[发明专利]一种用于压力钢管加劲环自动化焊接装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于压力钢管自动化焊接技术领域，涉及一种用于压力钢管加劲环自动化焊接装置及方法，适用于流水线生产压力钢管，尤其运用在加劲环焊接量大的压力钢管。

背景技术

目前国内的抽水蓄能电站引水系统压力钢管和其它高水头常规水电站引水系统压力钢管由于水头高、内水压力大，加劲环往往设计的比较密集同时焊脚要求高，因此焊接量非常大。以安徽绩溪抽水蓄能电站和浙江仙居抽水蓄能电站为例，单节钢管长度为3m，加劲环数量多达4道，绩溪最大管径4.8m，仙居最大管径6.2m，焊脚高度K=10~15mm不等，绩溪单节钢管加劲环焊缝长120m，仙居单价钢管加劲环焊缝长156m。常用的加劲环角焊缝焊接方式有两种，第一种采用二氧化碳气体保护焊（手动），第二种采用自动的二氧化碳气体保护焊小车（利用柔性轨道），两种焊接方式工效均比较低，而且焊完一面要对钢管进行翻面焊接另一面，有安全隐患。

采用第一种焊接方法消耗的人工费高，同时由于主要采用人工焊接，焊缝容易出现咬边、焊脚高度不均匀、外观成型差等质量通病，不利于质量控制；第二种焊接方法自动化程度比第一种高，人工费消耗稍低，但是焊接过程中要先把加劲环一面全部焊完再焊接另一面，这样加劲环由于受热不均造成加劲环与管壁垂直度出现偏差，而且钢管要翻面一次，有安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有压力钢管加劲环焊接的不足，而提供的一种用于压力钢管加劲环自动化焊接装置及方法，此焊接装置能够自动化的完成压力钢管加劲环焊接，降低了人工焊接的劳动强度，提高了工作效率，而且保证了焊接质量。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种用于压力钢管加劲环自动化焊接装置，它包括固定底座，所述固定底座上安装有立柱组件，所述立柱组件的竖直导轨上通过滑动配合安装有滑移板机构，所述滑移板机构的顶部连接有竖直提升装置，所述竖直提升装置固定安装在立柱组件的顶部，所述滑移板机构的前面通过上滚轮组和下滚轮组滑动配合安装有水平支撑臂装置，所述水平支撑臂装置的一端固定安装有焊接机机架，所述焊接机机架的顶部安装有焊丝送丝机，所述焊接机机架的前端安装有焊接装置，所述焊丝送丝机配合焊接装置实现焊接。

所述立柱组件包括中心转盘，所述中心转盘的顶部支撑安装有底板，所述底板边缘对角安装有旋紧固定机构，所述底板的顶面竖直安装有立柱，所述立柱的侧面固定安装有竖直导轨，所述立柱的背部从下至上依次安装有脚踏板、竖直爬梯和环形护栏，所述立柱的左侧面中间部位固定安装有电缆履带，所述电缆履带的一端通过固定夹固定在立柱的侧面。

所述滑移板机构包括滑移板，所述滑移板的前面通过转轴成对安装有上滚轮组和下滚轮组，所述滑移板的后面通过转轴成对安装有背部滑轮组，所述背部滑轮组与立柱组件竖直导轨构成滑动配合，所述滑移板机构的顶部中心位置固定安装有牵引固定件。

所述水平支撑臂装置包括水平臂，所述水平臂的上、下端面固定安装有水平导轨，所述水平导轨与滑移板机构上的上滚轮组和下滚轮组构成滑动配合，所述水平臂上与焊接机机架相对的一端安装有多个配重块。

所述竖直提升装置包括牵引电机，所述牵引电机的输出轴与减速器相连，所述减速器的输出轴上安装有链轮，所述链轮上配合安装有链条，所述减速器固定安装在顶板上，所述顶板固定安装在立柱组件的立柱顶部，所述减速器的输出轴另一端支撑安装在轴承座上，所述轴承座固定安装在顶板上，所述链条的末端与滑移板机构的牵引固定件固定相连。

所述焊接装置包括水平连接杆，所述水平连接杆的末端安装有焊接头连接座，所述焊接头连接座的底部对称安装有两个焊枪组件，所述焊枪组件包括上下调节机构，所述上下调节机构的前端安装有前后调节机构，所述前后调节机构的前端安装有角度调节机构，所述角度调节机构上通过螺纹配合安装有螺杆，所述螺杆的前端安装有焊枪头，所述焊枪头与焊丝送丝机相连完成焊接。

还包括钢管转动机构，所述钢管转动机构包括机架，所述机架上安装有滚轮支撑架，所述滚轮支撑架的顶部通过转轴安装有驱动滚轮，所述驱动滚轮与压力钢管的外壁相接触，所述驱动滚轮与电机相连驱动其转动再带动压力钢管匀速转动。

所述上下调节机构和前后调节机构都采用螺杆调节机构。

采用任意一项自动化焊接装置进行压力钢管加劲环焊接方法，它包括以下步骤：

S1：将压力钢管放置到钢管转动机构的驱动滚轮上；