CN220547747U - 一种钢岔管制造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢岔管制造装置，通过将钢岔管点焊后形成整体，安装于回转装置上，钢岔管的主管中轴线能够对应回转装置的回转中心线，钢岔管能够绕主管的中轴线做回转运动，进而使得钢岔管的主管的环形焊缝能够绕主管的中轴线做回转运动，钢岔管的主管与支管之间的弧形焊缝能够绕主管的中轴线做弧形转动，能够直接通过焊接工人或焊接装置对转动的环形焊缝和弧形焊缝进行焊接，相比于人工拼焊，其焊接效率更高，人工强度更小，且本方案无需焊接装置沿环形焊缝和弧形焊缝的轨迹移动，无需设置对应的焊接轨道，通过控制焊缝的转动速度，实现钢岔管施工现场或洞内的高效焊接。

Description

一种钢岔管制造装置

技术领域

本实用新型涉及钢岔管制造技术领域，特别是一种钢岔管制造装置。

背景技术

钢岔管包括主管与两个支管，一般情况下，主管和两个支管均采用已经焊接形成的环形管节对位并焊接环形焊缝形成，然后将主管分别和两个支管之间的弧形焊缝、两个支管之间的弧形焊缝焊接形成钢岔管。现有的钢岔管焊接工艺大量采用手工焊条焊工艺，少部分采用气体保护焊工艺，将产生弧光和烟尘污染且因手工焊缺陷多，一般在工厂制作检验后，再运输到现场进行安装，质量和工期风险相对较小，如：在现场发现钢岔管存在焊接质量问题，难以处理，而在工厂生产并提前进行检验，可以及时更换和补救，工程风险更小。但在工厂制造和进行水压试验的大型钢岔管，因其运输尺寸和重量大，需要加大运输公路、桥梁和隧道的宽大/高度尺寸和承载重量，将导致工程投资随着钢岔管的外形尺寸增加而加大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术钢岔管的焊接一般在工厂手工焊接生产的方式，存在人工强度大，焊接效率低以及运输投资大的问题，提供一种钢岔管制造装置，能够实现在施工现场制造(超)大型钢岔管。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种钢岔管制造装置，包括回转装置和驱动机构，所述回转装置用于支撑钢岔管，所述回转装置具有回转中心线，所述回转中心线能够对应所述钢岔管的主管的中轴线，所述驱动机构能够驱动所述钢岔管绕所述回转中心线做回转运动。

本方案中，回转装置的回转中心线是指将待加工的构件安装在回转装置上，能够借助回转装置实现回转运动的中心线。

本方案中，通过将钢岔管点焊后形成整体，并安装于回转装置上，使得钢岔管的主管的中轴线能够对应回转装置的回转中心线，进而使得钢岔管能够绕主管的中轴线做回转运动。通过驱动机构驱动所述钢岔管绕所述回转中心线做回转运动，使得钢岔管的主管的环形焊缝能够绕主管的中轴线做回转运动，且能够使得钢岔管的主管与支管之间的弧形焊缝能够绕主管的中轴线做弧形转动，使得能够直接通过焊接工人或焊接装置对转动的环形焊缝和弧形焊缝进行焊接，相比于人工拼焊，其焊接效率更高，且人工强度更小，且本方案无需焊接装置沿环形焊缝和弧形焊缝的轨迹移动，无需设置对应的焊接轨道，且通过控制焊缝的转动速度，更高控制焊接的质量和焊接速度。

优选的，所述回转装置包括一侧的回转支架和另一侧的旋转支架，所述回转支架和所述旋转支架形成所述回转中心线，所述驱动机构能够驱动所述回转支架绕所述回转中心线做回转运动。

回转支架和钢岔管整体一起做回转运动。

优选的，所述旋转支架支撑所述主管，所述回转支架支撑所述钢岔管的两个支管，能够较好的保证钢岔管的转动稳定性。

优选的，所述回转支架用于抵接在两个所述支管之间的月牙肋外侧，方便安装，且能够更好的保证钢岔管转动时回转支架对钢岔管支撑的稳定性，保证钢岔管能够持续的跟随回转支架转动。

优选的，所述回转支架包括第一支架和位于所述第一支架两端的第二支架，所述第一支架具有与所述月牙肋弧度适配的弧形支撑面，所述第二支架具有位于中部的第一支撑面和位于所述第一支撑面两侧的第二支撑面，所述第一支撑面用于支撑所述月牙肋，所述第二支撑面用于支撑对应的所述支管。

采用上述回转支架结构，能够同时适配支撑两个支管以及两个支管之间的月牙肋，能够保证对钢岔管的稳定支撑，保证钢岔管与回转支架一起做稳定的回转运动。

优选的，所述旋转支架为滚轮架，所述滚轮架用于径向支撑所述主管；

或，

所述旋转支架包括基座和回转支撑架，所述回转支撑架转动设于所述基座上，所述回转支撑架的转动中心位于所述回转中心线，所述回转支撑架用于径向支撑在所述主管的内侧。

旋转支架采用滚轮架时，支撑于主管底部，钢岔管做回转运动时，钢岔管的主管在滚轮架上方转动，滚轮架相当于主管的转动导向装置，受滚轮架的承载能力限制，更适合用于尺寸较小的钢岔管的转动。

旋转支架包括基座和回转支撑架时，回转支撑架径向支撑在所述主管的内侧，且基座为回转支撑架提供转动中心，回转支撑架能够与钢岔管一起做回转运动；在基座和回转支撑架的尺寸设计较大时，且基座的高度足够时，能够提供钢岔管做回转运动时所需支撑力，满足大型钢岔管的回转运动。

优选的，所述基座上设有主机体，所述主机体具有水平设置的主机体转轴，所述回转支撑架连接于所述主机体转轴。

主机体可以是电机减速器、液压马达或回转盘，能够实现回转支撑架和钢岔管的回转，还能够驱动回转支撑架和钢岔管的回转。

优选的，所述驱动机构包括固定部和转动部，所述转动部设有转轴，所述转轴能够沿其轴向移动或伸缩，所述转轴连接所述回转支架。

通过转轴沿其轴向移动或伸缩，便于回转支架与钢岔管之间抵紧，使得回转支架与钢岔管能够一起做回转运动。

优选的，所述回转装置可以调整所述回转中心线的高度，将回转装置的回转中心线调高，使得钢岔管具有回转的竖向空间，将回转装置的回转中心线调低，便于将钢岔管安装在回转装置。

优选的，钢岔管制造装置还包括焊接装置，所述焊接装置为焊接机器人或自动焊接专机，能够实现自动化焊接。

一种钢岔管制造方法，采用所述的钢岔管制造装置，包括以下步骤：

S1、将钢岔管的焊缝进行点焊并安装在所述回转装置上；

S2、通过驱动机构驱动所述钢岔管绕回转装置的回转中心线做回转运动，同时通过焊接装置焊接所述钢岔管的主管的环向焊缝或焊接所述钢岔管的主管与支管之间的弧形焊缝。

采用本申请的钢岔管制造方法，将钢岔管的焊缝进行点焊形成钢岔管整体，使得钢岔管能够绕回转中心线整体转动，且通过焊接装置快速焊接钢岔管的主管的环向焊缝以及钢岔管的主管与支管之间的弧形焊缝，其能够提高钢岔管的焊接速度，降低人工劳动强度。

优选的，在钢岔管绕所述回转中心线做回转运动时，对对应焊缝的焊接质量进行在线检测，或在对应焊缝焊接完成后进行质量检测。

在钢岔管绕所述回转中心线做回转运动时，对对应焊缝的焊接质量检测更加方便。大部分可在钢岔管外壁顶部和内壁底部进行高效埋弧自动化焊焊接，无弧光和烟尘污染。

采用本申请的钢岔管制造装置，用于钢岔管的现场组焊，实现钢岔管现场高效焊接，既能减少人工劳动强度、提高工效，同时降低了工程施工成本。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述钢岔管制造装置，将钢岔管安装于回转装置，使得钢岔管能够绕主管的中轴线做回转运动，使得钢岔管的主管的环形焊缝能够绕主管的中轴线做回转运动，且能够使得钢岔管的主管与支管之间的弧形焊缝能够绕主管的中轴线做弧形转动，使得能够直接通过焊接工人或焊接装置对转动的环形焊缝和弧形焊缝进行焊接，相比于人工拼焊，其焊接效率更高，且人工强度更小；且无需焊接装置沿环形焊缝和弧形焊缝的轨迹移动，无需设置对应的焊接轨道，且通过控制焊缝的转动速度，更高控制焊接的质量和焊接速度，焊接作业环境友好，使得能够在施工现场进行高质量、高效率和低劳力的(超)大型钢岔管焊接，保证施工安全和降低工程投资。

2、本实用新型所述钢岔管制造方法，将钢岔管的焊缝进行点焊形成钢岔管整体，使得钢岔管能够绕回转中心线整体转动，且通过焊接装置快速焊接钢岔管的主管的环向焊缝以及钢岔管的主管与支管之间的弧形焊缝，其能够提高钢岔管的焊接速度，降低人工劳动强度，适于应用高效埋弧自动焊接工艺。且在钢岔管绕所述回转中心线做回转运动时，对对应焊缝的焊接质量检测更加方便。

3、采用本申请所述的钢岔管制造装置及制造方法，用于钢岔管的现场组焊，实现(超)大型钢岔管现场机械化施工和自动化高效焊接，有利于降低工程投资。

附图说明

图1是实施例1中的钢岔管制造装置的轴侧示意图；

图2是实施例1中的钢岔管制造装置的正视示意图；

图3是实施例1中的钢岔管制造装置的左侧示意图；

图4是通过实施例1中的钢岔管制造装置焊接钢岔管的轴侧示意图；

图5是通过实施例1中的钢岔管制造装置焊接钢岔管的正视示意图；

图6是通过实施例1中的钢岔管制造装置焊接钢岔管的左侧示意图；

图7是通过实施例1中的钢岔管制造装置焊接钢岔管的平面示意图；

图8是实施例1中焊接装置的布置示意图；

图9是实施例1中焊接装置的侧面示意图；

图10是实施例1中的钢岔管制造装置在隧洞内焊接钢岔管的纵断面示意图；

图11是图10中钢岔管制造装置在隧洞内的示意图；

图12是实施例2中的钢岔管制造装置的轴侧示意图；

图13是实施例2中的钢岔管制造装置的正视示意图；

图14是实施例2中的钢岔管制造装置的左侧示意图；

图15是实施例2中的钢岔管制造装置的俯视示意图；

图16是通过实施例2中的钢岔管制造装置焊接钢岔管的轴侧示意图；

图17是通过实施例2中的钢岔管制造装置焊接钢岔管的左侧示意图；

图18是实施例2中焊接装置的布置示意图；

图19是实施例2中的钢岔管制造装置在隧洞内焊接钢岔管的纵断面示意图；

图20是实施例2中的钢岔管制造装置在隧洞内焊接钢岔管的轴侧示意图；

图21是实施例2中的钢岔管制造装置在隧洞内焊接钢岔管的横断面示意图。

图标：1-钢岔管；11-主管；111-环向焊缝；112-弧形焊缝；12-支管；122-月牙肋；2-滚轮架；21-底座；22-滚轮支承；23-滚轮；3-第一驱动机构；31-固定部；32-升降部；33-转动部；331-转轴；34-转动电机；35-回转支架；351-第一支架；352-弧形支撑面；353-第二支架；354-第二支撑面；355-第一支撑面；4-组焊装置；41-立柱；42-横梁；44-主机体；45-回转支撑架；46-主机体转轴；47-内壁支撑件；7-回转中心线；8-焊接装置；81-导轨座；82-导轨；91-临时轨道；92-移动轮；93-立柱；94-悬挑梁；95-焊接底座；96-滑动连接头。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例提供一种钢岔管制造装置，如图1-3所示，包括回转装置和驱动机构，所述回转装置用于支撑钢岔管1，所述回转装置具有回转中心线7，所述回转中心线7能够对应所述钢岔管1的主管11的中轴线，所述驱动机构能够驱动所述钢岔管1绕所述回转中心线7做回转运动，此处的回转是钢岔管1绕所述回转中心线7自身回转。

如图2和图6所示，回转装置的回转中心线7是指将待加工的构件安装在回转装置上，能够借助回转装置实现回转运动的中心线。

本方案中，回转装置是任一种可以使得钢岔管1整体能够绕回转装置的回转中心线7或者钢岔管1的主管11的中轴线做回转运动的机构。

本实施例中，所述回转装置包括一侧的回转支架35和另一侧的旋转支架，如图2所示，所述回转支架35和所述旋转支架形成所述回转中心线7，所述驱动机构能够驱动所述回转支架35绕所述回转中心线7做回转运动，即：驱动机构驱动回转支架35绕所述回转中心线7做回转运动时，在回转支架35对钢岔管1整体的支撑下，回转支架35带动钢岔管1整体一起做回转运动，使得钢岔管1的焊缝能够转动，这里提及的自动焊接的焊缝主要是钢岔管1的主管11的环向焊缝111以及钢岔管1的主管11与支管12之间的弧形焊缝112，如图4和图5所示。

本实施例中，所述回转装置可以调整所述回转中心线7的高度，将回转装置的回转中心线7调高，使得钢岔管1具有回转的竖向空间，将回转装置的回转中心线7调低，便于将钢岔管1安装在回转装置。如图2所示，左侧的旋转支架和右侧的回转支架35均能够调高和调低支撑位置，左侧的旋转支架和右侧的回转支架35同步调高或调低支撑位置时，能够改变回转中心线7的高度。

本实施例中，如图1-3所示，所述旋转支架为滚轮架2，所述滚轮架2用于径向支撑所述主管11，图3中的虚线圈用于示意滚轮架2支撑的主管11。旋转支架采用滚轮架2时，支撑于主管11底部，钢岔管1做回转运动时，钢岔管1的主管11在滚轮架2上方转动，滚轮架2相当于主管11的转动导向装置，受滚轮架2的承载能力限制，更适合用于尺寸较小的钢岔管1的转动。具体的，如图3所示，所述滚轮架2包括底座21，所述底座21的上表面为弧形面，所述底座21的左右两端分别铰接有一个滚轮支承22，滚轮支承22的末端设有能够转动的滚轮23，滚轮23和滚轮支承22的转动方向一致，通过所述滚轮支承22沿所述底座21在竖向上做左右方向的摆动，进而能够调整滚轮支承22的支撑高度，使得能够适应不同尺寸的主管11的做回转运动时的支撑，且便于钢岔管1的安装。

为了较好的保证钢岔管1的转动稳定性，如图4和图7所示，适宜将所述旋转支架支撑所述主管11，所述回转支架35支撑所述钢岔管1的两个支管12。且所述回转支架35适宜抵接在两个所述支管12之间的月牙肋122外侧，方便安装，且能够更好的保证钢岔管1转动时回转支架35对钢岔管1支撑的稳定性，保证钢岔管1能够持续的跟随回转支架35转动。

本实施例中，如图1、图2和图7所示，所述回转支架35包括第一支架351和位于所述第一支架351两端的第二支架353，所述第一支架351具有与所述月牙肋122弧度适配的弧形支撑面352，所述第二支架353具有位于中部的第一支撑面355和位于所述第一支撑面355两侧的第二支撑面354，所述第一支撑面355用于支撑所述月牙肋122，所述第二支撑面354用于支撑对应的所述支管12。通过同时适配支撑两个支管12以及两个支管12之间的月牙肋122，能够保证对钢岔管1的稳定支撑，保证钢岔管1与回转支架35一起做稳定的回转运动。且在图7上下方向可以看出，所述第一支撑面355的宽度比所述月牙肋122的宽度更宽，使得第一支撑面355与两个支管12外壁之间具有间隙，能够将回转支架35支撑月牙肋122处的月牙肋122与两个支管12之间的焊缝留出，便于对月牙肋122处的焊缝进行焊接。

如图2所示，所述驱动机构包括固定部31、升降部32和转动部33，所述转动部33设有转动电机34，所述转动电机34具有转轴331，所述转轴331能够沿其轴向移动或伸缩，所述转轴331连接所述回转支架35。

所述升降部32能够带动所述转动部33升降，调整转轴331的高度，进而能够配合滚轮支承22的支撑高度的调节实现对回转中心线7的高度调节，便于钢岔管1在回转装置上的安装。通过转轴331沿其轴向移动或伸缩，便于回转支架35与钢岔管1之间抵紧，使得回转支架35与钢岔管1能够一起做回转运动。

如图2所示，所述转轴331沿右移动、或者所述转轴331沿右缩短，能够使得左右两侧的支撑间距增大，进而使得回转支架35不会抵接钢岔管1，便于钢岔管1的安装；当钢岔管1需要回转运动时，将所述转轴331沿左移动或者所述转轴331沿左伸长，使得回转支架35抵紧钢岔管1，使得钢岔管1的主管11的中轴线能够对应回转装置的回转中心线7，进而使得钢岔管1能够绕主管11的中轴线做回转运动，如图4-图7所示。通过转动电机34控制转轴331的转动，使得回转支架35带动钢岔管1整体一起做回转运动，使得钢岔管1的主管11的环形焊缝111能够绕主管11的中轴线做回转运动，且能够使得钢岔管1的主管11与支管12之间的弧形焊缝112能够绕主管11的中轴线做弧形转动，使得能够直接通过焊接工人或焊接装置对转动的环形焊缝111和弧形焊缝112进行焊接，相比于人工拼焊，其焊接效率更高，且人工强度更小，且本方案无需焊接装置沿环形焊缝111和弧形焊缝112的轨迹移动，无需设置对应的焊接轨道，且通过控制焊缝的转动速度，更高控制焊接的质量和焊接速度。

如图8和图9所示，钢岔管制造装置还包括焊接装置8，所述焊接装置8为焊接机器人或自动焊接专机，能够实现自动化焊接，如采用埋弧焊设备，可以进行高效焊接，以及相应的焊接检测工作。且在第一驱动机构3和滚轮架2的同一侧，比如图8的左侧设置有导轨座81，导轨座81上设有导轨82，导轨82沿主管11的轴向设置，使得焊接装置8能够沿导轨82移动至对应主管11的不同轴向位置，且焊接装置8可以采用不同自由度，进而便于适应对钢岔管焊缝的焊接。如图8所示，焊接装置8能够对主管11的环向焊缝111、主管11与支管12之间的弧形焊缝112进行自动焊接。

实施例2

本实施例提供一种钢岔管制造装置，其与实施例1不同之处在于，旋转支架的不同，实施例1的旋转支架为滚轮架2，主要在底部实现径向支撑，为钢岔管的主管11提供支撑和转动导向；而本实施例的旋转支架为组焊装置4，如图12-图15，所述旋转支架包括基座和回转支撑架45，所述回转支撑架45转动设于所述基座上。如图14所示，所述回转支撑架45的转动中心位于所述回转中心线7。如图17所示，所述回转支撑架45用于径向支撑在所述主管11的内侧，回转支撑架45能够与钢岔管1一起做回转运动；在基座和回转支撑架45的尺寸设计较大时，且基座的高度足够时，能够提供钢岔管1做回转运动时所需支撑力，满足大型钢岔管1的回转运动。

如图13所示，所述基座包含立柱41和横梁42，四个立柱41呈矩形分布，横梁42连接于四个立柱41。横梁42上设有主机体44，所述主机体44具有水平设置的主机体转轴46，所述回转支撑架45连接于所述主机体转轴46，且回转支撑架45的外端设有内壁支撑件47，使得能够稳定支撑在钢岔管1的主管11内壁，保证回转支撑架45和钢岔管1能够一起绕主管11的中轴线或者绕所述回转中心线7做回转运动。主机体44可以是电机减速器、液压马达或回转盘，能够实现回转支撑架45和钢岔管1的回转，还能够驱动回转支撑架45和钢岔管1的回转。

使用时，可以以图12右侧的驱动机构作为第一驱动机构3，以主机体44作为第二驱动机构，第一驱动机构3和第二驱动机构可以同时使用，也可以只使用其中一个。第一驱动机构3和第二驱动机构同时使用时，可以以其中一个作为主动力机构。

除外，立柱41为可伸缩结构，即能够上下调节横梁42的高度，进而调节回转支撑架45支撑的高度，能够配合右侧第一驱动机构3的升降，使得钢岔管1的安装更加方便，且能够保证钢岔管1的回转空间。

采用本实施例所述钢岔管制造装置，也能够用于焊接实施例1适用的钢岔管1。且因为采用组焊装置4，其从内侧支撑主管11的内壁，支撑效果更好，能够更好的保证对主管11的内壁的支撑，保证回转支撑架45与钢岔管1能够一起做回转运动，且具有第二驱动机构，使得其能够用于焊接更大尺寸的钢岔管1，如钢岔管1的主管11管径大于14m，其适用性更广。

如图18和图19所示，钢岔管制造装置也包括焊接装置8，所述焊接装置8为焊接机器人或自动焊接专机，能够实现自动化焊接，如采用埋弧焊设备，可以进行高效焊接，以及相应的焊接检测工作。且在第一驱动机构3的顶部和组焊装置4的顶部设有导轨座81，导轨座81上设有导轨82，导轨82沿主管11的轴向设置，使得焊接装置8能够沿导轨82移动至对应主管11的不同轴向位置，且焊接装置8可以采用不同自由度，进而便于适应对钢岔管焊缝的焊接。导轨座81设于第一驱动机构3和组焊装置4的顶部，能够通过第一驱动机构3的升降部升降以及组焊装置4立柱的升降来改变导轨82的高度，使得导轨82始终位于钢岔管正上方。且钢岔管尺寸较大的时候，通过这种设置方式，无需将导轨座81自身设置很高，能够节约材料，且同时利于焊接装置8的使用。

实施例3

本实施例提供一种钢岔管制造方法，采用实施例1或实施例2中所述的钢岔管制造装置，包括以下步骤：

S1、钢岔管制造装置安装在隧洞内的施工现场；

S2、将钢岔管1的焊缝进行点焊并安装在所述回转装置上，如图4-图7或图16-图17；具体的，将钢岔管1的单元钢结构件安装在回转装置上进行组装，单元钢结构件根据运输条件不同，可为单件或组合件、瓦片、单节钢管等；组对和固定后，进行步骤S3；

S3、通过驱动机构驱动所述钢岔管1绕回转装置的回转中心线7做回转运动，同时通过焊接装置焊接所述钢岔管1的主管11的环向焊缝111或焊接所述钢岔管1的主管11与支管12之间的弧形焊缝112；焊接装置8可以焊接钢岔管1的内外焊缝。且在钢岔管1绕所述回转中心线7做回转运动时，对对应焊缝的焊接质量进行在线检测，或在对应焊缝焊接完成后进行质量检测。在钢岔管1绕所述回转中心线7做回转运动时，对对应焊缝的焊接质量检测更加方便。

采用本申请的钢岔管制造方法，将钢岔管1的焊缝进行点焊形成钢岔管1整体，使得钢岔管1能够绕回转中心线7整体转动，且通过自动化焊接装置8焊接钢岔管1的主管11的环向焊缝111以及钢岔管1的主管11与支管12之间的弧形焊缝112，其能够提高钢岔管1的焊接速度，降低人工劳动强度，优化钢岔管的洞内施工工艺。

实施例4

本实施例提供一种钢岔管制造方法，采用实施例1中所述的钢岔管制造装置，包括以下步骤：

S1、在隧洞内的施工现场的主管和支管安装部位布置运输所需的临时轨道91，临时轨道91沿隧洞纵向布设两条，如图10和图11所示；先安装钢岔管制造装置的第一驱动机构3；

S2、将钢岔管1的焊缝进行点焊并安装在所述滚轮架2上，如图4所示；具体的，先将滚轮架2和第一驱动机构3的支撑高度降低，便于钢岔管1在滚轮架2上的安装，然后可以先将两个支管12之间的月牙肋122处的角焊缝先焊接，焊接时，将月牙肋122设置在两个支管12之间，并通过点焊焊缝将两个支管12之间的月牙肋122与两个支管12焊接在一起，然后通过埋弧焊小车或人工焊接等方式对月牙肋122的内外侧焊缝进行满焊；需要注意的是，通过埋弧焊小车实现沿两个支管12之间的的月牙肋122的角焊缝进行焊接时，需要保证埋弧焊小车的爬坡角度小于30°，才能够保证满焊的质量；且对两个支管12之间的的月牙肋122的角焊缝满焊时，先焊接内外的一侧，再焊接另一侧，比如：先焊接外侧，再焊接内侧；除了将两个支管12之间的月牙肋122处的角焊缝先满焊以外，还需要将钢岔管1的其余焊缝进行点焊，即：将钢岔管1的单元钢结构件安装在滚轮架2上进行组装，单元钢结构件根据运输条件不同，可为单件、组合件或单节钢管等。

当钢岔管1形成整体并安装在所述滚轮架2上后，使得钢岔管的主管11的轴向与隧洞纵向平行，且将滚轮架2和第一驱动机构3的支撑高度升高，使得钢岔管整体升高，然后进行步骤S2和S3之间的步骤：钢岔管主体结构组对完成后，拆除运输轨道和外部的安装支架，确保钢岔管具有360°回转的空间，同时调整滚轮架2和第一驱动机构3的支撑高度使得钢岔管的回转中心线为水平状态，然后进行步骤S3；

S3、由第一驱动机构3驱动钢岔管整体在滚轮架2上匀速转动，并在钢岔管顶部采用埋弧自动焊接工艺进行外焊缝焊接、在内壁进行内焊缝焊接；

如图8所示，外焊缝的焊接通过焊接装置8对应于当前需要焊接的焊缝，如对应图8中的环形焊缝111，使焊接装置8保持不动且能够焊接环形焊缝111的顶部，在第一驱动机构3驱动钢岔管整体在滚轮架2上匀速转动的过程中，环形焊缝111匀速转动，使得环形焊缝111的顶部不断改变，焊接装置8持续对环形焊缝111进行焊接，使得整个环形焊缝111能够快速、高质量的满焊；

内焊缝的焊接可以通过机械臂伸入钢岔管1的内部，与外焊缝的焊接类似；内焊缝的焊接也可以采用埋弧焊小车自动焊接，即将埋弧焊小车设置在如图8所示的钢岔管的底部，且埋弧焊小车对应当前需要焊接的焊缝，在第一驱动机构3驱动钢岔管整体在滚轮架2上匀速转动的过程中，环形焊缝111匀速转动，同时埋弧焊小车沿环形焊缝111移动方向的反向运动，使得埋弧焊小车能够始终位于底部，对环形焊缝111的底部焊点进行焊接，进而能够完成对内侧焊缝的满焊；且埋弧焊小车能够始终位于底部，能够保证其爬坡角度小于30°，能够保证满焊的质量。将其中一处环形焊缝111的内外侧焊缝满焊完成后，可以将焊接装置沿导轨82纵向移动至下一处焊缝，如下一个环形焊缝111或弧形焊缝112，进行下一处焊缝的内外侧焊缝的焊接，直至将除了两个支管之间的角焊缝以外的所有焊缝焊接完全为止。

在上述步骤S2中，也可以对两个支管12之间的月牙肋122处的角焊缝先点焊，在步骤S3中将所有除了角焊缝的内外焊缝焊接完成后，再对角焊缝进行满焊。

除了采用如图8所示的焊接装置8使用方式焊接钢岔管焊缝以外，也可以采用如图10中所示的焊接操作机来实现对钢岔管焊缝的焊接。从图10和图11还可以看出，焊接操作机包括焊接底座95，焊接底座95底部两侧设有移动轮92，两侧的移动轮92对应于隧洞底部横向两侧的临时轨道91，焊接底座95上方固定有立柱93，立柱93顶部具有滑动连接头96，滑动连接头96滑动连接有悬挑梁94，悬挑梁94沿隧洞纵向设置，悬挑梁94底部设有焊接装置，焊接装置位于主管的环形焊缝111的顶部，能够一直对环形焊缝111的顶部进行焊接。且焊接操作机可以通过移动轮92沿临时轨道91移动。

将钢岔管1的所有焊缝焊接完成后，在现场还可以进行后续步骤：

S4、利用轨道滚轮架将主管和支管的试压封头运输到钢岔管处焊接连接，之后进行水压试验。

S5、焊接完成且焊缝无损检测合格后，准备进行水压试验；

S6、将钢岔管固定在隧洞内安装位置，拆除钢岔管组焊设备，并根据设计或水压试验需要进行外壁混凝土填筑；

S7、冲水试压，达到设计技术要求后，拆除试压封头。

采用本申请的钢岔管制造方法，适于在洞内以单件、组合件或单节钢管运输的方式，在洞内现场进行钢岔管进行机械自动化制造，将钢岔管1的焊缝进行点焊形成钢岔管1整体，使得钢岔管1能够绕回转中心线7整体转动，且通过自动化焊接装置8焊接钢岔管1的主管11的环向焊缝111以及钢岔管1的主管11与支管12之间的弧形焊缝112，其能够提高钢岔管1的焊接速度，降低人工劳动强度，优化钢岔管的洞内施工工艺。

实施例5

本实施例提供一种钢岔管制造方法，采用实施例2中所述的钢岔管制造装置，包括以下步骤：

S1、在隧洞内的施工现场的主管和支管安装部位布置运输所需的临时轨道，安装钢岔管制造装置的第一驱动机构3和组焊装置4；

S2、采用轨道台车运输单件或瓦片，并在第一驱动机构3或组焊装置4上组对和固定后，将钢岔管1的焊缝进行点焊，如图16-图17；具体的，安装步骤和实施例4中的类似；且在第一驱动机构3或组焊装置4上组对和固定钢岔管前，通过将第一驱动机构3或组焊装置4的支撑下降，使得安装更加方便。

当钢岔管1形成整体并安装在所述组焊装置4上后，如图19-图21所示，钢岔管的主管的轴向沿隧洞的纵向，且将第一驱动机构3或组焊装置4对钢岔管的支撑升高，使得钢岔管整体上升，然后进行步骤S2和S3之间的步骤：钢岔管主体结构组对完成后，调整组焊装置4和第一驱动机构3之间的回转中心轴线度，使得组焊装置4和第一驱动机构3之间的回转中心轴线水平；再拆除钢岔管底部的运输轨道和外部的安装支架，确保钢岔管具有360°回转的空间；

S3、由组焊装置4驱动钢岔管整体匀速转动，并在钢岔管顶部进行外焊缝焊接、在内壁进行内焊缝焊接；焊接方式与实施例4中的步骤S3类似；

将钢岔管1的所有焊缝焊接完成后，在现场还可以进行后续步骤：

S4、焊接完成后进行焊缝无损检测；

S5、钢岔管固定在隧洞内安装位置，并根据设计或水压试验需要进行钢岔管底部的混凝土填筑；

S6、利用轨道安装台车将主管和支管的球形闷头运输到钢岔管处焊接，之后进行现场水压试验。

采用本申请的钢岔管制造方法，适于在洞内以瓦片或单件结构件运输的方式，在洞内现场进行(超)大直径钢岔管进行机械自动化制造，将钢岔管1的焊缝进行点焊形成钢岔管1整体，使得钢岔管1能够绕回转中心线7整体转动，且通过自动化焊接装置8焊接钢岔管1的主管11的环向焊缝111以及钢岔管1的主管11与支管12之间的弧形焊缝112，其能够提高钢岔管1的焊接速度，降低人工劳动强度，优化(超)大型钢岔管的洞内施工工艺。

采用本实用新型的钢岔管制造装置，使得(超)大型钢岔管可以采用现场制造的方法，在安装现场或洞内进行(超)大型钢岔管制造，钢岔管沿着主管11的轴心线旋转，机器人或埋弧焊机头在智能视觉装置的支持下根据焊缝运动轨迹进行高效自动焊接，避免了(超)大型钢岔管运输和人工焊接的困难，减少了焊接烟尘和弧光污染，实现机械化施工、自动焊接和检测。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢岔管制造装置，其特征在于，包括回转装置和驱动机构，所述回转装置用于支撑钢岔管（1），所述回转装置具有回转中心线（7），所述回转中心线（7）能够对应所述钢岔管（1）的主管（11）的中轴线，所述驱动机构能够驱动所述钢岔管（1）绕所述回转中心线（7）做回转运动；所述回转装置包括一侧的回转支架（35）和另一侧的旋转支架，所述回转支架（35）和所述旋转支架形成所述回转中心线（7），所述驱动机构能够驱动所述回转支架（35）绕所述回转中心线（7）做回转运动。

2.根据权利要求1所述的钢岔管制造装置，其特征在于，所述旋转支架支撑所述主管（11），所述回转支架（35）支撑所述钢岔管（1）的两个支管（12）。

3.根据权利要求2所述的钢岔管制造装置，其特征在于，所述回转支架（35）用于抵接在两个所述支管（12）之间的月牙肋（122）外侧。

4.根据权利要求3所述的钢岔管制造装置，其特征在于，所述回转支架（35）包括第一支架（351）和位于所述第一支架（351）两端的第二支架（353），所述第一支架（351）具有与所述月牙肋（122）弧度适配的弧形支撑面（352），所述第二支架（353）具有位于中部的第一支撑面（355）和位于所述第一支撑面（355）两侧的第二支撑面（354），所述第一支撑面（355）用于支撑所述月牙肋（122），所述第二支撑面（354）用于支撑对应的所述支管（12）。

5.根据权利要求2所述的钢岔管制造装置，其特征在于，所述旋转支架为滚轮架（2），所述滚轮架（2）用于径向支撑所述主管（11）；

或，

所述旋转支架包括基座和回转支撑架（45），所述回转支撑架（45）转动设于所述基座上，所述回转支撑架（45）的转动中心位于所述回转中心线（7），所述回转支撑架（45）用于径向支撑在所述主管（11）的内侧。

6.根据权利要求5所述的钢岔管制造装置，其特征在于，所述基座上设有主机体（44），所述主机体（44）具有水平设置的主机体转轴（46），所述回转支撑架（45）连接于所述主机体转轴（46）。

7.根据权利要求1-6任一所述的钢岔管制造装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定部（31）和转动部（33），所述转动部（33）设有转轴（331），所述转轴（331）能够沿其轴向移动或伸缩，所述转轴（331）连接所述回转支架（35）。

8.根据权利要求1-6任一所述的钢岔管制造装置，其特征在于，所述回转装置可以调整所述回转中心线（7）的高度。

9.根据权利要求1-6任一所述的钢岔管制造装置，其特征在于，用于钢岔管的现场焊接。

10.根据权利要求1-6任一所述的钢岔管制造装置，其特征在于，还包括焊接装置（8），所述焊接装置（8）为焊接机器人或自动焊接专机。