[发明专利]用于制造具有与自动焊接相关的管的同步旋转的锅炉管的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于制造锅炉管的系统(10)，该系统包括：第一心轴(12)，该第一心轴用于接收具有第一焊接制备件的第一管；以及第二心轴(16)，该第二心轴用于接收具有第二焊接制备件的第二管。第一心轴(12)和第二心轴(16)能够同步旋转，并且还提供了具有第一焊接头(30)的焊接装置(28)。焊接装置(28)被配置为根据由系统(10)的控制单元(100)接收的多个焊接和管参数自动地将第一管焊接到第二管。

背景技术

技术领域

本发明的实施方案整体涉及用于制造长管的系统和方法，更具体地涉及用于焊接长锅炉管的系统、方法和设备。

领域的讨论

锅炉中使用的长管通常通过将可商购获得的可装运管长端到端焊接来制造。这些长管的长度根据生产和机加工能力要求而变化。通常，管长受到管弯曲系统的物理缺陷的限制，管弯曲系统用于将长管弯曲成螺线型。一般来讲，现有的长管弯曲系统可处理长度范围在25米至100米内的管。为了满足长管端部要求，将多个长管分段制成弯曲系统的最大容量并对接焊接在一起以产生期望的成品长度。除了具有可变长度之外，由多个单独的管组成的长管可具有多个管直径、壁厚和化学组成。

用于制造用于锅炉的长管的所有管材在弯曲之前经历相同的制造工艺。这些步骤是顺序的并且通常是手动操作，和/或在各自执行多个离散操作中的一者的专用机器上执行。例如，现有的长管制造工艺涉及预制、材料检查、清洁、管端部制备、直管对接焊接、无损焊接测试、修复和后制作弯曲步骤，其中许多操作是手动进行的或在需要手动操作者的单独机器上进行。

在大多数生产设施中，对于管端部制备，将管束送到独立的制备站点用于在管的端部上机加工焊接制备件，使得它们可被焊接，或者送到较小的线上，其将管材锯并切割成较短长度以用作汇流管或松管。这些端部制备线可以是手动或半自动的独立系统。在端部制备期间，清洁管端部的外径，然后将焊接沟槽制备件机加工到管的端部中。在管端部上完成焊接制备件的机加工之后，将管送到储存架或重新装束。

在准备焊接时，将管束放置在分拆架上，在此处将捆扎带移除，并且将相对端上的已具有机加工的焊接制备件的管送入存储/进料架。然后根据需要将单个管装载到进料传送装置上，在那里它们被运送到直管焊接工作站。在该站点，使用手工对焊、轨道焊接等方法对管进行端到端连续焊接。对于现有系统，管的插入、对准、启动/停止和焊接参数控制全部由操作者手动执行。在焊接之后，在弯曲成形之前检查管的缺陷并储存。

如上所述，现有的焊接系统和工艺需要单独的、离散机器和手动操作者，并且通常需要在每个步骤之前对管进行存储或盘点，这导致了大量的制造时间和成本。

鉴于上述情况，需要一种比现有方法更精简、更经济有效且更节省时间的用于焊接锅炉的长管的系统。

发明内容

在一个实施方案中，提供了用于制造锅炉管的系统。该系统包括：第一心轴，该第一心轴用于接收具有第一焊接制备件的第一管；第二心轴，该第二心轴用于接收具有第二焊接制备件的第二管，第一心轴和第二心轴能够同步旋转；以及具有第一焊接头的焊接装置。该焊接装置被配置为根据存储在存储器中的控制例程自动将第一管焊接到第二管以产生长锅炉管。

在另一个实施方案中，提供了制造锅炉管的方法。该方法包括以下步骤：将第一管的端部与第二管的端部对准以形成焊接沟槽，第一管的该端部和第二管的该端部各自具有焊接制备件，同步旋转第一管和第二管，并且利用具有第一焊接头的焊接装置自动执行包括多个焊接通道以将第一管焊接到第二管的焊接循环。