CN212945953U - 天然气管道焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种天然气管道焊接设备包括：支撑平台、旋转驱动装置、焊料装置、及下压装置；旋转驱动装置连接支撑平台；旋转驱动装置包括偏转承托机构、连接偏转承托机构的滚动皮带、及驱动滚动皮带的驱动电机；所述焊料装置包括连接所述支撑平台的焊接支架及连接所述焊接支架的焊料支撑机构；所述下压装置包括连接所述支撑平台的升降导杆、滑动连接所述升降导杆的限位压板及连接所述升降导杆的推压组件；所述推压组件用于推动所述限位压板，使所述限位压板向所述旋转驱动装置移动以使所述天然气管道位于所述限位压板与所述旋转驱动装置之间；从而可自动完成两段天然气管道之间的焊接，减少人工干预，提高天然气管道的焊接效率。

Description

天然气管道焊接设备

技术领域

本实用新型涉及天然气管道施工辅助设备技术领域，特别是涉及一种天然气管道焊接设备。

背景技术

天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体(包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。由于天然气的储量丰富，且污染少，使天然气能够被广泛应用，特别是作为居民生活用燃料，包括常规天然气，以及煤层气和页岩气这两种非常规天然气。天然气一般是生产以后并入管道，日常使用中通过管道获取天然气。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。

天然气的推广离不开天然气管道工程的建设，在天然气管道的铺设过程中需要进行焊接，目前人们一般都是使用人工焊接的方法对天然气管道进行焊接，导致天然气管道的焊接效率低下，不利于加快天然气管道工程的建设进度。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种实现自动焊接的天然气管道焊接设备。

一种天然气管道焊接设备，包括：

支撑平台；

旋转驱动装置，所述旋转驱动装置连接所述支撑平台；各所述旋转驱动装置之间沿直线分布；所述旋转驱动装置包括偏转承托机构、连接所述偏转承托机构的滚动皮带、及驱动所述滚动皮带的驱动电机；

焊料装置，所述焊料装置包括连接所述支撑平台的焊接支架及连接所述焊接支架的焊料支撑机构；及

下压装置，所述下压装置包括连接所述支撑平台的升降导杆、滑动连接所述升降导杆的限位压板及连接所述升降导杆的推压组件；所述推压组件用于推动所述限位压板，使所述限位压板向所述旋转驱动装置移动以使所述天然气管道位于所述限位压板与所述旋转驱动装置之间。

上述天然气管道焊接设备，通过将两根需要焊接的天然气管道放置在不同的旋转驱动装置上后，限位压板对天然气管道的焊接端进行限位；在天然气管道连接到焊接正极后，安装在焊料支撑机构上的电焊条与天然气管道的焊接缝隙靠近时产生电焊作用；在驱动电机带动滚动皮带转动时，由于天然气管道承托在滚动皮带上，可带动天然气管道绕自身轴心转动，通过天然气管道的端口的各部分边缘依次经过焊点，从而可自动完成两段天然气管道之间的焊接，减少人工干预，提高天然气管道的焊接效率。

在其中一个实施例中，所述偏转承托机构包括侧板、转动设置在所述侧板之间的平行支撑轮、及转动设置在所述侧板之间的张紧支撑轮；所述滚动皮带套设在所述平行支撑轮与所述张紧支撑轮外侧；所述驱动电机通过传动组件带动所述平行支撑轮转动；同一所述偏转承托机构中的所述平行支撑轮为两个或以上；各所述平行支撑轮之间相互平行设置；所述偏转承托机构还包括第一弹性件，所述第一弹性件用于使所述张紧支撑轮朝远离所述平行支撑轮的方向移动；从而避免滚动皮带发生松脱及能更稳定地带动天然气管道旋转。

在其中一个实施例中，所述偏转承托机构还包括滑动连接所述侧板的张紧滑座；所述张紧支撑轮的两端分别转动连接有所述张紧滑座；所述侧板上设有第一卡块；所述张紧滑座上设有第二卡块；所述第一弹性件抵靠在所述第一卡块与所述第二卡块之间，使所述第二卡块向远离平行所述支撑轮的方向移动；从而使张紧支撑轮稳定移动及方便实现张紧支撑轮的安装。

在其中一个实施例中，所述平行支撑轮表面设有防脱卡缘，所述防脱卡缘呈环形或沿环形分布在所述平行支撑轮表面；从而使偏转承托机构能持续可靠地运行。

在其中一个实施例中，所述下压装置还包括转动连接所述限位压板的压辊；所述压辊的转轴与所述平行支撑轮的转轴相平行设置；从而避免了由于天然气管道与限位压板接触而导致天然气管道转动阻力加大的问题。

在其中一个实施例中，所述推压组件包括螺纹套设于所述升降导杆的调节件、及套设在所述升降导杆外侧的第二弹性件；所述第二弹性件处于所述限位压板与所述调节件之间；从而避免由于压辊没有与天然气管道表面贴合，导致旋转驱动装置对天然气管道的摩擦力不足，保证需要焊接的天然气管道之间同步转动。

在其中一个实施例中，所述焊料支撑机构与所述焊接支架滑动连接；所述焊料装置还包括驱动所述焊料支撑机构沿所述焊接支架移动的进给控制模组；所述进给控制模组包括螺纹连接所述焊料支撑机构的丝杆及用于带动所述丝杆旋转的进给电机；从而可使焊料支撑机构及安装在焊料支撑机构上的电焊条向电焊点自动进给，使电焊作用在天然气管道转动的过程中能持续地进行，提高焊接的自动化。

在其中一个实施例中，所述焊料支撑机构包括滑动连接所述焊接支架的进给滑座、及活动穿设所述进给滑座的夹筒；所述丝杆螺纹穿设所述进给滑座；所述进给控制模组还包括连接所述进给滑座的压力传感器、及第三弹性件；所述压力传感器处于所述夹筒远离支撑平台的一侧，所述第三弹性件抵靠在所述夹筒与所述压力传感器之间；所述进给电机根据所述压力传感器的检测结果控制所述进给滑座的移动；从而使电焊条端部与天然气管道的表面之间保持适当间隙，避免焊弧因电路接触而消失。

在其中一个实施例中，所述焊接支架与所述支撑平台滑动连接；从而可调整安装在焊料支撑机构上的电焊条相对天然气管道的位置，实现不同的焊接效果。

在其中一个实施例中，所述传动组件包括连接所述平行支撑轮的涡轮及连接所述驱动电机输出轴的蜗杆；所述涡轮与所述蜗杆相啮合；所述驱动电机安装在所述支撑平台上；从而有利于提高对平行支撑轮的驱动力，使天然气管道能平稳旋转。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的天然气管道焊接设备的立体示意图；

图2为图1所示的天然气管道焊接设备在另一角度的立体示意图；

图3为图2中的旋转驱动装置的立体示意图；

图4为图3中的偏转承托机构的分解示意图；

图5为图1中的焊料装置的局部示意图。

附图中各标号与含义之间的对应关系为：

100、天然气管道焊接设备；20、支撑平台；30、旋转驱动装置；31、偏转承托机构；311、侧板；317、第一卡块；312、平行支撑轮；319、防脱卡缘；313、张紧支撑轮；314、滚动皮带；315、第一弹性件；316、张紧滑座；318、第二卡块；32、传动组件；321、涡轮；322、蜗杆；33、驱动电机；40、焊料装置；41、焊接支架；42、焊料支撑机构；421、进给滑座；422、夹筒；43、进给控制模组；431、丝杆；432、进给电机；433、压力传感器；434、第三弹性件；50、下压装置；51、升降导杆；52、限位压板；53、推压组件；531、调节件；532、第二弹性件；54、压辊。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接地接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接地接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1至图5，为本实用新型一实施方式的天然气管道焊接设备100，用于实现天然气管道的自动焊接。该天然气管道焊接设备100包括：支撑平台20、旋转驱动装置30、焊料装置40、及下压装置50。旋转驱动装置30连接支撑平台20。各旋转驱动装置30之间沿直线分布。旋转驱动装置30包括偏转承托机构31、连接偏转承托机构31的滚动皮带314、及驱动滚动皮带314的驱动电机33。焊料装置40包括连接支撑平台20的焊接支架41及连接焊接支架41的焊料支撑机构42。下压装置50包括连接支撑平台20的升降导杆51、滑动连接升降导杆51的限位压板52及连接升降导杆51的推压组件53。推压组件53用于推动限位压板52，使限位压板52向旋转驱动装置30移动以使天然气管道位于限位压板52与旋转驱动装置30之间。

通过将两根需要焊接的天然气管道放置在不同的旋转驱动装置30上后，限位压板52对天然气管道的焊接端进行限位。在天然气管道连接到焊接正极后，安装在焊料支撑机构42上的电焊条与天然气管道的焊接缝隙靠近时产生电焊作用。在驱动电机33带动滚动皮带314转动时，由于天然气管道承托在滚动皮带314上，可带动天然气管道绕自身轴心转动，通过天然气管道的端口的各部分边缘依次经过焊点，从而可自动完成两段天然气管道之间的焊接，减少人工干预，提高天然气管道的焊接效率。

具体地，在长距离的天然气管道建设工程中，天然气管道单元之间通过本设备焊接而形成组合段，在组合段因为固定而不能转动时，再改用人工进行焊接，从而在长距离的天然气管道建设工程中减少人工的焊接的需要，加快建设进度。

请参阅图4，在其中一种实施方式中，偏转承托机构31包括侧板311、转动设置在侧板311之间的平行支撑轮312、及转动设置在侧板311之间的张紧支撑轮313；滚动皮带314套设在平行支撑轮312与张紧支撑轮313外侧；驱动电机33通过传动组件32带动平行支撑轮312转动；同一偏转承托机构31上的平行支撑轮312为两个或以上。各平行支撑轮312之间相互平行设置。偏转承托机构31还包括第一弹性件315，第一弹性件315用于使张紧支撑轮313朝远离平行支撑轮312的方向移动。

通过第一弹性件315使张紧支撑轮313朝远离平行支撑轮312的方向移动，从而能令滚动皮带314能紧贴在平行支撑轮312及张紧支撑轮313的外侧，避免滚动皮带314发生松脱。平行支撑轮312之间的滚动皮带314在张紧后，与天然气管道表面的摩擦力较大，因而能更稳定地带动天然气管道旋转，避免由于两根天然气管道转动不同步而导致焊缝分裂。

请参阅图4，在其中一种实施方式中，偏转承托机构31还包括滑动连接侧板311的张紧滑座316；张紧支撑轮313的两端分别转动连接有张紧滑座316。侧板311上设有第一卡块317；张紧滑座316上设有第二卡块318；第一弹性件315抵靠在第一卡块317与第二卡块318之间，使第二卡块318向远离平行支撑轮312的方向移动。张紧滑座316与侧板311的连接可使张紧支撑轮313稳定移动，及方便实现张紧支撑轮313的安装。

具体地，第一弹性件315为压缩弹簧，且第一卡块317及第二卡块318分别设置空槽，以容纳第一弹性件315的端部。

请参阅图4，在其中一种实施方式中，平行支撑轮312表面设有防脱卡缘319，防脱卡缘319呈环形或沿环形分布在平行支撑轮312表面；滚动皮带314绕经防脱卡缘319之间的间隙。防脱卡缘319对滚动皮带314产生了限制作用，避免偏转承托机构31在运行过程中，滚动皮带314从平行支撑轮312上脱离，使偏转承托机构31能持续可靠地运行。

具体地，平行支撑轮312的两端分别设置防脱卡缘319，以减少平行支撑轮312的延伸长度，及减少平行支撑轮312的体积及降低设备的整体重量。

请参阅图1，在其中一种实施方式中，下压装置50还包括转动连接限位压板52的压辊54；压辊54的转轴与平行支撑轮312的转轴相平行设置。在限位压板52与天然气管道产生接触前，压辊54与天然气管道的表面发生接触，由于压辊54与限位压板52转动连接，避免了由于天然气管道与限位压板52接触而导致天然气管道转动阻力加大的问题。

请参阅图1，在其中一种实施方式中，推压组件53包括螺纹套设于升降导杆51的调节件531、及套设在升降导杆51外侧的第二弹性件532；第二弹性件532处于限位压板52与调节件531之间。

在螺纹配合下，通过转动调节件531，调节件531可沿升降导杆51的轴向移动，当调节件531向限位压板52移动时，限位压板52与调节件531对第二弹性件532的两端产生推压，第二弹性件532产生弹性压缩，限位压板52在第二弹性件532的弹力作用下，使压辊54能始终保持贴合至天然气管道的表面，从而避免由于压辊54没有与天然气管道表面贴合，导致旋转驱动装置30对天然气管道的摩擦力不足，保证需要焊接的天然气管道之间同步转动。

请参阅图5，在其中一种实施方式中，焊料支撑机构42与焊接支架41滑动连接；焊料装置40还包括驱动焊料支撑机构42沿焊接支架41移动的进给控制模组43；进给控制模组43包括螺纹连接焊料支撑机构42的丝杆431及用于带动丝杆431旋转的进给电机432。

安装在焊料支撑机构42上的电焊条在焊接过程中出现消耗后，进给电机432带动丝杆431转动，在丝杆431的延伸方向与焊料支撑机构42的活动方向一致的情况下，由于丝杆431与焊料支撑机构42螺纹连接，从而可使焊料支撑机构42及安装在焊料支撑机构42上的电焊条向电焊点自动进给，使电焊作用在天然气管道转动的过程中能持续地进行，提高焊接的自动化。

请参阅图5，在其中一种实施方式中，焊料支撑机构42包括滑动连接焊接支架41的进给滑座421、及活动穿设进给滑座421的夹筒422；丝杆431螺纹穿设进给滑座421；进给控制模组43还包括连接进给滑座421的压力传感器433、及第三弹性件434；压力传感器433处于夹筒422远离支撑平台20的一侧，第三弹性件434抵靠在夹筒422与压力传感器433之间；进给电机432根据压力传感器433的检测结果控制进给滑座421的移动。

由于夹筒422活动穿设在进给滑座421上，且第三弹性件434抵靠在夹筒422与压力传感器433中，在电焊条与天然气管道表面相抵靠时，电焊条靠近天然气管道的一端所受到的作用力通过夹筒422及第三弹性件434传递至压力传感器433，进给电机432根据压力传感器433的检测结果而调整进给滑座421的移动方向，使电焊条端部与天然气管道的表面之间保持适当间隙，避免焊弧因电路接触而消失。

具体地，在焊接过程中进给控制模组43按设定的速度控制焊料支撑机构42的移动，以保证焊接持续进行，当通过压力传感器433检测到电焊条与天然气管道抵靠时，进给控制模组43带动进给滑座421向远离天然气管道的方向移动，及时分离电焊条的端部与天然气管道。

在其中一种实施方式中，焊接支架41与支撑平台20滑动连接。通过沿平行支撑平台20表面的方向移动焊料装置40，由于焊料支撑机构42安装在焊接支架41上，从而可调整安装在焊料支撑机构42上的电焊条相对天然气管道的位置，实现不同的焊接效果。

请参阅图3，在其中一种实施方式中，传动组件32包括连接平行支撑轮312的涡轮321及连接驱动电机33输出轴的蜗杆322；驱动电机33安装在支撑平台20上；涡轮321与蜗杆322啮合设置。从蜗杆322到涡轮321的动力传递起到了减速传动的效果，有利于提高对平行支撑轮312的驱动力，使天然气管道能平稳旋转。

具体地，涡轮321同时连接两个平行支撑轮312，以简化旋转驱动装置30的结构复杂性。

本实施例中，通过将两根需要焊接的天然气管道放置在不同的旋转驱动装置30上后，限位压板52对天然气管道的焊接端进行限位；在天然气管道连接到焊接正极后，安装在焊料支撑机构42上的电焊条与天然气管道的焊接缝隙靠近时产生电焊作用；在驱动电机33带动平行支撑轮312转动时，使滚动皮带314绕平行支撑轮312与张紧支撑轮313的外围循环移动，由于天然气管道承托在平行支撑轮312上，且滚动皮带314处于天然气管道与平行支撑轮312之间，可带动天然气管道绕自身轴心转动，通过天然气管道的端口的各部分边缘依次经过焊点，从而可自动完成两段天然气管道之间的焊接，减少人工干预，提高天然气管道的焊接效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种天然气管道焊接设备，其特征在于，包括：

支撑平台；

旋转驱动装置，所述旋转驱动装置连接所述支撑平台；各所述旋转驱动装置之间沿直线分布；所述旋转驱动装置包括偏转承托机构、连接所述偏转承托机构的滚动皮带、及驱动所述滚动皮带的驱动电机；

焊料装置，所述焊料装置包括连接所述支撑平台的焊接支架及连接所述焊接支架的焊料支撑机构；及

下压装置，所述下压装置包括连接所述支撑平台的升降导杆、滑动连接所述升降导杆的限位压板及连接所述升降导杆的推压组件；所述推压组件用于推动所述限位压板，使所述限位压板向所述旋转驱动装置移动以使所述天然气管道位于所述限位压板与所述旋转驱动装置之间。

2.根据权利要求1所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述偏转承托机构包括侧板、转动设置在所述侧板之间的平行支撑轮、及转动设置在所述侧板之间的张紧支撑轮；所述滚动皮带套设在所述平行支撑轮与所述张紧支撑轮外侧；所述驱动电机通过传动组件带动所述平行支撑轮转动；同一所述偏转承托机构中的所述平行支撑轮为两个或以上；各所述平行支撑轮之间相互平行设置；所述偏转承托机构还包括第一弹性件，所述第一弹性件用于使所述张紧支撑轮朝远离所述平行支撑轮的方向移动。

3.根据权利要求2所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述偏转承托机构还包括滑动连接所述侧板的张紧滑座；所述张紧支撑轮的两端分别转动连接有所述张紧滑座；所述侧板上设有第一卡块；所述张紧滑座上设有第二卡块；所述第一弹性件抵靠在所述第一卡块与所述第二卡块之间，使所述第二卡块向远离平行所述支撑轮的方向移动。

4.根据权利要求2所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述平行支撑轮表面设有防脱卡缘，所述防脱卡缘呈环形或沿环形分布在所述平行支撑轮表面。

5.根据权利要求2所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述下压装置还包括转动连接所述限位压板的压辊；所述压辊的转轴与所述平行支撑轮的转轴相平行设置。

6.根据权利要求5所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述推压组件包括螺纹套设于所述升降导杆的调节件、及套设在所述升降导杆外侧的第二弹性件；所述第二弹性件处于所述限位压板与所述调节件之间。

7.根据权利要求2所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述焊料支撑机构与所述焊接支架滑动连接；所述焊料装置还包括驱动所述焊料支撑机构沿所述焊接支架移动的进给控制模组；所述进给控制模组包括螺纹连接所述焊料支撑机构的丝杆及用于带动所述丝杆旋转的进给电机。

8.根据权利要求7所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述焊料支撑机构包括滑动连接所述焊接支架的进给滑座、及活动穿设所述进给滑座的夹筒；所述丝杆螺纹穿设所述进给滑座；所述进给控制模组还包括连接所述进给滑座的压力传感器、及第三弹性件；所述压力传感器处于所述夹筒远离支撑平台的一侧，所述第三弹性件抵靠在所述夹筒与所述压力传感器之间；所述进给电机根据所述压力传感器的检测结果控制所述进给滑座的移动。

9.根据权利要求7所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述焊接支架与所述支撑平台滑动连接。

10.根据权利要求2所述的天然气管道焊接设备，其特征在于，所述传动组件包括连接所述平行支撑轮的涡轮及连接所述驱动电机输出轴的蜗杆；所述涡轮与所述蜗杆相啮合；所述驱动电机安装在所述支撑平台上。

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