[發明專利]一種電站鍋爐懸吊管托塊自動焊接機械裝置及焊接工藝

有效

• 申請號: 201310713134.3
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103639611B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 劉國平;唐偉;李忠杰;貟志華
• 申請（專利權）人: 上海鍋爐廠有限公司;北京中電華強焊接工程技術有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種將托塊自動焊接在電站鍋爐懸吊管上的裝置及采用該裝置的焊接工藝。

背景技術

超(超)臨界鍋爐過熱器、再熱器、省煤器等部件懸吊管上分布有大量托塊。懸吊管與托塊相焊，屬典型密封式角焊縫。每臺1000MW塔式鍋爐上約有20萬只托塊，目前為止，托塊與懸吊管的焊接只能采用人工方式，需要大量的工人進行重復循環勞作，勞動強度極大不說，而且焊縫的質量容易收到人為因素的影響，導致焊縫質量不穩定，易在電廠發生脫落事故，造成安全隱患。

發明內容

本發明要解決的技術問題是實現托塊與懸吊管之間的自動焊接。

為了解決上述技術問題，本發明的一個技術方案是提供了一種電站鍋爐懸吊管托塊自動焊接機械裝置，其特征在于：包括焊前料架，待焊接的懸吊管排列在焊前料架上，在焊前料架的出料端設有焊前滾道，在焊前料架的側邊設有撥料裝置，由撥料裝置將焊前料架上的懸吊管撥落至焊前滾道上，在焊前滾道的前方由前至后依次設有用于將懸吊管待焊接部位加熱至所需溫度的加熱系統、用于實現自動焊接的焊接主機及焊后滾道，焊后料架位于焊后滾道的側邊，在焊前料架上設有齒輪齒條機構，齒輪由伺服電機裝置驅動運轉，在齒條上設有用于夾緊落于焊前料架上的懸吊管后端的氣動夾緊裝置，由伺服電機裝置通過齒輪齒條機構及氣動夾緊裝置驅動懸吊管定長送進；

焊接主機包括機架，機架的工作臺面的中部為焊接區域，在工作臺面位于焊接區域兩側部分上分別設有一用于放置托塊的單管料倉，在每個單管料倉的底部均設有一個氣動撥料臂，在每個單管料倉的前方均設有一個取料臂，每個取料臂設于各自的回轉裝置上，由氣動撥料臂將托塊自單管料倉撥落至位于取料工位的取料臂上，取料臂在回轉裝置的驅動下旋轉至送料位置，此時取料臂的軸線與位于焊接主機內的懸吊管軸線垂直，兩塊托塊通過各自的取料臂被送至懸吊管的兩側；在焊接區域設有分列在左右兩側的用于將伸入焊接主機內的懸吊管夾緊定位的定位夾緊裝置，定位夾緊裝置為一對相對布置的雙管定位夾緊裝置或一對相對布置的單管定位夾緊裝置；在焊接區域還設有兩組焊槍，兩組焊槍相對布置分別位于懸吊管的兩側，每組焊槍包括位于工作臺面上方的上部焊槍及位于工作臺面下方的下部焊槍，同一組的上部焊槍及下部焊槍呈對角布置，每個上部焊槍及每個下部焊槍(均設于伺服電動十字直線滑架上，由伺服電動十字直線滑架驅動上部焊槍或下部焊槍進行上、下、左、右四個方向的移動，使得上部焊槍及下部焊槍能夠進行包角焊接，當定位夾緊裝置為一對相對布置的雙管定位夾緊裝置時，在上部焊槍及下部焊槍安裝位置的下方設有可上升、下降的進料手指，由進料手指將由雙管料倉送來的托塊送至兩根懸吊管之間。

優選地，在每個所述取料臂的外側均設有一個護欄。

優選地，所述氣動夾緊裝置包括拉桿，拉桿的兩端分別連接漲頭及氣缸，漲頭伸入所述懸吊管的端部內，氣缸拉緊拉桿后使得漲頭漲緊所述懸吊管。

優選地，所述加熱系統采用電磁感應加熱裝置，采用節拍式加熱方式，加熱節拍為20秒，每次加熱長度為200毫米，加熱溫度小于400℃。

本發明的另一個技術方案是提供了一種采用上述的電站鍋爐懸吊管托塊自動焊接機械裝置的單管焊接方法，其目的是在單根懸吊管的兩側分別焊接一排托塊，其特征在于，步驟為：

第一步、將需要焊接的多根懸吊管在焊前料架排列成一排；

第二步、由撥料裝置將焊前料架排列最前的懸吊管撥落至焊前滾道上；

第三步、氣動夾緊裝置夾住位于焊前滾道上的懸吊管的后端，由伺服電機裝置通過齒輪齒條機構及氣動夾緊裝置驅動懸吊管按所需步距將懸吊管的前端送進加熱系統，由加熱系統采用節拍式加熱方式將懸吊管上各個待焊接部分依次加熱至所需溫度；

第四步、由伺服電機裝置繼續將一根懸吊管已加熱部分送進至焊接主機，由焊接主機的一對單管定位夾緊裝置將懸吊管定位夾緊；

第五步、由兩側的氣動撥料臂分別將一塊托塊自各自的單管料倉撥落至各自的位于取料工位的取料臂上，取料臂在回轉裝置的驅動下旋轉至送料位置，此時取料臂的軸線與位于焊接主機內的懸吊管軸線垂直，兩塊托塊通過各自的取料臂被送至懸吊管的兩側，并緊靠在懸吊管的管壁上；

第六步、每組焊槍的上部焊槍及下部焊槍分別對準位于同側的托塊與懸吊管之間的焊縫，左右兩把上部焊槍及左右兩把下部焊槍呈對角線分布，分別沿著托塊與懸吊管的管壁相接觸的焊縫通過伺服電動十字直線滑架進行包角焊接；

第七步、一組托塊焊接完成后，伺服電機裝置將懸吊管送進一個步距，返回第六步重復執行，直至完成當前懸吊管與所有需焊接托塊的焊接后進入第八步；