管板结构焊接到一起；

本发明在探伤时，射线发生头是伸入换热管内，而接受板呈环形在换热管外，因此确保了X射线只穿透待检测的焊缝，避免从换热管外部探测，由于焊缝密集，X射线可能照射多个焊缝的问题，避免了探伤结构受到干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的置物架结构示意图；

图3是本发明的操作结构示意图；

图4是本发明的限位头结构示意图；

图5是本发明的焊接结构示意图；

图6是本发明的探伤结构示意图。

图中：1、机架；2、传动板；3、输送带结构；4、置物架结构；401、底板；402、定位孔；403、定位杆；404、置物条；405、置物块；406、第一锁紧螺栓；407、支撑夹板组；408、第二锁紧螺栓；409、辅助定位板；5、管板结构；501、管板本体；502、换热管；6、操作结构；61、安装板；62、辊传动带结构；63、焊接结构；631、焊接主体；632、焊接头；633、套管；634、内杆；635、限位槽；636、涨紧块；64、探伤结构；641、探伤主体；642、接受板；643、射线发生头；65、限位板；66、滑动杆；67、限位头；68、复位弹簧；7、气缸限位结构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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；

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供了如图1至6所示的一种管板射线探伤焊接设备，包括机架1，机架1顶端的两边侧均固定连接有传动板2，两个传动板2之间安装有输送带结构3，输送带结构3的顶端抵接有两个置物架结构4，置物架结构4上放置有管板结构5，机架1的一侧设有操作结构6，机架1的另一侧安装有气缸限位结构7，气缸限位结构7位于对应置物架结构4的一侧。

本发明使用时，根据需要利用输送带结构3带动置物架结构4沿传动板2移动，气缸限位结构7用于限定置物架结构4的位置，方便置物架结构4定位和更换，并利用操作结构6对置物架结构4上的管板结构5进行焊接和探伤。

参照说明书附图1至2，置物架结构4包括底板401，底板401的一侧开设有若干个定位孔402，底板401的另一侧固定连接有若干个定位杆403，定位杆403与定位孔402相匹配，底板401顶端的两侧均固定连接有置物条404，置物条404的顶端滑动插接有两个置物块405，置物条404上安装有两个第一锁紧螺栓406，第一锁紧螺栓406穿插连接对应的置物块405，置物块405的顶端滑动连接有两个支撑夹板组407，支撑夹板组407上安装有第二锁紧螺栓408，其中一个置物条404上的两个支撑夹板组407夹持有辅助定位板409，辅助定位板409上开设有多个管孔，设置辅助定位板409，帮助固定管板结构5位置，防止过长的换热管502在工作过程中由于移动、焊接等原因晃动，辅助定位板409上的管孔根据换热管502数量针对制作。

本发明设置第一锁紧螺栓406使得可以在任意位置限定对应置物块405位置，进而方便支撑夹板组407抵紧管板本体501，设置第二锁紧螺栓408使得可以控制支撑夹板组407内的间距，方便支撑夹板组407夹紧辅助定位板409，因此本发明的置物架结构4可以对管板结构5进行抵紧或夹持，方便对不同形状的管板结构5进行限位。

参照说明书附图1，管板结构5包括管板本体501，管板本体501的一侧穿插连接有多个换热管502，换热管502的一端通过对应的管孔穿插辅助定位板409，多个换热管502的另一端略延伸出管板本体501的另一侧，如果换热管502两端均有管板本体501，就取下辅助定位板409，辅助定位板409根据需要使用。

参照说明书附图1和3，操作结构6包括安装板61，安装板61的一侧固定连接外部机械手，安装板61的另一侧安装有辊传动带结构62，辊传动带结构62两端的动辊的一端分别固定连接有焊接结构63和探伤结构64，利用辊传动带结构62同时带动焊接结构63和探伤结构64。

参照说明书附图1、3、4和5，焊接结构63包括焊接主体631，焊接主体631一侧的边缘固定连接有焊接头632，焊接主体631一侧的中部固定连接有套管633，套管633的一端螺纹插接有内杆634，内杆634的表面对称开设有两个限位槽635，内杆634的一端套接有涨紧块636，安装板61的另一侧还对称安装有两个限位板65，限位板65的一端滑动插接有滑动杆66，滑动杆66的一端固定连接有限位头67，限位头67的形状为T型，限位头67的一端与对应限位槽635滑动插接，限位头67与焊接头632相匹配，限位板65上套接有复位弹簧68，复位弹簧68的一端固定连接安装板61，复位弹簧68的另一端固定连接限位头67。

本发明在使用时，启动外部机械手，使焊接结构63对准待焊接换热管502的位置，然后辊传动带结构62启动，带动焊接主体631转动，焊接主体631转动带动套管633和焊接头632转动，此时由于限位头67的一端滑动插接在限位槽635中，因此内杆634随着套管633转动逐渐前伸，进而带动涨紧块636伸入换热管502内，进行定位，定位后，辊传动带结构62反向旋转使得内杆634后移，带动涨紧块636脱出换热管502，然后焊接主体631启动，随着焊接主体631的转动利用焊接头632对管板本体501与换热管502连接部分进行焊接；在焊接头632随焊接主体631转动的过程中，焊接头632会依次抵住两个限位头67，使得对应限位头67压缩复位弹簧68，通过滑动杆66往对应限位板65位置移动，从限位槽635中脱出，由于焊接头632在同一时间内只能抵住一个限位头67，因此内杆634始终保持被限定的状态，不会跟随套管633转动；本发明适合多个换热管502与管板本体501进行密集焊接，并设置了可随焊接主体631转动而伸缩的涨紧块636，在进行定位的同时，确保了涨紧块636在焊接时，不会与管板结构5焊接到一起。

参照说明书附图1、3和6，探伤结构64包括探伤主体641，探伤主体641一侧的边缘固定连接有接受板642，接受板642为环形，探伤主体641一侧的中部固定连接有射线发生头643，射线发生头643的一端固定连接有保护块，射线发生头643与接受板642相匹配。

本发明在使用时，辊传动带结构62启动，带动探伤主体641转动，在焊接主体631通过焊接头632进行焊接的同时，探伤主体641也启动，使射线发生头643伸入换热管502内，并通过射线发生头643发出X射线照射焊缝，X射线穿过焊缝后被接受板642接受，最后探伤结果被输出到外部显示屏上，因为本发明的射线发生头643是伸入换热管502内，而接受板642呈环形在换热管502外，因此确保了X射线只穿透待检测的焊缝，避免从换热管502外部探测，由于焊缝密集，X射线可能照射多个焊缝的问题，避免了探伤结构64受到干扰。

根据上述的一种管板射线探伤焊接设备的使用方法，该方法包括以下步骤：

S1：将管板结构5放到置物架结构4上，使管板本体501被对应的两个支撑夹板组407抵紧，同时将多个换热管502插入对应的辅助定位板409的管孔；

S2：启动外部机械手，使焊接结构63对准待焊接换热管502的位置，然后辊传动带结构62启动，带动焊接主体631转动和探伤主体641转动，焊接主体631转动带动套管633和焊接头632转动；

S3：由于内杆634的限位槽635被限位头67插接卡住，因此套管633转动时会使内杆634移动带动涨紧块636伸入换热管502中，完成精确定位；

S4：完成定位后，焊接主体631反向旋转，使内杆634带动涨紧块636脱出换热管502后，再启动焊接主体631，使焊接头632进行旋转焊接工作；

S5：焊接完毕后，气缸限位结构7启动缩回，同时输送带结构3启动，带动置物架结构4移动，待一个置物架结构4移出指定范围，脱出机架1后，气缸限位结构7启动延伸，拦截住另一个置物架结构4，此时可装上新的置物架结构4和管板结构5；

S6：输送带结构3继续启动，使两个置物架结构4复位，然后再次启动外部机械手，进行焊接，此次转动焊接时，探伤主体641通过射线发生头643发出X射线，照射焊缝，然后被接受板642接受，最后同步外部显示屏输出探伤结果。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种管板射线探伤焊接设备，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）顶端的两边侧均固定连接有传动板（2），两个所述传动板（2）之间安装有输送带结构（3），所述输送带结构（3）的顶端抵接有两个置物架结构（4），所述置物架结构（4）上放置有管板结构（5），所述机架（1）的一侧设有操作结构（6），所述机架（1）的另一侧安装有气缸限位结构（7），所述气缸限位结构（7）位于对应置物架结构（4）的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种管板射线探伤焊接设备，其特征在于：所述置物架结构（4）包括底板（401），所述底板（401）的一侧开设有若干个定位孔（402），所述底板（401）的另一侧固定连接有若干个定位杆（403），所述定位杆（403）与定位孔（402）相匹配，所述底板（401）顶端的两侧均固定连接有置物条（404），所述置物条（404）的顶端滑动插接有两个置物块（405），所述置物条（404）上安装有两个第一锁紧螺栓（406），所述第一锁紧螺栓（406）穿插连接对应的置物块（405），所述置物块（405）的顶端滑动连接有两个支撑夹板组（407），所述支撑夹板组（407）上安装有第二锁紧螺栓（408）。

3.根据权利要求2所述的一种管板射线探伤焊接设备，其特征在于：其中一个所述置物条（404）上的两个支撑夹板组（407）夹持有辅助定位板（409），所述辅助定位板（409）上开设有多个管孔。

4.根据权利要求3所述的一种管板射线探伤焊接设备，其特征在于：所述管板结构（5）包括管板本体（501），所述管板本体（501）的一侧穿插连接有多个换热管（502），所述换热管（502）的一端通过对应的管孔穿插辅助定位板（409），多个所述换热管（502）的另一端略延伸出管板本体（501）的另一侧。

5.根据权利要求1所述的一种管板射线探伤焊接设备，其特征在于：所述操作结构（6）包括安装板（61），所述安装板（61）的一侧固定连接外部机械手，所述安装板（61）的另一侧安装有辊传动带结构（62），辊传动带结构（62）两端的动辊的一端分别固定连接有焊接结构（63）和探伤结构（64）。

6.根据权利要求5所述的一种管板射线探伤焊接设备，其特征在于：所述焊接结构（63）包括焊接主体（631），所述焊接主体（631）一侧的边缘固定连接有焊接头（632），所述焊接主体（631）一侧的中部固定连接有套管（633），所述套管（633）的一端螺纹插接有内杆（634），所述内杆（634）的表面对称开设有两个限位槽（635），所述内杆（634）的一端套接有涨紧块（636）。

7.根据权利要求5所述的一种管板射线探伤焊接设备，其特征在于：所述安装板（61）的另一侧还对称安装有两个限位板（65），所述限位板（65）的一端滑动插接有滑动杆（66），所述滑动杆（66）的一端固定连接有限位头（67），所述限位头（67）的形状为T型，所述限位头（67）的一端与对应限位槽（635）滑动插接，所述限位头（67）与焊接头（632）相匹配，所述限位板（65）上套接有复位弹簧（68），所述复位弹簧（68）的一端固定连接安装板（61），所述复位弹簧（68）的另一端固定连接限位头（67）。

8.根据权利要求5所述的一种管板射线探伤焊接设备，其特征在于：所述探伤结构（64）包括探伤主体（641），所述探伤主体（641）一侧的边缘固定连接有接受板（642），所述探伤主体（641）一侧的中部固定连接有射线发生头（643），所述射线发生头（643）与接受板（642）相匹配。

9.根据权利要求1至8所述的一种管板射线探伤焊接设备的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：将管板结构（5）放到置物架结构（4）上，使管板本体（501）被对应的两个支撑夹板组（407）抵紧，同时将多个换热管（502）插入对应的辅助定位板（409）的管孔；

S2：启动外部机械手，使焊接结构（63）对准待焊接换热管（502）的位置，然后辊传动带结构（62）启动，带动焊接主体（631）转动和探伤主体（641）转动，焊接主体（631）转动带动套管（633）和焊接头（632）转动；

S3：由于内杆（634）的限位槽（635）被限位头（67）插接卡住，因此套管（633）转动时会使内杆（634）移动带动涨紧块（636）伸入换热管（502）中，完成精确定位；

S4：完成定位后，焊接主体（631）反向旋转，使内杆（634）带动涨紧块（636）脱出换热管（502）后，再启动焊接主体（631），使焊接头（632）进行旋转焊接工作；

S5：焊接完毕后，气缸限位结构（7）启动缩回，同时输送带结构（3）启动，带动置物架结构（4）移动，待一个置物架结构（4）移出指定范围，脱出机架（1）后，气缸限位结构（7）启动延伸，拦截住另一个置物架结构（4），此时可装上新的置物架结构（4）和管板结构（5）；

S6：输送带结构（3）继续启动，使两个置物架结构（4）复位，然后再次启动外部机械手，进行焊接，此次转动焊接时，探伤主体（641）通过射线发生头（643）发出X射线，照射焊缝，然后被接受板（642）接受，最后同步外部显示屏输出探伤结果。

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