CN218926531U - 自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的是一种自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，其设备包括内加热装置和回转架装置，内加热装置包括电加热管、支撑架、电气控制柜、电源线、热电偶线；回转架装置包括旋转架、电机及控制器。本实用新型针对高强度中碳调质钢等同级别材料焊接，施行整体进炉预热，焊接过程中采用内置加热管连续加热，回转架自动翻身，焊接过程只需进炉预热1次，其余过程由内置加热管连续加热和控温，焊接过程中不需反复进炉加热或用陶瓷加热片覆盖加热，回转架自动翻身缩短工件翻转用时，缩减了整体焊接时间，提高了生产效率对人员进行设备操作和基本焊接知识培训就可满足设备操作需求的优势。

Description

自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备

技术领域

本实用新型涉及的是一种自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，属于工程机械技术领域。

背景技术

现有技术中的自升式风电安装船桩腿的齿条采用低碳调质钢制作的齿条进行焊接制作，由于材料本身的高强度和高韧性，在焊接过程中需严格控制焊接温度和焊接参数。目前高强度中碳调质钢齿条焊接多采用陶瓷片覆盖外表面加热工件，及焊道焊接层间温度升温、保温控制或慢或快且效率低，需反复加热，对焊接质量造成不稳定影响且热变形影响极大，工件的变形难以控制。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有自升式风电安装船桩腿的加工过程中存在的上述问题，提出一种自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，采用桩腿内加热技术能有效控制焊接层间温度，对控制桩腿齿条焊接质量具有十分明显的优势和可行性，通过合理的焊接工艺和预热及内加热保温措施，能有效提高产品焊接质量和生产效率。

本实用新型的技术解决方案：

自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，包括内加热装置和回转架装置，所述内加热装置包括电加热管、支撑架、电气控制柜、电源线、热电偶线；回转架装置包括旋转架、电机及控制器。

进一步的，所述若干根互相平行的电加热管通过支撑架并列连接，每组并列连接的电加热管的同一端通过电源线和热电偶线统一连接至电气控制柜。

进一步的，所述支撑架包括金属片和支撑杆，其中金属片为半圆形，其表面根据电加热管的数量设有若干通孔；若干个金属片等间距地设置在并列的电加热管之间，并通过支撑杆互相连接，构成支撑架的整体结构。

进一步的，所述支撑架的形式包括A型和B型，其中A型支撑架中电加热管的末端伸出支撑架的外部，B型支撑架中电加热管的末端固定于支撑架的内部。

进一步的，所述电气控制柜表面底部设有4组电源线接口，分别与不同组电加热管相连接，顶部对应设有4个开关和温度记录仪，侧面设有热电偶线接口；电气控制柜内部包括电路保护、温度传感及控制单元、电流电压指示表设备。

进一步的，所述旋转架设于回转架装置的一侧，其表面设有与待焊接桩腿连接的夹具；电机及控制器相对于旋转架设于回转架装置的另一侧，电机的动力轴与旋转架的转轴位于同一轴线上，控制器通过线路连接电机。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：针对高强度中碳调质钢:A517Q/A514Q/ZH70Q/EH690等同级别材料焊接，施行整体进炉预热，焊接过程中采用内置加热管连续加热，回转架自动翻身，焊接过程只需进炉预热1次，其余过程由内置加热管连续加热和控温，焊接过程中不需反复进炉加热或用陶瓷加热片覆盖加热，回转架自动翻身，缩短工件翻转用时，缩减了整体焊接时间，提高了生产效率，对人员进行设备操作和基本焊接知识培训就可满足设备操作需求，适合大面积推广使用。

附图说明

附图1是内加热装置的结构示意图。

附图2是电加热管的结构示意图。

附图3~附图4是回转架装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

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”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”等表次序的词语仅用于描述目的，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一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实施例中提出的自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，包括内加热装置和回转架装置。

如图1~图2所示，内加热装置包括电加热管、支撑架、电气控制柜、电源线、热电偶线；其中若干根互相平行的电加热管通过支撑架并列连接，每组并列连接的电加热管的同一端通过电源线和热电偶线统一连接至电气控制柜。

支撑架包括金属片和支撑杆，其中金属片为半圆形，其表面根据电加热管的数量设有若干通孔，用于插入并固定电加热管，若干个金属片等间距地设置在并列的电加热管之间，并通过支撑杆互相连接，构成支撑架的整体结构。支撑架的形式包括A型和B型，其中A型支撑架中电加热管的末端伸出支撑架的外部，B型支撑架中电加热管的末端固定于支撑架的内部。

电气控制柜表面底部设有4组电源线接口，分别与不同组电加热管相连接，顶部对应设有4个开关和温度记录仪，侧面设有热电偶线接口；电气控制柜内部包括电路保护、温度传感及控制单元、电流电压指示表等设备。电气控制柜可通过开关对应控制各电源线连接的电加热管，并通过温度记录仪记录热电偶线反馈的实时加热温度，可控制电加热管的加热温度并实时记录。

实际使用时，将内加热装置放置于待焊接桩腿齿条的半圆管内部，每个桩腿齿条根据长度不同使用2~4根内加热装置，用于焊接过程温度控制。

如图3~图4所示，回转架装置包括旋转架、电机及控制器，其中旋转架设于回转架装置的一侧，其表面设有与待焊接桩腿连接的夹具；电机及控制器相对于旋转架设于回转架装置的另一侧，电机的动力轴与旋转架的转轴位于同一轴线上，控制器通过线路连接电机并控制其启停。

旋转架、电机之间的空间即为自动翻转工位，可根据待焊接桩腿的长度调整旋转架与电机之间的距离。实际使用时，回转架装置用于焊接过程中的工件翻转过程，控制焊接变形。

利用该设备进行自升式风电安装船桩腿焊接的工艺方法，具体步骤如下：

1）焊接前对拼装好的桩腿齿条分段整体进炉预热；

2）打底焊前检测工件温度：150~250℃，气保焊打底焊一道，焊接电流、电压、速度按WPS执行（焊接电流250A±10%，焊接电压28V±7%，焊接速度245mm/min±25%）；焊接过程中焊工都必须记录自己所焊焊道的焊接参数并签字，以备质量追溯，打底焊完成后焊工及班组负责人需对打底焊进行焊缝外观自检和巡查；

3）打底焊后去除定位工装，热磁粉检测打底焊质量，确认无缺陷；

4）桩腿齿条分段整体进炉预热：150~250℃，预热后吊装进回转架装置的自动翻转工位，焊接前在半圆管内装入内加热器；

5）接通加热电源后埋弧焊填充、盖面焊，焊接电流、电压、焊接速度按WPS执行（焊接电流450~610A，焊接电压25~31V，焊接速度400~520mm/min）；填充、盖面焊过程中监控焊接温度、焊接电流、焊接电压、焊接速度并填写焊接记录表，每条焊道焊接完成焊工都必须记录自己所焊焊道的焊接参数并签字，以备质量追溯；

6）齿条与夹板焊接后立即进炉做焊后消氢热处理，工件冷却至室温后72小时无损检测(UT/MT探伤)，合格后进入下道工序：打磨修整，检验、报验。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，包括内加热装置和回转架装置，其特征在于：所述内加热装置包括电加热管、支撑架、电气控制柜、电源线、热电偶线；回转架装置包括旋转架、电机及控制器。

2.根据权利要求1所述的自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，其特征在于：若干根互相平行的所述电加热管通过支撑架并列连接，每组并列连接的电加热管的同一端通过电源线和热电偶线统一连接至电气控制柜。

3.根据权利要求1所述的自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，其特征在于：所述支撑架包括金属片和支撑杆，其中金属片为半圆形，其表面根据电加热管的数量设有若干通孔；若干个金属片等间距地设置在并列的电加热管之间，并通过支撑杆互相连接，构成支撑架的整体结构。

4.根据权利要求1所述的自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，其特征在于：所述支撑架的形式包括A型和B型，其中A型支撑架中电加热管的末端伸出支撑架的外部，B型支撑架中电加热管的末端固定于支撑架的内部。

5.根据权利要求1所述的自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，其特征在于：所述电气控制柜表面底部设有4组电源线接口，分别与不同组电加热管相连接，顶部对应设有4个开关和温度记录仪，侧面设有热电偶线接口；电气控制柜内部包括电路保护、温度传感及控制单元、电流电压指示表设备。

6.根据权利要求1所述的自升式风电安装船桩腿焊接内加热及翻转设备，其特征在于：所述旋转架设于回转架装置的一侧，其表面设有与待焊接桩腿连接的夹具；电机及控制器相对于旋转架设于回转架装置的另一侧，电机的动力轴与旋转架的转轴位于同一轴线上，控制器通过线路连接电机。

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