[实用新型]大弯头纵向拱形缝自动焊接设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动焊接设备，特别是一种对大口径弯头的纵向拱形缝进行自动焊接的设备。

背景技术

目前，我国的大弯头焊缝焊接采用手工焊接。所说的大弯头是应用于输油、输气、输送煤浆等高压管道中的大口径高压钢管连接件，管径在630mm以上，这些管道通常要承受100MPa以上的高压。如图1所示，大弯头由模压成型、上下对称的两个半弯头焊接加工而成，有四条焊缝，分别为纵向拱形焊缝AA’弧、CC’弧和纵向凹形焊缝BB’弧、DD’弧，这四段纵向弧形焊缝是四个同心圆的四段等角度弧线，其圆心为O，通常以角AOA’的角度来命名弯头，如角AOA’为30度，则称该弯头为30度弯头。常见的弯头有30度、45度、60度、90度、120度、150度和180度弯头。

由于大弯头体积大，重量大，焊接质量要求高，现有的手工焊接技术很难达到连续均匀高质量的焊缝要求，而且手工焊接劳动强度大，效率低，尤其是管件内部的焊接，劳动环境恶劣，损坏工人的身体健康，因此，采用自动焊接技术加工高压管道中的大弯头成为焊接技术领域迫切需要解决的技术问题。

在自动焊接技术领域，现有的技术包括平缝自动焊、环缝自动焊等，如中国专利CN2595510“压路机振动轮辐板环焊缝自动焊接系统”，介绍了一种环焊缝的自动焊接技术；中国专利CN2552628“管道预制自动焊接机”，采用管子转动的环焊缝自动焊接技术。此处的环缝，如图2所示，是在与钢管轴线垂直的横截面对接形成的圆环EE’；本实用新型所说的拱形焊缝AA’弧、CC’弧，是由模压成型的两个半弯头片件纵向对接形成的，参见图一。两者是不同的焊缝，大弯头的纵向拱形焊缝无法像环缝焊接一样绕工件自身轴线的旋转形成环状的运动轨迹，给自动焊接带来极大的困难。目前尚未发现对大弯头的纵向拱形缝进行自动焊接的设备。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种大弯头纵向拱形缝自动焊接设备。

大弯头纵向拱形缝自动焊接设备，包括动力装置、大弯头定位装置、焊机头定位装置和刹车装置，其中大弯头定位装置包括若干块固定在滚筒上的具有自动定心和焊缝对中功能的卡板。

所说的卡板包括底部、左翼、右翼，整体呈V字形，左翼与右翼对称，卡板两翼内侧任意对称点之间规定的圆与卡装于此两点的大弯头的横截面重合。

所说的卡板左翼与右翼从靠近底部处往上依次包括小圆弧、两圆的切面、大圆弧和挡部，

所说的卡板小圆弧下部有一个凹槽。

所说的卡板底部下面中间位置有一个凹槽。

所说的卡板是通过如下方法制作而成的，如图4所示：

(1)取一块足够大的钢板，在钢板中间位置划出一条竖线YY’，取一点O₀，过O₀做YY’的垂线O₀X，在YY’上取点O₁、O₂，使O₀O₁＝3r₁-r；O₀O₂＝3r₂-r，其中，r₁为最小口径弯头的横截面外圆半径长度，r₂为最大口径弯头的横截面外圆半径长度，r为滚筒横截面外圆半径；

(2)分别以O₁为圆心、r₁为半径，O₂为圆心、r₂为半径，做出两个圆，在两圆的左侧做它们的外公切线HI，在两圆的右侧做其外公切线H’I’，分别与圆O₁交于H、H’点，与O₂交于I、I’点；

(3)过O₂做YY’的垂线JJ’，与圆O₂交于J、J’，分别过J、J’点做JJ’的垂线JK、J’K’，使JK＝J’K’，取JK、J’K’适当的高度；

(4)连接K、K’并延长，在K、K’点外侧分别取点L、L’，使LK＝K’L’，取LK、K’L’适当的长度；

(5)在O₀X上O₀的两侧，取点M、点M’，使O₀M＝O₀M’，取O₀M、O₀ M’适当的长度；

(6)沿上述线段和圆弧线顺次切下，切出由M、L、K、J、I、H、H’、I’、J’、K’、L’、M’、M点组成的左右对成的多边形卡板，其中HH’为小圆O₁的圆弧、JI和I’J’为大圆O₂的圆弧；