[发明专利]一种钢管桩剪力环的焊接装置及焊接方法

说明书

本发明涉及焊接技术领域，公开了一种钢管桩剪力环的焊接装置及焊接方法，焊接装置包括设置在钢管桩中心轴线上的中央主机箱，多个与所述中央主机箱连接且以钢管桩中心轴线均匀分布的可移动焊接装置，以及一端连接所述可移动焊接装置、另一端连接中央主机箱的支撑组件；所述可移动焊接装置包括与所述支撑组件连接且与钢管桩中心轴线平行设置的主机架，设置在所述主机架两端的多向移动结构，以及设置在主机架上且位于多向移动结构之间的浮动焊接装置；焊接方法包括：S1、连接焊接装置与钢管桩；S2、焊接装置沿钢管桩中心轴线行进；S3、转动实施焊接；本发明能够对不同长度、不同直径的钢管桩实施焊接作业，具有实用性强、应用范围广的特点。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体是涉及一种钢管桩剪力环的焊接装置及焊接方法。

背景技术

在一些项目中，钢管桩的长度可达几十米，直径为2～2.5米；钢管桩的剪力环内壁均匀分布多个剪力环，剪力环与桩壁之间的焊接形式为双面角焊缝。

以长度约70米、直径为2.5m的钢管桩为例，剪力环焊接的工作量高达498米；目前主要采用人工手工焊接，焊接设备采用二氧化碳气体保护焊，一般单个焊工焊接剪力环的平均速度约每小时4米，焊完单条群桩所需工作时间为130多小时；由此可见，在对钢管桩进行焊接的过程中工作人员承担着巨大的焊接工作量，并且费时费力，存在焊接效率低的问题。

现有技术提供的自动焊接装置需要对钢管桩两端进行夹持，采用一根长轴贯穿钢管桩，在长轴上设置焊接设备，同时转动钢管桩完成对剪力环的自动焊接；虽然现有技术提供的自动焊接装置能够进行自动焊接，在一定程度上减轻了工作人员的工作压力，但是其具有较强的局限性；原因是在长度较长的钢管桩焊接中，往往中心轴的长度不足以贯穿整个钢管桩，也就是说现有技术仅适用于较短的钢管桩焊接任务。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种钢管桩剪力环的焊接装置及其焊接方法，能够对不同长度、不同直径的钢管桩实施焊接作业，具有实用性强、应用范围广的特点。

本发明的技术方案是：

一种钢管桩剪力环的焊接装置，包括焊接枪，所述焊接装置还包括中央主机箱及可移动焊接装置，可移动焊接装置借助支撑组件与中央主机箱连接，多个可移动焊接装置围绕中央主机箱呈轮辐状结构设置，所述可移动焊接装置包括主机架及滚动组件，所述滚动组件借助导向机构与主机架连接，所述焊接枪设置在主机架上，所述主机架借助滚动组件在钢管桩内移动。

所述主机架下端悬吊有浮动焊接装置，所述浮动焊接装置包括设置有焊接台及伸缩组件，所述伸缩组件固定主机架上，所述焊接台设置在伸缩组件的伸出端并借助伸缩组件具有相对主机架升降的自由度。

所述焊接台包括焊接台本体及夹持结构，所述夹持结构包括在焊接台本体一侧设置的固定挡板及另一侧设置的移动挡板，所述移动挡板借助设置在焊接台本体上的驱动单元具有相对焊接台本体左右平移的自由度，所述固定挡板与移动挡板上分别设置有焊接枪并夹持在剪力环两侧。

所述驱动单元包括设置在焊接台本体上的齿条，固定在所述移动挡板上的电机，所述电机借助齿轮与齿条啮合传动，所述移动挡板与齿条形成滑动连接。

所述导向机构包括第一导向杆、转向杆及设置在两者之间的转向支撑组件，所述第一导向杆一端与主机架铰接，第一导向杆另一端与转向杆连接，所述转向杆的自由端与滚动组件铰接，所述转向支撑组件包括垂直设置在所述第一导向杆端部的转动套筒及转向电机，转向杆一端贯穿所述转动套筒且与连接叉臂，转向杆另一端连接且固定在第一导向杆上的转向电机，所述转向杆借助转向电机具有带动滚动组件旋转的自由度。

所述导向机构还包括拉杆，拉杆在主机架及主机架两侧设置的转向杆之间分别设置，所述主机架下端设置有中部滑槽，所述中部滑槽内设置有滑动件，所述拉杆一端与转向杆的自由端套装形成铰接，另一端与主机架上设置的滑动件铰接。