[发明专利]焊接系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于将管道焊接在一起的设备和方法。更具体地，发明涉及用于在铺设管线时将管段焊接在一起的电焊机。管线可以是水下管线或者内陆管线。 

背景技术

在自动管道焊接配置中使用电焊机是已知的。在这种配置中，典型地，将至少两个电焊机安装在管夹上用于围绕管道的圆周运动，使得机器上的喷枪可以在管道之间限定的槽内进行焊接。在某些情况中，可能有必要将机器的至少一部分脱离(通过移动它)。例如，可将喷枪脱离以便不会妨碍另一个电焊机完成它的焊层。 

典型地，达到脱离位置的运动包括：提升喷枪离开槽，随后通过使喷枪绕相对于电焊垂直(即，当机器安装在管道上时，平行于电焊机的高度并且典型地径向)延伸的轴旋转，而使机器上的焊接喷枪旋转到一侧。但是，将焊接喷枪运动到该位置倾向于使电焊机在管道上难以操作。电焊机可能占据管道圆周上的相对较大的空间并且很难操纵。另外，电焊机上的这种配置可能是笨重和/或难以维持的。 

对该问题可能的解决方案是通过提升喷枪离开槽，并随后将机器的主体向后运动来运动到脱离位置。但是，这可能是不合乎要求的，这是因为可能需要展开对于管面涂层(例如，混凝土涂层)的清理。这可能是昂贵的，并且在某些情况下是不可行的。 

发明内容

本发明试图缓解或消除上述问题中的至少某些问题。 

本发明提供了一种电焊机，包括用于在槽中进行焊接的焊接喷枪，其中焊接喷枪安装成用于绕大体水平的轴相对于电焊机作旋转运动，以致在该电焊机的使用过程中，当将电焊机设置成使喷枪能够在槽中进行焊接时，喷枪可以在(i)其中焊接喷枪设置在槽中的操作位置和(ii)其中焊接喷枪远离槽设置的脱离位置之间运动。 

通过将焊接喷枪安装成用于绕水平轴在操作位置和脱离位置之间作旋 转运动，本发明可以消除或者至少减少前述配置的某些缺点。具体而言，当喷枪处于脱离位置中时，电焊机倾向于在管道圆周上相对紧凑。电焊机可相对容易地在脱离位置中绕管道进行操作。 

优选地，处于脱离位置中的焊接喷枪充分远离槽，从而大体上防止了妨碍管道。处于脱离位置中的焊接喷枪可使得第二焊接喷枪(例如，附加的电焊机上的焊接喷枪)能够在电焊机的附近沿槽通过。 

在操作位置和脱离位置之间运动的过程中，与某些已知的电焊机上的焊接喷枪的至少部分由绕垂直轴的旋转所产生的轨迹相比，本发明的实施例的焊接喷枪还可以具有妨碍电焊机和/或管道上的较少的构件(例如，引导件、管线以及软管)的轨迹。 

在许多电焊机配置中，一旦完成焊层，就有必要使焊接喷枪沿径向方向(相对于正被焊接的管道)运动，以致喷枪不会妨碍槽的侧部。在某些已知的电焊机中，这种径向运动是独立于并且不同于任何远离槽的其它运动。本发明的实施例的配置可以使喷枪的运动(在操作位置和脱离位置之间)能够包括沿管道长度的分量和径向分量。这种运动可以是单级运动。因此，本发明可以在径向方向上实现对焊接喷枪控制的改进。作为选择或者另外地，本发明可以实现对于焊接喷枪在操作位置和脱离位置之间的运动进行的更为简单的配置。 

焊接喷枪也可以安装成用于在沿机器长度的方向上作线性运动。焊接喷枪在操作位置和脱离位置之间的运动可以包括线性分量(典型地，线性分量是除旋转分量以外的分量)。例如，水平的轴可以安装在滑道上用于线性运动。运动的线性分量可以包括沿水平方向(相对于电焊机)的分量。线性运动是优选地与电焊机的主体有关的。电焊机的主体可以设置成在使用中它沿平行于管道轴线的方向与焊缝的分离是大体恒定的。由此，在使用中主体可能不会相对于焊缝向后运动。已经发现有助于将相对于电焊机的主体的绕水平轴的旋转与线性运动相结合的配置是非常有利的。 

当焊接喷枪处于操作位置中时，可以在沿机器长度的方向上安装焊接喷枪。例如，在使用过程中可将线性运动用于使焊接喷枪在槽中摆动。作为选择或者另外地，可将线性运动用于相对于槽的中心线来引导焊接喷枪，例如，可将线性运动用于补偿电焊钳和槽之间的平行度的缺乏。在这种实施例中，可将焊接喷枪安装成用于相对于控制臂作线性运动。例如，当焊接喷枪处于操作位置中时，可将焊接喷枪安装成用于相对于控制臂的端部作线性运动，该焊接喷枪连接到控制臂的端部。