[發明專利]一種用于壓力鋼管加勁環自動化焊接裝置及方法

有效

• 申請號: 201610549139.0
• 申請日: 2016-07-13
• 公開（公告）號: CN106078030B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 陳衛平;賀振;陳愛國;張建中;何啟忠;鄒守軍;曹利群;彭本榮;周星宇;陳和豐;姜紅偉;李兵
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團機械船舶有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K37/053;B23K103/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明屬于壓力鋼管自動化焊接技術領域，涉及一種用于壓力鋼管加勁環自動化焊接裝置及方法，適用于流水線生產壓力鋼管，尤其運用在加勁環焊接量大的壓力鋼管。

背景技術

目前國內的抽水蓄能電站引水系統壓力鋼管和其它高水頭常規水電站引水系統壓力鋼管由于水頭高、內水壓力大，加勁環往往設計的比較密集同時焊腳要求高，因此焊接量非常大。以安徽績溪抽水蓄能電站和浙江仙居抽水蓄能電站為例，單節鋼管長度為3m，加勁環數量多達4道，績溪最大管徑4.8m，仙居最大管徑6.2m，焊腳高度K=10~15mm不等，績溪單節鋼管加勁環焊縫長120m，仙居單價鋼管加勁環焊縫長156m。常用的加勁環角焊縫焊接方式有兩種，第一種采用二氧化碳氣體保護焊（手動），第二種采用自動的二氧化碳氣體保護焊小車（利用柔性軌道），兩種焊接方式工效均比較低，而且焊完一面要對鋼管進行翻面焊接另一面，有安全隱患。

采用第一種焊接方法消耗的人工費高，同時由于主要采用人工焊接，焊縫容易出現咬邊、焊腳高度不均勻、外觀成型差等質量通病，不利于質量控制；第二種焊接方法自動化程度比第一種高，人工費消耗稍低，但是焊接過程中要先把加勁環一面全部焊完再焊接另一面，這樣加勁環由于受熱不均造成加勁環與管壁垂直度出現偏差，而且鋼管要翻面一次，有安全隱患。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有壓力鋼管加勁環焊接的不足，而提供的一種用于壓力鋼管加勁環自動化焊接裝置及方法，此焊接裝置能夠自動化的完成壓力鋼管加勁環焊接，降低了人工焊接的勞動強度，提高了工作效率，而且保證了焊接質量。

為了解決上述技術問題，本發明提出以下技術方案：一種用于壓力鋼管加勁環自動化焊接裝置，它包括固定底座，所述固定底座上安裝有立柱組件，所述立柱組件的豎直導軌上通過滑動配合安裝有滑移板機構，所述滑移板機構的頂部連接有豎直提升裝置，所述豎直提升裝置固定安裝在立柱組件的頂部，所述滑移板機構的前面通過上滾輪組和下滾輪組滑動配合安裝有水平支撐臂裝置，所述水平支撐臂裝置的一端固定安裝有焊接機機架，所述焊接機機架的頂部安裝有焊絲送絲機，所述焊接機機架的前端安裝有焊接裝置，所述焊絲送絲機配合焊接裝置實現焊接。

所述立柱組件包括中心轉盤，所述中心轉盤的頂部支撐安裝有底板，所述底板邊緣對角安裝有旋緊固定機構，所述底板的頂面豎直安裝有立柱，所述立柱的側面固定安裝有豎直導軌，所述立柱的背部從下至上依次安裝有腳踏板、豎直爬梯和環形護欄，所述立柱的左側面中間部位固定安裝有電纜履帶，所述電纜履帶的一端通過固定夾固定在立柱的側面。

所述滑移板機構包括滑移板，所述滑移板的前面通過轉軸成對安裝有上滾輪組和下滾輪組，所述滑移板的后面通過轉軸成對安裝有背部滑輪組，所述背部滑輪組與立柱組件豎直導軌構成滑動配合，所述滑移板機構的頂部中心位置固定安裝有牽引固定件。

所述水平支撐臂裝置包括水平臂，所述水平臂的上、下端面固定安裝有水平導軌，所述水平導軌與滑移板機構上的上滾輪組和下滾輪組構成滑動配合，所述水平臂上與焊接機機架相對的一端安裝有多個配重塊。

所述豎直提升裝置包括牽引電機，所述牽引電機的輸出軸與減速器相連，所述減速器的輸出軸上安裝有鏈輪，所述鏈輪上配合安裝有鏈條，所述減速器固定安裝在頂板上，所述頂板固定安裝在立柱組件的立柱頂部，所述減速器的輸出軸另一端支撐安裝在軸承座上，所述軸承座固定安裝在頂板上，所述鏈條的末端與滑移板機構的牽引固定件固定相連。

所述焊接裝置包括水平連接桿，所述水平連接桿的末端安裝有焊接頭連接座，所述焊接頭連接座的底部對稱安裝有兩個焊槍組件，所述焊槍組件包括上下調節機構，所述上下調節機構的前端安裝有前后調節機構，所述前后調節機構的前端安裝有角度調節機構，所述角度調節機構上通過螺紋配合安裝有螺桿，所述螺桿的前端安裝有焊槍頭，所述焊槍頭與焊絲送絲機相連完成焊接。

還包括鋼管轉動機構，所述鋼管轉動機構包括機架，所述機架上安裝有滾輪支撐架，所述滾輪支撐架的頂部通過轉軸安裝有驅動滾輪，所述驅動滾輪與壓力鋼管的外壁相接觸，所述驅動滾輪與電機相連驅動其轉動再帶動壓力鋼管勻速轉動。

所述上下調節機構和前后調節機構都采用螺桿調節機構。

采用任意一項自動化焊接裝置進行壓力鋼管加勁環焊接方法，它包括以下步驟：

S1：將壓力鋼管放置到鋼管轉動機構的驅動滾輪上；