[发明专利]大直径管道自动焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，特别是针对大直径管道内壁的自动焊接装置。

背景技术

目前在大直径管道内壁的焊接中，通常使用焊枪架配合滚轮架或变位机的方式，这种焊接方式的主要缺点是工件尺寸决定了焊枪架、焊接滚轮架或变位机等的尺寸规格，当被焊工件很大时，其相应的焊接专机也要很大，增加了成本；或采用工件旋转，焊枪相对固定的焊接形式，对于像石油管道、气体管道、化学反应炉等施工现场位置已经固定且无法旋转的工件则无法焊接。

山东太开高压开关有限公司发明的（ZL200920025268.5）大直径管道焊接专机，虽无需使用庞大的焊接专机以及无需对被焊工件进行旋转，但其依靠磁力吸附装置将焊接专机吸附在管道上，行走装置容易在焊接过程中吸附飞溅的残渣，从而影响吸附效果，容易出现故障，而且因为采用磁力吸附装置，对于不锈钢等材料的管道则不能使用此专机进行焊接。

发明内容

根据背景技术所述，本发明的目的在于提供一种能对大直径管道内壁进行自动焊接的装置。此自动焊接装置在程序控制下，可以对大直径管道内壁进行自动焊接，并且可以根据待焊管件的直径，在不改变焊接装置整体机械结构的前提下方便快速的做出调整，因此可适用于不同管径的管道焊接。采用轮式车体实现焊接装置的移动以及利用支撑臂固定焊接装置，本发明专利不仅适用于铁磁性材料的焊接，而且可以焊接不锈钢等金属材料。在焊接过程中，无需铺设轨道，节约成本。并且两个或多个焊接头可同时焊接，在大直径管道焊接中可成倍节省焊接时间，效率较高。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种大直径管道自动焊接装置，主要由车体（1）、支撑臂（2）、工作臂（3）、焊接机头（4）以及连接轴（5）等部件组成，车体（1）下方安装有两组行走轮（11），可使整个焊接装置在管道（6）轴向快速、平稳运动；三个支撑臂（2）通过螺栓固定在连接轴（5）上，沿管道（6）一周均匀分布，通过三个支撑臂（2）的支撑作用，在焊接过程中，可使整个焊接装置顶紧在管道（6）内壁上；两个工作臂（3）沿管道（6）径向分布，其一端安装在连接轴（5）上，另一端连接有焊接机头（4）。在焊接过程中，在程序控制下，两个机头上的焊枪（49）可对准焊缝完成自动焊接。

支撑臂采用支撑梁（21）和伸缩气缸（22）相连接的方式，可根据待焊工件的直径实时做出调整。

工作臂也采用工作梁（31）和伸缩气缸（32）相连接的方式，也可根据待焊工作的直径实时做出调整。

伸缩气缸（32）两侧的轨道（43）起定向作用，两个轨道（43）分别穿过连接板（46），两侧轨道（43）下端各自套有弹簧（44），连接板（46）上端与伸缩气缸（32）输出端用法兰盘（45）连接。这样当气缸（32）伸长时，可压紧弹簧（44），弹簧（44）的压力通过弹簧（44）下端的与焊接机头（4）固连在一起的压板（47）传递给焊接压轮（48），使压轮（48）压紧在管壁（6）上；当气缸（32）缩回时，气缸（32）带动压板（47），随即带动压轮（48）可快速离开管壁（6）。

焊枪（49）由摆动机构（410）和角摆机构（411）带动。其中摆动机构由摆动电机带动，可实现焊枪的左右运动；角摆机构由角摆电机带动，可实现焊枪的摆动。

工作臂（3）与连接轴（5）的连接可采用两种方案，一种工作臂（3）通过键或其他固定连接方式直接与连接轴相连，在焊接过程中，由电机（7）带动连接轴转动（即电机装在连接轴上），从而带动焊接机头（4）旋转，进行焊接。另一个方案是两个焊接机头（41,42）上各自装有电机（71,72），工作臂通过轴套套上连接轴上，在焊接过程中，两个焊接机头（41,42）旋转，带动各自的焊接梁绕连接轴旋转，而连接轴本身不旋转。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点和效果：

1.此焊接装置适应不同管径，并且因为支撑臂和焊接梁都采用快速拆卸结构，因此在不同管径的管道间可快速调整；

2.无须在焊接前铺设轨道，既节约时间，又节约成本；

3.对于长管径，焊接装置移动方便，无须在各个焊接点之间人工搬运焊接装置；

4.此焊接装置不仅能够进行铁磁材料的焊接，还适用于不锈钢等其他金属材料；

5.两把或多把焊枪同时焊接，工作效率较高。

附图说明

图1为本发明整体结构图；

图2为本发明支撑臂和工作臂结构图；

图3为本发明工作臂与连接轴连接方案1；