[發(fā)明專利]一種小管內(nèi)壁堆焊增材制造裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112756739A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 張體明;陳玉華;謝吉林;鄧云發(fā);黃永德;王善林;謝若開;胡虹利;胡錦揚
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/32
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 史云聰

本發(fā)明公開了一種小管內(nèi)壁堆焊增材制造裝置，包括小管旋轉模塊、槍體平移模塊和焊槍模塊；小管旋轉模塊包括電動機一、三爪卡盤、支架一、支撐滾輪和支架二，電動機一和三爪卡盤設置于支架一的頂部，電動機一的動力輸出端與三爪卡盤連接，帶動三爪卡盤轉動，三爪卡用于夾持固定待焊管件的端部，支撐滾輪設置于支架二頂部，待焊管件的管體設置于支撐滾輪的頂部；槍體平移模塊包括由電動機二控制的移動小車，焊箱模塊固定在移動小車上，實現(xiàn)移動。焊接時，移動小車移動帶動焊箱伸入待焊管件的內(nèi)部，電動機一帶動待焊管件旋轉。在小管平移模塊、槍體平移模塊和焊槍模塊的協(xié)調(diào)運動下，即可實現(xiàn)旋轉下的小直徑管線全周長范圍內(nèi)的連續(xù)堆焊增材制造作業(yè)。

技術領域

本發(fā)明涉及復合管線增材制造技術領域，特別是涉及一種小管內(nèi)壁堆焊增材制造裝置。

背景技術

管道是石油化工、礦山機械、鋼鐵冶煉等行業(yè)領域中物料輸送的常用手段，但在服役過程中，由于輸送介質的特殊性，往往面臨復雜的工況條件，導致管道內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕、磨損等問題。為了提升管線質量，同時降低生產(chǎn)成本，采用復合層管線可以充分發(fā)揮不同材料的性能，具有廣闊的應用前景。采用增材制造技術制造復合層可以提高管線內(nèi)部的耐蝕、耐磨、耐沖擊等性能，延長管線的使用壽命。以往對于大直徑的管道來說，自動送絲機構，或者進行埋弧堆焊，手工堆焊都完全可以滿足其尺寸要求。但對于小直徑管道而言，管內(nèi)的堆焊增材制造一直是難以解決的關鍵問題，因管徑小，在制造時用手工堆焊可達性差，難以實現(xiàn)。另外，采用人工堆焊的方法施工效率低、勞動強度大，并且堆焊過程中管道內(nèi)部的惡劣環(huán)境也會對工人造成較大的傷害，堆焊增材層的質量也通常難以保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種小管內(nèi)壁堆焊增材制造裝置，以解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，獲得內(nèi)壁成型質量良好的增材層，減輕工人的勞動強度，進一步提高生產(chǎn)效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種小管內(nèi)壁堆焊增材制造裝置，包括小管旋轉模塊、槍體平移模塊和焊槍模塊；

所述小管旋轉模塊包括電動機一、三爪卡盤、支架一、支撐滾輪和支架二，所述電動機一和所述三爪卡盤設置于所述支架一的頂部，所述電動機一的動力輸出端與所述三爪卡盤連接，能夠帶動所述三爪卡盤轉動，所述三爪卡盤用于夾持固定待焊管件的端部，所述支撐滾輪設置于所述支架二頂部，所述待焊管件的管體設置于所述支撐滾輪的頂部；

所述槍體平移模塊包括電動機二、絲桿、移動小車、軌道支架和支架三，所述電動機二與所述絲桿連接帶動所述絲桿轉動，所述移動小車的底部設置有與所述絲桿配合的滑塊，所述絲桿轉動使所述滑塊帶動所述移動小車沿著所述絲桿移動，所述支架三的頂部設置所述軌道支架，所述移動小車底部設置有與所述軌道支架配合的帶槽車輪；

所述焊槍模塊設置于所述軌道支架的一側，所述焊槍模塊包括連接桿、連接箱、焊箱、冷卻水管和焊槍導絲管，所述連接桿通過調(diào)節(jié)裝置與所述移動小車連接，所述連接桿的底部設置所述連接箱，所述連接箱連接所述焊箱，所述焊箱與待焊管件的管腔相對，所述焊箱內(nèi)設置冷卻水管和焊槍導絲管，所述焊槍導絲管的端口連接導電嘴。

優(yōu)選地，所述支架二的頂部至少設置有一個滾輪架，所述滾輪架頂部相對設置有兩個滾輪座，每個所述滾輪座的頂部通過轉軸安裝有一滾輪，所述待焊管件支撐于兩個所述滾輪之間。

優(yōu)選地，所述電動機二的動力輸出軸連接減速機，動力輸出軸上設置有軸承，所述減速機連接所述絲桿。

優(yōu)選地，所述移動小車的車蓋上設置有夾持底座，夾持底座上安裝圓桿，夾持底座和圓桿之間通過圓桿鎖緊螺母固定，連桿一端與圓桿之間采用鎖緊螺桿固定連接，連桿的另一端通過連桿定位孔與調(diào)節(jié)裝置連接，并通過鎖緊螺桿固定，調(diào)節(jié)裝置上安裝有微調(diào)絲桿一和微調(diào)絲桿二，微調(diào)絲桿一和微調(diào)絲桿二連接滑塊，通過調(diào)節(jié)微調(diào)絲桿一和微調(diào)絲桿二帶動滑塊上下移動，滑塊與連接桿固定板固定連接，連接桿固定板的另一側與焊槍模塊的連接桿連接。