專利名稱：感應(yīng)加熱焊接方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固相焊接方法和焊接設(shè)備，確切講，涉及一種鋼管對接焊使用的感應(yīng)加熱焊接方法及其焊接設(shè)備。該焊接方法和焊接設(shè)備使用在水利電力、石油化工企業(yè)，對輸送液體、原油、天然氣、化工介質(zhì)的管道進(jìn)行自動焊接。
背景技術(shù)：
目前，水利電力、石油化工企業(yè)的管道系統(tǒng)，正在向著大口徑(大于1000毫米)、厚壁(大于21毫米)方向發(fā)展。在管道安裝焊接時(shí)，由于安裝中的鋼管不能旋轉(zhuǎn)，對鋼管對接焊焊縫的焊接都采用鋼管固定，焊槍繞鋼管外圓周旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行焊接。這種焊接方法對焊接質(zhì)量帶來很大的影響從鋼管外圓周進(jìn)行焊接，采用的是單面焊雙面成型全位置焊工藝。在仰焊位置，由于焊接溶池在鋼管的下部，熔化的鋼液呈下落趨勢，焊縫成形比較困難，焊接質(zhì)量缺陷多數(shù)發(fā)生在這個(gè)部位，尤其是在根焊縫焊接時(shí)，焊接工具操作手法不當(dāng)引起焊接工藝參數(shù)變化，將產(chǎn)生多種焊接質(zhì)量缺陷；由于鋼管壁厚，管子焊接分層增加，焊接的層數(shù)增多，焊口加熱時(shí)間長，熱變形增大，焊接內(nèi)應(yīng)力增大；而且，由于鋼管圓周長很長，焊接一層焊縫需要很長的時(shí)間。
由于上述原因，為保證焊接質(zhì)量，尤其是仰焊位置的焊接質(zhì)量，只能采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴的國外“自動根焊機(jī)”焊接焊縫底層，管道自動焊機(jī)或半自動焊槍進(jìn)行焊縫填充焊和蓋面焊的方式進(jìn)行焊接。而采用這種焊接方式需要購置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴的國外“自動根焊機(jī)”進(jìn)行根焊縫焊接。雖然增加了焊接設(shè)備購置資金，但只解決了單面焊雙面成型全位置焊工藝帶來的技術(shù)問題，而不能最大限度地縮短焊接時(shí)間；由于焊接的層數(shù)多，焊口加熱時(shí)間長，熱變形大，焊接內(nèi)應(yīng)力大；既影響管道的安全使用，又增加焊接工人的焊接工作量和勞動強(qiáng)度，以及管道安裝工期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對采用現(xiàn)有技術(shù)的鋼管對接焊焊接方法，在大口徑管子焊接中使用存在的不足，提供一種感應(yīng)加熱焊接方法及焊接設(shè)備。本發(fā)明的主要目的是實(shí)現(xiàn)鋼管對接焊整個(gè)管口同時(shí)一起自動焊接，提高管道焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)效率，降低管道焊接成本，縮短管道安裝工期；本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種鋼管焊接機(jī)和外對口感應(yīng)加熱器。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由定位器、行走機(jī)構(gòu)、焊接控制器、操作盒小車、動力電源組成鋼管焊接機(jī)。其中，定位器、行走機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)控制器為模塊結(jié)構(gòu)，可根據(jù)鋼管的直徑選擇各規(guī)格的模塊部件裝配。兩臺鋼管焊接機(jī)的定位器前端通過螺旋機(jī)構(gòu)(或液壓缸)半剛性滑動連接。外對口感應(yīng)加熱器由對口圓環(huán)、固定定位塊、軸向電機(jī)、齒輪、軸向調(diào)節(jié)螺栓、活動定位塊、棘輪機(jī)構(gòu)、棘輪電機(jī)、活動鉸連、感應(yīng)加熱圈組成。
本發(fā)明所述的感應(yīng)加熱焊接方法是a、兩根待焊接的鋼管管口用機(jī)械加工的方法將管口平整，保證平整后的管口垂直于鋼管中心軸線；b、將鋼管焊接機(jī)放置在兩根待焊接鋼管內(nèi)，操作操作盒面板上的按鈕，啟動鋼管焊接機(jī)，行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動鋼管焊接機(jī)在管內(nèi)運(yùn)動，檢測到焊接作業(yè)位置時(shí)，行走機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動，隨即行走機(jī)構(gòu)的電磁制動器動作，以摩擦力將一臺鋼管焊接機(jī)暫時(shí)固定在一根鋼管的管口處；c、操作這一臺鋼管焊接機(jī)定位器的定位電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將定位塊推出，定位塊與管壁之間的摩擦力將這一臺鋼管焊接機(jī)穩(wěn)定地固定在鋼管管口處。此時(shí)，另一臺鋼管焊接機(jī)已進(jìn)入另一根鋼管內(nèi)；d、操作另一臺鋼管焊接機(jī)定位器的定位電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將定位塊推出，定位塊與管壁之間的摩擦力將另一臺鋼管焊接機(jī)穩(wěn)定地固定在另一根鋼管管口處。由于兩臺鋼管焊接機(jī)通過螺旋機(jī)構(gòu)(或液壓缸)半剛性滑動連接，因此兩根鋼管的管口同心地連接在一起；e、將外對口感應(yīng)加熱器安裝在兩根鋼管的管口處，連接超音頻(高頻)變壓器至感應(yīng)加熱電源的電源線；f、啟動安裝在外對口感應(yīng)加熱器上的電動砂輪機(jī)，電動砂輪機(jī)沿兩根鋼管管口處旋轉(zhuǎn)清理管口附銹；g、操作安裝在另一臺鋼管焊接機(jī)上的螺旋機(jī)構(gòu)(或焊接液壓缸)，兩臺鋼管焊接機(jī)相對滑動移動，使兩個(gè)管口緊密接觸；h、兩臺鋼管焊接機(jī)繼續(xù)相對滑動，兩個(gè)管口以一定的壓力接觸；i、啟動配套的感應(yīng)加熱電源向外對口感應(yīng)加熱器供電，將兩個(gè)管口在短時(shí)間內(nèi)加熱到呈塑性狀態(tài)；j、再次啟動鋼管焊接機(jī)上的螺旋機(jī)構(gòu)(或焊接液壓缸)施以一定的壓力，把兩根鋼管焊接在一起；k、調(diào)整感應(yīng)加熱電源輸出功率后，再次啟動感應(yīng)加熱電源向外對口感應(yīng)加熱器供電，對焊接后的管口進(jìn)行熱處理。
采用本發(fā)明的感應(yīng)加熱焊接方法和焊接設(shè)備——鋼管焊接機(jī)、外對口感應(yīng)加熱器，實(shí)現(xiàn)了鋼管對接焊管口整體同時(shí)焊接。由于鋼材沒有熔化，沒有使用填充金屬，因此焊縫不會出現(xiàn)夾渣、氣孔等缺陷，提高了焊接質(zhì)量。由于管口是一起同時(shí)焊接，提高了焊接生產(chǎn)效率，降低了焊接成本；有利于改善生產(chǎn)勞動條件，把工人從繁重的勞動中解脫出來，降低工人的勞動強(qiáng)度；焊接設(shè)備鋼管焊接機(jī)和外對口感應(yīng)加熱器分體重量輕、便于移動，裝配后結(jié)構(gòu)緊湊，可根據(jù)鋼管的直徑改變焊接設(shè)備組成，使完成焊接作業(yè)柔性化。以固化在焊接控制器內(nèi)的控制軟件，控制鋼管焊接機(jī)自動進(jìn)行焊接作業(yè)，降低了鋼管焊接機(jī)的價(jià)格，使這一具有較高科技含量的低成本自動化產(chǎn)品能在中、小型企業(yè)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用和推廣。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體描述

圖1是采用本發(fā)明的鋼管焊接機(jī)的主視圖。
圖2是采用本發(fā)明的鋼管焊接機(jī)左視圖。
圖3是采用本發(fā)明的鋼管焊接機(jī)操作盒小車的主視圖。
圖4是采用本發(fā)明的外對口感應(yīng)加熱器的視圖。
圖1中1是操作盒連接鉸鏈，2是動力電源，3是行走電機(jī)，4是定位電機(jī)，5是壓緊輪，6是電磁制動器，7是行走輪，8是連接短套，9是定位盤，10是定位塊，11是齒輪安裝板，12是螺旋機(jī)構(gòu)(焊接液壓缸)，13是管道，14是導(dǎo)向輪。
圖2中10是定位塊，9是定位盤，8是連接短套，5是壓緊輪，2是動力電源，4是定位電機(jī)，7是行走輪，13是管道，14是導(dǎo)向輪。
圖3中15是操作盒，16是小車行走輪，17是小車平板，19是液壓站。
圖4中20是活動鉸鏈，21是支撐輪，22是對口器圓環(huán)四，23是活動定位塊，24是超音頻(高頻)變壓器，25是行走電機(jī)，26是感應(yīng)加熱圈，27是導(dǎo)軌，28是棘輪機(jī)構(gòu)，29是焊接控制器，30是軸向電機(jī)，31是固定定位塊。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1所示，操作盒小車與定位電機(jī)安裝板鉸鏈鏈接，操作盒安裝在小車上，操作盒控制電纜沿小車分別與行走電機(jī)、定位電機(jī)、電磁鐵、焊接控制器連接。
由圖可見，鋼管焊接機(jī)由減速齒輪組、轉(zhuǎn)盤、齒輪安裝板、電磁離合器、定位塊、連接板、定位塊導(dǎo)管、定位盤、錐形定位盤、花鍵軸、滾動軸承、連接短套、定位電機(jī)組成。行走機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向輪、壓緊輪、行走輪、行走電機(jī)、行走減速器、電磁制動器組成。導(dǎo)向輪安裝在定位器的前端，壓緊輪安裝在定位器的后端，行走輪安裝在行走減速器輸出軸的兩端，固定在定位電機(jī)安裝板的下面，電磁制動器安裝在定位電機(jī)的上面。動力電源安裝在定位電機(jī)安裝板的上面。
定位器由減速齒輪組、轉(zhuǎn)盤、齒輪安裝板、定位塊、連接板、定位塊導(dǎo)管、錐形定位盤、滾動軸承、花鍵軸、連接短套、定位電機(jī)組成。
定位電機(jī)為直流電機(jī)，采用符合國家電氣標(biāo)準(zhǔn)的元件。
減速齒輪組采用鋼質(zhì)材料加工，六組均為平面直齒外圓齒輪。
轉(zhuǎn)盤采用鋼質(zhì)材料加工，形狀為圓板形，為平面直齒內(nèi)圓齒輪。
齒輪安裝板采用鋼質(zhì)材料加工，形狀為圓板形，圓板中心加工安裝滾動軸承的孔，同半徑小圓周上加工三個(gè)對稱的齒輪軸滾動軸承孔(行星結(jié)構(gòu))，同半徑大圓周上加工三個(gè)對稱的齒輪軸滾動軸承孔(行星結(jié)構(gòu))。
電磁離合器由推力軸承、固定衡鐵、磁力線圈、平面推力軸承、主動摩擦片、從動摩擦片、從動外殼、推力螺母組成。平面推力軸承、主動摩擦片、從動摩擦片選用標(biāo)準(zhǔn)元件，固定衡鐵為厚殼圓柱形，磁力線圈安裝在固定衡鐵內(nèi)；從動外殼為圓柱厚殼形，圓柱厚殼形加工有槽溝，從動摩擦片的外齒嵌入在槽溝內(nèi)，從動外殼加工有一段螺紋軸，軸的內(nèi)孔嵌入滑動軸承。推力螺母采用銅質(zhì)材料加工，外圓柱面加工花鍵。
定位塊采用鋼質(zhì)材料加工，截面形狀為矩形，一端加工有內(nèi)螺紋孔，一端加工有連接孔，定位塊為多組。
定位導(dǎo)管采用鋼質(zhì)材料加工，截面形狀為矩形，矩形邊加工有安裝螺栓孔，定位導(dǎo)管為多組。
定位盤采用鋼質(zhì)材料加工，形狀為圓板形，圓板上加工有多組安裝定位導(dǎo)管的螺紋孔，與齒輪安裝板連接的螺紋孔。
連接板采用鋼質(zhì)材料加工，板的兩端分別加工連接圓孔，其中一個(gè)圓孔為橢圓形，連接板為多組。
錐形定位盤采用鋼質(zhì)材料加工，內(nèi)孔加工花鍵，外圓周面加工有多組銷子耳。
滾動軸承為推力軸承，采用國家標(biāo)準(zhǔn)元件。
花鍵軸采用鋼質(zhì)材料加工，前端加工安裝推力軸承的凸肩，內(nèi)孔加工鍵槽，緊接加工一段外花鍵，一段安裝軸承的軸和一段鎖緊軸承的外螺紋。
連接短套采用鋼質(zhì)材料加工，套內(nèi)加工安裝推力軸承的孔，與推力螺母外花鍵滑動連接的內(nèi)花鍵槽。
定位器的裝配齒輪安裝板是一個(gè)安裝基體，在齒輪安裝板中心軸承安裝孔內(nèi)裝入滾動軸承，三個(gè)對稱的齒輪軸裝配到滾動軸承里，滾動軸承安裝到同半徑小圓周上加工的軸承孔里，在齒輪軸的兩端經(jīng)鍵連接安裝上齒輪。三個(gè)對稱的齒輪軸裝配到滾動軸承里，滾動軸承安裝到同半徑大圓周上加工的軸承孔里，在齒輪軸的兩端經(jīng)鍵連接安裝上齒輪。齒輪安裝板中心安裝轉(zhuǎn)盤電機(jī)，轉(zhuǎn)盤電機(jī)軸上安裝的齒輪和同半徑小圓周上安裝的齒輪嚙合，同半徑大圓周上安裝的齒輪和齒輪盤內(nèi)齒嚙合。定位盤是另一個(gè)安裝基體，定位導(dǎo)管用螺栓安裝在定位盤上，定位塊的一端用銷子連接連接板的一端。連接短套用螺栓安裝到定位盤上，推力軸承安裝到連接短套的安裝孔里，花鍵軸安裝到推力軸承內(nèi)，花鍵軸上依次安裝錐形定位盤(錐形定位盤的多組銷子耳用銷子與多組連接板的另一端連接)、從動外殼(從動外殼的螺紋部分旋入推力螺母)、主動摩擦片(主動摩擦片與從動摩擦片相隔安裝，主動摩擦片的內(nèi)齒插入花鍵軸的花鍵槽內(nèi))、平面推力軸承、磁力線圈和固定衡鐵，固定衡鐵安裝推力軸承固定在花鍵軸上。定位電機(jī)經(jīng)花鍵套連接花鍵軸，定位電機(jī)外圓周盤用螺栓與連接短套連接。定位盤與齒輪安裝板采用止扣對中螺栓連接，連接時(shí)，花鍵軸另一端插入齒輪安裝板上安裝的滾動軸承內(nèi)，用螺母鎖住。
定位器行走機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向輪、壓緊輪、行走輪、行走電機(jī)、行走減速器、電磁制動器組成，行走電機(jī)、電磁鐵采用國家標(biāo)準(zhǔn)元件。
導(dǎo)向輪由輪子、輪子支架支架組成，輪子外圓為圓弧形，外包橡膠。導(dǎo)向輪支架分別安裝在定位盤上。
行走輪由輪子、輪子支架、滾動軸承、行走電機(jī)、行走減速器組成。行走減速器為蝸輪、蝸桿結(jié)構(gòu)，蝸輪為雙輸出軸。輪子支架安裝在定位電機(jī)安裝板上，中心孔處內(nèi)嵌滾動軸承，蝸輪的雙輸出軸插入滾動軸承后經(jīng)鍵連接安裝輪子。輪子外圓為圓弧形，外包橡膠。行走電機(jī)安裝定位電機(jī)安裝板上，電機(jī)軸與蝸桿經(jīng)花鍵連接。
壓緊輪由輪子、輪子支架、光桿、彈簧、螺母組成。輪子外圓為圓弧形，外包橡膠。螺桿一端焊接在輪子支架上，光桿的另一端加工螺紋，彈簧套裝在光桿上，用螺母鎖住。四個(gè)壓緊輪支架分別安裝在定位電機(jī)上。
電磁制動器由剎車電磁鐵、剎瓦、電磁鐵支架組成。剎車電磁鐵裝入電磁鐵支架內(nèi)，剎車電磁鐵支架用螺栓安裝在定位電機(jī)上，剎瓦外表面粘貼剎車帶用螺釘安裝在電磁鐵的活動衡鐵上。
動力電源由兩組24V蓄電池組成，安裝在定位電機(jī)安裝板的下面，蓄電池的正、負(fù)極經(jīng)電纜接入操作盒。
操作盒小車由小車行走機(jī)構(gòu)、小車平板、操作盒組成。小車行走機(jī)構(gòu)與定位器的行走機(jī)構(gòu)相同安裝在小車平板下，小車平板為框形結(jié)構(gòu)，一端與定位電機(jī)安裝板鉸鏈連接。操作盒為矩形立體體，面板與盒體鉸鏈連接。面板上部安裝電源、行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、行走電機(jī)反轉(zhuǎn)、電磁鐵、定位電機(jī)正轉(zhuǎn)、定位電機(jī)反轉(zhuǎn)、機(jī)器人工作指示燈，面板下部對應(yīng)安裝電源、行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、行走電機(jī)反轉(zhuǎn)、剎車電磁鐵、定位電機(jī)正轉(zhuǎn)、定位電機(jī)反轉(zhuǎn)、焊接控制按鈕，其中電源、焊接控制按鈕帶自鎖。盒體內(nèi)安裝兩只旋入式保險(xiǎn)器，行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器各一只，定位電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器各一只。操作盒主電路接線是動力蓄電池的正、負(fù)極經(jīng)電纜進(jìn)入操作盒，正、負(fù)極分別接旋入式保險(xiǎn)器的一端，旋入式保險(xiǎn)器的另一端依次分別接行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器、定位電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器的主觸頭的一端，主觸頭的一端依次分別接行走電機(jī)、定位電機(jī)，其中反轉(zhuǎn)接觸器接線需正、負(fù)極交叉接。剎車電磁鐵線圈經(jīng)行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器的輔助觸頭串聯(lián)接入動力蓄電池的正、負(fù)極。操作盒控制電路接線是電源按鈕的一端接動力蓄電池的正極，另一端作為控制正極。行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器，定位電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器的線圈，分別串聯(lián)常開按鈕連接于控制正極和動力蓄電池負(fù)極之間。電源指示燈連接控制正極和動力蓄電池的負(fù)極；行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)指示燈，定位電機(jī)正轉(zhuǎn)、定位電機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈，分別并聯(lián)在行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，定位電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器線圈的兩端；剎車電磁鐵指示燈并聯(lián)在電磁鐵線圈兩端；因行走電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，定位電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)都是單步操作，控制電路上不設(shè)置互鎖電路。
由圖4可見，外對口感應(yīng)加熱器由對口圓環(huán)、固定定位塊、徑向調(diào)節(jié)螺栓、軸向電機(jī)、齒輪、軸向調(diào)節(jié)螺栓、活動定位塊、棘輪機(jī)構(gòu)、棘輪電機(jī)、活動鉸連、焊接控制器、感應(yīng)加熱圈、超音頻(高頻)變壓器組成。外對口感應(yīng)加熱器的對口器圓環(huán)一和對口器圓環(huán)二與十二個(gè)固定定位塊通過精確制作、焊接組對在一起構(gòu)成半個(gè)外對口器。在中分面處分開，棘輪機(jī)構(gòu)安裝在中分面處的一端，由對口器圓環(huán)一和對口器圓環(huán)二構(gòu)成的內(nèi)圓面內(nèi)，活動鉸連焊接在中分面處對應(yīng)棘輪機(jī)構(gòu)的一端；軸向電機(jī)、齒輪安裝在對口器圓環(huán)一的側(cè)面，軸向調(diào)節(jié)螺栓旋入固定定位塊內(nèi)的螺母；對口器圓環(huán)三和對口器圓環(huán)四與十二個(gè)活動定位塊通過精確制作、焊接組對在一起構(gòu)成另半個(gè)外對口器，在中分面處分開，棘輪機(jī)構(gòu)安裝在中分面處的一端，由對口器圓環(huán)三和對口器圓環(huán)四構(gòu)成的內(nèi)圓面內(nèi)，活動鉸鏈焊接在中分面處對應(yīng)棘輪機(jī)構(gòu)的一端，對口器圓環(huán)三、對口器圓環(huán)四的外圓面上用螺栓安裝導(dǎo)軌；兩半外對口器通過固定定位塊內(nèi)的軸向調(diào)節(jié)螺栓，旋入活動定位塊內(nèi)的軸向調(diào)節(jié)螺母連接為一體構(gòu)成外對口器?；顒佣ㄎ粔K和固定定位塊相鄰處構(gòu)成一個(gè)V形槽，便于安裝感應(yīng)加熱圈。感應(yīng)加熱圈用絕緣板固定用螺栓安裝在對口器圓環(huán)二、對口器圓環(huán)三之間構(gòu)成外對口感應(yīng)加熱器。
對口器圓環(huán)一、對口器圓環(huán)二、對口器圓環(huán)三、對口器圓環(huán)四具有相同的結(jié)構(gòu)，其截面形狀為「形(角鋼形)，對口器圓環(huán)一、四為整個(gè)圓環(huán)形，對口器圓環(huán)二、對口器圓環(huán)三為一段一段的圓弧形。其中，對口器圓環(huán)一的側(cè)面加工有軸向電機(jī)安裝螺紋孔和齒輪安裝孔；對口器圓環(huán)一焊接在固定定位塊的階梯形端，對口器圓環(huán)二分段與固定定位塊的斜面端焊接。對口器圓環(huán)三分段與活動定位塊的斜面端焊接，對口器圓環(huán)四與活動定位塊的槽形端焊接。
固定定位塊一端為斜形，一端為階梯形，內(nèi)部加工有軸向調(diào)節(jié)螺母，截面形狀為矩形，內(nèi)嵌有燕尾形溝槽。
活動定位塊一端為斜形，內(nèi)部加工有軸向調(diào)節(jié)螺母；一端為槽形，加工有徑向調(diào)節(jié)螺母，徑向調(diào)節(jié)螺栓旋入螺母內(nèi)；截面形狀為矩形，內(nèi)嵌有燕尾形溝槽。
軸向調(diào)節(jié)螺栓采用銅質(zhì)材料加工，一端加工花鍵，緊靠花鍵處加工一段螺紋和一段光桿，另一端再加工一段螺紋。軸向電機(jī)用螺栓安裝在對口器圓環(huán)一的側(cè)面，軸端齒輪與齒輪嚙合，齒輪軸內(nèi)孔以花鍵連接軸向調(diào)節(jié)螺栓的一端。
支撐輪由輪子、輪子支架、螺桿、螺母、手輪、支架組成。輪子為內(nèi)陷腰形，外包橡膠安裝在輪子支架內(nèi)，螺桿一端焊接在輪子支架上，支架內(nèi)嵌入螺母，螺母外圓焊接手輪。四個(gè)支撐輪支架通過焊接分別安裝在對口器圓環(huán)一、對口器圓環(huán)四上。
行走輪的結(jié)構(gòu)和支撐輪一樣，兩個(gè)行走輪支架通過焊接分別固定在對口器圓環(huán)一、對口器圓環(huán)四上，軸向電機(jī)與行走輪同軸連接。
活動鉸連為插入可拆式，由圓柱銷、弧形鉸連板組成，焊接在外對口器圓環(huán)中分面處的一端。
棘輪機(jī)構(gòu)由棘輪軸、棘輪板、棘輪、棘爪、棘輪電機(jī)、鎖緊螺母和螺桿、鎖緊軸、鎖緊桿組成。棘輪軸安裝在外對口器圓環(huán)中分面開口處的一邊，棘輪板通過鍵連接安裝在棘輪軸上(外對口器圓環(huán)內(nèi))，棘輪通過鍵連接安裝在棘輪軸上(對口器圓環(huán)側(cè)面上)，棘爪安裝在外對口器側(cè)面上與棘輪嚙合，棘輪電機(jī)安裝在對口器圓環(huán)內(nèi)，電機(jī)軸以花鍵連接鎖緊螺桿，鎖緊螺母一端與鎖緊螺桿旋合，另一端與棘輪板鉸鏈連接。鎖緊軸安裝在外對口器圓環(huán)中分面開口處的另一邊，鎖緊桿的一端套裝在鎖緊軸上，另一端與棘輪板鉸鏈連接。
感應(yīng)加熱圈用矩形截面銅管制作，長寬比2∶1，加工成兩個(gè)半圓環(huán)形。兩個(gè)半圓環(huán)形的一端用軟導(dǎo)線連接，另兩端分別連接超音頻變壓器。感應(yīng)加熱圈用固定在絕緣板上，絕緣板用螺釘安裝在對口器圓環(huán)二與對口器圓環(huán)三之間，本實(shí)施例中采用三個(gè)感應(yīng)加熱圈。
焊接控制器由單片機(jī)系統(tǒng)、輸入接口電路、輸出功率驅(qū)動電路組成。單片機(jī)系統(tǒng)的單片機(jī)芯片選用8031，可編程輸入輸出接口芯片選用8255，地址鎖存器選用74LS373，地址譯碼器選用74LS138，程序存貯器選用2764。輸入接口電路四組，以一組為例，光電藕合隔離選用4N25，輸入端口光電檢測選用TlO20，輸入插口選用單列三腳插座。輸出功率驅(qū)動電路十組，以一組為例，光電藕合隔離選用兩只4N25，集成驅(qū)動選用74LS06，開關(guān)控制管選用TIP127，輸出插口選用單列五腳插座。設(shè)置啟動、停止按鈕，兩只指示燈，一只接入單片機(jī)系統(tǒng)，一只接入輸出功率驅(qū)動系統(tǒng)。單片機(jī)系統(tǒng)，兩組光電檢測器的輸入接口電路，兩組雙列二十四腳插座制作在主電路板上，安裝在焊接控制器盒內(nèi)，焊接控制器盒安裝定位電機(jī)安裝板上。兩組光電檢測器的輸入接口電路，六組直流電機(jī)，兩組開關(guān)控制、輸出功率驅(qū)動電路，都分別單獨(dú)制作單元電路板，使其具有可換性，便于維修。在選定單片機(jī)芯片、輸入輸出接口芯片、地址鎖存器、地址譯碼器、程序存貯器后，地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線、片選信號連接，本專業(yè)的技術(shù)人員可按規(guī)定連接。僅對可編程輸入輸出接口8255的地址分配，和輸入接口、輸出功率驅(qū)動單元電路作說明。8255的每一路輸入、輸出端口均經(jīng)光電藕合隔離與外圍電路連接。8255的PA0至PA7口作直流電機(jī)正轉(zhuǎn)控制(定位電機(jī)、行走電機(jī)、軸向電機(jī)、棘輪電機(jī))，PB0至PB7作直流電機(jī)反轉(zhuǎn)控制(定位電機(jī)、行走電機(jī)、軸向電機(jī)、棘輪電機(jī))；PC0至PC2口作開關(guān)控制(剎車電磁鐵、剎車液壓缸)；PC3口接光電藕合檢測器，PC4口接光電藕合檢測器，8255的其它輸入、輸出端口預(yù)留。輸出功率驅(qū)動單元電路板，都具有相同的電路結(jié)構(gòu)8255端口輸出的信號接光電藕合4N25，經(jīng)隔離后的信號接集成驅(qū)動74LS06的一個(gè)單元，推動一只開關(guān)放大管TIP127，開關(guān)放大管TIP127控制交流接觸器的線圈得電、斷電(交流接觸器)使主觸頭通、斷，交流接觸器的主觸頭使直流電機(jī)或剎車電磁鐵得電、斷電動作。焊接控制是基于單片機(jī)的全軟件開環(huán)控制，由固化的焊接程序控制，焊接控制器具有兩種功能作可編程控制器對完成焊接過程作順序控制；在各個(gè)工序中，對執(zhí)行元件作小信號輸出控制，作直流電機(jī)(或液壓馬達(dá)0正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制、剎車電磁鐵(剎車液壓缸)通電、斷電控制。焊接控制器還具有另一種功能輸入信號經(jīng)輸入接口電路輸入單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)輸出的控制信號，經(jīng)輸出功率驅(qū)動電路直接驅(qū)動直流電機(jī)，或經(jīng)輸出功率驅(qū)動電磁鐵。焊接控制器為模塊結(jié)構(gòu)，輸出的控制信號通過插座和插頭，可以快速并聯(lián)連接到定位電機(jī)、行走電機(jī)、剎車電磁鐵的交流接觸器線圈上，或軸向電機(jī)、棘輪電機(jī)的交流接觸器線圈上，以適應(yīng)管內(nèi)焊接方式或管外焊接方式。
焊接控制器電源采用兩組蓄電池分別供電，安裝在定位電機(jī)安裝板上。一組電壓為12V的蓄電池供單片機(jī)系統(tǒng)，一組電壓為24V的蓄電池供輸入接口電路、輸出功率驅(qū)動電路，將單片機(jī)系統(tǒng)和輸入接口電路、輸出功率驅(qū)動電路從電路上分隔開。
采用感應(yīng)加熱焊接方式進(jìn)行管子自動焊接有兩種方式。
1、以管內(nèi)焊接方式進(jìn)行自動焊接在第一臺鋼管焊接機(jī)定位器的前端安裝螺旋機(jī)構(gòu)的螺母，螺母的外圓周加工花鍵；第二臺鋼管焊接機(jī)定位器的前端安裝螺母導(dǎo)向筒，螺母導(dǎo)向筒的內(nèi)圓周面加工花鍵槽。將第二臺鋼管焊接機(jī)的花鍵軸的螺紋旋入第一臺鋼管焊接機(jī)的螺母內(nèi)；此時(shí)，第一臺鋼管焊接機(jī)螺母外圓周面的花鍵插入第二臺鋼管焊接機(jī)螺母導(dǎo)向筒內(nèi)的花鍵槽內(nèi)。這樣，兩臺鋼管焊接機(jī)通過螺母和螺母導(dǎo)向筒與螺紋花鍵軸連接在一起。焊接控制器通過插座和插頭，并聯(lián)連接到定位電機(jī)、行走電機(jī)、剎車電磁鐵的交流接觸器線圈上。將鋼管焊接機(jī)放置在管道內(nèi)，按電源按鈕，電磁制動器得電動作，使鋼管焊接機(jī)制動；按行走電機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕，電磁制動器失電不制動，鋼管焊接機(jī)移動到生產(chǎn)作業(yè)處，電磁制動器重新得電動作，使鋼管焊接機(jī)制動；按定位電機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕，定位器上的定位塊伸出，定位塊與管壁之間的摩擦力將鋼管焊接機(jī)固定在管內(nèi)；將外對口感應(yīng)加熱器安裝在管口處，一臺感應(yīng)加熱電源連接管口中心兩側(cè)感應(yīng)加熱圈的超音頻(高頻)變壓器，另一臺感應(yīng)加熱電源連接管口中心感應(yīng)加熱圈超音頻(高頻)變壓器。啟動電動砂輪機(jī)對管口除銹后，焊接過程由焊接控制器控制a、啟動鋼管焊接機(jī)上的定位電機(jī)正轉(zhuǎn)，使螺旋機(jī)構(gòu)運(yùn)動，兩臺鋼管焊接機(jī)相對滑動移動，兩個(gè)管口緊密接觸；b、啟動一臺感應(yīng)加熱電源，使管口中心兩側(cè)的感應(yīng)加熱圈對管口加熱預(yù)熱，兩臺鋼管焊接機(jī)繼續(xù)相對滑動，兩個(gè)管口以一定的壓力接觸；c、保持鋼管焊接機(jī)繼續(xù)相對滑動，兩個(gè)管口以一定的壓力接觸；d、啟動另一臺感應(yīng)加熱電源，管口中心的感應(yīng)加熱圈將兩個(gè)管口在短時(shí)間內(nèi)加熱到呈塑性狀態(tài)；e、再次啟動鋼管焊接機(jī)上的定位電機(jī)，使螺旋機(jī)構(gòu)施以一定的壓力，把兩根鋼管焊接在一起；f、調(diào)整感應(yīng)加熱電源輸出功率后，再次啟動感應(yīng)加熱電源向感應(yīng)加熱器供電，對焊接后的管口進(jìn)行熱處理。
焊接完畢，按定位電機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕，定位器上的定位塊收回，按行走電機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕，電磁制動器失電不制動，鋼管焊接機(jī)從管內(nèi)退出。
2、以管外焊接方式進(jìn)行自動焊接將外對口感應(yīng)加熱器安裝在管口處，一臺感應(yīng)加熱電源連接管口中心兩側(cè)感應(yīng)加熱圈的超音頻(高頻)變壓器，另一臺感應(yīng)加熱電源連接管口中心感應(yīng)加熱圈超音頻(高頻)變壓器。焊接控制器通過插座和插頭，并聯(lián)連接到軸向電機(jī)、棘輪電機(jī)的交流接觸器線圈上，啟動電動砂輪機(jī)對管口除銹后，焊接過程由焊接控制器控制a、啟動外對口加熱器上的軸向電機(jī)正轉(zhuǎn)，使軸向調(diào)節(jié)螺栓運(yùn)動，兩半外對口加熱器相對滑動移動，兩個(gè)管口緊密接觸；b、啟動一臺感應(yīng)加熱電源，使管口中心兩側(cè)的感應(yīng)加熱圈對管口加熱預(yù)熱；兩半外對口加熱器繼續(xù)相對滑動，兩個(gè)管口以一定的壓力接觸；c、保持兩半外對口加熱器相對滑動，兩個(gè)管口以一定的壓力接觸；d、啟動另一臺感應(yīng)加熱電源，管口中心的感應(yīng)加熱圈將兩個(gè)管口在短時(shí)間內(nèi)加熱到呈塑性狀態(tài)；e、再次啟動的軸向電機(jī)正轉(zhuǎn)，使軸向調(diào)節(jié)螺栓施以一定的壓力，把兩根鋼管焊接在一起；f、調(diào)整感應(yīng)加熱電源輸出功率后，再次啟動感應(yīng)加熱電源向感應(yīng)加熱器供電，對焊接后的管口進(jìn)行熱處理。
焊接完畢，啟動外對口感應(yīng)加熱器上的軸向電機(jī)反轉(zhuǎn)，棘輪電機(jī)反轉(zhuǎn)，將外對口感應(yīng)加熱器從管子上取下來。
實(shí)施例2鋼管焊接機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和第一個(gè)實(shí)施例完全相同，只是將定位電機(jī)、行走電機(jī)換為定位液壓馬達(dá)、行走液壓馬達(dá)，定位液壓馬達(dá)、行走液壓馬達(dá)與減速齒輪組的連接方式不變剎車電磁鐵換為剎車液壓缸，剎車液壓缸活塞桿頭端與剎車閘瓦的連接方式不變；控制定位電機(jī)、行走電機(jī)、電磁鐵的接觸器主觸頭，分別改接在三位四通電磁換向閥的電磁鐵線圈上，對定位液壓馬達(dá)、行走液壓馬達(dá)和剎車液壓缸進(jìn)行控制。連接兩臺鋼管焊接機(jī)的螺旋機(jī)構(gòu)改換為焊接液壓缸，增加一支三位四通電磁換向閥控制焊接液壓缸。
操作盒小車上安裝由直流電機(jī)、液壓泵、溢流閥、電磁換向閥、油箱組成的液壓站。液壓油箱是液壓站的安裝基體直流電機(jī)、液壓泵經(jīng)聯(lián)軸器同軸連接安裝在液壓油箱上，溢流閥、電磁換向閥也安裝液壓油箱上。液壓油經(jīng)濾網(wǎng)連接液壓泵進(jìn)油口，液壓泵的出油口并聯(lián)連接溢流閥對輸出液壓進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的液壓油經(jīng)油管分別連接到定位液壓馬達(dá)、行走液壓馬達(dá)、剎車液壓缸、焊接液壓缸的電磁換向閥的進(jìn)油口，電磁換向閥的出油口經(jīng)油管連接到液壓油箱。定位液壓馬達(dá)電磁換向閥上的另兩個(gè)油口，經(jīng)高壓軟管連接定位液壓馬達(dá)的進(jìn)、出油口；行走液壓馬達(dá)電磁換向閥上的另兩個(gè)油口，經(jīng)高壓軟管連接行走液壓馬達(dá)的進(jìn)、出油口；剎車液壓缸電磁換向閥上的另兩個(gè)油口，經(jīng)高壓軟管連接剎車液壓缸的進(jìn)、出油口；焊接液壓缸電磁換向閥上的另兩個(gè)油口，經(jīng)高壓軟管連接焊接液壓缸的進(jìn)、出油口。
在第一臺鋼管焊接機(jī)的前端安裝液壓缸筒，精加工的液壓缸筒外圓柱面的兩端分別內(nèi)嵌“O”型密封圈；第二臺鋼管焊接機(jī)定位器的前端同軸安裝液壓缸筒和活塞，第二臺鋼管焊接機(jī)的活塞裝入第一臺鋼管焊接機(jī)液壓缸筒內(nèi)；此時(shí)，第一臺鋼管焊接機(jī)液壓缸筒也被裝入第二臺鋼管焊接機(jī)的液壓缸筒內(nèi)，液壓缸筒與活塞之間都采用“O”型密封圈密封。這樣，兩臺鋼管焊接機(jī)通過液壓缸筒、活塞既連接在一起，又構(gòu)成了焊接液壓缸。在第二臺鋼管焊接機(jī)的液壓缸筒上加工進(jìn)、出油口，加工的進(jìn)、出油口直通第一臺鋼管焊接機(jī)的液壓缸筒。
以管內(nèi)焊接方式進(jìn)行自動焊接時(shí)，將鋼管焊接機(jī)放置在管道內(nèi)，按電源按鈕，剎車液壓缸得電動作，使鋼管焊接機(jī)制動；按行走液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)按鈕，剎車液壓缸失電不制動，鋼管焊接機(jī)移動到生產(chǎn)作業(yè)處，剎車液壓缸重新得電動作，使鋼管焊接機(jī)制動；按定位液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)按鈕，定位器上的定位塊伸出，定位塊與管壁之間的摩擦力將鋼管焊接機(jī)固定在管內(nèi)；將外對口加熱器安裝在管口處，一臺感應(yīng)加熱電源連接管口中心兩側(cè)感應(yīng)加熱圈的超音頻(高頻)變壓器，另一臺感應(yīng)加熱電源連接管口中心感應(yīng)加熱圈超音頻(高頻)變壓器。啟動電動砂輪機(jī)對管口除銹后，焊接過程由焊接控制器控制a、啟動鋼管焊接機(jī)上的焊接液壓缸，使活塞桿運(yùn)動，兩臺鋼管焊接機(jī)相對滑動移動，兩個(gè)管口緊密接觸；b、啟動一臺感應(yīng)加熱電源，使管口中心兩側(cè)的感應(yīng)加熱圈對管口加熱預(yù)熱，兩臺鋼管焊接機(jī)繼續(xù)相對滑動，兩個(gè)管口以一定的壓力接觸；c、保持鋼管焊接機(jī)繼續(xù)相對滑動，兩個(gè)管口以一定的壓力接觸；d、啟動另一臺感應(yīng)加熱電源，管口中心的感應(yīng)加熱圈將兩個(gè)管口在短時(shí)間內(nèi)加熱到呈塑性狀態(tài)；e、再次啟動鋼管焊接機(jī)上的焊接液壓缸，使液壓缸施以一定的壓力，把兩根鋼管焊接在一起；f、調(diào)整感應(yīng)加熱電源輸出功率后，再次啟動感應(yīng)加熱電源向感應(yīng)加熱器供電，對焊接后的管口進(jìn)行熱處理。
焊接完畢，按定位液壓反轉(zhuǎn)按鈕，定位器上的定位塊收回，按行走液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)按鈕，剎車液壓缸失電不制動，鋼管焊接機(jī)從管內(nèi)退出。
以上所述的僅是采用本發(fā)明原理，實(shí)現(xiàn)以感應(yīng)加熱焊接方式，從鋼管內(nèi)、鋼管外對鋼管進(jìn)行自動焊接的優(yōu)化實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，以至開發(fā)出其它的機(jī)電一體化產(chǎn)品，也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)鋼管對接焊自動焊接的感應(yīng)加熱焊接方法，所述的感應(yīng)加熱焊接方法包括a、兩根待焊接的鋼管管口用機(jī)械加工的方法將管口平整，保證平整后的管口垂直于鋼管中心軸線；b、將鋼管焊接機(jī)放置在兩根待焊接鋼管內(nèi)，操作操作盒面板上的按鈕，啟動鋼管焊接機(jī)，行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動鋼管焊接機(jī)在管內(nèi)運(yùn)動，檢測到焊接作業(yè)位置時(shí)，行走機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動，隨即行走機(jī)構(gòu)的電磁制動器動作，以摩擦力將一臺鋼管焊接機(jī)暫時(shí)固定在一根鋼管的管口處；c、操作這一臺鋼管焊接機(jī)定位器的定位電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將定位塊推出，定位塊與管壁之間的摩擦力將這一臺鋼管焊接機(jī)穩(wěn)定地固定在鋼管管口處。此時(shí)，另一臺鋼管焊接機(jī)已進(jìn)入另一根鋼管內(nèi)；d、操作另一臺鋼管焊接機(jī)定位器的定位電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將定位塊推出，定位塊與管壁之間的摩擦力將另一臺鋼管焊接機(jī)穩(wěn)定地固定在另一根鋼管管口處。由于兩臺鋼管焊接機(jī)通過螺旋機(jī)構(gòu)(或液壓缸)半剛性滑動連接，因此兩根鋼管的管口同心地連接在一起(有一定間隙)；e、將外對口感應(yīng)加熱器安裝在兩根鋼管的管口處，連接超音頻(高頻)變壓器至感應(yīng)加熱電源的電源線；f、啟動安裝在外對口感應(yīng)加熱器上的電動砂輪機(jī)，電動砂輪機(jī)沿兩根鋼管管口處旋轉(zhuǎn)清理管口附銹；g、操作安裝在另一臺鋼管焊接機(jī)上的螺旋機(jī)構(gòu)(或焊接液壓缸)，兩臺鋼管焊接機(jī)相對滑動移動，使兩個(gè)管口緊密接觸；h、兩臺鋼管焊接機(jī)繼續(xù)相對滑動，兩個(gè)管口以一定的壓力接觸；i、啟動配套的感應(yīng)加熱電源向外對口感應(yīng)加熱器供電，將兩個(gè)管口在短時(shí)間內(nèi)加熱到呈塑性狀態(tài)；j、再次啟動鋼管焊接機(jī)上的螺旋機(jī)構(gòu)(或焊接液壓缸)施以一定的壓力，把兩根鋼管焊接在一起；k、調(diào)整感應(yīng)加熱電源輸出功率后，再次啟動感應(yīng)加熱電源向外對口感應(yīng)加熱器供電，對焊接后的管口進(jìn)行熱處理。
2.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱焊接方法的鋼管焊接機(jī)，所述的鋼管焊接機(jī)包括定位器、行走機(jī)構(gòu)，其特征是還具有操作盒小車、動力電源、焊接控制器；定位器、行走機(jī)構(gòu)為模塊結(jié)構(gòu)，可根據(jù)管道的直徑選擇各規(guī)格的模塊部件裝配；定位器由減速齒輪組、轉(zhuǎn)盤、齒輪安裝板、定位塊、連接板，定位塊導(dǎo)管、定位盤、電磁離合器、錐形定位盤、花鍵軸、滾動軸承、連接短套、定位電機(jī)組成，定位器的齒輪安裝板是一個(gè)安裝基體，在齒輪安裝板中心軸承安裝孔內(nèi)裝入滾動軸承，三個(gè)對稱的齒輪軸裝配到滾動軸承里，滾動軸承安裝到同半徑小圓周上加工的軸承孔里，在齒輪軸的兩端經(jīng)鍵連接安裝上齒輪，三個(gè)對稱的齒輪軸裝配到滾動軸承里，滾動軸承安裝到同半徑大圓周上加工的軸承孔里，在齒輪軸的兩端經(jīng)鍵連接安裝上齒輪，齒輪安裝板中心安裝轉(zhuǎn)盤電機(jī)，轉(zhuǎn)盤電機(jī)軸上安裝的齒輪和同半徑小圓周上安裝的齒輪嚙合，同半徑大圓周上安裝的齒輪和齒輪盤內(nèi)齒嚙合，定位器的定位盤是另一個(gè)安裝基體，定位導(dǎo)管用螺栓安裝在定位盤上，定位塊的一端用銷子連接連接板的一端，連接短套用螺栓安裝到定位盤上，推力軸承安裝到連接短套的安裝孔里，花鍵軸安裝到推力軸承內(nèi)，花鍵軸上依次安裝安裝錐形定位盤(錐形定位盤的多組銷子耳用銷子與多組連接板的另一端連接)、從動外殼(從動外殼的螺紋部分旋入推力螺母)、主動摩擦片(主動摩擦片與從動摩擦片相隔安裝，主動摩擦片的內(nèi)齒插入花鍵軸的花鍵槽內(nèi))、平面推力軸承、磁力線圈和固定衡鐵，固定衡鐵安裝推力軸承固定在花鍵軸上；定位電機(jī)經(jīng)花鍵套連接花鍵軸，定位電機(jī)外圓周盤用螺栓與連接短套連接；定位盤與齒輪安裝板采用止扣對中螺栓連接，連接時(shí)，花鍵軸另一端插入齒輪安裝板上安裝的滾動軸承內(nèi)，用螺母鎖?。恍凶邫C(jī)構(gòu)由導(dǎo)向輪、壓緊輪、行走輪、行走電機(jī)、行走減速器、電磁制動器組成，導(dǎo)向輪安裝在定位器的前端，壓緊輪安裝在定位器的后端，行走輪安裝在行走減速器的輸出軸兩端，固定在定位電機(jī)安裝板的下面，電磁制動器安裝定位電機(jī)的上面；動力電源安裝在定位電機(jī)安裝板的上面。
3.如權(quán)利要求2所述的管道焊接機(jī)，其特征是定位器齒輪安裝板采用鋼質(zhì)材料加工，圓板中心加工安裝滾動軸承的孔，同半徑小圓周上加工三個(gè)對稱的齒輪軸滾動軸承孔(行星結(jié)構(gòu))，同半徑大圓周上加工三個(gè)對稱的齒輪軸滾動軸承孔(行星結(jié)構(gòu))。
4.如權(quán)利要求2所述的鋼管焊接機(jī)，其特征是花鍵軸采用鋼質(zhì)材料加工，前端加工安裝推力軸承的凸肩，內(nèi)孔加工鍵槽，緊接加工一段螺紋，一段外花鍵，一段安裝軸承的軸和一段鎖緊軸承的外螺紋；錐形定位盤采用鋼質(zhì)材料加工，內(nèi)孔加工花鍵，外圓周面加工多組銷子耳；推力螺母采用銅質(zhì)材料加工，外圓柱面加工花鍵；電磁離合器的從動外殼有一段螺紋軸，軸的內(nèi)孔嵌入滑動軸承。
5.如權(quán)利要求2所述的鋼管焊接機(jī)，其特征是定位器行走機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向輪、壓緊輪、行走輪、行走電機(jī)、行走減速器、電磁制動器組成；導(dǎo)向輪由輪子、輪子支架支架組成，輪子外圓為圓弧形，外包橡膠，導(dǎo)向輪支架分別安裝在定位盤上；行走輪由輪子、輪子支架、滾動軸承、行走電機(jī)、行走減速器組成；行走減速器為蝸輪、蝸桿結(jié)構(gòu)，蝸輪為雙輸出軸，輪子支架安裝在定位電機(jī)安裝板上，中心孔處內(nèi)嵌滾動軸承，蝸輪的雙輸出軸插入滾動軸承后經(jīng)鍵連接安裝輪子，輪子外圓為圓弧形，外包橡膠，行走電機(jī)安裝定位電機(jī)安裝板上，電機(jī)軸與蝸桿經(jīng)花鍵連接；壓緊輪由輪子、輪子支架、光桿、彈簧、螺母組成；輪子外圓為圓弧形，外包橡膠；螺桿一端焊接在輪子支架上，光桿的另一端加工螺紋，彈簧套裝在光桿上，用螺母鎖住，四個(gè)壓緊輪支架分別安裝在定位電機(jī)上；電磁制動器由電磁鐵、剎瓦、電磁鐵支架組成，電磁鐵裝入電磁鐵支架內(nèi)，電磁鐵支架用螺栓安裝在定位電機(jī)上，剎瓦外表面粘貼剎車帶用螺釘安裝在電磁鐵的活動衡鐵上。
6.如權(quán)利要求2所述的鋼管焊接機(jī)，其特征是螺旋機(jī)構(gòu)由第二臺鋼管焊接機(jī)花鍵軸的螺紋旋入第一臺鋼管焊接機(jī)的螺母內(nèi)，第一臺鋼管焊接機(jī)螺母外圓周面的花鍵插入第二臺鋼管焊接機(jī)螺母導(dǎo)向筒內(nèi)的花鍵槽內(nèi)組成；第一臺鋼管焊接機(jī)螺母的外圓周加工花鍵，第二臺鋼管焊接機(jī)定位器的前端安裝螺母導(dǎo)向筒，螺母導(dǎo)向筒的內(nèi)圓周面加工花鍵槽；兩臺鋼管焊接機(jī)通過螺母和螺母導(dǎo)向筒與螺紋花鍵軸連接在一起；焊接液壓缸由第二臺鋼管焊接機(jī)的活塞裝入第一臺鋼管焊接機(jī)液壓缸筒內(nèi)，第一臺鋼管焊接機(jī)液壓缸筒裝入第二臺鋼管焊接機(jī)的液壓缸筒內(nèi)組成；第一臺鋼管焊接機(jī)的前端安裝液壓缸筒，液壓缸筒外圓柱面的兩端分別內(nèi)嵌“O”型密封圈；第二臺鋼管焊接機(jī)的前端同軸安裝液壓缸筒和活塞，液壓缸筒與活塞之間采用“O”型密封圈密封；兩臺鋼管焊接機(jī)通過液壓缸筒、活塞連接在一起；在第二臺鋼管焊接機(jī)的液壓缸筒上加工進(jìn)、出油口，加工的進(jìn)、出油口直通第一臺鋼管焊接機(jī)的液壓缸筒。
7.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱焊接方法的外對口感應(yīng)加熱器，所述的外對口感應(yīng)加熱器包括對口器圓環(huán)、固定定位塊、徑向調(diào)節(jié)螺栓、活動鉸連，其特征是還具有軸向電機(jī)、齒輪、軸向調(diào)節(jié)螺栓、活動定位塊、導(dǎo)軌、棘輪機(jī)構(gòu)、棘輪電機(jī)、支撐輪、行走輪、行走電機(jī)、感應(yīng)加熱圈、焊接控制器、超音頻(高頻)變壓器；對口器圓環(huán)采用角鋼形材料制作，對口器圓環(huán)一和對口器圓環(huán)二與固定定位塊組合在一起構(gòu)成半個(gè)外對口器，在中分面處分開，棘輪機(jī)構(gòu)安裝在中分面處的一端，由對口器圓環(huán)一和對口器圓環(huán)二構(gòu)成的內(nèi)圓面內(nèi)，活動鉸連焊接在中分面處對應(yīng)棘輪機(jī)構(gòu)的一端；軸向電機(jī)、齒輪安裝在對口器圓環(huán)一的側(cè)面上，支撐輪、行走輪安裝在對口器圓環(huán)一上，軸向電機(jī)軸端齒輪與齒輪嚙合，齒輪軸內(nèi)孔的花鍵與固定定位塊內(nèi)旋合的軸向調(diào)節(jié)螺栓連接，行走電機(jī)同軸安裝在行走輪上；對口器圓環(huán)三和對口器圓環(huán)四與活動定位塊組合在一起構(gòu)成另外半個(gè)外對口器，在中分面處分開，棘輪機(jī)構(gòu)安裝在中分面處的一端，由對口器圓環(huán)三和對口器圓環(huán)四構(gòu)成的內(nèi)圓面內(nèi)，對口器圓環(huán)三、對口器圓環(huán)四的外圓面上用螺栓安裝導(dǎo)軌；支撐輪、行走輪安裝在對口器圓環(huán)四上，行走電機(jī)同軸安裝在行走輪上；兩半外對口器通過固定定位塊內(nèi)旋合的軸向調(diào)節(jié)螺栓，旋入活動定位塊內(nèi)的軸向調(diào)節(jié)螺母連接為一體構(gòu)成外對口感應(yīng)加熱器；感應(yīng)加熱圈安裝在對口器圓環(huán)二與對口器圓環(huán)三之間。
8.如權(quán)利要求7所述的外對口感應(yīng)加熱器，其特征是固定定位塊一端為斜形，一端為階梯形，內(nèi)部加工有軸向調(diào)節(jié)螺母，截面形狀為矩形，內(nèi)嵌有燕尾形溝槽；活動定位塊一端為斜形，內(nèi)部加工有軸向調(diào)節(jié)螺母，一端為槽形，加工有徑向調(diào)節(jié)螺母，截面形狀為矩形，內(nèi)嵌有燕尾形溝槽；軸向調(diào)節(jié)螺栓采用銅質(zhì)材料加工，一端加工花鍵，緊靠花鍵處加工一段螺紋和一段光桿，另一端再加工一段螺紋。
9.如權(quán)利要求7所述的外對口感應(yīng)加熱器，其特征是感應(yīng)加熱圈用矩形截面銅管制作，長寬比2∶1，加工成兩個(gè)半圓環(huán)形，兩個(gè)半圓環(huán)形的一端用軟導(dǎo)線連接，感應(yīng)加熱圈固定在絕緣板上，絕緣板安裝在對口器圓環(huán)二與對口器圓環(huán)三之間。
10.如權(quán)利要求2所述的鋼管焊接機(jī)和如權(quán)利要求7所述的外對口感應(yīng)加熱器，其特征是焊接控制器由單片機(jī)系統(tǒng)、輸入接口電路、輸出功率驅(qū)動電路組成，焊接控制器內(nèi)固化了焊接控制軟件；輸入信號經(jīng)輸入接口電路輸入單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)輸出的控制信號，經(jīng)輸出功率驅(qū)動電路直接驅(qū)動各執(zhí)行元件；單片機(jī)系統(tǒng)、光電藕合檢測器的輸入接口電路，兩組雙列二十四腳插座制作在主電路板上，兩組雙列二十四腳插座制作在主電路板上，安裝在焊接控制器盒內(nèi)，焊接控制器盒安裝定位電機(jī)安裝板上；光電檢測器的輸入接口電路，直流電機(jī)驅(qū)動電路，開關(guān)控制驅(qū)動電路，分別單獨(dú)制作單元電路板；控制電源采用兩組蓄電池分別供電，一組電壓為12V的蓄電池供單片機(jī)系統(tǒng)，一組電壓為24V的蓄電池供輸入接口電路、輸出功率驅(qū)動電路，將單片機(jī)系統(tǒng)和輸入接口電路、輸出功率驅(qū)動電路從電路上分隔開；動力電源由兩組24V蓄電池組成，安裝在定位電機(jī)安裝板的下面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固相焊接方法和焊接設(shè)備，確切講，涉及一種鋼管對接焊使用的感應(yīng)加熱焊接方法及其焊接設(shè)備。焊接設(shè)備由鋼管焊接機(jī)和外對口感應(yīng)加熱器組成。該焊接方法和焊接設(shè)備使用在水利電力、石油化工企業(yè)，對輸送液體、原油、天然氣、化工介質(zhì)的管道進(jìn)行自動焊接，在水利電力、石油化工企業(yè)管道系統(tǒng)焊接中有著實(shí)質(zhì)性的使用價(jià)值。
文檔編號B23K13/02GK1730221SQ20041004038
公開日2006年2月8日 申請日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者陳炯 申請人:陳炯