CN216912570U - 一种用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其至少包括限定焊机活动区域且安装在钢管内腔中的定位安装组件(1)，所述定位安装组件(1)至少包括环形导轨(11)和限位调节杆(12)，其中，所述环形导轨(11)在其周向上布设有多个限位调节杆(12)，所述限位调节杆(12)能够沿所述环形导轨(11)的径向方向进行延展，使得所述环形导轨(11)可调节地安装在直径不同的钢管内。本实用新型通过在环形导轨上设置能够向其形成的圆形外侧延伸的限位调节杆，使得环形导轨可以根据实际需求固定在尺寸更多、更大的大直径钢管的内腔中，从而使得环形导轨上的焊接机构能够对不同尺寸的钢管进行焊接。
Description
技术领域
本实用新型涉及大尺寸管道焊接技术领域，尤其涉及一种用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置。
背景技术
管道全位置自动焊机是管道环缝焊接的专用设备，特别适用于野外环境下，管径在130MM以上的各种管道的焊接。现有技术中的管道全位置自动焊机主要采用的是气保焊接和氩弧焊接。具体操作时是在管道上进行纵向焊接，即将管道水平放置，焊机沿管道的径向进行纵向移动。气保焊接和氩弧焊接各有特点；其中气保焊具有成本低、效率高、操作简单、焊接变形小、焊缝含氢量低但在焊接过程中会产生大量有害气体及烟尘，并且焊接时弧光强、飞溅多、抗风能力差的特点。氩弧焊则具有焊接过程稳定，保护作用好，焊缝金属纯净，焊道成形好等一系列优点，但存在焊接效率低，对施工环境要求高等特点，在管道施工中的应用受到一定的限制。另外，对管道进行焊接之前需要将管道接口处加工出管道坡口，然后利用管道坡口进行焊接。在管道全位置焊机对管道进行焊接时需要先将轨道固定在管道环形端面上，然后焊机主体通过行走小车在环形轨道上的移动实现沿着管道进行环形圆形转动，从而实现对连接管道的圆周进行焊接。目前，全位置焊机多采用硬质轨道，例如，中国专利CN207806963U公开一种用于管道焊接的通用性轨道，包括第一轨道本体、第二轨道本体和2个锁紧机构，所述第一轨道本体和第二轨道本体的两端分别通过锁紧机构连接，所述第一转轴、第二转轴均开有至少一个螺纹通孔，所述第一安装板两端分别连接到第一左半环轨道、第一右半环轨道各自的内侧面上，所述第二安装板两端分别连接到第二左半环轨道、第二右半环轨道各自的内侧面上，此圆环形轨道内侧面沿周向均匀设置有若干轨道连接块，所述轨道连接块内侧面分别固定有一垫块。故对于不同直径的管道焊接需要选用不同规格的硬质轨道，每个轨道的适用性较差，成本高，且使用不便。
中国专利CN110732754A公开了一种用于LNG管道对接的TIG焊接装置，其特征在于：包括环形轨道、移动小车模块和焊接模块；所述移动小车模块设置在环形轨道上，所述焊接模块设置在移动小车模块上且延伸出环形轨道；发明中窄间隙坡口与热丝TIG结合的方法，一方面减小坡口尺寸，降低了填充量，极大地提高了焊接效率；另一方面采用热丝进行填充，相比普通TIG焊熔敷效率可提高两倍；本发明采用的焊接方法效率大幅提高且减轻了工人的劳动且改善了工作条件；本发明实现了管道相对固定的情况下，焊接小车带动焊接、焊丝加热及自动送丝机构沿轨道围绕管道做圆周运动；整个焊接过程仅需在开始前设置参数，启动焊接后为全自动运行。该专利的焊接装置是设置于管道外的，是从管道的外侧进行焊接，而无法适用于在管道内进行管道连接缝的焊接。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
实用新型内容
针对现有技术之不足，本实用新型的技术方案是提供一种能够针对高压输水大直径钢管的不同直径尺寸进行调节而使得焊接装置的活动轨道能够适用于多尺寸钢管环形内接缝焊接的坡口式自动焊接装置。该自动焊接装置至少包括限定焊机活动区域且安装在钢管内腔中的定位安装组件，所述定位安装组件至少包括环形导轨和限位调节杆，其中，所述环形导轨在其周向上布设有多个限位调节杆，所述限位调节杆能够沿所述环形导轨的径向方向进行延展，使得所述环形导轨根据钢管直径的不同而可调节地安装在钢管内。
根据一种优选的实施方式，所述限位调节杆至少包括第一套管和第二内杆，其中，所述第一套管可拆卸地安装在环形导轨的侧壁上，所述第二内杆上至少套设有所述第一套管，使得所述第二内杆按照其杆体从所述第一套管的第一端移出的方式向远离所述环形导轨的方向延长。
根据一种优选的实施方式，所述第二内杆上还套设有第三套管，其中，所述第三套管按照其能够相对于所述第一套管和第二内杆进行转动的方式设置在所述第一套管和第二内杆之间，所述第三套管远离所述第二内杆的一端从所述第一套管的第二端延展至所述环形导轨限定的环形区域内。
根据一种优选的实施方式，所述第三套管远离所述第二内杆的一端还连接有第一锥齿轮；所述定位安装组件还包括驱动部，所述驱动部至少包括驱动单元和与所述驱动单元连接的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮按照其能够使设置在所述环形导轨的多个径向方向上的所述限位调节杆能够同时延展的方式与设置在多个所述第三套管上的第一锥齿轮啮合。
根据一种优选的实施方式，所述第二内杆延伸至所述第一套管的第一端外部的杆体上还连接有能够限制其转动的限定件，所述限定件远离所述第二内杆的一端按照限定件限定的所述第二内杆能够相对于所述第一套管进行平移的方式连接至第一套管的管体上。
根据一种优选的实施方式，所述限定件按照其能够跟随所述第二内杆沿所述环形导轨的径向方向进行移动的方式与所述第一套管滑动连接；所述限位调节杆的轴线与所述环形导轨的径向方向一致。
根据一种优选的实施方式，所述定位安装组件的环形导轨上卡接有能够沿其环形轨道进行圆周运动的焊接台，所述焊接台至少包括平台主体和卡接底座，所述卡接底座能够选择性地与环形导轨卡接，使得焊接台能够沿所述环形导轨的轨道滑动，所述平台主体远离卡接底座的表面安装有能够调节焊枪工作位置的移动组件。
根据一种优选的实施方式，所述移动组件至少包括能够带动所述焊枪沿钢管的径向方向移动的第一移动组件和带动所述焊枪沿钢管的轴线方向移动的第二移动组件。
根据一种优选的实施方式，所述第一移动组件至少包括第一轨道体和卡接在所述第一轨道体的轨道上并能够沿所述第一轨道体的轨道进行滑移的第一滑块，所述第一轨道体按照能够使第一滑块沿钢管的径向方向移动的方式支撑在焊接台上。
根据一种优选的实施方式，所述第二移动组件至少包括第二轨道体、第二滑块和安装部，其中，所述第二滑块安装在所述第二轨道体的轨道上，所述第二滑块远离所述第二轨道体的表面设置有用于安装所述焊枪并限定所述焊枪与焊缝之间倾角的安装部，所述第二轨道体的一端连接在所述第一滑块上，使得所述第二移动组件和焊枪同时跟随所述第一滑块进行移动。
本实用新型的有益技术效果：
本装置通过在环形导轨上设置能够向其形成的圆形外侧延伸的限位调节杆，使得环形导轨可以根据实际需求固定在尺寸更多、更大的大直径钢管的内腔中，从而使得环形导轨上的焊接机构能够对不同尺寸的钢管进行焊接。通过将限位调节杆沿环形导轨的环面上均匀间隔且杆体轴线与圆环的径向方向一致的方式进行设置，使得向多个方向延展的限位调节杆能够良好地将环形轨道固定在钢管设定横截面的中心位置。此外，本装置设置的可在钢管的径向和轴向运动的焊机调节装置能够有效地调节焊枪与管道内焊缝之间的距离，解决了环形导轨与焊缝之间距离大而焊枪远离焊缝的问题。最后，本装置的多个限位调节杆是由同一驱动单元驱动调节，使得位于环形导轨的多个径向方向上的限位调节杆能够同步的伸长或缩短相同长度。
附图说明
图1是本实用新型的一种用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置的优选实施例的结构示意图；
图2是本实用新型的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置的焊枪移动机构的优选实施例的结构示意图。
附图标记列表
1：定位安装组件 2：焊接台 3：移动组件
4：焊枪 11：环形导轨 12：限位调节杆
13：驱动部 121：第一套管 122：第二内杆
123：第三套管 124：第一锥齿轮 125：限定件
131：驱动单元 132：第二锥齿轮 21：平台主体
22：卡接底座 31：第一移动组件 32：第二移动组件
311：第一轨道体 312：第一滑块 321：第二轨道体
322：第一滑块 323：安装部
具体实施方式
下面结合附图1至2进行详细说明。
实施例1
图1示出一种能够针对高压输水大直径钢管的不同直径尺寸进行调节而使得具有环形导轨的焊接装置能够适用于多种尺寸的钢管内缝焊接的坡口式自动焊接装置。本装置包括定位安装组件1、焊接台2、移动组件3和焊枪4。定位安装组件1能够限定焊机活动区域并将装置在钢管内腔中进行定位安装。焊接台2卡接带定位安装组件1的圆形轨道上并能够沿环形轨道进行圆周运动，从而带动焊枪4完成一个完整圆形焊缝的焊接。移动组件3设置在焊接台2形成的平台上，能够在焊接台2上带动焊枪4沿钢管的径向和轴向进行多方向运动。
根据一种具体的实施方式，定位安装组件1包括环形导轨11、限位调节杆12和驱动部13。环形导轨11沿其导轨本体表面周向均匀布设有多个限位调节杆12，使得不同限位调节杆12的轴线能够与环形导轨11的多个径向方向一致。限位调节杆12还能够沿环形导轨11的径向方向进行延展，使得具有设定尺寸的环形导轨11能够安装在多种直径的大尺寸钢管内。通过在环形导轨上设置能够向其形成的圆形外侧延伸的限位调节杆，使得环形导轨可以根据实际需求固定在尺寸更多、更大的大直径钢管的内腔中，从而使得环形导轨上的焊接机构能够对不同尺寸的钢管进行焊接。通过将限位调节杆沿环形导轨的环面上均匀间隔且杆体轴线与圆环的径向方向一致的方式进行设置，使得向多个方向延展的限位调节杆能够良好地将环形轨道固定在钢管设定横截面的中心位置。
优选的，限位调节杆12包括第一套管121、第二内杆122和第三套管123。第一套管121可拆卸地安装在环形导轨11的侧壁上。第二内杆122上至少套设有第一套管121，使得第二内杆122按照其杆体从第一套管121的第一端移出的方式向远离环形导轨11的方向延长。第二内杆122上还套设有第三套管123。第三套管123按照其能够相对于第一套管121和第二内杆122进行转动的方式设置在第一套管121和第二内杆122之间。第三套管123远离第二内杆122的一端从第一套管121的第二端延展至环形导轨11限定的环形区域内。优选的，第三套管123的外侧通过轴承与第一套管121套接，使得第三套管123转动过程中，第一套管121能够始终保持一个相对静止的状态。优选的，第三套管123的内侧设置有与第二内杆122相契合的内螺纹，从而第三套管123的转动能够使得第二内杆122将旋转驱动转变为杆体的平行移动，进而实现第二内杆122相对于第一套管121的相对平移而使得限位调节杆12的长度发生变化。
优选的，第二内杆122延伸至第一套管121的第一端外部的杆体上还连接有能够限制其转动的限定件125。限定件125远离第二内杆122的一端按照限定件125限定的第二内杆122能够相对于第一套管121进行平移的方式连接至第一套管121的管体上。进一步优选的，限定件125按照其能够跟随第二内杆122沿环形导轨11的径向方向进行移动的方式与第一套管121滑动连接。限位调节杆12的轴线与环形导轨11的径向方向一致。通过设置限位件125使得第二内杆122无法跟随第三套管123发生转动，仅能够在螺纹螺杆相互传动的作用下发生定向平移。优选的，第三套管123远离第二内杆122的一端还连接有第一锥齿轮124；定位安装组件1还包括驱动部13，驱动部13至少包括驱动单元13和与驱动单元131连接的第二锥齿轮132，第二锥齿轮132按照其能够使设置在环形导轨11的多个径向方向上的限位调节杆12能够同时延展的方式与设置在多个第三套管123上的第一锥齿轮124啮合。本装置的多个限位调节杆是由同一驱动单元驱动调节，使得位于环形导轨的多个径向方向上的限位调节杆能够同步的伸长或缩短相同长度。
如图2所示，定位安装组件1的环形导轨11上卡接有能够沿其环形轨道进行圆周运动的焊接台2。焊接台2至少包括平台主体21和卡接底座22。卡接底座22能够选择性地与环形导轨11卡接，使得焊接台2能够沿环形导轨11的轨道滑动。平台主体21远离卡接底座22的表面安装有能够调节焊枪4工作位置的移动组件3。
移动组件3至少包括能够带动焊枪4沿钢管的径向方向移动的第一移动组件31和带动焊枪4沿钢管的轴线方向移动的第二移动组件32。第一移动组件31包括第一轨道体311和卡接在第一轨道体311的轨道上并能够沿第一轨道体311的轨道进行滑移的第一滑块312。第一轨道体311按照能够使第一滑块312沿钢管的径向方向移动的方式支撑在焊接台2上。第二移动组件32包括第二轨道体321、第二滑块322和安装部323。第二滑块322安装在第二轨道体321的轨道上。第二滑块322远离第二轨道体321的表面设置有用于安装焊枪4并限定焊枪4与焊缝之间倾角的安装部323。第二轨道体321的一端连接在第一滑块312上，使得第二移动组件32和焊枪4同时跟随第一滑块312进行移动。本装置设置的可在钢管的径向和轴向运动的焊机调节装置能够有效地调节焊枪与管道内焊缝之间的距离，解决了环形导轨与焊缝之间距离大而焊枪远离焊缝的问题。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其至少包括限定焊机活动区域且安装在钢管内腔中的定位安装组件(1)，其特征在于，所述定位安装组件(1)至少包括环形导轨(11)和限位调节杆(12)，其中，
所述环形导轨(11)在其周向上布设有多个限位调节杆(12)，所述限位调节杆(12)能够沿所述环形导轨(11)的径向方向进行延展，使得所述环形导轨(11)可调节地安装在直径不同的钢管内。
2.如权利要求1所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述限位调节杆(12)至少包括第一套管(121)和第二内杆(122)，其中，
所述第一套管(121)可拆卸地安装在环形导轨(11)的侧壁上，所述第二内杆(122)上至少套设有所述第一套管(121)，使得所述第二内杆(122)按照其杆体从所述第一套管(121)的第一端移出的方式向远离所述环形导轨(11)的方向延长。
3.如权利要求2所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述第二内杆(122)上还套设有第三套管(123)，其中，所述第三套管(123)按照其能够相对于所述第一套管(121)和第二内杆(122)进行转动的方式设置在所述第一套管(121)和第二内杆(122)之间，所述第三套管(123)远离所述第二内杆(122)的一端从所述第一套管(121)的第二端延展至所述环形导轨(11)限定的环形区域内。
4.如权利要求3所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述第三套管(123)远离所述第二内杆(122)的一端还连接有第一锥齿轮(124)；
所述定位安装组件(1)还包括驱动部(13)，所述驱动部(13)至少包括驱动单元(131)和与所述驱动单元(131)连接的第二锥齿轮(132)，所述第二锥齿轮(132)按照其能够使设置在所述环形导轨(11)的多个径向方向上的所述限位调节杆(12)能够同时延展的方式与设置在多个所述第三套管(123)上的第一锥齿轮(124)啮合。
5.如权利要求4所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述第二内杆(122)延伸至所述第一套管(121)的第一端外部的杆体上还连接有能够限制其转动的限定件(125)，所述限定件(125)远离所述第二内杆(122)的一端按照限定件(125)限定的所述第二内杆(122)能够相对于所述第一套管(121)进行平移的方式连接至第一套管(121)的管体上。
6.如权利要求5所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述限定件(125)按照其能够跟随所述第二内杆(122)沿所述环形导轨(11)的径向方向进行移动的方式与所述第一套管(121)滑动连接；所述限位调节杆(12)的轴线与所述环形导轨(11)的径向方向一致。
7.如权利要求6所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述定位安装组件(1)的环形导轨(11)上卡接有能够沿其环形轨道进行圆周运动的焊接台(2)，
所述焊接台(2)至少包括平台主体(21)和卡接底座(22)，所述卡接底座(22)能够选择性地与环形导轨(11)卡接，使得焊接台(2)能够沿所述环形导轨(11)的轨道滑动，所述平台主体(21)远离卡接底座(22)的表面安装有能够调节焊枪(4)工作位置的移动组件(3)。
8.如权利要求7所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述移动组件(3)至少包括能够带动所述焊枪(4)沿钢管的径向方向移动的第一移动组件(31)和带动所述焊枪(4)沿钢管的轴线方向移动的第二移动组件(32)。
9.如权利要求8所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述第一移动组件(31)至少包括第一轨道体(311)和卡接在所述第一轨道体(311)的轨道上并能够沿所述第一轨道体(311)的轨道进行滑移的第一滑块(312)，所述第一轨道体(311)按照能够使第一滑块(312)沿钢管的径向方向移动的方式支撑在焊接台(2)上。
10.如权利要求9所述的用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置，其特征在于，所述第二移动组件(32)至少包括第二轨道体(321)、第二滑块(322)和安装部(323)，其中，所述第二滑块(322)安装在所述第二轨道体(321)的轨道上，所述第二滑块(322)远离所述第二轨道体(321)的表面设置有用于安装所述焊枪(4)并限定所述焊枪(4)与焊缝之间倾角的安装部(323)，所述第二轨道体(321)的一端连接在所述第一滑块(312)上，使得所述第二移动组件(32)和焊枪(4)同时跟随所述第一滑块(312)进行移动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220708 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |