[發(fā)明專利]一種用于直縫埋弧焊管的引弧裝置及工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010260845.X
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111438424B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于恩林;葉胡根;吳虛懷
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: B23K9/067
• 分類號: B23K9/067;B23K9/18;B23K9/025;B23K9/32;B23K37/02
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

1.一種用于直縫埋弧焊管的引弧裝置，其特征在于：其包括引弧裝置、排輥裝置以及切割裝置；

所述引弧裝置包括機架、多個引弧管、夾具、熱電偶、導(dǎo)軌和限位塊，每一個引弧管借助于一個夾具進(jìn)行固定和移動，所述夾具為兩個帶有支腳的月牙形框架，兩個月牙形框架分別通過螺栓和彈簧同軸夾緊所述引弧管；

所述導(dǎo)軌的第一端固定在機架上，所述夾具能夠在所述導(dǎo)軌上移動，所述導(dǎo)軌的第二端設(shè)置有所述限位塊，當(dāng)所述夾具運動至接觸到限位塊時，所述引弧管和焊管的軸線共線，所述熱電偶焊接在所述引弧管內(nèi)壁面坡口兩側(cè)；

所述排輥裝置包括焊管、排輥機構(gòu)和側(cè)輪機構(gòu)，所述焊管借助于多組排輥機構(gòu)支撐，所述焊管第一端的兩組排輥機構(gòu)的中點處安裝有側(cè)輪機構(gòu)，所述側(cè)輪機構(gòu)在其驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下能夠使所述焊管與所述引弧管的坡口重合，所述排輥機構(gòu)在其驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下能夠使所述焊管端面與最近的所述引弧管端面緊密接觸；

所述引弧管包括主引弧管和副引弧管，多個引弧管首尾相接設(shè)置在焊管的軸向上，所述副引弧管靠近焊管第一端設(shè)置；

所述切割裝置包括行走小車、控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向臂、第一連接臂、第二連接臂和切割槍，所述轉(zhuǎn)向臂安裝在行走小車上，所述轉(zhuǎn)向臂依次連接第一連接臂、第二連接臂和切割槍，所述轉(zhuǎn)向臂設(shè)置有第一伺服電機，所述第一連接臂設(shè)置有第二伺服電機，所述第二連接臂設(shè)置有第三伺服電機，所述第一伺服電機、第二伺服電機以及第三伺服電機分別與所述控制系統(tǒng)相連并在所述控制系統(tǒng)的控制下進(jìn)行正反轉(zhuǎn)從而分別控制轉(zhuǎn)向臂、第一連接臂以及第二連接臂的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)切割槍的精準(zhǔn)定位，所述引弧管直接對接在所述焊管的端面上并在排輥機構(gòu)的作用下緊密接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直縫埋弧焊管的引弧裝置，其特征在于：所述機架上還設(shè)置有引導(dǎo)桿，所述夾具沿所述引導(dǎo)桿在所述導(dǎo)軌上運動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直縫埋弧焊管的引弧裝置，其特征在于：每個所述月牙形框架的支腳上設(shè)置有一對滾輪，其中一個所述月牙形框架支腳內(nèi)側(cè)固定有一個驅(qū)動所述滾輪的電機。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于直縫埋弧焊管的引弧裝置，其特征在于：所述引弧裝置中所述夾具的所述月牙形框架內(nèi)表面設(shè)有防夾傷襯層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直縫埋弧焊管的引弧裝置，其特征在于：所述每一個引弧管靠近所述焊管一端的內(nèi)壁面坡口兩側(cè)點焊有三對所述熱電偶，所述熱電偶穿過引弧管上的穿線孔連接到溫度采集器的端口上，溫度采集器通過熱電偶測量焊縫溫度來判斷焊弧是否穩(wěn)定。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于直縫埋弧焊管的引弧裝置，其特征在于：所述引弧管在焊管的焊接方向上依次包括第一引弧管、第二引弧管、第三引弧管、第四引弧管、第五引弧管、第六引弧管、第七引弧管、第八引弧管以及第九引弧管，所述第一引弧管至第六引弧管為主引弧管，所述第七引弧管至第九引弧管為副引弧管。

7.一種利用權(quán)利要求6所述的用于直縫埋弧焊管的引弧裝置進(jìn)行直縫埋弧焊管引弧的工藝，其特征在于：其包括以下步驟：

S1、對引弧管進(jìn)行安裝，利用側(cè)輪機構(gòu)使焊管和引弧管的坡口重合，鎖死側(cè)輪機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)，利用排輥機構(gòu)保證焊管和引弧管的端面緊密接觸，鎖死排輥機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)；

S2、利用溫度采集器，實時監(jiān)測引弧管的焊縫溫度，啟動焊接機，從第一引弧管開始引弧，第六引弧管的三對熱電偶所測的溫度穩(wěn)定在1500±50℃范圍內(nèi)，即認(rèn)為焊弧已經(jīng)穩(wěn)定，保留第七引弧管，啟動對應(yīng)夾具的電機撤去第八引弧管和第九引弧管，啟動排輥機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)，使得焊管的端面與第七引弧管的末端端面重新緊密接觸，鎖死排輥機構(gòu)的驅(qū)動電機，焊弧繼續(xù)平穩(wěn)運行至焊管上；

S3、焊接完成后，啟動切割裝置的行走小車，由控制系統(tǒng)控制行走小車帶動切割槍依次運行至焊管與引弧管以及多個引弧管之間的拼接處，啟動切割槍切割焊縫，同時進(jìn)行冷卻；

S4、完成切割后取下引弧管，并對引弧管進(jìn)行處理，以之前的焊縫為基準(zhǔn)逆時針轉(zhuǎn)動10°，重新加工引弧管的坡口以及完成準(zhǔn)備工序，重復(fù)以上步驟S1-S4。