CN103143814B - 钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备，其包括平台、控制台以及焊接装置，平台上设有置放待焊接钢管和法兰的固定工装以及带动钢管匀速旋转的钢管自动旋转机构，平台上设有升降机构、可在升降机构上横向移动的水平移动机构，水平移动机构的端部固定有焊接装置的焊接头；在升降机构和水平移动机构共同作用下，焊接头可自法兰端伸入钢管内并到达内侧焊缝的焊接位置。钢管及法兰置放到固定工装后，焊接头可自由上下、前后调节，找准对接焊缝中心，对环缝焊接。可对钢管内外侧分两次焊接，形成内外两条环焊缝，对钢管内焊接时，焊接头自法兰端伸入钢管内，焊接过程完全自动化，焊接生产效率高，焊接质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接设备，尤其是涉及一种钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备。
背景技术
随着电力建设的迅速发展，输电线路电压的等级要求越来越高，特高压工程逐渐被应用，其主要特点为铁塔结构规模大，结构复杂，荷载重，铁塔平均高度超过100米，其带颈锻造法兰与钢管的对接焊是一项关键加工难点。
高颈法兰与钢管的环向对接焊缝要求达到一级焊缝质量标准，而以往对于环缝焊接一般都采用手工焊接，效率低下且焊接质量不稳定，需要一定水平的专业焊接人员操作，成本较大，其生产效率与焊接质量的稳定性较差。而目前的焊接设备虽比手工焊接生产效率较高，但存在适应内外均焊接的不足，例如名为“焊接机”（ 授权公告号CN 101780583B）的公开技术，属于一种平台升降型简体环缝纵缝焊接机，其包括相互平行设置的立柱，及连接于立柱组件间的动力平台，和位于立柱之间并能够沿立柱上下移动的焊接平台；在焊接平台上设置焊接导轨，在焊接导轨上滑动连接焊接机头；在焊接机头的下方设置用于支撑被焊接工件的旋转平台。该公开技术能焊接筒体的纵缝，也能焊接筒体的环缝，但显然只能在筒体外圆周的焊接，无法对其内圆周焊接，不能形成内外双焊缝，无法形成高质量的焊接。因此，现有的方式，无论手工还是机械设备，均不足以满足高颈法兰与钢管的环向对接焊缝要求。
发明内容
本发明主要目的是提供一种生产效率高、焊接质量稳定、可形成内外双焊缝的钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备，包括平台、控制台以及焊接装置，平台上设有置放待焊接钢管和法兰的固定工装以及带动钢管匀速旋转的钢管自动旋转机构，其特征在于：所述的平台上设有升降机构、可在升降机构上横向移动的水平移动机构，水平移动机构的端部固定有焊接装置的焊接头；在升降机构和水平移动机构共同作用下，焊接头可自法兰端伸入钢管内并到达内侧焊缝的焊接位置，对于本领域技术人员而言，显然可以理解到，水平移动机构的端部也可连同焊接头进入钢管内，以适应各种生产需要。钢管及法兰置放到固定工装后，焊接头可自由上下、前后调节，找准对接焊缝中心，对环缝焊接。焊接时，钢管匀速旋转，焊接头对钢管内外侧分两次焊接，形成内外两条环焊缝，对钢管内焊接时，焊接头自法兰端伸入钢管内。这种结构，结构简单、合理，焊接过程完全自动化，焊接生产效率高，焊接质量稳定。
作为优选，所述的焊接装置包括可自动将焊丝送至焊接头的自动送丝机构和盛放焊接剂的焊剂储纳箱，焊剂储纳箱底部具有将焊接剂送至焊接头位置的管道。这种结构，焊丝自动送至焊接头，焊接剂可自动输送至焊接位置，结构简单、成本较低，利于实现焊接过程的自动化。
作为优选，所述的焊剂储纳箱设于水平移动机构上。这种结构，无论焊接头处于何种位置，焊接剂的输送管道长度均保持不变，便于输送的焊接剂的输送量始终保持一致。
作为优选，所述的固定工装设置两副，其顶端具有V型开口、底部设有可带动固定工装在平台上滑动的行走机构。钢管置放在V型开口中，置放方便，定位准确，便于吊装操作。行走机构便于钢管沿轴向移动，提高进入焊接位置的速度。
作为优选，平台上设置可连接钢管的接地装置，接地装置具有可伸缩的支撑杆，支撑杆的端部为盘形。在钢管置放到固定工装上时，即可自动连接钢管，可降低劳动强度，提高生产效率。
焊接时，钢管慢速回转。作为优选，钢管自动旋转机构包括可与钢管外周面抵靠的橡胶滚轴及电机。电机带动齿轮传动装置带动橡胶滚轴，从而驱动钢管匀速转动，传动可靠、稳定。
作为优选，水平移动机构采用齿条传动机构，升降机构采用涡轮蜗杆传动机构。移动平稳、移动精度高，且便于控制焊接头快速达到焊接位置。
作为优选，平台上设有可抵靠钢管法兰外端面的靠模滚轴。用以限定钢管的轴向位置，利于焊接头快速、准确地对正焊接位置。
作为优选，所述靠模滚轴具有立轴，立轴外套设可转动的套筒，套筒上具有可抵靠钢管法兰外端面的圆盘。圆盘的外圆周壁抵靠在法兰侧壁，可回转；焊接时钢管转动，与法兰抵靠的圆盘随之转动，可有效减少摩擦力。
因此，本发明具有结构简单、合理的特点，尤其是具有生产效率高、焊接质量稳定、可在钢管法兰端形成内外双焊缝的有益效果。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本发明钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备，如附图1所示，其包括平台1、控制台4以及焊接装置，平台1上设有置放待焊接钢管13和法兰14的固定工装5以及带动钢管13匀速旋转的钢管自动旋转机构。
平台1上设有升降机构2、可在升降机构3上横向移动的水平移动机构8，水平移动机构8的端部固定有焊接装置的焊接头11；在升降机构2和水平移动机构8共同作用下，水平移动机构8固定焊接头的端部连同焊接头11可自法兰端伸入钢管13内并到达内侧焊缝的焊接位置，以对钢管内侧进行焊接操作。
焊接装置包括可自动将焊丝送至焊接头的自动送丝机构9和盛放焊接剂的焊剂储纳箱10，焊剂储纳箱10底部具有将焊接剂送至焊接头11位置的管道。焊剂储纳箱10设于水平移动机构8上。
固定工装5设置两副，其顶端具有V型开口、底部设有可带动固定工装5在平台上滑动的行走机构。
水平移动机构8采用齿条传动机构，升降机构2采用涡轮蜗杆传动机构。
钢管自动旋转机构包括可与钢管13外周面抵靠的橡胶滚轴3及电机7。橡胶滚轴3可与钢管平行设置。通过电机驱动齿轮，带动橡胶滚轴转动，从而保持上部安放零部件匀速转动。可保证待焊接的钢管及法兰抵靠到位，还可以通过自转减少摩擦力。
平台1上设有可抵靠钢管法兰14外端面的靠模滚轴12。靠模滚轴12具有立轴，立轴外套设可转动的套筒，套筒上具有可抵靠钢管法兰14外端面的圆盘。
控制台4可根据不同规格的钢管进行预设各种参数，例如升降、横移的距离以及速度，并提供稳定的转动速度，保障焊缝质量可靠美观，以实现自动焊接操作。
平台1上设置可连接钢管13的接地装置6，接地装置6具有可伸缩的支撑杆，支撑杆的端部为盘形。
本发明工作原理为：手工将钢管与法兰点装完成后，使用吊车将其整体吊至平台上方，通过固定工装将钢管固定，钢管端部的法兰外侧壁抵靠到靠模滚轴；然后钢管自动旋转机构启动，电机通过传动装置带动橡胶滚轴转动从而驱动钢管匀速转动；焊接头可自由上下、前后调节，找准对接焊缝中心，对环缝15焊接。焊接时，对钢管内、外分两次焊接，形成内外两条环焊缝，从而实现对钢管与法兰对接环焊缝的双面埋弧自动焊接。
根据管径的不同，焊接头可上下、前后调节，找准对接焊缝中心，实现环向对接焊缝内外埋弧焊接的目的，保证环缝达到一级焊缝质量要求，焊接稳定、生产效率高。
Claims (5)
1.一种钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备，包括平台（1）、控制台（4）以及焊接装置，平台（1）上设有置放待焊接钢管（13）和法兰（14）的固定工装（5）以及带动钢管（13）匀速旋转的钢管自动旋转机构，其特征在于：所述的平台（1）上设有升降机构（2）、可在升降机构（3）上横向移动的水平移动机构（8），水平移动机构（8）的端部固定有焊接装置的焊接头（11）；在升降机构（2）和水平移动机构（8）共同作用下，焊接头（11）可自法兰端伸入钢管（13）内并到达内侧焊缝的焊接位置；平台（1）上设置可连接钢管（13）的接地装置（6），接地装置（6）具有可伸缩的支撑杆，支撑杆的端部为盘形；钢管自动旋转机构包括可与钢管（13）外周面抵靠的橡胶滚轴（3）及电机（7）；平台（1）上设有可抵靠钢管法兰（14）外端面的靠模滚轴（12）；所述靠模滚轴（12）具有立轴，立轴外套设可转动的套筒，套筒上具有可抵靠钢管法兰（14）外端面的圆盘。
2.根据权利要求1所述的钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备，其特征在于：所述的焊接装置包括可自动将焊丝送至焊接头的自动送丝机构（9）和盛放焊接剂的焊剂储纳箱（10），焊剂储纳箱（10）底部具有将焊接剂送至焊接头（11）位置的管道。
3.根据权利要求2所述的钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备，其特征在于：所述的焊剂储纳箱（10）设于水平移动机构（8）上。
4.根据权利要求1所述的钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备，其特征在于：所述的固定工装（5）设置两副，其顶端具有V型开口、底部设有可带动固定工装（5）在平台上滑动的行走机构。
5.根据权利要求1所述的钢管与高颈法兰环焊焊接专用设备，其特征在于：水平移动机构（8）采用齿条传动机构，升降机构（2）采用涡轮蜗杆传动机构。
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