CN102500913B - 钢质管道摩擦焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢质管道摩擦焊接设备，其中，PLC装置分别通过电磁阀与油缸一（1）、油缸四（4）、油缸六（6）、油缸八（8）、油缸十三（13）、油缸二十二（22）、油缸十五（15）连接，所述油缸一（1）与台车连接，台车下设有轨道，油缸四（4）与机座板连接，油缸六（6）与夹持器七（7）连接，夹持器七（7）与夹持器底座连接，油缸八（8）与摩擦轮，油缸十三（13）与可移动夹紧架连接，可移动夹紧架与油缸十五（15）连接，油缸二十二（22）与固定夹紧架连接，固定夹紧架（20）与夹持器二十一（21）连接，所述机座板安装在台车（3），可移动夹紧架通过油缸十三（13）与顶锻立座相连，所述PLC装置与压力传感器、温度传感器、动力装置连接，动力装置与夹持器（7）连接。本发明焊接质量能达到焊缝强度与基体材料相等的强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于钢质管道铺设现场的焊接作业装置。具体涉及一种钢质管道摩擦焊接设备。
背景技术
目前国内外钢质管道铺设时对钢管的对接，无不采用对钢管先对口再进行电弧焊接的熔焊施工方法。但这种方法，其焊接质量较差。相对传统熔焊，摩擦焊具有焊接接头质量高——能达到焊缝强度与基体材料等强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好。但迄今为止，由于钢质管道铺设现场的特殊性，摩擦焊尚未得到应用。铺设现场的钢管长度一般在6米到12米，由于现场条件的局限，这样的钢管很难使其高速旋转，而摩擦焊的前提恰需钢管焊接面相对旋转进行摩擦，因此这也成为实现钢管摩擦焊的难点。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢质管道摩擦焊接设备，其焊接质量能达到焊缝强度与基体材料相等的强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的一种钢质管道摩擦焊接设备，其中，PLC装置分别通过电磁阀与油缸一(1)、油缸四(4)、油缸六(6)、油缸八(8)、油缸十三(13)、油缸二十二(22)、油缸十五(15)连接，所述油缸一(1)与台车(3)连接，台车(3)下设有轨道(2)，油缸四(4)与机座板连接，油缸六(6)与夹持器七(7)连接，夹持器七(7)与夹持器底座(16)连接，夹持器七(7)用于夹持钢管段(17)，油缸八(8)与摩擦轮(9)连接，油缸十三(13)与可移动夹紧架(14)连接，可移动夹紧架(14)与油缸十五(15)连接，油缸二十二(22)与固定夹紧架(14)连接，固定夹紧架(20)与夹持器二十一(21)连接，夹持器二十一(21)用于夹持钢管(12、19)，所述机座板安装在台车(3)上，机座板上设有导向套(5)，可移动夹紧架(14)与夹持器底座(16)位于同一道轨，可移动夹紧架(14)通过油缸十三(13)与顶锻立座相连，所述PLC装置与压力传感器、温度传感器、动力装置(18)连接，动力装置(18)与夹持器七(7)连接。
其中，所述摩擦轮9包括5个摩擦轮，其中有两个摩擦轮是固定的摩擦轮，通过动力装置18传动使其旋转，其余3个摩擦轮是通过油缸8的压力能使其作径向移动，达到抱紧钢管段17。
其中，所述夹持器七7和动力装置18是能沿钢管轴向移动。
其中，所述夹持器二十一21包括两个能开合的夹持器，分别用于夹持待焊接的两根钢管12、19。
其中，所述夹持器二十一21、夹持器七7均为能开合式且能沿三维坐标移动，同时夹持器二十一21、夹持器七7同轴向，用于保证钢管12、19、钢管段17焊接对口精度。
由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：
1、本发明相对于已有技术，具有焊接接头质量高，能达到焊缝强度与基体材料等强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好。
2、本发明改变了钢管铺设施工现场传统的手工电弧焊接，降低了劳动强度，提高了施工效率，节省了人力成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A向的视图；
图3为图1的B向的视图；
图4为本发明液压***原理图。
图中：1：油缸一；2：轨道；3：台车；4：油缸四；5：导向套；6：油缸六；7：夹持器七；8：油缸八；9：摩擦轮；10：导向机构；11：钢管移动辊道；12：钢管；13：油缸十三；14：可移动夹紧架；15：油缸十五；16：夹持器底座；17：钢管段；18：动力装置；19：钢管；20：固定夹紧架；21：夹持器二十一；22：油缸二十二。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1～图3，本发明的一种钢质管道摩擦焊接设备，其中，PLC装置分别通过电磁阀与油缸一1、油缸四4、油缸六6、油缸八8、油缸十三13、油缸二十二22、油缸十五15连接，所述油缸一1与台车3连接，台车3下设有轨道2，油缸四4与机座板连接，油缸六6与夹持器七7连接，夹持器七7与夹持器底座16连接，夹持器七7用于夹持钢管段17，油缸八8与摩擦轮9，摩擦轮9包括5个摩擦轮，其中有两个摩擦轮是固定的摩擦轮，通过动力装置18传动使其旋转，其余3个摩擦轮是通过油缸八8的压力能使其作径向移动，达到抱紧钢管段17，油缸十三13与可移动夹紧架14连接，可移动夹紧架14与油缸十五15连接，油缸二十二22与固定夹紧架20连接，固定夹紧架20与夹持器二十一21连接，夹持器二十一21包括两个能开合的夹持器，分别用于夹持待焊接的两根钢管12、19，所述机座板安装在台车3，机座板上设有导向套5，可移动夹紧架14与夹持器底座16位于同一道轨，可移动夹紧架14通过油缸十三13与顶锻立座相连，所述PLC装置与压力传感器、温度传感器、动力装置18连接，动力装置18与夹持器七7连接。夹持器二十一21、夹持器七7均为能开合式且能沿三维坐标移动，同时夹持器二十一21、夹持器七7同轴向，用于保证钢管12、19、钢管段17焊接对口精度。所述动力装置18为电动机。
本发明由油缸一1驱动沿轨道2行走的台车3，该轨道2在焊接前就位，使台车3能水平进入钢管中轴立面；台车3上安装机座板，机座板升降由四个油缸四4完成，机座板上安装有固定夹紧架20、顶锻立座、道轨及导向机构10，固定夹紧架20与可移动夹紧架14的夹紧动作分别由两套油缸二十二22、油缸十五15完成；钢管段17是由油缸六6、夹持器七7、五个摩擦轮9及三个油缸八8、动力装置18及夹持器底座16等组成，夹持器底座16可以沿道轨自由移动；可移动夹紧架14与夹持7位于同一道轨。
本发明工作程序说明：
(1)油缸一1动作，推动小车3沿道轨2前行，抵达钢管12、19正下方；
(2)油缸四4动作，机座板沿导向套5升起，夹持器二十一21、夹持器七7接触钢管底部；
(3)油缸六6、油缸二十二22动作，三套夹持器二十一21、夹持器七7合拢；
(4)油缸八8、油缸十五15动作，夹持器二十一21、夹持器七7分别夹紧钢管12、19及钢管段17；
(5)动力装置18通电，钢管段17旋转；
(6)油缸十三13动作，推动夹紧架14连同钢管12前行，进而推动钢管段17靠拢钢管19，摩擦开始；
(7)达到热锻温度，钢管段17旋转停止；
(8)油缸十三13压力转成高压，进行顶锻；
(9)按与上反向顺序，本发明设备退出焊接程序。
本发明的设备是利用两根钢管之间的一段钢管段17作高速旋转，其两根端面分别与不转动钢管12、19的端面相摩擦产生热量。其次，现场焊接施工要求焊接设备能够在焊接前后切入和退出焊接工位，因此本发明的设备的三套夹持器二十一21、夹持器7均为可开合式且可沿三维坐标移动，同时它们又是同轴的，可保证焊接对口精度。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (5)
1.一种钢质管道摩擦焊接设备，其特征在于：PLC装置分别通过电磁阀与油缸一(1)、油缸四(4)、油缸六(6)、油缸八(8)、油缸十三(13)、油缸二十二(22)、油缸十五(15)连接，所述油缸一(1)与台车(3)连接，台车(3)下设有轨道(2)，油缸四(4)与机座板连接，油缸六(6)与夹持器七(7)连接，夹持器七(7)与夹持器底座(16)连接，夹持器七(7)用于夹持钢管段(17)，油缸八(8)与摩擦轮(9)连接，油缸十三(13)与可移动夹紧架(14)连接，可移动夹紧架(14)与油缸十五(15)连接，油缸二十二(22)与固定夹紧架(20)连接，固定夹紧架(20)与夹持器二十一(21)连接，夹持器二十一(21)用于夹持钢管(12、19)，所述机座板安装在台车(3)上，机座板上设有导向套(5)，可移动夹紧架(14)与夹持器底座(16)位于同一道轨，可移动夹紧架(14)通过油缸十三(13)与顶锻立座相连，所述PLC装置与压力传感器、温度传感器、动力装置(18)连接，动力装置(18)与夹持器七(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢质管道摩擦焊接设备，其特征在于：所述摩擦轮(9)包括5个摩擦轮，其中有两个摩擦轮是固定的摩擦轮，通过动力装置(18)传动使其旋转，其余3个摩擦轮是通过油缸八(8)的压力能使其作径向移动。
3.根据权利要求1所述的一种钢质管道摩擦焊接设备，其特征在于：所述夹持器七(7)和动力装置(18)能沿钢管轴向移动。
4.根据权利要求1所述的一种钢质管道摩擦焊接设备，其特征在于：所述夹持器二十一(21)包括两个能开合的夹持器，分别用于夹持待焊接的两根钢管(12、19)。
5.根据权利要求1所述的一种钢质管道摩擦焊接设备，其特征在于：所述夹持器二十一(21)、夹持器七(7)均为能开合式且能沿三维坐标移动，同时夹持器二十一(21)、夹持器七(7)同轴向，用 于保证钢管(12、19)、钢管段(17)焊接对口精度。
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