CN217913537U - 一种钢管合缝焊接一体机的合缝机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢管合缝焊接一体机的合缝机构，包括：支撑架，支撑架上设置有竖向推动件；焊接组件，焊接组件包括焊接支撑架、焊头和抵接件，焊头与抵接件安装于焊接支撑架，抵接件设置于焊头下方，抵接件设置有抵接部，抵接部与焊头相对设置，抵接部与焊头之间形成钢管的焊接空间；旋转推动件，旋转推动件分别与焊接支撑架和竖向推动件相连，焊接支撑架与竖向推动件铰接，旋转推动件可带动焊接支撑架绕竖向推动件上下旋转。其通过旋转推动件带动焊接支撑架上下转动，调整焊头与抵接件的倾斜角度，在焊接过程中两者一起移动并与钢管平行，减少抵接件的调整频率，提高焊接效率。

Description

一种钢管合缝焊接一体机的合缝机构

技术领域

本申请属于管材焊接设备技术领域，尤其涉及一种钢管合缝焊接一体机的合缝机构。

背景技术

钢管合缝机作为大口径直缝焊管生产线的关键设备之一，现有的常见的钢管合缝机是采用下压液压缸抵接钢管上方焊缝处和两侧夹紧液压缸对钢管进行抵接固定，从而进行钢管合缝焊接。由于大口径的钢管其自身重量较大，钢管由两片半圆形的钢管片焊接组成，受自身结构以及重量的影响，为保证整体钢管的结构强度，两钢管片之间需要预留较大的缝隙用于灌注焊液形成焊缝，

目前，公开号为CN207289235U的专利公开了一种钢管合缝机的焊接装置，该种合缝机在焊接钢管时,首先操作人员通过转动螺纹轴，即可带动抵接块朝向靠近安装板的一侧移动一段距离，此时抵接块与点焊头之间的距离就会扩大，从而方便钢管上的缝隙顺利嵌入到连接片上，随后继续转动螺纹轴，从而将抵接块朝向远离安装板的一侧移动,最终抵接块即可抵触在缝隙上；此时当点焊头上的焊料下落至缝隙内后，焊料由于受到抵接块的阻挡作用，实现减小焊料从缝隙内下落的可能性，但是这种合缝机较为适用圆形钢管，当其对多棱锥型钢管进行焊接时，需要频繁调整抵接块的高度位置，而且抵接块也不能很好地适应不用锥度钢管的焊接过程。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种钢管合缝焊接一体机的合缝机构，通过旋转推动件带动焊接支撑架上下转动，调整焊头与抵接件的倾斜角度，在焊接过程中两者一起移动并与钢管平行，减少抵接件的调整频率，提高焊接效率，有效解决上述问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种钢管合缝焊接一体机的合缝机构，包括：支撑架，支撑架上设置有竖向推动件；焊接组件，焊接组件包括焊接支撑架、焊头和抵接件，焊头与抵接件安装于焊接支撑架，抵接件设置于焊头下方，抵接件设置有抵接部，抵接部与焊头相对设置，抵接部与焊头之间形成钢管的焊接空间；旋转推动件，旋转推动件分别与焊接支撑架和竖向推动件相连，焊接支撑架与竖向推动件铰接，旋转推动件可带动焊接支撑架绕竖向推动件上下旋转。

进一步的，焊接支撑架包括沿钢管的长度方向设置的上支撑梁和下支撑梁，焊头安装于上支撑梁，抵接件设置与下支撑梁，上支撑梁设置有连接移动件，连接移动件的输出端与下支撑梁相连，以带动抵接件上下移动。

进一步的，上支撑梁远离焊头的一端设置有竖向连接板，下支撑梁与竖向连接板铰接。

进一步的，抵接件为抵接块，抵接块顶部设置有沿下支撑梁长度方向的凹槽，凹槽两侧为抵接部。

进一步的，抵接块内设置有冷却通道，冷却通道设置有与外界循环水路连通的进水口和出水口。

进一步的，抵接块与下支撑梁铰接。

进一步的，焊头远离钢管的前进方向一侧设置为安装侧，焊接支撑架于安装侧方向上设置有导向滚轮，导向滚轮沿竖向方向设置有分隔板，分隔板置于钢管的焊接缝隙内。

进一步的，焊接支撑架上设置有抵接滚轮，抵接滚轮包括非抵触区和设置于非抵触区两侧的抵触区，钢管的焊接缝隙置于非抵触区下方，抵触区与钢管表面抵接。

进一步的，支撑架沿竖向方向设置有滑移轨道，竖向推动件的输出端设置有连接块，连接块两端置于滑移轨道内，焊接支撑架安装于连接块，旋转推动件两端分别与连接块和焊接支撑架相连。

进一步的，竖向推动件或旋转推动件为液压缸。

本实用新型的有益效果在于，焊头和抵接件上下设置且均安装于焊接支撑架上，在焊接之前通过旋转推动件将焊接支撑架旋转一定角度，使得焊头和抵接件的抵接部与钢管平行，抵接部更加贴合在钢管的内表面上，对焊料的阻挡和支撑效果更好，减少焊料的掉落和浪费，一定程度上提高了焊接效果。随着焊接的进行，仅需通过竖向推动件带动焊接支撑架上下移动，实现对不同锥度的钢管的焊接，使得设备适用范围更加广泛。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型中立体结构示意图。

图2为本实用新型的另一角度的立体结构示意图。

图3为抵接件的局部放大结构示意图。

图4为本实用新型的左视结构示意图。

其中，10、支撑架；101、竖向推动件；20、焊接支撑架；201、上支撑梁；2011、抵接滚轮；202、下支撑梁；30、焊头；40、抵接件；401、凹槽；402、进水口；403、出水口；404、抵接部；50、旋转推动件；60、连接移动件；70、导向滚轮；701、分隔板；80、滑移轨道；90、连接块。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细以节便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“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发明的限制。

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，还可以是通信；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。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发明中的具体含义。

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接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型中，如图1-4所示，提供了一种钢管合缝焊接一体机的合缝机构，包括：支撑架10，支撑架10上设置有竖向推动件；焊接组件，焊接组件包括焊接支撑架20、焊头30和抵接件40，焊头30与抵接件40安装于焊接支撑架20，抵接件40设置于焊头30下方，抵接件40设置有抵接部404，抵接部404与焊头30相对设置，抵接部404与焊头30之间形成钢管的焊接空间；旋转推动件50，旋转推动件50分别与焊接支撑架20和竖向推动件相连，焊接支撑架20与竖向推动件铰接，旋转推动件50可带动焊接支撑架20绕竖向推动件上下旋转。

如图1、2、4所示，钢管合缝焊接一体机包括合缝机构、输送机构和固定机构，合缝机构包括支撑架10和焊接组件，支撑架10类似于龙门结构，输送机构置于支撑架10下方，待焊接的钢管置于输送机构上，其中钢管的前进方向如图4所示的横向方向，支撑架10与输送机构垂直设置，固定机构和输送机构设置有支撑架10的左右两侧，焊头30和抵接件40设置在焊接支撑架20上，两者上下设置且两者之间形成焊接空间，焊接前，将两个半锥形钢管片对合，使得抵靠件置于钢管内侧，焊头30置于钢管外侧，用管箍或其他专用夹具抱合在一起，将棱锥形钢管放置在输送装置上，调整旋转推动件50，使得焊接支撑架20绕竖向推动件上下旋转，调整抵接件40与钢管的倾斜倾斜程度相同，抵接部404平行且抵靠在钢管的内侧。

焊接时，焊头30前方设置有探针，当探针进入到两个钢管片之间的的缝隙时，固定机构对支撑架10左侧的钢管进行夹紧固定，此时，靠近焊缝的焊头30将匀速移动的两棱锥形钢管片构成的待焊接焊缝进行焊接，抵接件40的抵靠部与钢管内侧接触抵接，当焊头30上的焊料下落至缝隙内后，焊料由于受到抵接块的阻挡作用，使得焊料留存在焊缝中，直至冷却固定。输送装置持续向前移动，竖向移动装置随之带动焊接组件向上或者向下移动，以适应不同尺寸的多棱锥形钢管的焊接。

本实用新型中焊头30和抵接件40上下设置且均安装于焊接支撑架20上，在焊接之前通过旋转推动件50将焊接支撑架20旋转一定角度，使得焊头30和抵接件40的抵接部404与钢管平行，相较于现有技术中抵接块仅能沿横向方向水平设置，转动后的抵接部404更加贴合在钢管的内表面上，对焊料的阻挡和支撑效果更好，减少焊料的掉落和浪费，避免钢管和抵接部404之间存在一定的缝隙，这种焊接方式可以对焊缝通过单次焊接，钢管内外两侧双面成型，增大了焊锡和两个棱锥形钢管之间连接强度，一定程度上提高了焊接效果。随着焊接的进行，仅需通过竖向推动件带动焊接支撑架20上下移动，实现对不同锥度的钢管的焊接，减少抵接件40的移动频率，使得设备适用范围更加广泛。

另外，当钢管顶部的缝隙焊接完成后，可以调整抵接件40与钢管之间的距离，通过旋转钢管使得底部焊缝旋转至焊头30处，反向移动钢管，对钢管底部的缝隙进行焊接，提高焊接效率。

需要进一步说明的是，如图2所示，焊接支撑架20包括沿钢管的长度方向设置的上支撑梁201和下支撑梁202，焊头30安装于上支撑梁201，抵接件40设置与下支撑梁202，上支撑梁201设置有连接移动件60，连接移动件60的输出端与下支撑梁202相连，以带动抵接件40上下移动。上支撑梁201和下支撑梁202横向设置，上支撑梁201和下支撑梁202的端部分别安装有焊头30和抵接件40，两者之间设置有连接移动件60，在焊接之前，连接移动件60可带动下支撑梁202向下移动，使得两者之间的距离增大，方便两个棱锥形钢管片的对合，对钢管进行初步固定后再由连接移动件60带动下支撑梁202向上移动，使得抵接部404抵靠在钢管内侧壁上，在焊接过程中抵接件40的高度也可以做适应性调整，抵接件40可以在一定范围内移动避免钢管或者焊接组件的损伤。

在本实施例中，连接移动件60可以是气缸、液压缸、直线电机或者其他能够带动下支撑梁202上下移动的动力装置，连接移动件60的输出端可以连接有尺寸较小的连接杆或者钢片，在工作时，连接杆或者钢片贯穿未焊接的焊缝与钢管内侧的下支撑梁202连接。

更为具体的是，如图2所示，上支撑梁201远离焊头30的一端设置有竖向连接板，下支撑梁202与竖向连接板铰接。下支撑梁202远离抵接件40的一端与竖向连接板铰接，当连接移动件60推动下支撑梁202时，下支撑梁除了上下移动的方式外，还可以是绕其右端转动的方式调整抵接件40的高度，这样提高上支撑梁201和下支撑梁202连接的稳定性，而且避免连接移动件60承担下支撑梁202和抵接件40的全部重量，提高移动的稳定性，延长设备的使用寿命。

作为优选的是，如图3所示，抵接件40为抵接块，抵接块顶部设置有沿下支撑梁202长度方向的凹槽401，凹槽401两侧为抵接部404，为了提高焊接效果，增强抵接件40对焊锡的盛托作用，在抵接块的中间设置有弧形的凹槽401，当焊接时，焊锡从焊缝中掉落到弧形凹槽401内，这样钢管内侧可以留有一部分焊锡，使得两个钢管片的内侧也能更好的焊接固定在一起，更进一步的是，可以调整更换凹槽401尺寸不同的抵接块，凹槽401的宽度大于焊缝的宽度，仅通过单次焊接即可使得钢管片之间更好的连接在一起，提高生产效率。

在一些实施例中，如图3所示，为了提高焊接速度，缩短焊锡的冷却时间，抵接块内设置有冷却通道，冷却通道设置有与外界循环水路连通的进水口402和出水口403，焊接时，抵接块内部形成U形或者S形的冷却通道，在进水口402连通有进水管路，出水口403连通有出水管路，在焊锡填充满焊缝后，对抵接块内部的冷却通道注水，通过降低与钢管抵接的抵接件40的温度帮助焊锡快速冷却凝固。

需要进一步说明的是，如图1、2、3所示，抵接块与下支撑梁202铰接，抵接块可以与绕下支撑梁202转动，使得抵接块可以适应不同倾斜角度锥形管，更好的贴合在钢管内侧壁，避免在安装或者调整抵接块的倾斜角度和高度时，损坏抵接块或者钢管。

需要进一步说明的是，如图2、4所示焊头30远离钢管的前进方向一侧设置为安装侧，焊接支撑架20于安装侧方向上设置有导向滚轮70，导向滚轮70沿竖向方向设置有分隔板701，分隔板701置于钢管的焊接缝隙内。如图1所示，焊头30安装于上支撑梁201的左端，焊头30右侧为安装侧，导向滚轮70置于焊头30的右侧，导向滚轮70向下延伸有分隔板701，当焊接时，分隔板701置于未焊接的焊缝中，随着钢管向焊头30方向移动，分隔板701可以在远离焊头30的一侧插入焊缝中，使得焊缝可以保持一定的大小，避免焊缝过小而导致出现断点或者钢管内侧没有焊接在一起的情况，提高焊接强度，而且在钢管移动过程中，通过分隔板701可抵靠在钢管上以起到一定的导向作用和矫正作用，有利于提高焊接效果。

更为具体的是，如图2所示，焊接支撑架20上设置有抵接滚轮2011，抵接滚轮2011包括非抵触区和设置于非抵触区两侧的抵触区，钢管的焊接缝隙置于非抵触区下方，抵触区与钢管表面抵接。在横向方向上，抵接滚轮2011设置在焊头30和导向滚轮70之间，抵接滚轮2011中间设置有向内部凹陷的非抵触区，和非抵触区两侧的抵触区，焊接时，抵接滚轮2011抵靠并挤压在钢管的外侧壁或者内侧壁上，对钢管起到固定和维稳的作用，有利于前方焊头30对焊缝进行焊接。

需要进一步说明的是，如图1所示，支撑架10沿竖向方向设置有滑移轨道80，竖向推动件的输出端设置有连接块90，连接块90两端置于滑移轨道80内，焊接支撑架20安装于连接块90，旋转推动件50两端分别与连接块90和焊接支撑架20相连。焊接支撑架20与连接块90底部之间铰接，旋转推动件50可以将固定端安装于连接块90上，其输出端设置在上支撑梁201上，连接块90置于滑移轨道80内可以提高焊接组件上夹移动的稳定性。

在本实用新型中，竖向推动件或旋转推动件50为液压缸。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，包括：

支撑架，所述支撑架上设置有竖向推动件；

焊接组件，所述焊接组件包括焊接支撑架、焊头和抵接件，所述焊头与所述抵接件安装于所述焊接支撑架，所述抵接件设置于所述焊头下方，所述抵接件设置有抵接部，所述抵接部与所述焊头相对设置，所述抵接部与所述焊头之间形成钢管的焊接空间；

旋转推动件，所述旋转推动件分别与所述焊接支撑架和所述竖向推动件相连，所述焊接支撑架与所述竖向推动件铰接，所述旋转推动件可带动所述焊接支撑架绕所述竖向推动件上下旋转。

2.根据权利要求1所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述焊接支撑架包括沿所述钢管的长度方向设置的上支撑梁和下支撑梁，所述焊头安装于所述上支撑梁，所述抵接件设置与所述下支撑梁，所述上支撑梁设置有连接移动件，所述连接移动件的输出端与所述下支撑梁相连，以带动所述抵接件上下移动。

3.根据权利要求2所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述上支撑梁远离所述焊头的一端设置有竖向连接板，所述下支撑梁与所述竖向连接板铰接。

4.根据权利要求2所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述抵接件为抵接块，所述抵接块顶部设置有沿所述下支撑梁长度方向的凹槽，所述凹槽两侧为所述抵接部。

5.根据权利要求4所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述抵接块内设置有冷却通道，所述冷却通道设置有与外界循环水路连通的进水口和出水口。

6.根据权利要求4所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述抵接块与所述下支撑梁铰接。

7.根据权利要求1所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述焊头远离所述钢管的前进方向一侧设置为安装侧，所述焊接支撑架于所述安装侧方向上设置有导向滚轮，所述导向滚轮沿竖向方向设置有分隔板，所述分隔板置于所述钢管的焊接缝隙内。

8.根据权利要求1所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述焊接支撑架上设置有抵接滚轮，所述抵接滚轮包括非抵触区和设置于所述非抵触区两侧的抵触区，所述钢管的焊接缝隙置于所述非抵触区下方，所述抵触区与所述钢管表面抵接。

9.根据权利要求1所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述支撑架沿竖向方向设置有滑移轨道，所述竖向推动件的输出端设置有连接块，所述连接块两端置于所述滑移轨道内，所述焊接支撑架安装于所述连接块，所述旋转推动件两端分别与所述连接块和所述焊接支撑架相连。

10.根据权利要求1所述的钢管合缝焊接一体机的合缝机构，其特征在于，所述竖向推动件或所述旋转推动件为液压缸。

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