CN208628659U - 一种大口径镍基复合管激光-mig电弧复合焊接装置 - Google Patents
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Abstract
一种大口径镍基复合管激光‑MIG电弧复合焊接装置，属于焊接加工设备技术领域，由主从动卡盘、激光焊运动机构和电弧焊运动机构共同构成，采用双边同步驱动焊接装夹技术，通过焊枪升降与水平位移以及复合钢管的联合运动，实现焊枪焊接姿态的调整，实现全位置焊接，避免了不同位置焊缝尺寸不同，以及微观组织结构的不均匀性，提高了双金属复合管的机械性能和耐腐性能焊接装置，又解决了管路所经区域石油泄漏问题，避免油气管线穿孔、开裂等事故，减少了安全及环境隐患。
Description
技术领域
本实用新型属于焊接加工设备技术领域，涉及一种复合焊接装置，具体的说是涉及一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置。
背景技术
镍基双金属复合管其设计的使用寿命一般为10年，由于其基管和衬管材料性能的不同，对焊接工艺提出了较高的要求，按照API Spec 5LD的规定：椭圆度(大口径DN400-DN1400)≤0.015D(且最大不超过10mm)，焊缝腐蚀速率均不得超过0.5mm/a(ASTM G 28试验标准下)，冲击功平均值应不低于60J(根据API 5LD进行低温冲击试验)，焊缝硬度≤315HV，满足API-5LD焊管无损检验的技术要求。传统的焊接方法主要是电弧焊，受电弧焊自身特点的限制，已无法通过进一步提高焊接速度、增加熔深的方法来提高钢管性能和施工效率。因此，设计出一种既能提高双金属复合管焊接的机械性能和耐腐性能，又能解决管路所经区域石油泄漏、油气管线穿孔、开裂等问题，以及进一步降低安全和环境隐患的焊接装置就显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服现有技术的不足，提出一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，既可提高双金属复合管的机械性能和耐腐性能焊接装置，又可解决管路所经区域石油泄漏问题，避免油气管线穿孔、开裂等事故，减少安全及环境隐患。
本实用新型的技术方案是：一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，包括机架和待加工双金属复合钢管；其特征在于：所述机架外部设有电机，所述机架左侧设有左轴承，右侧设有右轴承，所述左轴承和右轴承内设有传动主轴，所述传动主轴通过联轴器与所述电机相连接，所述传动主轴的左端连接设有左传动齿轮组，所述传动主轴的右端连接设有右传动齿轮组，所述左传动齿轮组的输出端上连接设有主动卡盘，所述右传动齿轮组的输出端上连接设有从动卡盘，所述待加工双金属复合钢管夹持在所述主动卡盘和从动卡盘之间，通过电机的转动对待加工双金属复合钢管的焊接位置进行旋转调节；
所述待加工双金属复合钢管的一侧机架上设有激光焊运动机构和电弧焊运动机构；所述激光焊运动机构由激光焊移动平台、固定座、移动导杆、液压缸和激光焊枪构成；所述固定座连接固定在所述机架上，所述移动导杆连接设置在所述固定座之间，所述激光焊移动平台滑动连接在所述移动导杆上，所述激光焊枪连接固定在所述激光焊移动平台的前端，所述激光焊枪在液压缸的作用下相对待加工双金属复合钢管进行前后端的焊接运动；所述电弧焊运动机构由电弧焊接工作台、水平导轨、垂直导轨、连接臂、MIG电弧焊枪和升降液压缸构成，所述水平导轨与机架连接固定，所述电弧焊接工作台滑动连接在所述水平导轨上，所述垂直导轨和升降液压缸固定设置在所述电弧焊接工作台上，所述连接臂移动设置在所述垂直导轨上，所述MIG电弧焊枪设置在所述连接臂的最前端，所述MIG电弧焊枪在升降液压缸的作用下相对待加工双金属复合钢管进行上下端的焊接运动。
所述待加工双金属复合钢管下方的机架上设有支撑架，支撑架高度可调节。
所述主动卡盘和从动卡盘均为三爪自定心结构卡盘，主动卡盘和从动卡盘的盘心同轴。
所述左传动齿轮组和右传动齿轮组均为小齿轮带动大齿轮的齿轮啮合，左传动齿轮组和右传动齿轮组的输出传动比相同。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，本实用新型采用双边同步驱动焊接装夹技术，由主从动卡盘、激光焊运动机构和电弧焊运动机构共同构成，通过焊枪升降与水平位移以及复合钢管的联合运动，实现焊枪焊接姿态的调整，实现全位置焊接，避免了不同位置焊缝尺寸不同，以及微观组织结构的不均匀性，提高了双金属复合管的机械性能和耐腐性能焊接装置，又解决了管路所经区域石油泄漏问题，避免油气管线穿孔、开裂等事故，减少了安全及环境隐患。
附图说明
图1 为本实用新型装置的整体全剖结构示意图。
图2 为本实用新型装置的俯视结构示意图。
图中：电机1、左轴承2、左传动齿轮组3、主动卡盘4、激光焊运动机构5、MIG电弧焊枪6、垂直导轨7、电弧焊运动机构8、连接臂9、升降液压缸10、从动卡盘11、右传动齿轮组12、右轴承13、机架14、待加工双金属复合钢管15、传动主轴16、支撑架17、水平导轨18、电弧焊接工作台19、激光焊接移动平台20、固定座21、移动导杆22、液压缸23、激光焊枪24。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1-2所示，一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，包括机架14和待加工双金属复合钢管15；机架14外部设有电机1，机架14左侧设有左轴承2，右侧设有右轴承13，左轴承2和右轴承13内设有传动主轴16，传动主轴16通过联轴器与电机1相连接，传动主轴16的左端连接设有左传动齿轮组3，传动主轴16的右端连接设有右传动齿轮组12，左传动齿轮组3的输出端上连接设有主动卡盘4，右传动齿轮组12的输出端上连接设有从动卡盘11，待加工双金属复合钢管15夹持在主动卡盘4和从动卡盘11之间，通过电机1的转动对待加工双金属复合钢管15的焊接位置进行旋转调节。
如图1-2所示，一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，待加工双金属复合钢管15的一侧机架14上设有激光焊运动机构5和电弧焊运动机构8；激光焊运动机构5由激光焊移动平台20、固定座21、移动导杆22、液压缸23和激光焊枪24构成；固定座21连接固定在机架14上，移动导杆22连接设置在固定座21之间，激光焊移动平台20滑动连接在移动导杆22上，激光焊枪24连接固定在激光焊移动平台20的前端，激光焊枪24在液压缸23的作用下相对待加工双金属复合钢管15进行前后端的焊接运动；电弧焊运动机构8由电弧焊接工作台19、水平导轨18、垂直导轨7、连接臂9、MIG电弧焊枪6和升降液压缸10构成，水平导轨18与机架14连接固定，电弧焊接工作台19滑动连接在水平导轨18上，垂直导轨7和升降液压缸10固定设置在电弧焊接工作台19上，连接臂9移动设置在垂直导轨7上，MIG电弧焊枪6设置在连接臂7的最前端，MIG电弧焊枪6在升降液压缸10的作用下相对待加工双金属复合钢管15进行上下端的焊接运动。
如图1-2所示，一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，待加工双金属复合钢管15下方的机架上设有支撑架17，支撑架17高度可调节；主动卡盘4和从动卡盘11均为三爪自定心结构卡盘，主动卡盘4和从动卡盘11的盘心同轴；左传动齿轮组3和右传动齿轮组12均为小齿轮带动大齿轮的齿轮啮合，左传动齿轮组3和右传动齿轮组12的输出传动比相同。
如图1-2所示，一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置的工作原理如下：通过主动卡盘和从动卡盘来对待加工双金属复合钢管进行夹持固定，由电机驱动传动主轴，由传动主轴上的小齿轮带动左右传动齿轮组内的大齿轮，最终来对待加工双金属复合钢管进行旋转调整，采用双边同步驱动焊接装夹技术，通过焊枪升降与水平位移以及复合钢管的联合运动，实现焊枪焊接姿态的调整，实现全位置焊接，避免了不同位置焊缝尺寸不同，以及微观组织结构的不均匀性，提高了双金属复合管的机械性能和耐腐性能焊接装置，又解决了管路所经区域石油泄漏问题，避免油气管线穿孔、开裂等事故，减少了安全及环境隐患。
Claims (4)
1.一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，包括机架(14)和待加工双金属复合钢管(15)；其特征在于：所述机架(14)外部设有电机(1)，所述机架(14)左侧设有左轴承(2)，右侧设有右轴承(13)，所述左轴承(2)和右轴承(13)内设有传动主轴(16)，所述传动主轴(16)通过联轴器与所述电机(1)相连接，所述传动主轴(16)的左端连接设有左传动齿轮组(3)，所述传动主轴(16)的右端连接设有右传动齿轮组(12)，所述左传动齿轮组(3)的输出端上连接设有主动卡盘(4)，所述右传动齿轮组(12)的输出端上连接设有从动卡盘(11)，所述待加工双金属复合钢管(15)夹持在所述主动卡盘(4)和从动卡盘(11)之间，通过电机(1)的转动对待加工双金属复合钢管(15)的焊接位置进行旋转调节；
所述待加工双金属复合钢管(15)的一侧机架(14)上设有激光焊运动机构(5)和电弧焊运动机构(8)；所述激光焊运动机构(5)由激光焊移动平台(20)、固定座(21)、移动导杆(22)、液压缸(23)和激光焊枪(24)构成；所述固定座(21)连接固定在所述机架(14)上，所述移动导杆(22)连接设置在所述固定座(21)之间，所述激光焊移动平台(20)滑动连接在所述移动导杆(22)上，所述激光焊枪(24)连接固定在所述激光焊移动平台(20)的前端，所述激光焊枪(24)在液压缸(23)的作用下相对待加工双金属复合钢管(15)进行前后端的焊接运动；所述电弧焊运动机构(8)由电弧焊接工作台(19)、水平导轨(18)、垂直导轨(7)、连接臂(9)、MIG电弧焊枪(6)和升降液压缸(10)构成，所述水平导轨(18)与机架(14)连接固定，所述电弧焊接工作台(19)滑动连接在所述水平导轨(18)上，所述垂直导轨(7)和升降液压缸(10)固定设置在所述电弧焊接工作台(19)上，所述连接臂(9)移动设置在所述垂直导轨(7)上，所述MIG电弧焊枪(6)设置在所述连接臂(9)的最前端，所述MIG电弧焊枪(6)在升降液压缸(10)的作用下相对待加工双金属复合钢管(15)进行上下端的焊接运动。
2.根据权利要求1所述的一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，其特征在于：所述待加工双金属复合钢管(15)下方的机架上设有支撑架(17)，支撑架(17)高度可调节。
3.根据权利要求1所述的一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，其特征在于：所述主动卡盘(4)和从动卡盘(11)均为三爪自定心结构卡盘，主动卡盘(4)和从动卡盘(11)的盘心同轴。
4.根据权利要求1所述的一种大口径镍基复合管激光-MIG电弧复合焊接装置，其特征在于：所述左传动齿轮组(3)和右传动齿轮组(12)均为小齿轮带动大齿轮的齿轮啮合，左传动齿轮组(3)和右传动齿轮组(12)的输出传动比相同。
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