CN117600617A - 一种隧道施工用钢管焊接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种隧道施工用钢管焊接装置及方法，该装置的壳体的上部设置有扇形板，扇形板的上端铰接于壳体的上部，扇形板的中心竖直设置有长条孔，扇形板的下端面设置有多个上齿牙；驱动盘设置于扇形板和壳体之间，驱动盘的转轴连接于驱动组件的输出轴，驱动盘表面的下端设置有驱动杆，驱动杆伸入长条孔内；壳体的下部设置有弧形底座，摆动板滑动设置于弧形底座的上端面上，摆动板的上端面设置有多个下齿牙，上齿牙和下齿牙啮合；弧形底座的表面滑动安装有摆动座，摆动座的上端和摆动板连接，摆动座上安装有焊枪。本申请解决了现有技术中隧道施工用钢管焊接量比较大时，以高焊接质量进行焊接存在焊接效率较低的问题。

Description

一种隧道施工用钢管焊接装置及方法

技术领域

本申请属于焊接技术领域，具体涉及一种隧道施工用钢管焊接装置及方法。

背景技术

隧道属于地下结构物，隧道施工方法和技术形成与发展和地下结构物的特点有关。随着隧道的普遍运用，隧道施工用钢管的用量越来越多，因此需要对钢管进行焊接，以满足不同的使用需求。钢管焊接过程中，两根钢管的对接比较困难，对接时两根钢管之间的角度、距离等都是影响焊接的因素，对接状态调整不好则会直接影响焊缝的质量。同时人工焊接时，需要采用摇把焊接的操作方式，来保证焊缝的质量。但摇把焊接对于工作人员的焊接水平要求比较高，对于普通水平的焊接人员则难以达到设定要求的焊接质量。特别是隧道施工用钢管焊接量比较大时，焊接效率较低，进而难以满足实际使用需求。

发明内容

本申请实施例通过提供一种隧道施工用钢管焊接装置及方法，解决了现有技术中隧道施工用钢管焊接量比较大时，以高焊接质量进行焊接存在焊接效率较低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种隧道施工用钢管焊接装置，包括壳体、扇形板、驱动盘、驱动组件、弧形底座、摆动板、摆动座以及焊枪；

所述壳体的一侧设置有把手，所述把手上设置有所述焊枪和所述驱动组件的开关；所述壳体的上部设置有所述扇形板，所述扇形板的上端铰接于所述壳体的上部，所述扇形板的中心竖直设置有长条孔，所述扇形板的下端面设置有多个上齿牙；

所述驱动盘设置于所述扇形板和所述壳体之间，所述驱动盘转动安装，所述驱动盘的转轴连接于所述驱动组件的输出轴，所述驱动盘表面的下端设置有驱动杆，所述驱动杆伸入所述长条孔内；

所述壳体的下部设置有所述弧形底座，所述摆动板滑动设置于所述弧形底座的上端面上，所述摆动板、所述弧形底座的上端面以及所述扇形板的下端面的弧度一致，所述摆动板的上端面设置有多个下齿牙，所述上齿牙和所述下齿牙啮合；

所述弧形底座的表面滑动安装有所述摆动座，所述摆动座的上端和所述摆动板连接，所述摆动座上安装有所述焊枪。

在一种可能的实现方式中，还包括焊丝给进组件，所述焊丝给进组件包括给进壳、给进摩擦轮、给进齿轮、引导管以及焊接丝；

所述给进壳倾斜安装于所述壳体内，所述给进壳内的两侧转动设置有所述给进摩擦轮，所述给进摩擦轮上同轴设置有所述给进齿轮，两侧的所述给进齿轮啮合，所述给进壳上设置有所述引导管，所述焊接丝穿过所述引导管以及两侧的所述给进摩擦轮之间的空间，所述焊接丝的下端靠近所述焊枪的钨极，所述给进摩擦轮和所述焊接丝侧壁抵接。

在一种可能的实现方式中，所述驱动组件包括从动锥齿轮、主动锥齿轮、电机、主动齿轮、从动齿轮以及减速齿轮组；

所述给进摩擦轮的转轴伸出所述给进壳后连接于所述从动锥齿轮的转轴，所述从动锥齿轮和所述主动锥齿轮啮合；

所述电机设置于所述壳体上，所述电机的输出轴上设置有所述主动齿轮，所述主动齿轮和所述驱动盘的输出轴上的所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮通过所述减速齿轮组和所述主动锥齿轮啮合；

所述从动锥齿轮、所述主动锥齿轮、所述主动齿轮、所述从动齿轮以及所述减速齿轮组均设置于所述壳体内。

在一种可能的实现方式中，还包括限位组件，所述限位组件包括固定环、伸缩臂、调节座、活动环、旋转筒以及调节杆；

所述固定环通过所述伸缩臂安装于所述调节座上，所述活动环同轴且转动安装于所述固定环上，所述旋转筒固定安装于所述活动环的一侧，所述旋转筒内滑动设置有所述调节杆，所述调节杆的端部连接于所述壳体；

所述活动环和所述固定环之间存在设定大小的阻尼力，所述旋转筒和所述调节杆之间存在设定大小的阻尼力。

在一种可能的实现方式中，所述固定环和所述伸缩臂可拆卸安装，所述伸缩臂上可拆卸有间隙定位板。

在一种可能的实现方式中，还包括第一钢管固定座、第二钢管固定座以及弧形滑轨；

所述第一钢管固定座上设置有第一夹紧组件，所述第一夹紧组件沿所述第一钢管固定座的长度方向滑动安装；

所述第二钢管固定座滑动设置于所述弧形滑轨上，所述第二钢管固定座上设置有第二夹紧组件，所述第二夹紧组件沿所述第二钢管固定座的长度方向滑动安装。

本发明实施例提供了一种隧道施工用钢管焊接方法，包括上述的隧道施工用钢管焊接装置，包括以下步骤：

将两个钢管固定安装，使两个钢管的对接端对齐；

工作人员一手扶稳壳体，另一手握紧壳体的把手，将焊枪对准两个钢管的对接缝，然后按压开关；

驱动组件启动，驱动组件带动驱动盘转动，驱动盘带动驱动杆做圆周运动，驱动杆带动扇形板绕其转轴摆动，驱动杆在长条孔内做直线往复运动；

由于扇形板的上齿牙和摆动板的下齿牙啮合，进而带动摆动板摆动，摆动板通过摆动座带动焊枪摆动，从而实现摇把焊接的操作方式；

焊枪工作时，工作人员沿两个钢管的对接缝移动壳体，工作人员控制焊枪和对接缝的间距。

在一种可能的实现方式中，驱动组件的电机通过主动齿轮和从动齿轮带动驱动盘转动，从动齿轮通过减速齿轮组带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮带动从动锥齿轮转动，从动锥齿轮通过给进齿轮带动两侧的给进摩擦轮转动，给进摩擦轮转动时，将焊接丝以设定速度向焊枪的钨极移动。

在一种可能的实现方式中，将其中一个钢管穿过活动环，然后调整两个钢管使其对接端对齐；

调整活动环，使活动环和钢管对接缝同轴设置；

工作人员沿两个钢管的对接缝移动壳体时，活动环和固定环以及旋转筒和调节杆辅助工作人员移动壳体。

在一种可能的实现方式中，调节第二钢管固定座在弧形滑轨上的位置，使第一钢管固定座和第二钢管固定座呈设定大小的夹角；

将两个钢管通过夹紧组件安装于钢管固定座上；调节两个钢管的位置使两个钢管的对接端对齐，然后通过夹紧组件将钢管夹紧；

滑动第二夹紧组件，将钢管穿过活动环，将间隙定位板安装于伸缩臂上，调整调节座的位置，使间隙定位板夹持于两个钢管的对接端之间；

两个钢管的对接端间隙为间隙定位板的厚度，然后将间隙定位板拆除，将固定环安装于伸缩臂上，调节伸缩臂长度，使焊枪对准两个钢管的对接缝，然后进行焊接操作。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供了一种隧道施工用钢管焊接装置及方法，该装置在使用时，工作人员通过把手上的开关控制焊枪和驱动组件启闭。驱动组件通过驱动盘带动扇形板摆动，扇形板通过摆动板带动摆动座摆动，进而使焊枪摆动，焊枪摆动能够实现摇把焊接的操作方式。弧形底座的表面设置有弧形轨道，摆动座滑动安装于弧形轨道上。焊枪摆动时，焊枪的后端摆动范围大于其钨极的摆动范围，这样的摆动方式能够更加接近实际的摆动动作。焊枪的摆动幅度根据扇形板摆动幅度进行调节，即通过驱动盘的直径控制扇形板的摆动幅度。通过驱动盘实现扇形板的摆动动作，能够使焊枪摆动至弧形底座两侧的速度小于焊枪位于其中间位的速度，从而进一步模拟实际的摆动动作，进而提高焊缝的质量。焊枪的钨极为弧形运动方式，焊枪的钨极运动时的弧度根据摆动板的弧度进行调节，从而进一步适配不同的焊接需求。通过设置焊枪摆动的机构，能够在工作人员控制焊枪时，只需控制焊枪和对接缝的间距以及焊枪的移动速度和方向，从而降低焊枪的操作难度，对于普通水平的焊接人员也能达到设定要求的焊接质量，从而在隧道施工用钢管焊接量比较大时，也能够保证焊接效率，进而满足钢管的使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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是本申请中记载的一些实施例，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为本发明实施例提供的扇形板、摆动板和焊枪的装配示意图。

图2为本发明实施例提供的壳体内部的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的焊丝给进组件的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的限位组件的主视图。

图5为本发明实施例提供的限位组件的侧视图。

图6为本发明实施例提供的焊枪摆动后的状态示意图。

图7为本发明实施例提供的间隙定位板的使用状态示意图。

图8为本发明实施例提供的隧道施工用钢管焊接装置的使用状态示意图。

附图标记：1-壳体；2-把手；3-焊枪；4-扇形板；5-长条孔；6-上齿牙；7-驱动盘；8-驱动杆；9-弧形底座；10-摆动板；11-下齿牙；12-摆动座；13-给进壳；14-给进摩擦轮；15-给进齿轮；16-引导管；17-焊接丝；18-从动锥齿轮；19-主动锥齿轮；20-电机；21-主动齿轮；22-从动齿轮；23-减速齿轮组；24-固定环；25-伸缩臂；26-调节座；27-活动环；28-旋转筒；29-调节杆；30-间隙定位板；31-第一钢管固定座；32-第二钢管固定座；33-弧形滑轨；34-第一夹紧组件；35-第二夹紧组件。

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实施例和简化描述，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

如图1至图8所示，本发明实施例提供的隧道施工用钢管焊接装置，包括壳体1、扇形板4、驱动盘7、驱动组件、弧形底座9、摆动板10、摆动座12以及焊枪3。

壳体1的一侧设置有把手2，把手2上设置有焊枪3和驱动组件的开关。壳体1的上部设置有扇形板4，扇形板4的上端铰接于壳体1的上部，扇形板4的中心竖直设置有长条孔5，扇形板4的下端面设置有多个上齿牙6。

驱动盘7设置于扇形板4和壳体1之间，驱动盘7转动安装，驱动盘7的转轴连接于驱动组件的输出轴，驱动盘7表面的下端设置有驱动杆8，驱动杆8伸入长条孔5内。

壳体1的下部设置有弧形底座9，摆动板10滑动设置于弧形底座9的上端面上，摆动板10、弧形底座9的上端面以及扇形板4的下端面的弧度一致，摆动板10的上端面设置有多个下齿牙11，上齿牙6和下齿牙11啮合。

弧形底座9的表面滑动安装有摆动座12，摆动座12的上端和摆动板10连接，摆动座12上安装有焊枪3。

需要说明的是，工作人员通过把手2上的开关控制焊枪3和驱动组件启闭。驱动组件通过驱动盘7带动扇形板4摆动，扇形板4通过摆动板10带动摆动座12摆动，进而使焊枪3摆动，焊枪3摆动能够实现摇把焊接的操作方式。弧形底座9的表面设置有弧形轨道，摆动座12滑动安装于弧形轨道上。焊枪3摆动时，焊枪3的后端摆动范围大于其钨极的摆动范围，这样的摆动方式能够更加接近实际的手动摆动动作。焊枪3的摆动幅度根据扇形板4摆动幅度进行调节，即通过驱动盘7的直径控制扇形板4的摆动幅度。通过驱动盘7实现扇形板4的摆动动作，能够使焊枪3摆动至弧形底座9两侧的速度小于焊枪3位于其中间位的速度，从而进一步模拟实际的摆动动作，进而提高焊缝的质量。焊枪3的钨极为弧形运动方式，焊枪3的钨极运动时的弧度根据摆动板10的弧度进行调节，从而进一步适配不同的焊接需求。

本实施例中，还包括焊丝给进组件，焊丝给进组件包括给进壳13、给进摩擦轮14、给进齿轮15、引导管16以及焊接丝17。

给进壳13倾斜安装于壳体1内，给进壳13内的两侧转动设置有给进摩擦轮14，给进摩擦轮14上同轴设置有给进齿轮15，两侧的给进齿轮15啮合，给进壳13上设置有引导管16，焊接丝17穿过引导管16以及两侧的给进摩擦轮14之间的空间，焊接丝17的下端靠近焊枪3的钨极，给进摩擦轮14和焊接丝17侧壁抵接。

需要说明的是，两侧的给进摩擦轮14通过给进齿轮15同步转动，给进摩擦轮14转动时能够实现焊接丝17的推送动作。焊接丝17位于焊枪3移动方向的前部。引导管16用于引导焊接丝17的移动方向，保证自动送丝的效果。

本实施例中，驱动组件包括从动锥齿轮18、主动锥齿轮19、电机20、主动齿轮21、从动齿轮22以及减速齿轮组23。

给进摩擦轮14的转轴伸出给进壳13后连接于从动锥齿轮18的转轴，从动锥齿轮18和主动锥齿轮19啮合。

电机20设置于壳体1上，电机20的输出轴上设置有主动齿轮21，主动齿轮21和驱动盘7的输出轴上的从动齿轮22啮合，从动齿轮22通过减速齿轮组23和主动锥齿轮19啮合。

从动锥齿轮18、主动锥齿轮19、主动齿轮21、从动齿轮22以及减速齿轮组23均设置于壳体1内。从动锥齿轮18和主动锥齿轮19起到换向的作用，驱动组件的部件的布置形式如图所示。

需要说明的是，减速齿轮组23起到减速的作用，减速齿轮组23的减速比根据实际的送丝速度的需求进行设定。

本实施例中，还包括限位组件，限位组件包括固定环24、伸缩臂25、调节座26、活动环27、旋转筒28以及调节杆29。

固定环24通过伸缩臂25安装于调节座26上，活动环27同轴且转动安装于固定环24上，旋转筒28固定安装于活动环27的一侧，旋转筒28内滑动设置有调节杆29，调节杆29的端部连接于壳体1。

活动环27和固定环24之间存在设定大小的阻尼力，旋转筒28和调节杆29之间存在设定大小的阻尼力。

需要说明的是，限位组件能够对壳体1的移动方向进行限制，从而提高焊枪3的可操作性。阻尼力能够平衡一定的壳体1的重量，从而降低操作焊枪3时所需要提供的支撑力，以降低工作人员的劳动强度。

本实施例中，固定环24和伸缩臂25可拆卸安装，伸缩臂25上可拆卸有间隙定位板30。

需要说明的是，间隙定位板30用于调整两个钢管对接缝的间隙，间隙定位板30为刚性薄板，固定环24和间隙定位板30与伸缩臂25可拆卸连接，因此便于后期的定位和功能转换。

本实施例中，还包括第一钢管固定座31、第二钢管固定座32以及弧形滑轨33。

第一钢管固定座31上设置有第一夹紧组件34，第一夹紧组件34沿第一钢管固定座31的长度方向滑动安装。

第二钢管固定座32滑动设置于弧形滑轨33上，第二钢管固定座32上设置有第二夹紧组件35，第二夹紧组件35沿第二钢管固定座32的长度方向滑动安装。

需要说明的是，第二钢管固定座32滑动设置于弧形滑轨33上，因此第一钢管固定座31和第二钢管固定座32之间的夹角可调，从而适应两个钢管夹角小于180°的情况。第一钢管固定座31能够调节垂直于其延伸方向的位置，从而适应多种管径的固定和对准工作，实现较好的对接效果。

如图1至图8所示，本发明实施例提供的一种隧道施工用钢管焊接方法，包括上述的隧道施工用钢管焊接装置，包括以下步骤：

将两个钢管固定安装，使两个钢管的对接端对齐。

工作人员一手扶稳壳体1，另一手握紧壳体1的把手2，将焊枪3对准两个钢管的对接缝，然后按压开关。

驱动组件启动，驱动组件带动驱动盘7转动，驱动盘7带动驱动杆8做圆周运动，驱动杆8带动扇形板4绕其转轴摆动，驱动杆8在长条孔5内做直线往复运动。

由于扇形板4的上齿牙6和摆动板10的下齿牙11啮合，进而带动摆动板10摆动，摆动板10通过摆动座12带动焊枪3左右摆动，从而实现摇把焊接的操作方式。

焊枪3工作时，工作人员沿两个钢管的对接缝移动壳体1，工作人员控制焊枪3和对接缝的间距。

需要说明的是，通过设置焊枪3摆动的机构，能够在工作人员控制焊枪3时，只需控制焊枪3和对接缝的间距以及焊枪3的移动速度和方向，从而降低焊枪3的操作难度，对于普通水平的焊接人员也能达到设定要求的焊接质量，从而在隧道施工用钢管焊接量比较大时，也能够保证焊接效率，进而满足钢管的使用需求。

本实施例也可相对同步转动两个钢管，进而无需沿焊缝移动焊枪3，从而进一步降低焊枪3的操作难度。

本实施例中，驱动组件的电机20通过主动齿轮21和从动齿轮22带动驱动盘7转动，从动齿轮22通过减速齿轮组23带动主动锥齿轮19转动，主动锥齿轮19带动从动锥齿轮18转动，从动锥齿轮18通过给进齿轮15带动两侧的给进摩擦轮14转动，给进摩擦轮14转动时，将焊接丝17以设定速度向焊枪3的钨极移动。

需要说明的是，驱动组件最终实现焊枪3的摆动动作和焊接丝17的推送动作，两个动作相互关联，焊接丝17推送速度根据焊枪3的焊接丝17实际使用需求进行设定。

本实施例中，还包括步骤：

将其中一个钢管穿过活动环27，然后调整两个钢管使其对接端对齐。

调整活动环27，使活动环27和钢管对接缝同轴设置。

工作人员沿两个钢管的对接缝移动壳体1时，活动环27和固定环24以及旋转筒28和调节杆29辅助工作人员移动壳体1。

需要说明的是，两个钢管完成焊接时，焊枪3完成一次环形运动，因此通过设置活动环27和固定环24，能够保证焊枪3沿焊缝的轨迹进行环形运动，活动环27和固定环24配合辅助工作人员以环形轨迹移动焊枪3，进而无需调整焊枪3垂直于焊缝方向的位置。

当两个钢管的对接面为圆形时，使两个钢管的对接面的圆心和固定环24同心，进而无需调节焊枪3和焊缝的距离，整体转动焊枪3及其安装结构即可。当两个钢管的对接面为椭圆或者异形时，通过移动焊枪3，使调节杆29在旋转筒28内滑动，进而辅助工作人员以垂直于焊缝的移动轨迹调节焊枪3和焊缝的距离，进而降低操作难度，提高焊接效率。

本实施例中，还包括步骤：调节第二钢管固定座32在弧形滑轨33上的位置，使第一钢管固定座31和第二钢管固定座32呈设定大小的夹角。

将两个钢管通过夹紧组件安装于钢管固定座上。调节两个钢管的位置使两个钢管的对接端对齐，然后通过夹紧组件将钢管夹紧。

滑动第二夹紧组件35，将钢管穿过活动环27，间隙定位板30安装于伸缩臂25上，调整调节座26的位置，使间隙定位板30夹持于两个钢管的对接端之间。

两个钢管的对接端间隙为间隙定位板30的厚度，然后将间隙定位板30拆除，将固定环24安装于伸缩臂25上，调节伸缩臂25长度，使焊枪3对准两个钢管的对接缝，然后进行焊接操作。

本实施例中，间隙定位板30为圆板，圆板的直径等于固定环24的直径。间隙定位板30表面设置有环形的刻度，当间隙定位板30夹持于两个钢管的对接端之间时，便于将间隙定位板30的圆心和两个钢管的对接面的中心重合，进而便于后期固定环24的定位。这样的结构设置适用于两个钢管的对接面为圆形的情况。

需要说明的是，将两个钢管的对接端对齐，并通过夹紧组件将钢管夹紧。然后滑动第二夹紧组件35，使两个钢管分离，再使间隙定位板30夹持于两个钢管的对接端之间，这样不仅能够保证两个钢管的对接端保持设定距离，还能够保证两个钢管的焊接面处于对正状态。

调节间隙定位板30位置时，调节座26的位置发生改变，间隙定位板30调好后再将调节座26的位置进行固定。然后再拆除间隙定位板30，此时两个钢管的对接端保持设定距离，将固定环24安装于伸缩臂25上，由于间隙定位板30垂直于固定环24轴线，因此间隙定位板30能够起到对固定环24定位的作用。因此将固定环24安装于伸缩臂25上时，固定环24的轴线垂直于两个钢管的对接面，从而起到快速调节固定环24位置的作用。本发明能够快速调节两根钢管的对接状态，保证对接时两根钢管之间的角度、距离，从而保证焊缝的质量。

本实施例中，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。

Claims (10)

1.一种隧道施工用钢管焊接装置，其特征在于：包括壳体（1）、扇形板（4）、驱动盘（7）、驱动组件、弧形底座（9）、摆动板（10）、摆动座（12）以及焊枪（3）；

所述壳体（1）的一侧设置有把手（2），所述把手（2）上设置有所述焊枪（3）和所述驱动组件的开关；所述壳体（1）的上部设置有所述扇形板（4），所述扇形板（4）的上端铰接于所述壳体（1）的上部，所述扇形板（4）的中心竖直设置有长条孔（5），所述扇形板（4）的下端面设置有多个上齿牙（6）；

所述驱动盘（7）设置于所述扇形板（4）和所述壳体（1）之间，所述驱动盘（7）转动安装，所述驱动盘（7）的转轴连接于所述驱动组件的输出轴，所述驱动盘（7）表面的下端设置有驱动杆（8），所述驱动杆（8）伸入所述长条孔（5）内；

所述壳体（1）的下部设置有所述弧形底座（9），所述摆动板（10）滑动设置于所述弧形底座（9）的上端面上，所述摆动板（10）、所述弧形底座（9）的上端面以及所述扇形板（4）的下端面的弧度一致，所述摆动板（10）的上端面设置有多个下齿牙（11），所述上齿牙（6）和所述下齿牙（11）啮合；

所述弧形底座（9）的表面滑动安装有所述摆动座（12），所述摆动座（12）的上端和所述摆动板（10）连接，所述摆动座（12）上安装有所述焊枪（3）。

2.根据权利要求1所述的隧道施工用钢管焊接装置，其特征在于：还包括焊丝给进组件，所述焊丝给进组件包括给进壳（13）、给进摩擦轮（14）、给进齿轮（15）、引导管（16）以及焊接丝（17）；

所述给进壳（13）倾斜安装于所述壳体（1）内，所述给进壳（13）内的两侧转动设置有所述给进摩擦轮（14），所述给进摩擦轮（14）上同轴设置有所述给进齿轮（15），两侧的所述给进齿轮（15）啮合，所述给进壳（13）上设置有所述引导管（16），所述焊接丝（17）穿过所述引导管（16）以及两侧的所述给进摩擦轮（14）之间的空间，所述焊接丝（17）的下端靠近所述焊枪（3）的钨极，所述给进摩擦轮（14）和所述焊接丝（17）侧壁抵接。

3.根据权利要求2所述的隧道施工用钢管焊接装置，其特征在于：所述驱动组件包括从动锥齿轮（18）、主动锥齿轮（19）、电机（20）、主动齿轮（21）、从动齿轮（22）以及减速齿轮组（23）；

所述给进摩擦轮（14）的转轴伸出所述给进壳（13）后连接于所述从动锥齿轮（18）的转轴，所述从动锥齿轮（18）和所述主动锥齿轮（19）啮合；

所述电机（20）设置于所述壳体（1）上，所述电机（20）的输出轴上设置有所述主动齿轮（21），所述主动齿轮（21）和所述驱动盘（7）的输出轴上的所述从动齿轮（22）啮合，所述从动齿轮（22）通过所述减速齿轮组（23）和所述主动锥齿轮（19）啮合；

所述从动锥齿轮（18）、所述主动锥齿轮（19）、所述主动齿轮（21）、所述从动齿轮（22）以及所述减速齿轮组（23）均设置于所述壳体（1）内。

4.根据权利要求1所述的隧道施工用钢管焊接装置，其特征在于：还包括限位组件，所述限位组件包括固定环（24）、伸缩臂（25）、调节座（26）、活动环（27）、旋转筒（28）以及调节杆（29）；

所述固定环（24）通过所述伸缩臂（25）安装于所述调节座（26）上，所述活动环（27）同轴且转动安装于所述固定环（24）上，所述旋转筒（28）固定安装于所述活动环（27）的一侧，所述旋转筒（28）内滑动设置有所述调节杆（29），所述调节杆（29）的端部连接于所述壳体（1）；

所述活动环（27）和所述固定环（24）之间存在设定大小的阻尼力，所述旋转筒（28）和所述调节杆（29）之间存在设定大小的阻尼力。

5.根据权利要求4所述的隧道施工用钢管焊接装置，其特征在于：所述固定环（24）和所述伸缩臂（25）可拆卸安装，所述伸缩臂（25）上可拆卸有间隙定位板（30）。

6.根据权利要求1所述的隧道施工用钢管焊接装置，其特征在于：还包括第一钢管固定座（31）、第二钢管固定座（32）以及弧形滑轨（33）；

所述第一钢管固定座（31）上设置有第一夹紧组件（34），所述第一夹紧组件（34）沿所述第一钢管固定座（31）的长度方向滑动安装；

所述第二钢管固定座（32）滑动设置于所述弧形滑轨（33）上，所述第二钢管固定座（32）上设置有第二夹紧组件（35），所述第二夹紧组件（35）沿所述第二钢管固定座（32）的长度方向滑动安装。

7.一种隧道施工用钢管焊接方法，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的隧道施工用钢管焊接装置，包括以下步骤：

将两个钢管固定安装，使两个钢管的对接端对齐；

工作人员一手扶稳壳体（1），另一手握紧壳体（1）的把手（2），将焊枪（3）对准两个钢管的对接缝，然后按压开关；

驱动组件启动，驱动组件带动驱动盘（7）转动，驱动盘（7）带动驱动杆（8）做圆周运动，驱动杆（8）带动扇形板（4）绕其转轴摆动，驱动杆（8）在长条孔（5）内做直线往复运动；

由于扇形板（4）的上齿牙（6）和摆动板（10）的下齿牙（11）啮合，进而带动摆动板（10）摆动，摆动板（10）通过摆动座（12）带动焊枪（3）摆动，从而实现摇把焊接的操作方式；

焊枪（3）工作时，工作人员沿两个钢管的对接缝移动壳体（1），工作人员控制焊枪（3）和对接缝的间距。

8.根据权利要求7所述的隧道施工用钢管焊接方法，其特征在于：驱动组件的电机（20）通过主动齿轮（21）和从动齿轮（22）带动驱动盘（7）转动，从动齿轮（22）通过减速齿轮组（23）带动主动锥齿轮（19）转动，主动锥齿轮（19）带动从动锥齿轮（18）转动，从动锥齿轮（18）通过给进齿轮（15）带动两侧的给进摩擦轮（14）转动，给进摩擦轮（14）转动时，将焊接丝（17）以设定速度向焊枪（3）的钨极移动。

9.根据权利要求7所述的隧道施工用钢管焊接方法，其特征在于，还包括步骤：

将其中一个钢管穿过活动环（27），然后调整两个钢管使其对接端对齐；

调整活动环（27），使活动环（27）和钢管对接缝同轴设置；

工作人员沿两个钢管的对接缝移动壳体（1）时，活动环（27）和固定环（24）以及旋转筒（28）和调节杆（29）辅助工作人员移动壳体（1）。

10.根据权利要求9所述的隧道施工用钢管焊接方法，其特征在于，还包括步骤：调节第二钢管固定座（32）在弧形滑轨（33）上的位置，使第一钢管固定座（31）和第二钢管固定座（32）呈设定大小的夹角；

将两个钢管通过夹紧组件安装于钢管固定座上；调节两个钢管的位置使两个钢管的对接端对齐，然后通过夹紧组件将钢管夹紧；

滑动第二夹紧组件（35），将钢管穿过活动环（27），将间隙定位板（30）安装于伸缩臂（25）上，调整调节座（26）的位置，使间隙定位板（30）夹持于两个钢管的对接端之间；

两个钢管的对接端间隙为间隙定位板（30）的厚度，然后将间隙定位板（30）拆除，将固定环（24）安装于伸缩臂（25）上，调节伸缩臂（25）长度，使焊枪（3）对准两个钢管的对接缝，然后进行焊接操作。