CN114714041A - 一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，属于钢管桩焊接技术领域，它解决了现有装置中钢管桩与转动辊之间容易相对滑动，影响焊接的效率和焊接的效果等技术问题。本海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，包括底座，底座的上侧设置有第一支撑座和第二支撑座，底座的上侧左端设置有固定座，固定座上固定有第一支柱，第一支柱的右端固定有焊接头，第一支柱上设置有第一管桩旋转组件，底座的上侧右端固定有滑轨，滑轨上滑动连接有活动座，底座上还固定有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的伸缩端与活动座固定连接。本发明具有稳定的带动钢管桩进行旋转，从而保证焊接的均匀性，提高焊接的效率和焊接的质量的优点。

Description

一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备

技术领域

本发明属于钢管桩焊接技术领域，涉及一种焊接设备，特别是一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备。

背景技术

随着还是风电的建设与应用，需要采用大量的钢管桩进行平台的搭建。钢管桩是用于搭建海上风电平台的主要构件，需要多个钢管桩进行管段对接达到设计长度，再通过横向焊接形成。

经检索，如中国专利文献公开了一种海上风电基础钢管桩的焊接装置【申请号：202010894104.7；公开号：CN 112238286 A 】。通过将两段钢管桩放置于两组钢管桩承接槽的内腔，将钢管桩的接口对准内壁焊接设备与外壁焊接设备的中部，左侧钢管桩套接于焊丝导管和内壁焊接设备的外表面，通过控制升降平台的升高，使得钢管桩接口的内壁与内壁焊接设备的焊接处靠近，此时通过运行内壁焊接设备和外壁焊接设备对钢管桩的内壁和外壁同时进行焊接，同时，通过外部控制开关运行四组驱动电机，使得对应的驱动电机带动第二皮带轮转动，从而带动转动辊进行转动，控制两段钢管桩同向进行转动，配合内壁焊接设备和外壁焊接设备外壁焊接设备，对钢管桩进行转动焊接，这样焊接的两段 钢管桩焊接位置均匀，焊接效率较高，可同时对内壁和外壁接口进行焊接，缩短了一半的焊接用时，并且通过支撑轮的支撑，使得钢管桩的转动更加平稳，设置有第一焊丝盘与第二焊丝盘，通过内部的电机控制转动，使得焊丝的输入更加均匀，提高焊接效果，有利于本发明的推广。

该专利中公开的焊接设备虽然可以实现对钢管桩的转动，但是，只是单纯的利用转动辊与钢管桩之间的摩擦对钢管桩进行驱动，由于钢管桩的重量较大，在旋转时，钢管桩与转动辊之间容易相对滑动，影响焊接的效率和焊接的效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，该发明要解决的技术问题是：如何实现稳定的带动钢管桩进行旋转，从而保证焊接的均匀性，提高焊接的效率和焊接的质量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，包括底座，所述底座的上侧设置有第一支撑座和第二支撑座，底座的上侧左端设置有固定座，固定座上固定有第一支柱，第一支柱的右端固定有焊接头，第一支柱上设置有第一管桩旋转组件，底座的上侧右端固定有滑轨，滑轨上滑动连接有活动座，底座上还固定有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的伸缩端与活动座固定连接，活动座上固定有第二支柱，第二支柱上设置有第二管桩旋转组件。

本发明的工作原理是：在工作时，将两段钢管桩分别放置在第一支撑座和第二支撑座上，利用第一管桩旋转组件进入到第一支撑座上的钢管桩内进行固定并带动其旋转，利用第二管桩旋转组件进入到第二支撑座上的钢管桩内进行固定并带动其旋转，同时利用焊接头进行焊接，从而实现稳定的带动钢管桩进行旋转，从而保证焊接的均匀性，提高焊接的效率和焊接的质量。

所述第一管桩旋转组件和第二管桩旋转组件的结构相同，第二管桩旋转组件包括环形座，环形座旋转套设在第二支柱的外周，环形座的一端固定有驱动套，驱动套的外周固定有从动齿环，第二支柱上固定有驱动电机，驱动电机的输出轴端固定有驱动齿轮，驱动齿轮与从动齿环啮合，环形座上设置有固定组件。

采用以上结构，在工作时，利用固定组件将第一管桩旋转组件和第二管桩旋转组件固定在钢管桩的内周，然后开启驱动电机，驱动电机带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮带动从动齿环旋转，从动齿环通过驱动套带动环形座旋转，从而利用固定组件带动钢管桩进行稳定的转动。

所述固定组件包括开设在环形座内的环形腔，环形腔的内部左端固定有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的伸缩端固定有环形活塞板，环形活塞板与环形腔滑动连接，环形座的外周右端固定有若干驱动座，驱动座的内部开设有驱动腔，驱动腔与环形腔连通，驱动腔的内部滑动连接有圆形活塞板，圆形活动板远离环形腔的一侧固定有活塞杆，活塞杆的另一端伸出驱动座并固定有弧形夹持板。

采用以上结构，在工作时，当第一管桩旋转组件和第二管桩旋转组件进入到钢管桩的内部后，开启第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆带动环形活塞板运动，从而将液压油推入到驱动腔内，对圆形活塞板推动，使得活塞杆带动弧形夹持板挤压在钢管桩的内壁上，该结构的设置，可以保证每个弧形夹持板对钢管的挤压力相等，从而保证对钢管桩的固定效果，并且使得钢管桩的中心不会偏移，保证两个钢管桩可以对准，提高焊接的质量。

所述第一支撑座与第二支撑座的结构相同，第一支撑座的上侧开设有管桩放置腔，管桩放置腔的下端设置有第一支撑架，第一支撑架上旋转连接有底部支撑辊，管桩放置腔的左右两侧上端设置有第二支撑架，第二支撑架上旋转连接有侧面支撑辊。

采用以上结构，在工作时，钢管桩放置在管桩放置腔内，利用底部支撑辊和侧面支撑辊对钢管桩的底部和侧面进行支撑限位，并且在钢管桩旋转时，底部支撑辊和侧面支撑辊会随之旋转，从而降低钢管桩的运动阻力。

所述第一支撑座的内部开设有一个横腔和两个竖腔，两个竖腔的下端均与横腔连通，第一支撑架与第一支撑座滑动连接，第一支撑架的另一端伸进横腔内并固定有第一弹性组件，第一弹性组件的另一端与横腔固定连接。

第二支撑架与第一支撑座滑动连接，第二支撑架的另一端伸进竖腔内并固定有第二弹性组件，第二弹性组件的另一端与竖腔固定连接，第一支撑架的下端连接有传动组件，第二支撑架与传动组件的另一端连接。

采用以上结构，对钢管桩进行放置时，钢管桩首先与侧面支撑辊接触，从而在钢管桩的重力下使得第二支撑架向外运动，第二支撑架通过传动组件带动第一支撑架向下运动，当钢管桩的下侧与底部支撑辊接触后，停止运动，不仅可以实现对钢管桩的支撑固定，还可以适用于不同直径的钢管桩，从而提高了装置的使用范围。

所述传动组件包括滑板，所述竖腔的内部开设有竖向滑槽，滑板与竖向滑槽滑动连接，滑板上转动连接有驱动杆，驱动杆的另一端与第二支架旋转连接，滑板上固定有连接杆，连接杆的另一端与第一支撑架的下端固定连接。

采用以上结构，在第二支撑架滑动时，带动驱动杆旋转，使得驱动杆的另一端带动滑板下移，滑动通过连接杆带动第一支撑架下移，从而满足不同钢管桩的支撑固定需求。

与现有技术相比，本海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备具有以下优点：

1、在工作时，将两段钢管桩分别放置在第一支撑座和第二支撑座上，利用第一管桩旋转组件进入到第一支撑座上的钢管桩内进行固定并带动其旋转，利用第二管桩旋转组件进入到第二支撑座上的钢管桩内进行固定并带动其旋转，同时利用焊接头进行焊接，从而实现稳定的带动钢管桩进行旋转，从而保证焊接的均匀性，提高焊接的效率和焊接的质量。

2、第一管桩旋转组件和第二管桩旋转组件的结构设置，当第一管桩旋转组件和第二管桩旋转组件进入到钢管桩的内部后，开启第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆带动环形活塞板运动，从而将液压油推入到驱动腔内，对圆形活塞板推动，使得活塞杆带动弧形夹持板挤压在钢管桩的内壁上，该结构的设置，可以保证每个弧形夹持板对钢管的挤压力相等，从而保证对钢管桩的固定效果，并且使得钢管桩的中心不会偏移，保证两个钢管桩可以对准，提高焊接的质量。

3、第一支撑座和第二支撑座的结构设置，对钢管桩进行放置时，钢管桩首先与侧面支撑辊接触，从而在钢管桩的重力下使得第二支撑架向外运动，第二支撑架通过传动组件带动第一支撑架向下运动，当钢管桩的下侧与底部支撑辊接触后，停止运动，不仅可以实现对钢管桩的支撑固定，还可以适用于不同直径的钢管桩，从而提高了装置的使用范围。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中第二管桩旋转组件结构示意图。

图3是本发明中环形座和固定组件的结构示意图。

图4是本发明中第一支撑座的结构示意图。

图5是图4中A处局部放大图。

图中，1、底座；2、第一支撑座；3、第二支撑座；4、固定座；5、第一支柱；6、第一管桩旋转组件；7、焊接头；8、滑轨；9、活动座；10、第一电动伸缩杆；11、第二支柱；12、第二管桩旋转组件；13、环形座；14、驱动套；15、从动齿环；16、驱动电机；17、驱动齿轮；18、环形腔；19、第二电动伸缩杆；20、环形活塞板；21、驱动座；22、驱动腔；23、圆形活塞板；24、活塞杆；25、弧形夹持板；26、第二支撑架；27、侧面支撑辊；28、竖腔；29、横腔；30、第一支撑架；31、底部支撑辊；32、连接杆；33、第一弹性组件；34、第二弹性组件；35、驱动杆；36、竖向滑槽；37、滑板；38、管桩放置腔。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图5所示，本海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，包括底座1，所述底座1的上侧设置有第一支撑座2和第二支撑座3，底座1的上侧左端设置有固定座4，固定座4上固定有第一支柱5，第一支柱5的右端固定有焊接头7，第一支柱5上设置有第一管桩旋转组件6，底座1的上侧右端固定有滑轨8，滑轨8上滑动连接有活动座9，底座1上还固定有第一电动伸缩杆10，第一电动伸缩杆10的伸缩端与活动座9固定连接，活动座9上固定有第二支柱11，第二支柱11上设置有第二管桩旋转组件12。

在工作时，将两段钢管桩分别放置在第一支撑座2和第二支撑座3上，利用第一管桩旋转组件6进入到第一支撑座2上的钢管桩内进行固定并带动其旋转，利用第二管桩旋转组件12进入到第二支撑座3上的钢管桩内进行固定并带动其旋转，同时利用焊接头7进行焊接，从而实现稳定的带动钢管桩进行旋转，从而保证焊接的均匀性，提高焊接的效率和焊接的质量。

所述第一管桩旋转组件6和第二管桩旋转组件12的结构相同，第二管桩旋转组件12包括环形座13，环形座13旋转套设在第二支柱11的外周，环形座13的一端固定有驱动套14，驱动套14的外周固定有从动齿环15，第二支柱11上固定有驱动电机16，驱动电机16的输出轴端固定有驱动齿轮17，驱动齿轮17与从动齿环15啮合，环形座13上设置有固定组件。

采用以上结构，在工作时，利用固定组件将第一管桩旋转组件6和第二管桩旋转组件12固定在钢管桩的内周，然后开启驱动电机16，驱动电机16带动驱动齿轮17旋转，驱动齿轮17带动从动齿环15旋转，从动齿环15通过驱动套14带动环形座13旋转，从而利用固定组件带动钢管桩进行稳定的转动。

所述固定组件包括开设在环形座13内的环形腔18，环形腔18的内部左端固定有第二电动伸缩杆19，第二电动伸缩杆19的伸缩端固定有环形活塞板20，环形活塞板20与环形腔18滑动连接，环形座13的外周右端固定有若干驱动座21，驱动座21的内部开设有驱动腔22，驱动腔22与环形腔18连通，驱动腔22的内部滑动连接有圆形活塞板23，圆形活动板远离环形腔18的一侧固定有活塞杆24，活塞杆24的另一端伸出驱动座21并固定有弧形夹持板25。

采用以上结构，在工作时，当第一管桩旋转组件6和第二管桩旋转组件12进入到钢管桩的内部后，开启第二电动伸缩杆19，第二电动伸缩杆19带动环形活塞板20运动，从而将液压油推入到驱动腔22内，对圆形活塞板23推动，使得活塞杆24带动弧形夹持板25挤压在钢管桩的内壁上，该结构的设置，可以保证每个弧形夹持板25对钢管的挤压力相等，从而保证对钢管桩的固定效果，并且使得钢管桩的中心不会偏移，保证两个钢管桩可以对准，提高焊接的质量。

所述第一支撑座2与第二支撑座3的结构相同，第一支撑座2的上侧开设有管桩放置腔38，管桩放置腔38的下端设置有第一支撑架30，第一支撑架30上旋转连接有底部支撑辊31，管桩放置腔38的左右两侧上端设置有第二支撑架26，第二支撑架26上旋转连接有侧面支撑辊27。

采用以上结构，在工作时，钢管桩放置在管桩放置腔38内，利用底部支撑辊31和侧面支撑辊27对钢管桩的底部和侧面进行支撑限位，并且在钢管桩旋转时，底部支撑辊31和侧面支撑辊27会随之旋转，从而降低钢管桩的运动阻力。

所述第一支撑座2的内部开设有一个横腔29和两个竖腔28，两个竖腔28的下端均与横腔29连通，第一支撑架30与第一支撑座2滑动连接，第一支撑架30的另一端伸进横腔29内并固定有第一弹性组件33，第一弹性组件33的另一端与横腔29固定连接。

第二支撑架26与第一支撑座2滑动连接，第二支撑架26的另一端伸进竖腔28内并固定有第二弹性组件34，第二弹性组件34的另一端与竖腔28固定连接，第一支撑架30的下端连接有传动组件，第二支撑架26与传动组件的另一端连接。

采用以上结构，对钢管桩进行放置时，钢管桩首先与侧面支撑辊27接触，从而在钢管桩的重力下使得第二支撑架26向外运动，第二支撑架26通过传动组件带动第一支撑架30向下运动，当钢管桩的下侧与底部支撑辊31接触后，停止运动，不仅可以实现对钢管桩的支撑固定，还可以适用于不同直径的钢管桩，从而提高了装置的使用范围。

所述传动组件包括滑板37，所述竖腔28的内部开设有竖向滑槽36，滑板37与竖向滑槽36滑动连接，滑板37上转动连接有驱动杆35，驱动杆35的另一端与第二支架旋转连接，滑板37上固定有连接杆32，连接杆32的另一端与第一支撑架30的下端固定连接。

采用以上结构，在第二支撑架26滑动时，带动驱动杆35旋转，使得驱动杆35的另一端带动滑板37下移，滑动通过连接杆32带动第一支撑架30下移，从而满足不同钢管桩的支撑固定需求。

本发明的工作原理:在工作时，将两段钢管桩分别放置在第一支撑座2和第二支撑座3上，管桩首先与侧面支撑辊27接触，从而在钢管桩的重力下使得第二支撑架26向外运动，第二支撑架26带动驱动杆35旋转，使得驱动杆35的另一端带动滑板37下移，滑动通过连接杆32带动第一支撑架30下移，当钢管桩的下侧与底部支撑辊31接触后，停止运动，完成对钢管桩的支撑固定，然后使得第一管桩旋转组件6和第二管桩旋转组件12进入到对应的钢管桩内，开启第二电动伸缩杆19，第二电动伸缩杆19带动环形活塞板20运动，从而将液压油推入到驱动腔22内，对圆形活塞板23推动，使得活塞杆24带动弧形夹持板25挤压在钢管桩的内壁上，然后开启驱动电机16，驱动电机16带动驱动齿轮17旋转，驱动齿轮17带动从动齿环15旋转，从动齿环15通过驱动套14带动环形座13旋转，从而利用固定组件带动钢管桩进行稳定的转动，同时利用焊接头7进行焊接，从而实现稳定的带动钢管桩进行旋转，从而保证焊接的均匀性，提高焊接的效率和焊接的质量。

综上，通过第一管桩旋转组件6和第二管桩旋转组件12的结构设置，实现稳定的带动钢管桩进行旋转，从而保证焊接的均匀性，提高焊接的效率和焊接的质量的功能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）的上侧设置有第一支撑座（2）和第二支撑座（3），底座（1）的上侧左端设置有固定座（4），固定座（4）上固定有第一支柱（5），第一支柱（5）的右端固定有焊接头（7），第一支柱（5）上设置有第一管桩旋转组件（6），底座（1）的上侧右端固定有滑轨（8），滑轨（8）上滑动连接有活动座（9），底座（1）上还固定有第一电动伸缩杆（10），第一电动伸缩杆（10）的伸缩端与活动座（9）固定连接，活动座（9）上固定有第二支柱（11），第二支柱（11）上设置有第二管桩旋转组件（12）。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，其特征在于，所述第一管桩旋转组件（6）和第二管桩旋转组件（12）的结构相同，第二管桩旋转组件（12）包括环形座（13），环形座（13）旋转套设在第二支柱（11）的外周，环形座（13）的一端固定有驱动套（14），驱动套（14）的外周固定有从动齿环（15），第二支柱（11）上固定有驱动电机（16），驱动电机（16）的输出轴端固定有驱动齿轮（17），驱动齿轮（17）与从动齿环（15）啮合，环形座（13）上设置有固定组件。

3.根据权利要求2所述的一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，其特征在于，所述固定组件包括开设在环形座（13）内的环形腔（18），环形腔（18）的内部左端固定有第二电动伸缩杆（19），第二电动伸缩杆（19）的伸缩端固定有环形活塞板（20），环形活塞板（20）与环形腔（18）滑动连接，环形座（13）的外周右端固定有若干驱动座（21），驱动座（21）的内部开设有驱动腔（22），驱动腔（22）与环形腔（18）连通，驱动腔（22）的内部滑动连接有圆形活塞板（23），圆形活动板远离环形腔（18）的一侧固定有活塞杆（24），活塞杆（24）的另一端伸出驱动座（21）并固定有弧形夹持板（25）。

4.根据权利要求1所述的一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，其特征在于，所述第一支撑座（2）与第二支撑座（3）的结构相同，第一支撑座（2）的上侧开设有管桩放置腔（38），管桩放置腔（38）的下端设置有第一支撑架（30），第一支撑架（30）上旋转连接有底部支撑辊（31），管桩放置腔（38）的左右两侧上端设置有第二支撑架（26），第二支撑架（26）上旋转连接有侧面支撑辊（27）。

5.根据权利要求4所述的一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，其特征在于，所述第一支撑座（2）的内部开设有一个横腔（29）和两个竖腔（28），两个竖腔（28）的下端均与横腔（29）连通，第一支撑架（30）与第一支撑座（2）滑动连接，第一支撑架（30）的另一端伸进横腔（29）内并固定有第一弹性组件（33），第一弹性组件（33）的另一端与横腔（29）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，其特征在于，第二支撑架（26）与第一支撑座（2）滑动连接，第二支撑架（26）的另一端伸进竖腔（28）内并固定有第二弹性组件（34），第二弹性组件（34）的另一端与竖腔（28）固定连接，第一支撑架（30）的下端连接有传动组件，第二支撑架（26）与传动组件的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的一种海上风电钢管桩接桩全自动焊接设备，其特征在于，所述传动组件包括滑板（37），所述竖腔（28）的内部开设有竖向滑槽（36），滑板（37）与竖向滑槽（36）滑动连接，滑板（37）上转动连接有驱动杆（35），驱动杆（35）的另一端与第二支架旋转连接，滑板（37）上固定有连接杆（32），连接杆（32）的另一端与第一支撑架（30）的下端固定连接。

Images