[发明专利]一种应用于隧道内大型输水管的焊接装置及工艺

说明书

本发明涉及一种应用于隧道内大型输水管的焊接装置及工艺，其包括能够对输水管的对接缝进行焊接的焊机组件，焊机组件可调节地安装在支撑轴组件上，从而在支撑轴组件穿设于待焊接输水管内时，焊机组件能在预设轨道上沿焊缝的环向和/或输水管的轴向进行工作位置的持续变动，进而完成焊缝的不间断焊接；所述支撑轴组件至少包括外套杆和内轴杆，其中，外套杆通过设置在其表面且能够对待焊接输水管进行支撑限位的对接支撑组件和输水管支撑组件带动待焊接输水管进行活动；所述外套杆按照能够带动所述待焊接输水管进行旋转或平移的方式套设在所述内轴杆上；所述支撑轴组件能够调校待焊接输水管位置，使得待焊接输水管能够与第二输水管无错位对接。

技术领域

本发明涉及管道对接焊接技术领域，尤其涉及一种应用于隧道内大型输水管的焊接装置及工艺。

背景技术

应用于隧道内的大尺寸输水管在取水工程中应用十分广泛，但工程对材料的材质要求高，施工难度大，安装处理细节多，注意事项杂。

直径可达2600mm的大直径输水管道具有以下明显的特点：承受的内水压力可达到3.0MPa，其延伸率、刚度、抗拉强度均较大；管件规格齐全，能适应各种安装需要；接口多样、拆装方便、承受局部沉陷能力强、维修方便；通常外表防腐喷涂锌层和沥青，耐腐蚀能力强；一般有50年的使用寿命。因为大直径输水管具有以上良好的品质而常在水利水电工程、取水工程等中进行使用。

但是目前的大尺寸管道在进行实际安装过程中常常存在着管与管之间的间隙大小不一，两节管道的轴线不重合，焊接后的两节管道存在夹角而使得焊缝中的焊接材料分布不均匀，不利于后期的长期使用。此外，现有的大直径输水管还会由于运输碰撞或自重原因导致其管体存在一定程度的变形，管体截面圆度无法满足实际焊接时的需求，且目前没有能够针对大尺寸输水管的环形内缝进行一次性完整圆环焊接的焊接装置，通常会出现焊接停顿而使得单层焊接出现多个冷接头，大大降低了焊接质量。因此，需要设计一个能够稳定地进行环形焊接且能够对大尺寸输水管进行形变调节和圆度调正的输水管对接焊接装置。

中国专利CN105547005A公开了一种大尺寸薄壁接口对接焊接结构，在汽轮机低压缸排气口与凝汽器喉部入口之间，设置一个类似法兰结构的连接中间件，简称假法兰，连接中间件呈板状，汽轮机低压缸排气口与连接中间件的一侧焊接，凝汽器喉部入口与连接中间件的另一侧焊接，这种对接焊接结构，可以有效地解决大尺寸薄壁接口制造过程中的变形导致的错边过大引起的焊接难题，在保证质量的前提下，可以降低制造和施工难度、操作简便。该专利虽然一定程度上提高了大尺寸接口焊接时的对准校正程度，但是其并不能对大尺寸输水管的圆度进行修正，也无法完成一个完整且不间断的环形焊接操作。

中国专利CN102672312A公开了一种大丝盘自动管板焊接机，包括焊接机头、送丝装置、丝盘焊丝、机架，丝盘焊丝为大丝盘焊丝，位于焊接机头的外部；送丝装置位于焊接机头和大丝盘焊丝之间；机架包括机架横臂机构，焊接机头、送丝装置、大丝盘焊丝依次安装在机架横臂机构上；大丝盘焊丝通过送丝装置连接到焊接机头，另外，还具有焊丝防缠绕套件。本发明的优点在于：大丝盘焊丝为标准件，采购经济方便；避免了因手工绕丝造成的焊丝的缠卷松动，同时增设了焊丝防缠绕机构，保证了焊接的质量；本发明的大丝盘焊丝位于焊接机的外部，更换安装简单快捷，且大大降低了更换的频率，从而提高了生产效率；以及降低了焊接机出故障的概率，提高了其使用寿命。该专利能够满足单次、长焊程的需求，但是其不涉及形变调节结构，无法限定大尺寸输水管等易形变构件的原始形状，从而无法保证焊接的准确性。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容