CN202151756U - 导管架t型接头自动焊行走装置 - Google Patents

Abstract

导管架T型接头自动焊行走装置，应用于自动焊接设备技术领域。两个半圆环形金属圈相对组成一个圆环形轨道，铰链固定在两个半圆环形金属圈的一个相对端的外表面上，在两个半圆环形金属圈的另一个相对端的内表面固定有偏心轮锁扣；在轨道内壁上均匀固定有3～6个轨道支撑架，所述的轨道内壁两端分别有圆锥面；在轨道外壁中部有齿圈，自动焊行走小车的行走齿轮与轨道外壁齿圈啮合。效果是：自动焊行走小车装夹到轨道上，偏心轮锁扣能实现轨道的定位与锁紧。轨道为两瓣式结构，便于焊接时将轨道安装在T型导管架上；轨道两端圆柱面内侧均为锥面，能使自动焊行走小车定位，通过行走电机的驱动实现自动焊行走小车在轨道上爬行。

Description

导管架T型接头自动焊行走装置

技术领域

本实用新型涉及自动焊接设备技术领域，特别涉及一种导管架T型接头自动焊接用行走装置。

背景技术

导管架是海洋石油平台的钢结构基础，其中导管架的桩管焊接是导管架安装建造中必不可少的一部分，导管架桩管的焊接存在着这样的特点：钢管直径大，大多数在600mm以上，且管径多样；壁厚较厚，一般都在20mm以上，焊接工作量大；管与管相交形式多样，焊接难度大。

目前，国内外多采用的是手工电弧焊的方法，焊接导管架T型接头，由于桩管壁厚、口径大，焊接工作量大等特点，采用手工焊的效率极低，焊接质量难以保持稳定，并且拖延了施工周期，大大提高了工程的成本。ABB国际有限公司(Asea Brown Boveri Ltd.)生产的用于金属加工业的全方位弧焊机器人可焊接钢管T型接头，但是其对工作环境的要求较高，无法适用于恶劣的海上施工作业条件。而且，机器人价格昂贵，同时对零部件的备料，要求综合尺寸精度高、形位公差小，往往由于几个尺寸不合格就使得焊枪偏离焊缝，严重影响了焊缝的质量。一重集团研制的大直径接管专用自动焊接装置，能完成马鞍形相贯线的焊接，但其自动化程度较低，焊枪运动轨迹不能按接缝坡口形状和走向实现自适应自动跟踪；而且其接管的管径较小，不能适用于管径相差不大的导管架桩管的焊接。

中国专利专利号：CN200820109015.1，公开号：201217133，提供了一种“自动焊用行走装置”。行走电机固定在固定底板面上，行走电机的输出轴穿过固定底板，并在输出轴的端部安装有行走齿轮；活动底板一条边与固定底板的一条边平面搭嵌连接，并且在搭嵌连接边的一端有转轴固定连接，另一端有旋钮固定连接；在固定底板和活动底板的背面分别平行固定有两组行走轮组件。具备锁定措施：当旋钮旋紧之后，导向轮不存在脱开轨道的可能；夹紧力平衡；套在支架转轴上的弹性垫圈可对四个导向轮与轨道的夹紧力进行平衡。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种导管架T型接头自动焊行走装置，以改变手工方法焊接导管架T型接头马鞍形空间曲线焊缝为自动焊接，实现焊接小车沿焊缝行走，并提高焊缝跟踪精度、焊接小车爬行的稳定性，使安装更简单快捷。

本实用新型采用的技术方案是：导管架T型接头自动焊行走装置，主要由偏心轮锁扣、轨道支撑架、轨道和铰链组成，其特征在于：两个半圆环形金属圈相对组成一个圆环形轨道，铰链固定在两个半圆环形金属圈的一个相对端的外表面上，两个半圆环形金属圈能沿铰链相对转动，使两个半圆环形金属圈的另一端打开或关闭，便于焊接时将轨道安装在T型导管架上。在两个半圆环形金属圈的另一个相对端的内表面固定有偏心轮锁扣，偏心轮锁扣用以实现轨道的定位与锁紧。在轨道内壁上均匀固定有3～6个轨道支撑架，轨道支撑架用以实现将轨道支撑在需要进行焊接的T型导管架内壁上，使轨道的中心线与T型导管架的中心线在同一条直线上。所述的轨道内壁两端分别有圆锥面，圆锥面用以实现自动焊行走小车的安装定位；在轨道外壁中部有齿圈，自动焊行走小车的行走齿轮与轨道外壁齿圈啮合，实现自动焊行走小车沿轨道爬行。

所述的轨道支撑架有四个，轨道支撑架是通过两个螺栓固定在轨道内壁上，旋转并调节螺栓能使四个轨道支撑架靠紧T型导管架的外壁。

自动焊行走小车安装到轨道上用来承载自动焊设备，实现自动焊设备的定位和导管架T型接头的自动焊接。

自动焊行走小车主要由蜗轮减速器、行走电机、联接板、车体框架、锥轮端盖、从动轴、固定锥轮、活动锥轮和齿轮轴组成，车体框架由一块平板和平板两侧边垂直的侧板组成；在车体框架的一侧通过联接板和螺钉固定有蜗轮减速器，行走电机与蜗轮减速器输入轴连接；在车体框架的两块侧板上有轴承，通过轴承在车体框架的两块侧板上连接有齿轮轴和从动轴，齿轮轴与从动轴相互平行并同时垂直车体框架的侧板；在齿轮轴和从动轴上有分别固定有两个滚动轮，在齿轮轴的中部固定有一个齿轮，齿轮与轨道外壁中部的齿圈啮合。在车体框架的一块侧板上固定有两个固定锥轮，在车体框架的另一块侧板上固定有两个活动锥轮；固定锥轮和活动锥轮在车体框架的两块侧板之间。固定锥轮和活动锥轮与轨道内壁两端圆锥面配合。

行走电机能驱动齿轮轴转动。齿轮轴两端通过中部的齿轮与轨道上的齿圈相啮合，保证自动焊行走小车在轨道上的稳定运行。活动锥轮是自动焊行走小车的夹紧调节机构，实现自动焊行走小车在爬行过程中自动调节与轨道装夹的松紧，防止其因轨道的加工误差和使用中的变形而在爬行过程中被卡死。

本实用新型的原理为：本实用新型导管架T型接头自动焊行走装置，能够实现导管架T型接头马鞍形空间曲线焊缝的自动化焊接，并保证焊缝高度跟踪的精度、爬行的稳定性和装夹的简单快捷性。装置采用轨道齿圈上的齿面沿周向分布的方式，区别于管道全位置自动焊中的侧面齿条啮合传动，可以提高传动精度，实现行走装置小车对焊缝高度跟踪的精度以及爬行稳定性的提高。利用自重通过固定锥轮与轨道锥面定位，使得自动焊行走小车能够快速的悬挂安装在轨道上，此种定位方式使得装置能够适用于各种不同尺寸的管径轨道，提高了装置的适用性。采用活动锥轮将自动焊行走小车夹紧在轨道上，实现自动焊行走小车在轨道上的装夹，提高了装置装夹的简单快捷性。同时，利用活动锥轮的弹性定位功能，使得装置能够在爬行过程中自动调节与轨道装夹的松紧，防止其因轨道的加工误差和使用中的变形而在爬行过程中被卡死。

本实用新型的有益效果：本实用新型导管架T型接头自动焊行走装置，实现了导管架T型接头马鞍形空间曲线焊缝的自动化焊接，并保证焊缝高度跟踪的精度、爬行的稳定性和装夹的简单快捷性，具有稳定的爬行和简捷的装夹功能，满足自动焊行走小车以及轨道小型化和轻便的设计要求，提高了自动焊行走小车的定位精度以及爬行的可靠性，其实际果效具体见工作过程。

附图说明

图1是本实用新型导管架T型接头自动焊行走装置结构示意图。

图2是本实用新型自动焊行走小车结构示意图。

图中，1-自动焊行走小车，2-偏心轮锁扣，3-轨道支撑架，4-轨道，5-铰链，6-蜗轮减速器，7-行走电机，8-联接板，9-车体框架，10-轴承挡盖，11-锥轮端盖，12-从动轴，13-固定锥轮，14-活动锥轮，15-齿轮轴。

具体实施方式

实施例1：以一个导管架T型接头自动焊行走装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型导管架T型接头自动焊行走装置，主要由偏心轮锁扣2、轨道支撑架3、轨道4和铰链5组成。两个半圆环形金属圈相对组成一个圆环形轨道4，铰链5固定在两个半圆环形金属圈的一个相对端的外表面上，两个半圆环形金属圈能沿铰链5相对转动，在两个半圆环形金属圈的另一个相对端的内表面固定有偏心轮锁扣2。在轨道4内壁上均匀固定有轨道支撑架3，轨道支撑架3有四个，轨道支撑架3是通过两个螺栓固定在轨道4内壁上。轨道4内壁两端分别有圆锥面。在轨道4外壁中部有齿圈，自动焊行走小车1的行走齿轮与轨道4外壁齿圈啮合。

自动焊行走小车1主要由蜗轮减速器6、行走电机7、联接板8、车体框架9、锥轮端盖11、从动轴12、固定锥轮13、活动锥轮14和齿轮轴15组成，车体框架9由一块平板和平板两侧边垂直的侧板组成；在车体框架9的一侧通过联接板8和螺钉固定有蜗轮减速器6，行走电机7与蜗轮减速器6输入轴连接。在车体框架9的两块侧板上有四个轴承和轴承挡盖10。通过轴承在车体框架9的两块侧板上连接有齿轮轴15和从动轴12，齿轮轴15与从动轴12相互平行并同时垂直车体框架9的侧板；在齿轮轴15和从动轴12上有分别固定有两个滚动轮，在齿轮轴15的中部固定有一个齿轮，齿轮与轨道4外壁中部的齿圈啮合。在车体框架9的一块侧板上固定有两个固定锥轮13和两个锥轮端盖11，在车体框架9的另一块侧板上固定有两个活动锥轮14两个锥轮端盖11；固定锥轮13和活动锥轮14在车体框架9的两块侧板之间。固定锥轮13和活动锥轮14与轨道4内壁两端圆锥面配合。

本实用新型的工作过程为：自动焊行走小车1安装在轨道4上之前，调节活动锥轮14使其下端的锥台退至车体框架9内表面处，然后将自动焊行走小车1悬挂在轨道4上，利用固定锥轮13压在轨道一侧的定位锥面上，自动焊行走小车的齿轮轴15和从动轴12压在轨道4的外表面上，齿轮轴15上的齿轮与轨道4齿圈相啮合。此时，调节活动锥轮14使其下端锥台压紧在轨道4另一侧的定位斜面上，完成自动焊行走小车1的弹性定位安装，由行走电机7驱动齿轮轴15的旋转，通过齿轮的啮合传动，保证自动焊行走小车1沿轨道4稳定的爬行。

Claims (3)

1.一种导管架T型接头自动焊行走装置，主要由偏心轮锁扣(2)、轨道支撑架(3)、轨道(4)和铰链(5)组成，其特征在于：两个半圆环形金属圈相对组成一个圆环形轨道(4)，铰链(5)固定在两个半圆环形金属圈的一个相对端的外表面上，两个半圆环形金属圈能沿铰链(5)相对转动，在两个半圆环形金属圈的另一个相对端的内表面固定有偏心轮锁扣(2)；在轨道(4)内壁上均匀固定有3～6个轨道支撑架(3)，所述的轨道(4)内壁两端分别有圆锥面；在轨道(4)外壁中部有齿圈，自动焊行走小车(1)的行走齿轮与轨道(4)外壁齿圈啮合。

2.根据权利要求1所述的导管架T型接头自动焊行走装置，其特征在于：轨道支撑架(3)有四个，轨道支撑架(3)是通过两个螺栓固定在轨道(4)内壁上。

3.根据权利要求1所述的导管架T型接头自动焊行走装置，其特征在于：所述的自动焊行走小车(1)主要由蜗轮减速器(6)、行走电机(7)、联接板(8)、车体框架(9)、锥轮端盖(11)、从动轴(12)、固定锥轮(13)、活动锥轮(14)和齿轮轴(15)组成，车体框架(9)由一块平板和平板两侧边垂直的侧板组成；在车体框架(9)的一侧通过联接板(8)和螺钉固定有蜗轮减速器(6)，行走电机(7)与蜗轮减速器(6)输入轴连接；在车体框架(9)的两块侧板上有轴承，通过轴承在车体框架(9)的两块侧板上连接有齿轮轴(15)和从动轴(12)，齿轮轴(15)与从动轴(12)相互平行并同时垂直车体框架(9)的侧板；在齿轮轴(15)和从动轴(12)上有分别固定有两个滚动轮，在齿轮轴(15)的中部固定有一个齿轮，齿轮与轨道(4)外壁中部的齿圈啮合；在车体框架(9)的一块侧板上固定有两个固定锥轮(13)，在车体框架(9)的另一块侧板上固定有两个活动锥轮(14)；固定锥轮(13)和活动锥轮(14)在车体框架(9)的两块侧板之间；固定锥轮(13)和活动锥轮(14)与轨道(4)内壁两端圆锥面配合。

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