CN118455683A - 一种高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置 - Google Patents

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CN118455683A CN202410749112.0A CN202410749112A CN118455683A CN 118455683 A CN118455683 A CN 118455683A CN 202410749112 A CN202410749112 A CN 202410749112A CN 118455683 A CN118455683 A CN 118455683A
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刘政平
霍锐
施建辉
张大勇
张钱松
安达奇
吴毅凡
苗闯
杨佳
吕一仕
赵雪
刘文清
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Yangjiang Nuclear Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,包括外接电源的移动单元、送丝单元、调位单元、至少一个监控单元、焊接组件、用于支撑电缆的支撑组件及若干冷水管路,送丝单元、调位单元和支撑组件集成于移动单元上,焊接组件与调位单元固定连接以实现焊接组件的位置调节,监控单元与调位单元连接并与焊接组件相对;冷水管路分别设于移动单元、调位单元和监控单元上。通过冷水管路能够及时将封闭空间中焊前热处理和焊接过程中产生的热量吸收,避免因热量积聚导致空间温度过高,最终使本发明的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置能够胜任高温环境中的管道内壁的自动焊接工作。

Description

一种高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,尤其涉及一种高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置。
背景技术
焊接技术作为核电建造的关键技术之一,不仅关系到核电站建造的质量和安全,而且明显影响着核电站建造的进度与周期。核电站安装中涉及的焊接工作主要为管道、水池和储罐的焊接,尤其是核电主管道,高压主蒸汽管道等,由于技术要求高、工作量大而成为关注的重点。
目前,国内核电厂施工采用的主要焊接方法仍沿袭上世纪60年代手工焊条电弧焊和钨极氩弧焊,少部分使用了自动焊技术,传统手工焊工艺和基于手工焊的工机具及施工逻辑在核电建设新形势下遇到难以满足三代核电工期及质量需求、难以满足三代核电对焊接热输入控制需求及手工焊工资源短缺等重大挑战,因此开发自动焊接设备及工艺已成为核电科研人员研究的焦点。
自动化焊接技术是指采用先进的焊接设备、预先开发的自动焊工艺以及预先设置好的操作程序,设备自行进行焊接,对焊工的技能要求较低,基本上不需要人工干预,具有焊接效率高、人工需求量少、操作技能要求低的特点。通常情况下,在对核电厂大管道环内壁环焊缝焊接之前为保证焊缝质量,需要对焊缝进行焊接热处理,并且在焊接过程中会产生大量的热量,当管道位于封闭或者空气不流通空间中时,焊接热处理产生的热量和焊接产生的热量会因无法及时排出导致施工区域温度极高,这会极大的降低自动焊机的焊接稳定性。目前自动焊接技术已经获得一定程度的发展,但现有的设备往往只适用于开阔空间中的管道焊接,无法直接应用高温环境中,因此不能对核电厂大管道内壁环焊缝进行焊接。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,包括外接电源的移动单元、送丝单元、调位单元、至少一个监控单元、焊接组件、用于支撑电缆的支撑组件及若干冷水管路,所述送丝单元、所述调位单元和所述支撑组件集成于所述移动单元上,所述焊接组件与所述调位单元固定连接以实现所述焊接组件的位置调节,所述监控单元与所述调位单元连接并与所述焊接组件相对;
所述冷水管路分别设于所述移动单元、所述调位单元和所述监控单元上。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述调位单元包括前后调节组件、上下调节组件和微调组件,所述前后调节组件分别与所述移动单元和所述上下调节组件连接,所述微调组件与所述上下调节组件连接,所述前后调节组件、所述上下调节组件、所述微调组件中至少一个设有冷水管路;
所述焊接组件包括焊枪和传送焊丝的送丝件,所述焊枪与所述上下调节组件连接,所述送丝件与所述微调组件连接。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述上下调节组件包括第一驱动件、前置件、后置件、调节齿条和调节齿轮,所述第一驱动件与所述后置件固定连接,且所述第一驱动件的驱动轴与所述调节齿轮连接;所述前置件与所述后置件沿预设方向滑动连接,并与所述调节齿条固定连接,所述调节齿条的啮齿沿所述预设方向延伸并与所述调节齿轮啮合;
所述后置件与所述前后调节组件连接,所述后置件的内部设有连续的第一冷水管路,所述第一冷水管路围绕所述第一驱动件设置。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述微调组件包括上下微调组件和角度调节组件,其中,所述上下微调组件包括安装壳、第二驱动件、蜗杆、蜗轮和螺杆,所述安装壳与所述上下调节组件连接,并与所述焊枪连接;所述第二驱动件安装在所述安装壳上,且所述第二驱动件的驱动轴与所述蜗杆连接,所述蜗杆与所述蜗轮啮合,所述螺杆与所述蜗轮螺接;
所述角度调节组件包括第三驱动件、转动杆、第一齿轮和第二齿轮,所述第三驱动件安装在所述安装壳内,且所述第三驱动件的驱动轴与所述第一齿轮连接,所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合;所述转动杆分别与所述螺杆转动连接、与所述第二齿轮连接、以及与所述送丝件连接。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述监控单元包括相机和相机架,所述相机架与所述调位单元连接,并套接在所述相机上;
所述相机架内部设有连续的第二冷水管路,所述第二冷水管路围绕所述相机设置。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置还包括可拆卸安装在管道的内壁的行走轨道,所述移动单元安装在所述行走轨道上并自动移动。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述移动单元包括壳体、移动组件、驱动组件和夹持组件,所述驱动组件安装在所述壳体内部,并与所述移动组件连接,所述移动组件伸出所述壳体外部并与所述行走轨道啮合,所述夹持组件与所述移动组件伸缩连接并松开或夹紧所述行走轨道;
所述夹紧组件沿所述移动组件轴向收缩并与所述行走轨道抵接,且部分所述夹紧组件与所述壳体定位锁紧为夹紧状态;所述夹紧组件沿所述移动组件轴向伸展,且部分所述夹紧组件与所述壳体远离为松开状态;
所述壳体内部设有连续的第三冷水管路,所述第三冷水管路围绕所述驱动组件设置。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述行走轨道包括轨道本体、行走齿条及若干固定件,若干所述固定件将所述轨道本体可拆卸安装在所述管道内壁上,所述行走齿条固定安装在所述轨道本体上;
所述移动组件包括行走齿轮和支撑光轮,所述行走齿轮与所述驱动组件连接,并与所述行走齿条啮合,所述支撑光轮与所述行走轨道滑动抵接。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述夹持组件包括旋转轴、连杆、压杆、偏心块、L型压板、滚轮、第一锥轮、第二锥轮和第一弹性件,所述旋转轴的第一端与所述连杆固定连接,所述旋转轴的第二端与所述偏心块的第一侧固定连接,所述偏心块的第二侧与所述滚轮转动连接,所述压杆与所述连杆滑动连接并与所述壳体抵接;
所述第一锥轮与所述行走齿轮固定连接,所述第二锥轮、所述第一弹性件及所述L型压板依次滑动套接在所述行走齿轮的转轴上;
所述L型压板的底部设有与所述滚轮直径相当的通孔,所述偏心块安装在所述L型压板上,且所述滚轮置于所述通孔内;
推动所述压杆转动,带动所述旋转轴转动并带动所述偏心块转动,进而带动所述滚轮绕旋转轴转动,使得所述L型压板沿所述行走齿轮的轴线运动,推动第一锥轮和第二锥轮靠近或远离,及第三锥轮和第四锥轮靠近或远离。
优选地,在本发明所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置中,所述支撑组件包括支杆和用于夹持电缆的夹持头,所述支杆的第一端固定安装在所述移动单元上,所述支杆的第二端与所述夹持头固定连接。
通过实施本发明,具有以下有益效果:
本发明的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,包括外接电源的移动单元、送丝单元、调位单元、至少一个监控单元、焊接组件、用于支撑电缆的支撑组件及若干冷水管路,所述送丝单元、所述调位单元和所述支撑组件集成于所述移动单元上,所述焊接组件与所述调位单元固定连接以实现所述焊接组件的位置调节,所述监控单元与所述调位单元连接并与所述焊接组件相对;所述冷水管路至少设于所述移动单元、所述调位单元和所述监控单元的三者之一上。通过移动单元、送丝单元、调位单元、监控单元和焊接组件实现自动焊接,通过支撑组件支撑电缆防止电缆接触焊缝附件的高温管道而损坏,通过冷水管路能够及时将封闭空间中焊前热处理和焊接过程中产生的热量吸收,避免因热量积聚导致空间温度过高,最终使本发明的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置能够胜任高温环境中的管道内壁的自动焊接工作。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明一个实施例的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置的整体装配图;
图2是图1中的自动焊机的结构示意图;
图3是图2中的移动单元、支撑组件和前后调节组件的装配图;
图4是图2中的移动组件和夹持组件的结构示意图;
图5是图4中的偏心块的装配图;
图6是图2中的上下调节组件的结构示意图;
图7是图6中的后置件的剖视图;
图8是图2中的微调组件和焊接组件的装配图;
图9是图8中的微调组件的结构示意图;
图10是图2中的相机架的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
在发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,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,也可以是化学连接;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,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1至图10,本发明的一个实施例公开了一种高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,适用于高温环境中的管道300的内壁环焊缝的自动焊接。可以理解地,上述提到的高温环境指的是在对核电厂管道300环内壁环焊缝焊接之前为保证焊缝质量,需要对焊缝进行焊接热处理,以及在焊接过程中会产生大量的热量,当管道300内部封闭或者空气不流通时,焊接热处理产生的热量和焊接产生的热量会因无法及时排出导致施工区域热量聚集,从而形成的高温环境。
如图1所示,该高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置包括自动焊机100和行走轨道200。行走轨道200可拆卸安装在管道300的内壁上,自动焊机100在行走轨道200上自动行走并对的管道300内壁环焊缝进行自动焊接。
行走轨道200包括轨道本体201、行走齿条202及若干固定件203,若干固定件203将轨道本体201可拆卸安装在管道300内壁上,行走齿条202固定安装在轨道本体201上。
如图2所示,自动焊机100包括外接电源的移动单元1、送丝单元2、调位单元3、至少一个监控单元4、焊接组件5、用于支撑电缆的支撑组件6及若干冷水管路。移动单元1安装在行走轨道200上并自动移动,送丝单元2、调位单元3和支撑组件6集成于移动单元1上。焊接组件5与调位单元3固定连接以实现焊接组件5的位置调节,监控单元4与调位单元3连接并与焊接组件5相对。冷水管路分别设于移动单元1、调位单元3和监控单元4上,可以及时将焊前热处理和焊接过程中产生的热量吸收。
参见图2至图5,移动单元1包括壳体11、移动组件12、驱动组件13和夹持组件14。驱动组件13安装在壳体11内部,并与移动组件12连接,移动组件12伸出壳体11外部并与行走轨道200啮合,夹持组件14与移动组件12伸缩连接并松开或夹紧行走轨道200。
夹紧组件沿移动组件12轴向收缩并与行走轨道200抵接,且部分夹紧组件与壳体11定位锁紧为夹紧状态。夹紧组件沿移动组件12轴向伸展,且部分夹紧组件与壳体11远离为松开状态。
为了降低在高温环境中驱动组件13的温度从而保证驱动组件13稳定运行,壳体11内部设有连续的第三冷水管路,第三冷水管路围绕驱动组件13设置。优选地,壳体11包括顶板111、底板、前后板和左右侧板,为了避免因环境及驱动组件13运行热量聚集导致电机温度过高而引发故障,底板和侧板中均设置了第三水冷管路9,通过循环冷却水吸收壳体11内部的热量,从而保证壳体11内部的电机温度保持在合适的范围内。其中,驱动组件13包括至少一个电机。第三冷水管路包括至少一个第三进水口91和第三出水口92,第三进水口91和第三出水口92上分别连接有快速接头,便于冷却水循环。
如图4所示,移动组件12包括行走齿轮121和支撑光轮122。行走齿轮121与驱动组件13连接,并与行走齿条202啮合,支撑光轮122与行走轨道200滑动抵接。驱动组件13驱动行走齿轮121转动,从而在行走齿条202上自动行走,支撑光轮122抵接在行走轨道200上用于辅助行走及平衡支撑。
一同参见图5,夹持组件14包括旋转轴141、连杆142、压杆143、偏心块144、L型压板145、滚轮146、第一锥轮147-1、第二锥轮147-2和第一弹性件148-1。旋转轴141的第一端与连杆142固定连接,旋转轴141的第二端与偏心块144的第一侧固定连接,偏心块144的第二侧与滚轮146转动连接,压杆143与连杆142滑动连接并与壳体11抵接。第一锥轮147-1通过第一安装座与行走齿轮121固定连接,第二锥轮147-2、第一弹性件148-1及L型压板145依次滑动套接在行走齿轮121的转轴上。其中,第二锥轮147-2通过第二安装座套接在行走齿轮121的转轴上。L型压板145的底部设有与滚轮146直径相当的通孔,偏心块144安装在L型压板145上,且滚轮146置于通孔内。优选地,第一弹性件148-1和第二弹性件148-2分别为弹簧。夹持组件14还包括与支撑光轮122连接的第三锥轮147-3、第四锥轮147-4和第二弹性件148-2,连接方法与第一锥轮147-1、第二锥轮147-2和第一弹性件148-1同理,在此不做赘述。
推动压杆143转动,带动旋转轴141转动并带动偏心块144转动,进而带动滚轮146绕旋转轴141转动,使得L型压板145沿行走齿轮121的轴线运动,推动第一锥轮147-1和第二锥轮147-2靠近或远离,及第三锥轮147-3和第四锥轮147-4靠近或远离。第一锥轮147-1和第二锥轮147-2相互靠近及第三锥轮147-3和第四锥轮147-4相互靠近,可以分别与轨道本体201抵接并夹紧。第一锥轮147-1和第二锥轮147-2相互远离及第三锥轮147-3和第四锥轮147-4相互远离,可以松开轨道本体201。
壳体11上设有螺孔112和旋转轨道。优选地,螺孔112和旋转轨道设于顶板111上,旋转轴141穿透顶板111与压杆143连接。压杆143沿旋转轨道旋转,并带动旋转轴141旋转,旋转到位后与螺孔112螺接实现定位锁紧,同时第一锥轮147-1和第二锥轮147-2分别与行走轨道200的相对两侧抵接并配合夹紧行走轨道200。其中,压杆143与连杆142螺接定位。
参见图2、图3、图6至图8,调位单元3包括前后调节组件31、上下调节组件32和微调组件33。前后调节组件31分别与移动单元1和上下调节组件32连接,微调组件33与上下调节组件32连接,前后调节组件31、上下调节组件32、微调组件33中至少一个设有冷水管路。优选地,在本实施例中,前后调节组件31、上下调节组件32和微调组件33中分别设有冷水管路。
如图3所示,前后调节组件31用于调整焊接组件5在焊缝沿管道300轴向的位置,其包括设于壳体11内部的驱动电机、滚珠丝杠组合和伸出管311。驱动电机和滚珠丝杠组合固定于壳体11内部,伸出管311安装于滚珠丝杠组合上,在驱动电机的作用下跟滚珠丝杠组合前后移动。伸出管311至少部分伸出壳体11外部,并与上下调节组件32连接,以带动上下调节组件32沿管道300轴向移动。其中,驱动电机和滚珠丝杠组合图中未示出,滚珠丝杠组合为用于动力转换的现有技术,在次不做赘述。优选地,由于驱动电机位于壳体11内部,壳体11内部设有连续的第三冷水管路,第三冷水管路也可以用于吸收驱动电机的热量,第三冷水管路即为前后调节组件31设有的冷水管路。
如图6所示,上下调节组件32用于调节焊接组件5在焊缝沿管道300径向的位置,其包括第一驱动件321、前置件322、后置件323、调节齿条324和调节齿轮325。第一驱动件321与后置件323固定连接,且第一驱动件321的驱动轴与调节齿轮325连接。前置件322与后置件323沿预设方向滑动连接,并与调节齿条324固定连接,调节齿条324的啮齿沿预设方向延伸并与调节齿轮325啮合。该处的预设方向指的是管道300的径向。后置件323与前后调节组件31连接。优选地,后置件323与伸出管311的端部连接。伸出管311为中空结构,第一驱动件321部分伸入伸出管311内部以节省安装空间,伸出管311与后置件323连接固定。前置件322和后置件323之间设有滑轨滑块组合326,维持在预设方向滑动的同时,保证前置件322和后置件323始终紧贴。
如图7所示,为了降低在高温环境中第一驱动件321的温度从而保证第一驱动件321稳定运行,后置件323内部设有连续的第一冷水管路7,第一冷水管路7围绕第一驱动件321设置。优选地,第一冷水管路7包括至少一个第一进水口71和第一出水口72,第一进水口71和第一出水口72上分别连接有快速接头,便于冷却水循环。
如图8所示,焊接组件5包括焊枪51和传送焊丝的送丝件52。焊枪51与上下调节组件32连接,送丝件52与微调组件33连接,送丝杆的作用是将焊丝引导至钨极底端。优选地,焊枪51与微调组件33通过连接板同时连接,以实现同时的位置调节。其中,送丝件52为送丝杆,焊枪51和送丝杆均为现有结构,在此不做赘述。
微调组件33包括上下微调组件33和角度调节组件,上下微调组件33用于微调送丝件52沿管道300径向的位置,角度调节组件用于调节送丝件52的角度,在焊接过程中可以自动调节送丝位姿。
一同参见图9,上下微调组件33包括安装壳331、第二驱动件332、蜗杆333、蜗轮334和螺杆335。安装壳331与上下调节组件32连接,并与焊枪51连接。其中,安装壳331与前置件322连接,焊枪51可以安装在安装壳331上,与安装壳331同步移动,也可以直接安装在前置件322上。第二驱动件332安装在安装壳331上,且第二驱动件332的驱动轴与蜗杆333连接,蜗杆333与蜗轮334啮合,螺杆335与蜗轮334螺接。驱动第二驱动件332,第二驱动件332的驱动轴带动蜗杆333转动,蜗杆333带动蜗轮334,蜗轮334套接在螺杆335上,从而使得螺杆335沿蜗轮334的轴向移动。
角度调节组件包括第三驱动件336、转动杆337、第一齿轮338和第二齿轮339。第三驱动件336安装在安装壳331内,且第三驱动件336的驱动轴与第一齿轮338连接,第一齿轮338与第二齿轮339啮合。转动杆337分别与螺杆335转动连接、与第二齿轮339连接、以及与送丝件52连接。驱动第三驱动件336,第三驱动件336的驱动轴带动第一齿轮338转动,第一齿轮338与第二齿轮339直角啮合并带动第二齿轮339转动,以带动转动杆337转动,从而改变送丝杆的角度位置。优选地,在一些实施例中,转动杆337通过延长架与送丝杆连接,送丝杆与转动杆337之间倾斜设置。
如图2和图10所示,监控单元4用于观察焊缝质量和熔池状态,其包括相机41和相机架42。相机架42与调位单元3连接,并套接在相机41上。优选地,相机架42通过支架43与前置件322连接,与焊枪51同步进行位置调节。监控单元4的数量为两个,对称安装于焊枪51左右两侧。相机架42前面设有灯具,用于当空间封闭、照明不足时,对相机41进行补光,以拍摄清晰的焊接图像。其中,灯具图中未示出。
为了降低在高温环境中相机41的温度从而保证机稳定运行,相机架42内部设有连续的第二冷水管路8,第二冷水管路8围绕相机41设置。优选地,第二冷水管路8包括至少一个第二进水口81和第二出水口82,第二进水口81和第二出水口82上分别连接有快速接头,便于冷却水循环。工装壳体11使用铝合金材料,利用铝合金材质优良的导热性能并通过循环冷却水吸收相机41的热量从而稳定相机41温度。
如图3所示,支撑组件6用于将自动焊机100上靠近焊缝的电缆架起,防止电缆接触焊缝附件的高温管道300而损坏。支撑组件6包括支杆61和夹持头62,支杆61的第一端固定安装在壳体11上,支杆61的第二端固定连接夹持头62。夹持头62包括线缆夹块621、线缆压板622、螺丝和螺栓,将线缆穿过夹持头62的线缆夹块621中间的凹槽中并通过螺丝使得线缆压板622将线缆卡住。
如图2所示,送丝单元2用于在焊接的过程中将丝盘22中的焊丝输送至送丝件52中,其包括送丝驱动装置21及丝盘22。送丝驱动装置21及丝盘22分别安装在壳体11上,焊丝通过送丝驱动装置21从丝盘22送至送丝件52上,通过调节单元调节送丝件52的位置以调节焊丝的位置,便于进行后续焊接。其中,丝盘22和送丝驱动装置21均为现有技术,在此不做赘述。
可以理解地,本发明的第一驱动件321、第二驱动件332、第三驱动件336、驱动组件13及送丝驱动装置21均为电机或电机组,电机及焊枪51均需外接电源。其中,电机及焊枪51均需与控制器连接以实现远程操作,控制器及控制方法非本发明重点内容,在此不做赘述。
通过实施本发明,具有以下有益效果:
本发明的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置通过移动单元1、送丝单元2、调位单元3、监控单元4和焊接组件5实现自动焊接,通过支撑组件6支撑电缆防止电缆接触焊缝附件的高温管道300而损坏,通过冷水管路能够及时将封闭空间中焊前热处理和焊接过程中产生的热量吸收,避免因热量积聚导致空间温度过高,最终使本发明的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置能够胜任高温环境中的管道300内壁的自动焊接工作。
可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以对上述实施例或技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围,即“在一些实施例”所描述的实施例可与上下任一实施例进行自由组合;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,包括外接电源的移动单元(1)、送丝单元(2)、调位单元(3)、至少一个监控单元(4)、焊接组件(5)、用于支撑电缆的支撑组件(6)及若干冷水管路,所述送丝单元(2)、所述调位单元(3)和所述支撑组件(6)集成于所述移动单元(1)上,所述焊接组件(5)与所述调位单元(3)固定连接以实现所述焊接组件(5)的位置调节,所述监控单元(4)与所述调位单元(3)连接并与所述焊接组件(5)相对;
所述冷水管路分别设于所述移动单元(1)、所述调位单元(3)和所述监控单元(4)上。
2.根据权利要求1所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述调位单元(3)包括前后调节组件(31)、上下调节组件(32)和微调组件(33),所述前后调节组件(31)分别与所述移动单元(1)和所述上下调节组件(32)连接,所述微调组件(33)与所述上下调节组件(32)连接,所述前后调节组件(31)、所述上下调节组件(32)、所述微调组件(33)中至少一个设有冷水管路;
所述焊接组件(5)包括焊枪(51)和传送焊丝的送丝件(52),所述焊枪(51)与所述上下调节组件(32)连接,所述送丝件(52)与所述微调组件(33)连接。
3.根据权利要求2所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述上下调节组件(32)包括第一驱动件(321)、前置件(322)、后置件(323)、调节齿条(324)和调节齿轮(325),所述第一驱动件(321)与所述后置件(323)固定连接,且所述第一驱动件(321)的驱动轴与所述调节齿轮(325)连接;所述前置件(322)与所述后置件(323)沿预设方向滑动连接,并与所述调节齿条(324)固定连接,所述调节齿条(324)的啮齿沿所述预设方向延伸并与所述调节齿轮(325)啮合;
所述后置件(323)与所述前后调节组件(31)连接,所述后置件(323)的内部设有连续的第一冷水管路(7),所述第一冷水管路(7)围绕所述第一驱动件(321)设置。
4.根据权利要求2所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述微调组件(33)包括上下微调组件(33)和角度调节组件,其中,所述上下微调组件(33)包括安装壳(331)、第二驱动件(332)、蜗杆(333)、蜗轮(334)和螺杆(335),所述安装壳(331)与所述上下调节组件(32)连接,并与所述焊枪(51)连接;所述第二驱动件(332)安装在所述安装壳(331)上,且所述第二驱动件(332)的驱动轴与所述蜗杆(333)连接,所述蜗杆(333)与所述蜗轮(334)啮合,所述螺杆(335)与所述蜗轮(334)螺接;
所述角度调节组件包括第三驱动件(336)、转动杆(337)、第一齿轮(338)和第二齿轮(339),所述第三驱动件(336)安装在所述安装壳(331)内,且所述第三驱动件(336)的驱动轴与所述第一齿轮(338)连接,所述第一齿轮(338)与所述第二齿轮(339)啮合;所述转动杆(337)分别与所述螺杆(335)转动连接、与所述第二齿轮(339)连接、以及与所述送丝件(52)连接。
5.根据权利要求1所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述监控单元(4)包括相机(41)和相机架(42),所述相机架(42)与所述调位单元(3)连接,并套接在所述相机(41)上;
所述相机架(42)内部设有连续的第二冷水管路(8),所述第二冷水管路(8)围绕所述相机(41)设置。
6.根据权利要求1所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置还包括可拆卸安装在管道(300)的内壁的行走轨道(200),所述移动单元(1)安装在所述行走轨道(200)上并自动移动。
7.根据权利要求6所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述移动单元(1)包括壳体(11)、移动组件(12)、驱动组件(13)和夹持组件(14),所述驱动组件(13)安装在所述壳体(11)内部,并与所述移动组件(12)连接,所述移动组件(12)伸出所述壳体(11)外部并与所述行走轨道(200)啮合,所述夹持组件(14)与所述移动组件(12)伸缩连接并松开或夹紧所述行走轨道(200);
所述夹紧组件沿所述移动组件(12)轴向收缩并与所述行走轨道(200)抵接,且部分所述夹紧组件与所述壳体(11)定位锁紧为夹紧状态;所述夹紧组件沿所述移动组件(12)轴向伸展,且部分所述夹紧组件与所述壳体(11)远离为松开状态;
所述壳体(11)内部设有连续的第三冷水管路,所述第三冷水管路围绕所述驱动组件(13)设置。
8.根据权利要求7所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述行走轨道(200)包括轨道本体(201)、行走齿条(202)及若干固定件(203),若干所述固定件(203)将所述轨道本体(201)可拆卸安装在所述管道(300)内壁上,所述行走齿条(202)固定安装在所述轨道本体(201)上;
所述移动组件(12)包括行走齿轮(121)和支撑光轮(122),所述行走齿轮(121)与所述驱动组件(13)连接,并与所述行走齿条(202)啮合,所述支撑光轮(122)与所述行走轨道(200)滑动抵接。
9.根据权利要求8所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述夹持组件(14)包括旋转轴(141)、连杆(142)、压杆(143)、偏心块(144)、L型压板(145)、滚轮(146)、第一锥轮(147-1)、第二锥轮(147-2)和第一弹性件(148-1),所述旋转轴(141)的第一端与所述连杆(142)固定连接,所述旋转轴(141)的第二端与所述偏心块(144)的第一侧固定连接,所述偏心块(144)的第二侧与所述滚轮(146)转动连接,所述压杆(143)与所述连杆(142)滑动连接并与所述壳体(11)抵接;
所述第一锥轮(147-1)与所述行走齿轮(121)固定连接,所述第二锥轮(147-2)、所述第一弹性件(148-1)及所述L型压板(145)依次滑动套接在所述行走齿轮(121)的转轴上;
所述L型压板(145)的底部设有与所述滚轮(146)直径相当的通孔,所述偏心块(144)安装在所述L型压板(145)上,且所述滚轮(146)置于所述通孔内;
推动所述压杆(143)转动,带动所述旋转轴(141)转动并带动所述偏心块(144)转动,进而带动所述滚轮(146)绕旋转轴(141)转动,使得所述L型压板(145)沿所述行走齿轮(121)的轴线运动,推动第一锥轮(147-1)和第二锥轮(147-2)靠近或远离,及第三锥轮(147-3)和第四锥轮(147-4)靠近或远离。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高温环境中的管道内壁环焊缝自动焊接装置,其特征在于,所述支撑组件(6)包括支杆(61)和用于夹持电缆的夹持头(62),所述支杆(61)的第一端固定安装在所述移动单元(1)上,所述支杆(61)的第二端与所述夹持头(62)固定连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN121551842A (zh) * 2026-01-26 2026-02-24 洛阳理工学院 一种隧道内衬管道的自动寻迹焊接设备及焊接方法

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