CN216758798U - 圆筒焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种圆筒焊接装置，包括基座、支撑组件、第一驱动装置和转动装置，基座沿第一方向延伸设置；支撑组件包括至少两个间隔设置的支撑座，每一支撑座沿第一方向滑动设于基座上且上表面均为与圆筒的外壁面相适配的弧形面，多个弧形面同轴设置；第一驱动装置驱动支撑座滑动；转动装置包括安装座、转轴和设于转轴周测的支撑部，转轴沿第一方向延伸且绕自身轴线转动设于安装座上，以在安装座靠近支撑座时，转轴插入圆筒中，且支撑部与圆筒内壁面相抵接；转轴转动时，带动圆筒转动。既可以保证两个圆筒同轴，又可以使得焊接工人在两个圆筒对接处的外侧定点焊接就能实现两个圆筒的一整圈焊接工作，既安全又方便，焊接精度也高。

Description

圆筒焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种圆筒焊接装置。

背景技术

管式换热器是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常通过管式换热器来进行高温流体的冷却。

现有的一种管式换热器，包括管壳和管板，所述管壳为中空的圆筒型，管板为圆弧形，管板焊接在壳体的两端。一般管式换热器的长度长达至少一米，所以在生产时，管壳由两个或多个圆筒型半成品焊接而成，在焊接时除了要将相互焊接两个圆筒对接，要求两个圆筒同轴之外，还需要对两个圆筒焊接处焊接一整圈，以保证换热器的密封性。但在实际加工中，通过人工对接两个圆筒的同轴度不高，且焊接时侧面焊接完成后，很难转动，导致焊接工人需要站在高处焊接顶面，危险系数高，且底面也不容易被焊接。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种圆筒焊接装置，提高圆筒焊接的同轴度和安全性。

本实用新型的实施例提供一种圆筒焊接装置，包括：

基座，沿第一方向延伸设置；

支撑组件，包括至少两个间隔设置的支撑座，每一所述支撑座沿所述第一方向滑动设于所述基座上，以使得相邻的两个所述支撑座具有相互靠近或相互远离的活动行程，每一所述支撑座的上表面均为与所述圆筒的外壁面相适配的弧形面，多个所述弧形面同轴设置，用于支撑圆筒；

第一驱动装置，与所述支撑座连接，用于驱动所述支撑座滑动；以及，

转动装置，包括安装座、转轴和设于所述转轴周测的支撑部，所述转轴沿所述第一方向延伸且绕自身轴线转动设于所述安装座上，以在所述安装座靠近所述支撑座时，所述转轴插入所述圆筒中，且所述支撑部与所述圆筒内壁面相抵接；所述转轴转动时，带动所述圆筒转动。

可选地，所述支撑部包括：

多个支撑杆，多个所述支撑杆饶所述转轴的环周方向间隔布设，每一所述支撑杆沿所述转轴的轴向延伸，每一所述支撑杆安装于所述转轴的外侧壁，且沿所述转轴的径向可伸缩设置；

第一驱动组件，与多个支撑杆连接，以驱动每一所述支撑杆沿所述转轴的径向伸缩。

可选地，所述支撑杆远离所述转轴的一侧面为圆弧面，所述圆弧面与所述圆筒的内壁面相适配。

可选地，所述圆弧面上设有摩擦层。

可选地，所述第一驱动组件包括多个驱动组，多个所述驱动组沿所述第一方向间隔布设，每一所述驱动组包括多个第一驱动器，多个所述第一驱动器与多个所述支撑杆一一对应，每一所述第一驱动器的一端与所述转轴连接，另一端与对应的所述支撑杆连接。

可选地，所述转轴为空心轴，所述第一驱动组件包括：

中心轴，所述中心轴同轴穿设于所述转轴内测，并可绕自身轴线转动；

第二驱动器，与所述中心轴连接，以驱动所述转轴绕自身轴线转动；以及，

传动组件，包括：

丝杠组件，所述丝杠组件包括多个相适配的滚珠丝杠和丝杠螺母，所述滚珠丝杠与所述丝杠螺母螺纹连接，多个所述丝杠螺母一一对应固定在多个所述支撑杆上；

副齿轮组，所述副齿轮组包括多个锥齿轮和锥齿轮套，多个所述锥齿轮与多个所述支撑杆一一对应，每一所述锥齿轮与多个所述支撑杆一一对应，每一所述锥齿轮与每一所述滚珠丝杠的端部固定，所述锥齿轮套套设于多个所述锥齿轮的外侧；

主齿轮，与多个所述锥齿轮相啮合，且所述主齿轮与所述中心轴同轴固定连接，以在所述中心轴转动时带动所述主齿轮转动。

可选地，所述传动组件设有多组，多组所述传动组件沿所述转轴的轴线间隔布设。

可选地，所述第一驱动装置包括多组第二驱动组件，多个第二驱动组件与多个所述支撑座一一对应，所述第二驱动组件包括：

滑轨，沿所述第一方向延伸设于所述基座上；

滑块，滑动设于所述滑轨上，所述支撑座固定于所述滑块上；

丝杆，沿所述第一方向延伸设于所述滑轨侧面，所述滑块与所述丝杆螺纹连接；以及，

驱动电机，与丝杆连接，用于驱动所述丝杆转动。

可选地，所述支撑部的顶面嵌设有多个滚珠，所述圆筒在所述滚珠上滚动。

可选地，所述支撑座包括沿至少两个所述第一方向间隔设置的支撑板，多个所述支撑板沿所述第一方向的长度与所述圆筒的长度相适配。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的圆筒焊接装置中通过在两个间隔设置的支撑座来支撑两个圆筒，两个支撑座上同轴设置的弧形面可以保证两个圆筒被支撑座支撑时同轴，从而保证两个圆筒对接时的同轴度，通过第一驱动装置驱动两个支撑座相互靠近，可以带动两个圆筒相对接，便于焊接；再通过转动装置中转轴伸入至两个圆筒中，支撑部与两个圆筒的内壁面相抵接，从而在转轴转动时能同时带动两个圆筒转动，此时，焊接工人在两个圆筒对接处的外侧直接定点焊接就能实现两个圆筒的一整圈焊接工作，且两个圆筒的同轴度也能在转动时得以保证，这种焊接方式既安全又方便，焊接精度也高。

附图说明

图1是本实用新型提供的圆筒焊接装置一实施例的结构示意图；

图2是图1中的支撑座与圆筒安装的剖面示意图；

图3是图1中转动装置的侧视图；

图4是图3中的A-A剖面示意图；

图5是图4中的B部分放大示意图。

图中：圆筒焊接装置100、支撑座1、弧形面11、滚珠12、第一驱动装置2、滑轨21、滑块22、丝杆23、驱动电机24、转动装置3、安装座31、转轴32、支撑杆33、第一驱动组件34、中心轴341、滚珠丝杠342、丝杠螺母343、锥齿轮344、主齿轮345、圆筒200。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1至图5所示，本实用新型的实施例提供的一种圆筒焊接装置100，包括基座、支撑组件、第一驱动装置2和转动装置3，基座沿第一方向延伸设置；支撑组件包括至少两个间隔设置的支撑座1，每一所述支撑座1沿所述第一方向滑动设于所述基座上，以使得相邻的两个所述支撑座1具有相互靠近或相互远离的活动行程，每一所述支撑座1的上表面均为与所述圆筒200的外壁面相适配的弧形面11，多个所述弧形面11同轴设置，用于支撑圆筒200；第一驱动装置2与所述支撑座1连接，用于驱动所述支撑座1滑动；以及，转动装置3包括安装座31、转轴32和设于所述转轴32周测的支撑部，所述转轴32沿所述第一方向延伸且绕自身轴线转动设于所述安装座31上，以在所述安装座31靠近所述支撑座1时，所述转轴32插入所述圆筒200中，且所述支撑部与所述圆筒200内壁面相抵接；所述转轴32转动时，带动所述圆筒200转动。

通过两个间隔设置的支撑座1来支撑两个圆筒200，两个支撑座1上同轴设置的弧形面11可以保证两个圆筒200被支撑座1支撑时同轴，从而保证两个圆筒200对接时的同轴度，通过第一驱动装置2驱动两个支撑座1相互靠近，可以带动两个圆筒200相对接，便于焊接；再通过转动装置3中转轴32伸入至两个圆筒200中，支撑部与两个圆筒200的内壁面相抵接，从而在转轴32转动时能同时带动两个圆筒200转动，此时，焊接工人在两个圆筒200对接处的外侧直接定点焊接就能实现两个圆筒200的一整圈焊接工作，且两个圆筒200的同轴度也能在转动时得以保证，这种焊接方式既安全又方便，焊接精度也高。

进一步地，所述第一驱动装置2包括多组第二驱动组件，多个第二驱动组件与多个所述支撑座1一一对应，所述第二驱动组件包括滑轨21、滑块22、丝杆23和驱动电机24，滑轨21沿所述第一方向延伸设于所述基座上；滑块22滑动设于所述滑轨21上，所述支撑座1固定于所述滑块22上；丝杆23沿所述第一方向延伸设于所述滑轨21侧面，所述滑块22与所述丝杆23螺纹连接；驱动电机24与丝杆23连接，用于驱动所述丝杆23转动。

通过滑轨21和滑块22的滑动配合，为驱动电机24驱动丝杆23转动时起导向作用，使得支撑座1在丝杆23与滑块22螺纹连接下将电机的转动转化为沿第一方向的直线运动，这种驱动方式精度高且易于控制。

进一步地，参照图2所示，所述支撑部的顶面嵌设有多个滚珠12，所述圆筒200在所述滚珠12上滚动。通过在支撑部顶面嵌设多个滚珠12，可以减小圆筒200外部与支撑部顶面的摩擦力，便于圆筒200转动。

进一步地，所述支撑座1包括沿至少两个所述第一方向间隔设置的支撑板，多个所述支撑板沿所述第一方向的长度与所述圆筒200的长度相适配。通过设置至少两个沿第一方向间隔设置的支撑板，有助于减小支撑座1的材料，在圆筒200的长度方向间隔布设支撑板，可以很好地支撑圆筒200，相对一一个整体来说更加节省材料，且支撑板的重量更低，便于第一驱动装置2驱动其沿第一方向滑动。

进一步地，所述支撑部包括多个支撑杆33和第一驱动组件34，多个所述支撑杆33饶所述转轴32的环周方向间隔布设，每一所述支撑杆33沿所述转轴32的轴向延伸，每一所述支撑杆33安装于所述转轴32的外侧壁，且沿所述转轴32的径向可伸缩设置；第一驱动组件34与多个支撑杆33连接，以驱动每一所述支撑杆33沿所述转轴32的径向伸缩。

通过第一驱动组件34驱动多个支撑杆33沿转轴32的径向伸缩，一方面可以在转轴32伸入圆筒200内时支撑杆33处于收缩状态，即靠近转轴32状态，从而便于转轴32顺利进入圆筒200内部；另一方面可以在转轴32伸入圆筒200内位置确定后，第一驱动组件34驱动支撑杆33沿转轴32的径向向外活动，使得支撑杆33与圆筒200的内壁面相抵接，从而便于转轴32转动时带动圆筒200随之转动。

进一步地，所述支撑杆33远离所述转轴32的一侧面为圆弧面，所述圆弧面与所述圆筒200的内壁面相适配。与圆筒200内壁面相适配的圆弧面有助于支撑杆33更好的与圆筒200内壁面先抵接，相较于平面来说，将线接触优化为面接触，使得二者的接触面积更大，从而支撑杆33对圆筒200的支撑力更大。

进一步地，所述圆弧面上设有摩擦层。摩擦层可以使得支撑杆33与圆筒200内壁面相抵接时的摩擦力更大，贴合更加紧密，防止转轴32转动时，圆筒200与支撑杆33之间打滑，支撑杆33不能带动圆筒200一起转动。此处，摩擦层可以采用橡胶、棉等材质制成。

进一步地，所述第一驱动组件34包括多个驱动组，多个所述驱动组沿所述第一方向间隔布设，每一所述驱动组包括多个第一驱动器，多个所述第一驱动器与多个所述支撑杆33一一对应，每一所述第一驱动器的一端与所述转轴32连接，另一端与对应的所述支撑杆33连接。

通过设置多个沿第一方向间隔布设的驱动组，可以使得支撑杆33在其长度方向上受到的驱动力更加的均匀，也进一步保证支撑杆33在其长度方向上对圆筒200的支撑力较为均匀，从而保证圆筒200在其长度方向上均匀的受力后旋转。此处第一驱动器可以电动推杆，也可以是气缸。

参照图3至图5所示，在另一实施例中，所述转轴32为空心轴，所述第一驱动组件34包括中心轴341、第二驱动器和传动组件，所述中心轴341同轴穿设于所述转轴32内测，并可绕自身轴线转动；第二驱动器与所述中心轴341连接，以驱动所述转轴32绕自身轴线转动；以及，传动组件包括丝杠组件、副齿轮组和主齿轮345，所述丝杠组件包括多个相适配的滚珠丝杠342和丝杠螺母343，所述滚珠丝杠342与所述丝杠螺母343螺纹连接，多个所述丝杠螺母343一一对应固定在多个所述支撑杆33上；所述副齿轮组包括多个锥齿轮344和锥齿轮套，多个所述锥齿轮344与多个所述支撑杆33一一对应，每一所述锥齿轮344与多个所述支撑杆33一一对应，每一所述锥齿轮344与每一所述滚珠丝杠342的端部固定，所述锥齿轮套套设于多个所述锥齿轮344的外侧；主齿轮345与多个所述锥齿轮344相啮合，且所述主齿轮345与所述中心轴341同轴固定连接，以在所述中心轴341转动时带动所述主齿轮345转动。

通过设置转轴32为空心轴，中心轴341同轴设置在转轴32内，有助于使得转轴32转动时，转轴32与中心轴341的转动互不干扰，转轴32转动时，依然能带动支撑杆33随转轴32一起绕转轴32的轴线方向转动。通过在每一支撑杆33上设置丝杠组件，通过主齿轮345与锥齿轮344的啮合传动，每一副齿轮组中的锥齿轮344与每一支撑杆33上相对应的滚珠丝杠342连接，主齿轮345与中心轴341连接，当中心轴341转动时，带动其上的主齿轮345转动，进而带动与其啮合的锥齿轮344转动，故而带动每一锥齿轮344上固定的滚珠丝杠342转动，从而在滚珠丝杠342与丝杠螺母343配合的作用下，支撑杆33实现沿转轴32的径向活动。通过在锥齿轮344外侧安装锥齿轮套，将锥齿轮套套设在锥齿轮344上，并将其固定在转轴32上，可以防止锥齿轮344沿转轴32的径向移动。通过齿轮副和滚珠丝杠螺母副的传动作用，其传动精度好，传动效率高，易于控制，能更精确的实现多个支撑杆33的同步伸缩，多个支撑杆33同时工作，对圆筒200进行支撑，从而带动圆筒200随之一起转动。

在实际应用中，转轴32和中心轴341均可根据实际长度设置为多段，多段转轴32和中心轴341通过联轴器连接固定，通过设置多段转轴32和中心轴341，方便加工和运输。此处所说的副齿轮组中的锥齿轮344可以设置为与滚珠丝杠342一体化加工，将滚珠丝杠342的端部加工为锥齿轮344，主齿轮345也可以与转轴32一体加工，此处不做限制。

进一步地，所述传动组件设有多组，多组所述传动组件沿所述转轴32的轴线间隔布设。设置多组传动组件沿转轴32的轴线方向间隔布设，有助于提高支撑杆33在沿转轴32径向伸缩时的稳定性。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆筒焊接装置，其特征在于，包括：

基座，沿第一方向延伸设置；

支撑组件，包括至少两个间隔设置的支撑座，每一所述支撑座沿所述第一方向滑动设于所述基座上，以使得相邻的两个所述支撑座具有相互靠近或相互远离的活动行程，每一所述支撑座的上表面均为与所述圆筒的外壁面相适配的弧形面，多个所述弧形面同轴设置，用于支撑圆筒；

第一驱动装置，与所述支撑座连接，用于驱动所述支撑座滑动；以及，

转动装置，包括安装座、转轴和设于所述转轴周侧的支撑部，所述转轴沿所述第一方向延伸且绕自身轴线转动设于所述安装座上，以在所述安装座靠近所述支撑座时，所述转轴插入所述圆筒中，且所述支撑部与所述圆筒内壁面相抵接；所述转轴转动时，带动所述圆筒转动。

2.如权利要求1所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述支撑部包括：

多个支撑杆，多个所述支撑杆绕所述转轴的环周方向间隔布设，每一所述支撑杆沿所述转轴的轴向延伸，每一所述支撑杆安装于所述转轴的外侧壁，且沿所述转轴的径向可伸缩设置；

第一驱动组件，与多个支撑杆连接，以驱动每一所述支撑杆沿所述转轴的径向伸缩。

3.如权利要求2所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述支撑杆远离所述转轴的一侧面为圆弧面，所述圆弧面与所述圆筒的内壁面相适配。

4.如权利要求3所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述圆弧面上设有摩擦层。

5.如权利要求2所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括多个驱动组，多个所述驱动组沿所述第一方向间隔布设，每一所述驱动组包括多个第一驱动器，多个所述第一驱动器与多个所述支撑杆一一对应，每一所述第一驱动器的一端与所述转轴连接，另一端与对应的所述支撑杆连接。

6.如权利要求2所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述转轴为空心轴，所述第一驱动组件包括：

中心轴，所述中心轴同轴穿设于所述转轴内侧，并可绕自身轴线转动；

第二驱动器，与所述中心轴连接，以驱动所述转轴绕自身轴线转动；以及，

传动组件，包括：

丝杠组件，所述丝杠组件包括多个相适配的滚珠丝杠和丝杠螺母，所述滚珠丝杠与所述丝杠螺母螺纹连接，多个所述丝杠螺母一一对应固定在多个所述支撑杆上；

副齿轮组，所述副齿轮组包括多个锥齿轮和锥齿轮套，多个所述锥齿轮与多个所述支撑杆一一对应，每一所述锥齿轮与多个所述支撑杆一一对应，每一所述锥齿轮与每一所述滚珠丝杠的端部固定，所述锥齿轮套套设于多个所述锥齿轮的外侧；

主齿轮，与多个所述锥齿轮相啮合，且所述主齿轮与所述中心轴同轴固定连接，以在所述中心轴转动时带动所述主齿轮转动。

7.如权利要求6所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述传动组件设有多组，多组所述传动组件沿所述转轴的轴线间隔布设。

8.如权利要求1所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括多组第二驱动组件，多个第二驱动组件与多个所述支撑座一一对应，所述第二驱动组件包括：

滑轨，沿所述第一方向延伸设于所述基座上；

滑块，滑动设于所述滑轨上，所述支撑座固定于所述滑块上；

丝杆，沿所述第一方向延伸设于所述滑轨侧面，所述滑块与所述丝杆螺纹连接；以及，

驱动电机，与丝杆连接，用于驱动所述丝杆转动。

9.如权利要求1所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述支撑部的顶面嵌设有多个滚珠，所述圆筒在所述滚珠上滚动。

10.如权利要求1所述的圆筒焊接装置，其特征在于，所述支撑座包括至少两个沿所述第一方向间隔设置的支撑板，多个所述支撑板沿所述第一方向的长度与所述圆筒的长度相适配。

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