專利名稱：行車(chē)式大型管合焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓力成型和焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)涉及一種行車(chē)式的大型管合焊機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，大型鋼管(包括其它金屬管)作為鋼結(jié)構(gòu)桿件在現(xiàn)代建筑中有著廣泛的應(yīng)用，如電視塔、輸電鐵塔、高聳結(jié)構(gòu)、橋梁、體育館等建筑結(jié)構(gòu)中，又如路燈桿、電線桿等也常用大型鋼管或其它金屬管，其中，鋼板成形直縫鋼管是大型鋼管中常見(jiàn)的品種，這類鋼管在生產(chǎn)過(guò)程中，一般先把鋼板用折彎?rùn)C(jī)或壓力機(jī)或卷圓機(jī)初步加工成管狀-預(yù)成型鋼管，然后，把預(yù)成型鋼管整形、合縫、段焊(這在加工大型管中是重要的生產(chǎn)工序，簡(jiǎn)稱合焊工序)。由于鋼板冷壓成形誤差的不可精確預(yù)見(jiàn)性，即預(yù)成型鋼管形狀不規(guī)則、不精確，大型鋼管生產(chǎn)中，合焊工序常采用簡(jiǎn)單機(jī)械的手工作業(yè)方式，工序分散，作業(yè)面大，頻繁起重工件，這種作業(yè)方式生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能滿足大批量生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種行車(chē)式大型管合焊機(jī)，以提高工作效率，并且方便操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種行車(chē)式大型管合焊機(jī)，包括機(jī)車(chē)、導(dǎo)軌、至少4個(gè)滑車(chē)、線纜接入裝置，所述機(jī)車(chē)上設(shè)有機(jī)車(chē)框架、至少一個(gè)操作平臺(tái)、水平液壓缸、水平壓力頭、集中操縱面板、線纜導(dǎo)入架、垂直液壓缸、垂直壓力頭、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)弧焊機(jī)、載物平臺(tái)、至少4組車(chē)輪、至少4組支腿、手孔、液壓裝置。所述操作平臺(tái)位于機(jī)車(chē)的一側(cè)，所述水平液壓缸位于機(jī)車(chē)水平兩側(cè)，所述水平壓力頭與水平液壓缸的活塞連接；所述垂直壓力頭與垂直液壓缸的活塞連接；所述4組車(chē)輪與四組支腿位于機(jī)車(chē)框架的下方，其中2組車(chē)輪設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置；所述手孔位于機(jī)車(chē)的兩側(cè)和上方，所述水平壓力頭部和垂直壓力頭部裝有模具5。
所述滑車(chē)包括V形托滾機(jī)構(gòu)、升降調(diào)整機(jī)構(gòu)、滑車(chē)架、車(chē)輪。
所述行車(chē)式大型管合焊機(jī)加工工件直徑為0.2～1.2m，長(zhǎng)度為5～30m，重量為50～5000kg。
所述水平壓力頭和垂直壓力頭與模具之間為鉸接方式。
所述模具為圓型截面管模具。
所述模具為偶數(shù)棱形截面管模具。
所述模具為奇數(shù)棱形截面管模具。
所述機(jī)車(chē)上還設(shè)有懸掛式按鈕盒，位于機(jī)車(chē)的一側(cè)本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)將整形、合縫、段焊三個(gè)工序集中為一個(gè)合焊工序，在一臺(tái)設(shè)備上完成，方便快捷。
(2)采用行車(chē)式工位移置方式，即設(shè)備布局為工件放置，機(jī)車(chē)移動(dòng)，避免了非行車(chē)式設(shè)備作業(yè)時(shí)頻繁起重工件，操作非常方便，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工效，并且與現(xiàn)有的工件移動(dòng)方式相比，作業(yè)面減少40％，節(jié)約施工場(chǎng)地面積。
(3)采用集中式電氣操作系統(tǒng)，使所有動(dòng)作在同一位置由集中操縱面板的按鈕控制，操作方便、快捷。
(4)設(shè)有不同形狀模具，能夠適用于圓形截面、棱形截面的直管、錐管等不同形狀鋼管的制造，使用時(shí)可根據(jù)要求的鋼管形狀，在設(shè)備上更換模具即可，減少了設(shè)備投入成本。
(5)由簡(jiǎn)單機(jī)械手工作業(yè)方式改為自動(dòng)控制，提高工效，可大批量生產(chǎn)。
(6)更適于大型管的加工。


圖1為本實(shí)用新型的設(shè)備示意圖。
圖2為本實(shí)用新型機(jī)車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型機(jī)車(chē)的側(cè)視圖圖4為本實(shí)用新型滑車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實(shí)用新型合焊工序中水平限位圖圖6為本實(shí)用新型合焊工序中垂直施壓圖圖7為本實(shí)用新型合焊工序中水平合縫與段焊定形圖圖8為本實(shí)用新型圓形截面管模具示意圖圖9為本實(shí)用新型偶數(shù)棱形截面管模具示意圖圖10為本實(shí)用新型奇數(shù)棱形截面管模具示意圖圖11為本實(shí)用新型與壓頭鉸接的模具對(duì)錐形工件施壓示意圖圖12為本實(shí)用新型施力裝置示意圖圖13為本實(shí)用新型施力裝置的液壓系統(tǒng)示意圖圖14為本實(shí)用新型右段作業(yè)示意圖圖15為本實(shí)用新型中段作業(yè)示意圖圖16為本實(shí)用新型左段作業(yè)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述。
一種行車(chē)式大型管合焊機(jī)，包括機(jī)車(chē)3、導(dǎo)軌6、至少4個(gè)滑車(chē)21、22、23、24、線纜接入裝置4，如圖1為設(shè)備示意圖，圖2為機(jī)車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為機(jī)車(chē)的側(cè)視圖，圖4為滑車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖。
所述機(jī)車(chē)3上設(shè)有機(jī)車(chē)框架304，至少一個(gè)操作平臺(tái)302，本實(shí)施例設(shè)為2個(gè)，水平液壓缸303為2個(gè)，水平壓力頭3010為2個(gè)，集中操縱面板305，線纜導(dǎo)入架306，垂直液壓缸307，垂直壓力頭309，二氧化碳弧焊機(jī)3011，載物平臺(tái)3012，可為2座，4組車(chē)輪3013，四組支腿3014，手孔3015，液壓裝置3016，所述水平壓力頭部和垂直壓力頭部設(shè)有模具5。
所述機(jī)車(chē)框架304是機(jī)車(chē)的基礎(chǔ)部件，所有工作部件都固定或搭載其上；所述操作平臺(tái)302由扶梯和平臺(tái)組成位于機(jī)車(chē)的兩側(cè)，搭載兩名操作人員形成便利的操作組合；所述水平液壓缸303位于機(jī)車(chē)水平兩側(cè)，所述水平壓力頭3010與水平液壓缸303連接；所述垂直壓力頭309與垂直液壓缸307連接；所述4組車(chē)輪3013與支腿3014位于機(jī)車(chē)框架304的下方，其中至少1-4組車(chē)輪設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，可驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)移動(dòng)，本實(shí)施例設(shè)為2組，4個(gè)支腿對(duì)稱分布，并用螺釘、止口與框架固定，成水平懸臂梁形式；所述手孔3015位于機(jī)車(chē)的中上方，手孔為一組，用于穿越管線及便于制造中的內(nèi)部焊接、起重操作；二氧化碳弧焊機(jī)3011是搭載在機(jī)車(chē)上的焊接設(shè)備，用于段焊操作，可搭載2臺(tái)焊機(jī)；設(shè)備的工作對(duì)象是工件1，設(shè)備的電動(dòng)力、焊接電源、焊接氣源由上部拖纜式線纜接入裝置4導(dǎo)入。
由機(jī)車(chē)框架304、可調(diào)支承301(可實(shí)現(xiàn)對(duì)工作高度H的調(diào)整)、水平液壓缸303(630kN)、垂直液壓缸307(1000kN)、水平壓頭3010、垂直壓頭309、模具5、液壓系統(tǒng)組成施力裝置。二個(gè)水平壓頭可以向心、離心、停止的單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)，垂直壓頭可以上、下、停單動(dòng)。由此實(shí)現(xiàn)合焊工序的水平限位如圖5、垂直施壓如圖6、水平合縫如圖7。施力裝置的操縱通過(guò)305集中操縱面板的按鈕、液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，施力示意圖如圖12。
如圖13為本實(shí)用新型施力裝置的液壓系統(tǒng)示意圖，包括壓力控制閥301601、方向控制閥301602和301607、液壓缸301603和301604、電控開(kāi)關(guān)閥301605、調(diào)速閥301606、壓力表301608、變量泵301609、電動(dòng)機(jī)3016010、濾油器3016011。
本實(shí)用新型還采用了集中式電氣操縱系統(tǒng)，即機(jī)車(chē)所有動(dòng)作可以在同一操作位置由集中操縱面板305的按鈕控制，如圖2所示，操作者站在操作平臺(tái)302上，集中操縱面板305位于操作者的方便位置；所述機(jī)車(chē)上還設(shè)有懸掛式按鈕盒308，位于機(jī)車(chē)的上方，是一套與集中操縱面板305功能相同的操縱裝置，可以滿足操作者在設(shè)備另一側(cè)或地面的臨時(shí)性操作需要，實(shí)現(xiàn)操作人員以地面行走方式對(duì)設(shè)備操作，方便靈活，解決了大型設(shè)備不便操作的技術(shù)問(wèn)題。
所述滑車(chē)包括V形托滾機(jī)構(gòu)201、升降調(diào)整機(jī)構(gòu)202、滑車(chē)架203、車(chē)輪204。所設(shè)四部滑車(chē)結(jié)構(gòu)相同，如附圖4所示。V形托滾機(jī)構(gòu)201直接接觸工件，可以防止工件側(cè)滾，并可在較小作用力下實(shí)現(xiàn)工件與滑車(chē)之間的相對(duì)移動(dòng)，以滿足工件放置和工位移置的操作需要。升降調(diào)整機(jī)構(gòu)202，用于實(shí)現(xiàn)工作高度H及工件的微量升、降量Δ的調(diào)整?；?chē)架203是滑車(chē)的基礎(chǔ)件。車(chē)輪204可滾動(dòng)。
線纜接入裝置4為上部拖纜式，可由架空鋼索、滑輪掛具、線纜導(dǎo)入架組成。這種移動(dòng)式能源接入裝置與機(jī)車(chē)配套形成的布局具有功能合理，安全可靠，無(wú)占地、低成本的特點(diǎn)。這種布局最適合于設(shè)備的導(dǎo)軌平行并臨近于廠房的墻、柱，即架空鋼索的支架固定于墻或柱上，是廠房、天車(chē)與本實(shí)用新型的最佳利用。
所述行車(chē)式大型管合焊機(jī)加工工件1直徑為0.2～1.2m，長(zhǎng)度為5～30m，重量為50～5000kg。
所述水平壓力頭和垂直壓力頭與模具之間為鉸接方式，可加工錐形鋼管，如圖11為本實(shí)用新型與壓頭鉸接的模具對(duì)錐形工件施壓示意圖。
所述模具為圓型截面管模具，如圖8為本實(shí)用新型圓形截面管模具示意圖。
所述模具為偶數(shù)棱形截面管模具，圖9為本實(shí)用新型偶數(shù)棱形截面管模具示意圖。
所述模具為奇數(shù)棱形截面管模具，圖10為本實(shí)用新型奇數(shù)棱形截面管模具示意圖。
具體工作過(guò)程為首先把預(yù)成型的鋼管工件1放在滑車(chē)21、22上，接通電源，在控制板上啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，按機(jī)車(chē)左移動(dòng)按鈕，到第一整形位置停止，松開(kāi)按鈕，啟動(dòng)水平限位按鈕，液動(dòng)壓頭向內(nèi)移動(dòng)，左右兩個(gè)同時(shí)向內(nèi)施力，然后，按垂直方向的施壓按鈕，垂直壓頭向下施力，之后再次按水平限位按鈕，水平施壓，實(shí)現(xiàn)合縫，完成整形和合縫工序。
在保持上述狀態(tài)下，進(jìn)行段焊，段焊的距離為200mm～500mm之間，根據(jù)具體情況可調(diào)節(jié)距離，焊縫長(zhǎng)度約為30mm～50mm，完成一個(gè)段焊位，至此完成一個(gè)工位的合焊工序，如圖5、圖6、圖7。
然后，依次啟動(dòng)垂直施壓按鈕和水平限位按鈕，使壓頭向上、向外離開(kāi)工件，移動(dòng)機(jī)車(chē)向左移到下一個(gè)工位，再按上述操作過(guò)程完成一個(gè)工位的合焊工序，如此循環(huán)，完成整個(gè)鋼管的合焊工序。
其中，在開(kāi)始時(shí)，機(jī)車(chē)在如圖14位置，滑車(chē)21、22支撐工件，為右段作業(yè)；機(jī)車(chē)在如圖15位置時(shí)，調(diào)節(jié)滑車(chē)24高度，讓滑車(chē)21、滑車(chē)24支撐工件；調(diào)節(jié)滑車(chē)22高度，使其不再支撐受力，并移動(dòng)到左邊，不影響機(jī)車(chē)移動(dòng)，為中段作業(yè)。
機(jī)車(chē)在如圖16位置時(shí)，調(diào)節(jié)滑車(chē)23高度，讓滑車(chē)24、滑車(chē)23支撐工件；調(diào)節(jié)滑車(chē)21高度，使其不再支撐受力，并移動(dòng)到一邊，不影響機(jī)車(chē)移動(dòng)，為左段作業(yè)。
可見(jiàn)合焊工序時(shí)，整個(gè)工件的全長(zhǎng)可分為三段進(jìn)行，每一作業(yè)段內(nèi)工位的縱向移置由機(jī)車(chē)的行走完成，作業(yè)段的轉(zhuǎn)換通過(guò)調(diào)整滑車(chē)的高度和變換滑車(chē)對(duì)工件的支承位置實(shí)現(xiàn)。如圖14、圖15、圖16所示，H為機(jī)車(chē)的支承高度，Δ為滑車(chē)的調(diào)整量。當(dāng)滑車(chē)的支承高度為H+Δ時(shí)，滑車(chē)為載荷狀態(tài)。當(dāng)滑車(chē)的支承高度為H-Δ時(shí)，滑車(chē)為卸荷狀態(tài)，這時(shí)滑車(chē)可以自由移動(dòng)。各段作業(yè)時(shí)機(jī)車(chē)與滑車(chē)的支承狀態(tài)如下表

各段作業(yè)時(shí)，滑車(chē)與工件的位置關(guān)系以及受力狀態(tài)如圖14、圖15、圖16所示，工件重心位置固定，機(jī)車(chē)的移動(dòng)不會(huì)與處于載荷狀態(tài)的滑車(chē)干涉。滑車(chē)支承狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由人工操作滑車(chē)的升降調(diào)整機(jī)構(gòu)202實(shí)現(xiàn)，如圖4。
如圖14所示，工件的占地長(zhǎng)度為L(zhǎng)，機(jī)車(chē)的占地長(zhǎng)度為S1+S2，總占地長(zhǎng)度＝L+S1+S2(本設(shè)備為30+4+2＝36m)。如果是工件移動(dòng)式布局，總占地長(zhǎng)度＝L+L+(S1-S2)，(30+30+(4-2)＝62m)，因此，機(jī)車(chē)移動(dòng)式布局同工件移動(dòng)步局相比作業(yè)面減少百分之四十，同時(shí)避免了頻繁起重，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，操作便捷。
整個(gè)工件加工完之后，取下工件，啟動(dòng)機(jī)車(chē)向右回到起始圖14位置，工作停止時(shí)，關(guān)掉電源。
本實(shí)用新型還有另外的實(shí)施例，對(duì)于不同形狀的工件，更換不同的模具，如圖8圓形截面模具，如圖9為多邊偶數(shù)棱形截面模具，如圖10為奇數(shù)棱形截面模具；其中，模具與壓力頭為鉸接結(jié)構(gòu)連接，鉸接結(jié)構(gòu)可對(duì)錐形工件施壓，如圖11，因此，本實(shí)用新型可加工錐形管。
本實(shí)用新型加工的工件直徑為0.2m～1.2m，工件長(zhǎng)度可達(dá)30m，工件重量達(dá)5000kg，當(dāng)然，本實(shí)用新型不排除可加工更長(zhǎng)、更重、更復(fù)雜形狀的大型管工件。
權(quán)利要求1.一種行車(chē)式大型管合焊機(jī)，其特征是包括機(jī)車(chē)(3)、導(dǎo)軌(6)、至少4個(gè)滑車(chē)、線纜接入裝置(4)，所述機(jī)車(chē)(3)上設(shè)有機(jī)車(chē)框架(304)、至少一個(gè)操作平臺(tái)(302)、水平液壓缸(303)、水平壓力頭(3010)、集中操縱面板(305)、線纜導(dǎo)入架(306)、垂直液壓缸(307)、垂直壓力頭(309)、二氧化碳弧焊機(jī)(3011)、載物平臺(tái)(3012)、至少4組車(chē)輪(3013)、至少四組支腿(3014)、手孔(3015)、液壓裝置(3016)，所述操作平臺(tái)(302)位于機(jī)車(chē)的一側(cè)，所述水平液壓缸(303)位于機(jī)車(chē)水平兩側(cè)，所述水平壓力頭(3010)與水平液壓缸(303)連接；所述垂直壓力頭(309)與垂直液壓缸(307)連接；所述4組車(chē)輪(3013)與支腿(3014)位于機(jī)車(chē)框架(304)的下方，其中至少1～4組車(chē)輪設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置；所述手孔(3015)位于機(jī)車(chē)的中上方，所述水平壓力頭部和垂直壓力頭部設(shè)有模具(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的行車(chē)式大型管合焊機(jī)，其特征是所述滑車(chē)包括V形托滾機(jī)構(gòu)(201)、升降調(diào)整機(jī)構(gòu)(202)、滑車(chē)架(203)、車(chē)輪(204)。
3.如權(quán)利要求1所述的行車(chē)式大型管合焊機(jī)，其特征是所述行車(chē)式大型管合焊機(jī)加工工件直徑為0.2～1.2m，長(zhǎng)度為5～30m，重量為50～5000kg。
4.如權(quán)利要求1所述的行車(chē)式大型管合焊機(jī)，其特征是所述水平壓力頭和垂直壓力頭與模具之間為鉸接方式。
5.如權(quán)利要求1所述的行車(chē)式大型管合焊機(jī)，其特征是所述模具為圓型截面管模具。
6.如權(quán)利要求1所述的行車(chē)式大型管合焊機(jī)，其特征是所述模具為偶數(shù)棱形截面管模具。
7.如權(quán)利要求1所述的行車(chē)式大型管合焊機(jī)，其特征是所述模具為奇數(shù)棱形截面管模具。
8.如權(quán)利要求1所述的行車(chē)式大型管合焊機(jī)，其特征是所述機(jī)車(chē)上設(shè)有懸掛式按鈕盒(308)，位于機(jī)車(chē)的上方。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種行車(chē)式的大型管合焊機(jī)，包括機(jī)車(chē)、導(dǎo)軌、至少4個(gè)滑車(chē)、線纜接入裝置等，機(jī)車(chē)上設(shè)有施力裝置、行走裝置、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)弧焊機(jī)、操作平臺(tái)、集中操作面板等，可實(shí)現(xiàn)大型管合焊工序的設(shè)備化生產(chǎn)。并且設(shè)有不同形狀模具，能夠適用于圓形截面、棱形截面的直管、錐管等不同形狀鋼管的制造，使用時(shí)可根據(jù)要求的鋼管形狀，在設(shè)備上更換模具即可。該實(shí)用新型取代了傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單機(jī)械分散作業(yè)方式，提高了工效，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，可減少作業(yè)面積。適合于大批量生產(chǎn)方式。
文檔編號(hào)B23K9/12GK2885479SQ200620024000
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者王永明, 侯軍社, 劉力健, 張振文, 范春起, 陳征宇 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué)