CN220312175U - 一种无缝钢管焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无缝钢管焊接装置，涉及无缝钢管焊接技术领域，无缝钢管焊接装置包括支撑机构、焊机和驱动机构，支撑机构包括两个间隔设置的支撑座，焊机位于两个支撑座之间，两个支撑座分别用于支撑对应的无缝钢管，并使无缝钢管的轴线与设定线共线，驱动机构包括驱动底座、驱动组件、旋转组件和夹持组件，旋转组件活动连接于驱动底座上，夹持组件设置于旋转组件上，且夹持组件用于夹持无缝钢管，驱动组件设置于驱动底座上，并用于驱动旋转组件绕设定线旋转。能够对两个无缝钢管的对接处实现360°全方位的焊接，整个焊接过程中，大大减小了人力劳动，提高了自动化水平，对于批量化生产而言，生产效率得到了提高。

Description

一种无缝钢管焊接装置

技术领域

本实用新型涉及无缝钢管焊接技术领域，具体而言，涉及一种无缝钢管焊接装置。

背景技术

无缝钢管是一种没有焊缝的钢管，其制造过程是通过将钢坯加热至高温后，通过拉伸或轧制等工艺形成的。其广泛应用于石油、天然气、化工、航空航天等领域的管道输送系统中，也常用于制造机械零件、汽车零部件、结构件等。在实际使用过程中，有时需要将两个无缝钢管之间进行焊接，以达到延长钢管的目的，但是，在现有的焊接方式几乎全部依赖人力劳动，比如在对两个无缝钢管的对接处焊接一部分区域后，需要人工转动两个无缝钢管，以将对接处实现360°焊接，需要消耗较大的体力，尤其是对于批量化生产而言，生产效率较低。

实用新型内容

本实用新型旨在改善现有的无缝钢管焊接效率和自动化程度。

为解决上述问题，本实用新型提供一种无缝钢管焊接装置，包括支撑机构、焊机和驱动机构，所述支撑机构包括两个间隔设置的支撑座，所述焊机位于两个支撑座之间，两个所述支撑座分别用于支撑对应的无缝钢管，并使所述无缝钢管的轴线与设定线共线，所述驱动机构包括驱动底座、驱动组件、旋转组件和夹持组件，所述旋转组件活动连接于所述驱动底座上，所述夹持组件设置于所述旋转组件上，且所述夹持组件用于夹持所述无缝钢管，所述驱动组件设置于所述驱动底座上，并用于驱动所述旋转组件绕所述设定线旋转。

本实用新型提供的一种无缝钢管焊接装置，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：

需要对两个无缝钢管焊接时，可以把两个无缝钢管分别放置于对应的支撑座上，并使两个无缝钢管的对接处位于焊机的正上方，这时，无缝钢管在支撑座的支撑下，其轴线是处于设定线上的，然后，则可以通过两个支撑座之间的焊机对两个无缝钢管的对接处的部分进行焊接，即，焊机对两个无缝钢管的对接处相对应的部分进行焊接。之后，则可以通过旋转组件上的夹持组件对已经部分焊接的无缝钢管进行夹持固定，然后可以通过驱动底座上的驱动组件驱动旋转组件绕设定线旋转，进而实现带动无缝钢管绕自身轴线旋转，使得对接处没有焊接的部分朝向焊机，最终通过焊机对两个无缝钢管的对接处实现360°全方位的焊接，整个焊接过程中，大大减小了人力劳动，提高了自动化水平，对于批量化生产而言，生产效率得到了提高。

进一步地，所述旋转组件包括导向底座和弧形条，所述导向底座设置于所述驱动底座上，所述弧形条用于沿所述导向底座的导向方向移动，以使所述弧形条绕自身轴线旋转，其中，所述弧形条的轴线为所述设定线，所述弧形条两端之间形成缺口，所述弧形条于所述缺口两端之间的弦长大于所述无缝钢管的外径，所述夹持组件设置于所述弧形条上，所述驱动组件用于驱动所述弧形条绕所述设定线旋转。

进一步地，所述导向底座的上侧面设置有导向槽，所述导向槽的槽壁包括弧形底壁和两个相对设置的平面侧壁，所述弧形底壁沿其轴向上的两端分别与对应的所述平面侧壁连接，所述弧形条用于沿所述弧形底壁移动，且所述弧形条的相对两侧分别抵接于对应的所述平面侧壁，所述缺口的弧形长度小于所述弧形底壁的弧形长度。

进一步地，所述夹持组件包括两个夹持件，所述夹持件包括伸缩件和夹持板，所述伸缩件的一端与所述弧形条的内圈连接，所述伸缩件的另一端与所述夹持板连接，一个所述伸缩件的轴线位于所述弧形条的第一半径上，另一个所述伸缩件的轴线位于所述弧形条的第二半径上，所述第一半径和所述第二半径组成所述弧形条的直径。

进一步地，所述夹持板为与所述无缝钢管的形状相匹配的弧形板。

进一步地，所述弧形条的外圈沿其弧度方向设置有齿结构，所述驱动组件包括电机和齿轮组件，所述电机通过所述齿轮组件与所述齿结构连接。

进一步地，所述驱动机构还包括安装座，所述安装座设置于所述驱动底座上，所述电机安装于所述安装座上，所述齿轮组件包括至少四个齿轮，所述齿轮通过轮轴安装于所述安装座上，且所述齿轮组件中的多个所述齿轮环绕所述设定线依次布置；

其中，令多个所述齿轮中任意三个依次布置的所述齿轮依次为第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，沿多个所述齿轮的布置方向上，所述第二齿轮的轴线到所述第一齿轮的轴线之间的长度与所述第二齿轮的轴线到所述第三齿轮的轴线之间的长度之和大于所述缺口的弧形长度。

进一步地，所述安装座包括两个安装板，两个所述安装板分别垂直连接于所述驱动底座的顶面，且两个安装板的板面所在的平面分别垂直于所述设定线，两个所述安装板关于所述设定线对称设置，部分数量的所述齿轮安装于一个所述安装板上，其他部分数量的所述齿轮安装于另一个所述安装板上。

进一步地，所述电机设置有两个，两个所述电机分别安装于对应的所述安装板上，所述电机通过传动结构与对应的所述安装板上的所述齿轮传动连接。

进一步地，所述驱动机构设置有两个，两个所述驱动机构中的所述夹持组件分别用于夹持对应的所述无缝钢管。

附图说明

图1为本实用新型实施例的无缝钢管焊接装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例的驱动机构的侧视剖视图一；

图3为本实用新型实施例的导向底座的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的驱动机构的侧视剖视图二；

图5为本实用新型实施例的支撑座的侧视结构示意图。

附图标记说明：

1、支撑座；11、支撑底座；12、支撑臂；2、焊机；3、驱动底座；41、导向底座；411、弧形底壁；412、平面侧壁；42、弧形条；421、缺口；422、齿结构；5、夹持件；51、伸缩件；52、夹持板；61、齿轮；62、轮轴；63、安装板；7、无缝钢管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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。

而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下方向，并且Z轴的正向表示上，Z轴的负向表示下；附图中Y轴表示横向，也就是左右方向，并且Y轴的正向表示左，Y轴的负向表示右；附图中X轴表示纵向，也就是前后方向，并且X轴的正向表示前，X轴的负向表示后。同时需要说明的是，前述Z轴、Y轴和X轴表示含义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。

参见图1，本实用新型实施例的一种无缝钢管焊接装置，包括支撑机构、焊机2和驱动机构，所述支撑机构包括两个间隔设置的支撑座1，所述焊机2位于两个支撑座1之间，两个所述支撑座1分别用于支撑对应的无缝钢管7，并使所述无缝钢管7的轴线与设定线共线，所述驱动机构包括驱动底座3、驱动组件、旋转组件和夹持组件，所述旋转组件活动连接于所述驱动底座3上，所述夹持组件设置于所述旋转组件上，且所述夹持组件用于夹持所述无缝钢管7，所述驱动组件设置于所述驱动底座3上，并用于驱动所述旋转组件绕所述设定线旋转。

本实施例中，需要对两个无缝钢管7焊接时，可以把两个无缝钢管7分别放置于对应的支撑座1上，并使两个无缝钢管7的对接处位于焊机2的正上方，这时，无缝钢管7在支撑座1的支撑下，其轴线是处于设定线上的，然后，则可以通过两个支撑座1之间的焊机2对两个无缝钢管7的对接处的部分进行焊接，即，焊机2对两个无缝钢管7的对接处相对应的部分进行焊接。之后，则可以通过旋转组件上的夹持组件对已经部分焊接的无缝钢管7进行夹持固定，然后可以通过驱动底座3上的驱动组件驱动旋转组件绕设定线旋转，进而实现带动无缝钢管7绕自身轴线旋转，使得对接处没有焊接的部分朝向焊机2，最终通过焊机2对两个无缝钢管7的对接处实现360°全方位的焊接，整个焊接过程中，大大减小了人力劳动，提高了自动化水平，对于批量化生产而言，生产效率得到了提高。

其中，在完成对两个无缝钢管7的对接处全方位焊接后，可以先使夹持组件松开无缝钢管7，然后可以沿无缝钢管7的轴线，也就是沿设定线的方向将焊接后的两个无缝钢管7移走。

参见图5，可选地，支撑座1包括支撑底座11和两个支撑臂12，两个支撑臂12的底端呈夹角设置于支撑底座11上，两个支撑臂12构成“V”字形结构，无缝钢管7可以放置在两个支撑臂12之间，并由两个支撑臂12共同支撑，可以理解的是，对于同一外径规格的无缝钢管7而言，两个支撑臂12之间的夹角越大，设定线的高度越低，即，两个支撑臂12之间的夹角决定了设定线的高度，也就决定了无缝钢管7放置在支撑机构上后的轴线高度。

这里，为了保证焊接前对每个无缝钢管7的支撑效果，每个无缝钢管7可以分别由两个支撑机构同时支撑。

参见图2和图3，可选地，所述旋转组件包括导向底座41和弧形条42，所述导向底座41设置于所述驱动底座3上，所述弧形条42用于沿所述导向底座41的导向方向移动，以使所述弧形条42绕自身轴线旋转，其中，所述弧形条42的轴线为所述设定线，所述弧形条42两端之间形成缺口421，所述弧形条42于所述缺口421两端之间的弦长大于所述无缝钢管7的外径，所述夹持组件设置于所述弧形条42上，所述驱动组件用于驱动所述弧形条42绕所述设定线旋转。

本实施例中，驱动底座3上设置有导向底座41，该导向底座41为弧形条42绕设定线的旋转，也就是为绕自身轴线的旋转提供导向作用，并保证弧形条42不会偏离旋转轨迹。

需要说明的是，导向底座41的导向方向是与弧形条42的弧度方向相匹配的，弧形条42沿着导向底座41的导向方向移动，就实现了绕自身轴线旋转。驱动组件则可以驱动弧形条42旋转。此外，由于弧形条42并不是封闭的环形结构，其两端之间必然形成缺口421，弧形条42可以旋转至缺口421朝上设置（如图2所示），弧形条42于其弧度方向上的两端之间的弦长大于无缝钢管7的外径，进而无缝钢管7可以从该缺口421处向上移走，或者从缺口421处向下进入弧形条42内，即，无缝钢管7的进出可以不用沿自身轴线方向移动。

参见图2-4，可选地，所述导向底座41的上侧面设置有导向槽，所述导向槽的槽壁包括弧形底壁411和两个相对设置的平面侧壁412，所述弧形底壁411沿其轴向上的两端分别与对应的所述平面侧壁412连接，所述弧形条42用于沿所述弧形底壁411移动，且所述弧形条42的相对两侧分别抵接于对应的所述平面侧壁412，所述缺口421的弧形长度小于所述弧形底壁411的弧形长度。

本实施例中，弧形条42的相对两侧，也就是弧形条42沿其轴线方向的两侧分别抵接对应的平面侧壁412，如此，弧形条42在其轴线方向上的位置被固定，弧形条42可以沿着弧形底壁411的方向进行运动，以实现绕自身轴线旋转。其中，缺口421的弧形长度小于弧形底壁411的弧形长度，如此，如图5所示，即使有缺口421的存在，弧形条42也会始终有部分位于导向槽中，并贴合导向槽的槽壁。

参见图2，可选地，所述夹持组件包括两个夹持件5，所述夹持件5包括伸缩件51和夹持板52，所述伸缩件51的一端与所述弧形条42的内圈连接，所述伸缩件51的另一端与所述夹持板52连接，一个所述伸缩件51的轴线位于所述弧形条42的第一半径上，另一个所述伸缩件51的轴线位于所述弧形条42的第二半径上，所述第一半径和所述第二半径组成所述弧形条42的直径。

本实施例中，夹持组件包括两个夹持件5，每个夹持件5均包括伸缩件51和夹持板52，其中，伸缩件51为主动式伸缩件，可以是电动推杆，伸缩电机、伸缩缸等结构，两个伸缩件51能够驱动对应的夹持板52相对运动，以将之间的无缝钢管7夹持固定，待无缝钢管7被夹持固定后，可以通过驱动组件驱动弧形条42旋转，进而带动无缝钢管7旋转。

参见图2和图4，可选地，所述夹持板52为与所述无缝钢管7的形状相匹配的弧形板。

本实施例中，夹持板52为弧形板，且与无缝钢管7的外形相匹配，进而可以提高对无缝钢管7的夹持面积，夹持效果更好。

其中，可以理解的是，当两个伸缩件51分别处于完全收缩状态时，两个夹持板52之间的最小距离，小于或等于弧形条42两端之间的弦长。当两个伸缩件51分别处于完全伸长状态时，两个伸缩件51之间的最远距离应小于无缝钢管7的外径。

参见图1，可选地，所述弧形条42的外圈沿其弧度方向设置有齿结构422，所述驱动组件包括电机（图中未显示）和齿轮组件，所述电机通过所述齿轮组件与所述齿结构422连接。

本实施例中，弧形条42的外圈沿其弧度方向设置有齿结构422，也即是说弧形条42相当于一个弧形齿条。齿轮组件与该弧形齿条啮合，电机驱动齿轮组件转动后，齿轮组件则会带动该弧形齿条旋转。

参见图2和图4，可选地，所述驱动机构还包括安装座，所述安装座设置于所述驱动底座3上，所述电机安装于所述安装座上，所述齿轮组件包括至少四个齿轮61，所述齿轮61通过轮轴62安装于所述安装座上，且所述齿轮组件中的多个所述齿轮61环绕所述设定线依次布置；

其中，令多个所述齿轮61中任意三个依次布置的所述齿轮61依次为第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，沿多个所述齿轮61的布置方向上，所述第二齿轮的轴线到所述第一齿轮的轴线之间的长度与所述第二齿轮的轴线到所述第三齿轮的轴线之间的长度之和大于所述缺口421的弧形长度。

本实施例中，安装座为电机和齿轮61提供安装载体，其中，电机可以直接固定在安装座上，而齿轮61则通过轮轴62安装于安装座上，电机可以驱动所有的齿轮61进行同方向的转动，即，驱动所有的齿轮61同步顺时针旋转或同步逆时针旋转。所有的齿轮61的轴线均位于一个设定圆上，第二齿轮的轴线到第一齿轮的轴线之间的长度与所述第二齿轮的轴线到第三齿轮的轴线之间的长度之和大于弧形条42的弧长，也即是说第二齿轮的轴线沿设定圆的周长方向到第一齿轮的轴线的长度与第二齿轮的轴线到第三齿轮的轴线的长度之和大于缺口421的弧长，所以，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮中，至少有两个齿轮61与弧形条42的齿结构422啮合，保证弧形条42即使有缺口421，只要电机驱动，弧形条42就会旋转。

参见图2和图4，可选地，所述安装座包括两个安装板63，两个所述安装板63分别垂直连接于所述驱动底座3的顶面，且两个安装板63的板面所在的平面分别垂直于所述设定线，两个所述安装板63关于所述设定线对称设置，部分数量的所述齿轮61安装于一个所述安装板63上，其他部分数量的所述齿轮61安装于另一个所述安装板63上。

本实施例中，齿轮61的数量例如有四个，其中两个齿轮61安装于一个安装板63上，另两个齿轮61则安装在另一个安装板63上，由于两个安装板63分别垂直连接于驱动底座3的顶面，且两个安装板63的板面所在的平面分别垂直于设定线，两个安装板63关于设定线对称设置，所以，如图4所示，前侧的两个齿轮61和后侧的两个齿轮61会对弧形条42的前后方向进行限位。此外，对于每个安装板63来说，其上的一个齿轮61可以高于弧形条42的轴线，另一个齿轮61则可以低于弧形条42的轴线，如此，弧形条42的竖向方向也被限位，并配合导向底座41上的导向槽，弧形条42只能自转，也即是说只能绕设定线旋转。

可选地，所述电机（图中未显示）设置有两个，两个所述电机分别安装于对应的所述安装板63上，所述电机通过传动结构与对应的所述安装板63上的所述齿轮61传动连接。其中，每个安装板63上的电机可以通过皮带传动结构分别与对应的两个齿轮61传动连接。

参见图1，可选地，所述驱动机构设置有两个，两个所述驱动机构中的所述夹持组件分别用于夹持对应的所述无缝钢管7。

本实施例中，在焊机2对两个无缝钢管7的对接处进行部分焊接后，可以通过两个驱动机构同时驱动对应的无缝钢管7旋转，部分焊接后的两个无缝钢管7的受力更平衡。

术语“第一”和“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”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无缝钢管焊接装置，其特征在于，包括支撑机构、焊机(2)和驱动机构，所述支撑机构包括两个间隔设置的支撑座(1)，所述焊机(2)位于两个所述支撑座(1)之间，两个所述支撑座(1)分别用于支撑对应的无缝钢管(7)，并使所述无缝钢管(7)的轴线与设定线共线，所述驱动机构包括驱动底座(3)、驱动组件、旋转组件和夹持组件，所述旋转组件活动连接于所述驱动底座(3)上，所述夹持组件设置于所述旋转组件上，且所述夹持组件用于夹持所述无缝钢管(7)，所述驱动组件设置于所述驱动底座(3)上，并用于驱动所述旋转组件绕所述设定线旋转。

2.根据权利要求1所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述旋转组件包括导向底座(41)和弧形条(42)，所述导向底座(41)设置于所述驱动底座(3)上，所述弧形条(42)用于沿所述导向底座(41)的导向方向移动，以使所述弧形条(42)绕自身轴线旋转，其中，所述弧形条(42)的轴线为所述设定线，所述弧形条(42)两端之间形成缺口(421)，所述弧形条(42)于所述缺口(421)两端之间的弦长大于所述无缝钢管(7)的外径，所述夹持组件设置于所述弧形条(42)上，所述驱动组件用于驱动所述弧形条(42)绕所述设定线旋转。

3.根据权利要求2所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述导向底座(41)的上侧面设置有导向槽，所述导向槽的槽壁包括弧形底壁(411)和两个相对设置的平面侧壁(412)，所述弧形底壁(411)沿其轴向上的两端分别与对应的所述平面侧壁(412)连接，所述弧形条(42)用于沿所述弧形底壁(411)移动，且所述弧形条(42)的相对两侧分别抵接于对应的所述平面侧壁(412)，所述缺口(421)的弧形长度小于所述弧形底壁(411)的弧形长度。

4.根据权利要求2所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述夹持组件包括两个夹持件(5)，所述夹持件(5)包括伸缩件(51)和夹持板(52)，所述伸缩件(51)的一端与所述弧形条(42)的内圈连接，所述伸缩件(51)的另一端与所述夹持板(52)连接，一个所述伸缩件(51)的轴线位于所述弧形条(42)的第一半径上，另一个所述伸缩件(51)的轴线位于所述弧形条(42)的第二半径上，所述第一半径和所述第二半径组成所述弧形条(42)的直径。

5.根据权利要求4所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述夹持板(52)为与所述无缝钢管(7)的形状相匹配的弧形板。

6.根据权利要求2所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述弧形条(42)的外圈沿其弧度方向设置有齿结构(422)，所述驱动组件包括电机和齿轮组件，所述电机通过所述齿轮组件与所述齿结构(422)连接。

7.根据权利要求6所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述驱动机构还包括安装座，所述安装座设置于所述驱动底座(3)上，所述电机安装于所述安装座上，所述齿轮组件包括至少四个齿轮(61)，所述齿轮(61)通过轮轴(62)安装于所述安装座上，且所述齿轮组件中的多个所述齿轮(61)环绕所述设定线依次布置；

其中，令多个所述齿轮(61)中任意三个依次布置的所述齿轮(61)依次为第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，沿多个所述齿轮(61)的布置方向上，所述第二齿轮的轴线到所述第一齿轮的轴线之间的长度与所述第二齿轮的轴线到所述第三齿轮的轴线之间的长度之和大于所述缺口(421)的弧形长度。

8.根据权利要求7所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述安装座包括两个安装板(63)，两个所述安装板(63)分别垂直连接于所述驱动底座(3)的顶面，且两个安装板(63)的板面所在的平面分别垂直于所述设定线，两个所述安装板(63)关于所述设定线对称设置，部分数量的所述齿轮(61)安装于一个所述安装板(63)上，其他部分数量的所述齿轮(61)安装于另一个所述安装板(63)上。

9.根据权利要求8所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述电机设置有两个，两个所述电机分别安装于对应的所述安装板(63)上，所述电机通过传动结构与对应的所述安装板(63)上的所述齿轮(61)传动连接。

10.根据权利要求1所述的无缝钢管焊接装置，其特征在于，所述驱动机构设置有两个，两个所述驱动机构中的所述夹持组件分别用于夹持对应的所述无缝钢管(7)。