專利名稱：一種環(huán)形鋼板組焊方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，涉及了一種環(huán)形鋼板組焊方法及裝置，其作用是實(shí)現(xiàn) 環(huán)形鋼板的快速組裝。
背景技術(shù)：
在大型管道和部分管型鋼結(jié)構(gòu)制作或安裝過程中，需要將多個(gè)環(huán)形鋼板拼裝為一 個(gè)完整的加固圈，之后焊接角焊縫，現(xiàn)有的方法在環(huán)形鋼板組裝時(shí)主要采用手工方式安裝， 勞動強(qiáng)度大、時(shí)間長，占用場地面積多。另一方面，由于現(xiàn)有環(huán)形鋼板焊接大都采用單面焊 接的方法，焊接速度受到制約，且在焊接過程中存在變形控制問題。以三峽引水鋼管為例， 壓力鋼管環(huán)形鋼板每圈由10塊或9塊弧度板拼焊而成，先在環(huán)形鋼板制作平臺上用5塊或 4塊弧度板組成半環(huán)，然后在鋼管上組裝焊接成環(huán)。環(huán)形鋼板與鋼管組裝，用“U”型附件點(diǎn) 焊在鋼管壁上，用千斤頂把環(huán)形鋼板壓向鋼管，使間隙在0 3mm范圍之內(nèi)。環(huán)形鋼板的角 焊縫用單側(cè)自動焊接，背面角焊縫采用手工仰角焊接或?qū)摴芊D(zhuǎn)180°后自動焊接。由此可見，目前多個(gè)環(huán)形鋼板安裝方法都存在機(jī)械化程度較低、組裝和焊接過程 復(fù)雜的弱點(diǎn)，也有采用叉車、吊車等通用設(shè)備作為輔助手段，或用專用卡具輔助，只是在一 定程度上降低了勞動強(qiáng)度、提高了制造速度，而在大規(guī)模的大型管道制造工程中，迫切需要 一種高效的機(jī)械化方式實(shí)現(xiàn)環(huán)形鋼板的快速安裝和焊接，長期以來，此技術(shù)問題沒有有效 的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)形鋼板組焊方法及裝置，采用鋼管外緣或外壁作為定 位，單組或多組環(huán)形鋼板集中運(yùn)輸、自動供料的方法，實(shí)現(xiàn)快速安裝，其安裝專用裝置采用 與鋼管相對運(yùn)動的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)快速定位、預(yù)緊、自動焊接和數(shù)字化集中控制等功能，結(jié)構(gòu)緊 湊，制造簡單，使用方便。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種環(huán)形鋼板組裝方法及裝置，所述的多個(gè)環(huán)形鋼 板采用機(jī)械自動化的方法進(jìn)行組裝，其工藝為1.環(huán)形鋼板裝夾到移動小車內(nèi)，2.移動小 車與鋼管軸線方向相對位置固定，3.環(huán)形鋼板由徑向移動機(jī)構(gòu)推出，4.鋼管與環(huán)形鋼板連 接并自動點(diǎn)焊固定，5.徑向移動機(jī)構(gòu)復(fù)位，6.鋼管與小車環(huán)向相對移動到下一個(gè)安裝位 置，7.環(huán)形鋼板沿著鋼管軸向移動一個(gè)鋼板厚度，反復(fù)利用鋼管與環(huán)形鋼板在外壁的相對 移動、軸向以及徑向位移，對環(huán)形鋼板進(jìn)行連續(xù)安裝，8.完成鋼管上多個(gè)環(huán)形鋼板的安裝， 9.對環(huán)形鋼板與鋼板的角焊縫進(jìn)行自動焊接。所述的環(huán)形鋼板機(jī)械安裝裝置，由移動小車、 定位裝置、環(huán)形鋼板軸向移動機(jī)構(gòu)、徑向移動機(jī)構(gòu)、底橫梁和裝料支架等組成。所述的角焊縫自動焊接包括環(huán)形鋼板自動點(diǎn)焊固定和雙面對稱自動焊接，所述的 環(huán)形鋼板雙面對稱自動焊接可以是埋弧焊、氣體保護(hù)焊接中的一種。所述鋼管與環(huán)形鋼板定位的基準(zhǔn)為限位板、鋼管管口和外壁。所述的移動小車，由手動或電機(jī)減速驅(qū)動裝置、行走輪及其支架組成，所述的電機(jī)減速驅(qū)動裝置采用電氣操作方式控制其行走速度和位移量。所述的軸向移動機(jī)構(gòu)采用定量進(jìn)給方式，每次行程為一個(gè)板厚，所述的軸向移動 機(jī)構(gòu)采用電動絲桿螺母傳動或液壓油缸傳動。所述的徑向移動機(jī)構(gòu)，包括手動或電機(jī)減速驅(qū)動裝置、支撐桿或撥叉，所述的減速 驅(qū)動裝置采用電動絲桿螺母傳動或液壓油缸傳動。所述的軸向移動機(jī)構(gòu)、徑向移動機(jī)構(gòu)和裝料支架可以為單個(gè)或多個(gè)，采用數(shù)字控 制方式，用電氣控制系統(tǒng)顯示和操作，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同需要對單組或多組環(huán)形鋼板安 裝和焊接。所述的組焊方法和裝置，其用途是大型鋼管、壓力容器、其它圓形的鋼結(jié)構(gòu)制造。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明采用機(jī)械安裝機(jī)構(gòu)配以自動焊接裝置實(shí)現(xiàn)大型鋼管與 環(huán)形鋼板的高效自動生產(chǎn)，省時(shí)省力，提高鋼管制造自動生產(chǎn)線的總體效能。


圖1是環(huán)形鋼板組焊工藝圖；圖2是一組環(huán)形鋼板組焊裝置工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)布置圖；圖3是一種環(huán)形鋼板組焊裝置結(jié)構(gòu)圖。圖4是鋼管與環(huán)形鋼板的角焊縫示意圖。圖5是一種具有油缸徑向推進(jìn)的環(huán)形鋼板組焊裝置結(jié)構(gòu)圖。圖6是一種懸掛式的環(huán)形鋼板組焊裝置圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 在任意地點(diǎn)進(jìn)行環(huán)形鋼板組焊，如圖2、3、4、5所示，鋼管1的位置為軸 線水平放置，環(huán)形鋼板2用軌道小車3運(yùn)輸?shù)戒摴艿撞浚娩摴芄芸谙薅ㄐ≤囕S線方向移動 的位置，使一組環(huán)形鋼板2在限位板4 一端的位置正好處于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安裝部位，啟動徑向 移動機(jī)構(gòu)5，將環(huán)形鋼板2沿著限位板4上升，與鋼管1貼合，電焊固定環(huán)形鋼板2，使徑向 移動機(jī)構(gòu)5回到初始位置，之后轉(zhuǎn)動鋼管1 一段環(huán)形鋼板2弧長，并啟動軸向移動機(jī)構(gòu)6使 剩余的環(huán)形鋼板2整體移動一個(gè)鋼板厚度的距離，反復(fù)進(jìn)行環(huán)形鋼板徑向和軸向移動一點(diǎn) 焊固定一鋼管轉(zhuǎn)動的工作循環(huán)，直到一圈環(huán)形鋼板安裝完成。最后在鋼管頂部用埋弧焊或 惰性氣體保護(hù)焊接在環(huán)形鋼板2兩側(cè)用兩個(gè)焊槍對角焊縫8同時(shí)進(jìn)行自動焊接。減速電機(jī) 9驅(qū)動絲桿螺母機(jī)構(gòu)推動環(huán)形鋼板軸向移動，油缸10具有徑向推動作用，可以對環(huán)形鋼板 和鋼管進(jìn)行預(yù)緊。以上環(huán)形鋼板制造安裝工藝采用了專業(yè)的機(jī)械組裝和自動焊接的方式，可以實(shí)現(xiàn) 連續(xù)快速制造，從而使鋼管組焊生產(chǎn)的效率進(jìn)一步提高，并達(dá)到降低人工勞動強(qiáng)度的目的， 可以降低鋼管制造的綜合成本。實(shí)施例2 在工廠內(nèi)進(jìn)行環(huán)形鋼板組焊，如圖6所示，鋼管1的位置為軸線垂直固 定放置，環(huán)形鋼板2用可懸掛于鋼管1管壁的小車3裝載，用吊車運(yùn)輸?shù)戒摴?上部，小車 3的行走輪7在鋼管1管口頂部端面上，限定小車的軸向位置，軸向限位板4限定三組環(huán)形 鋼板2上端的位置正好處于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安裝部位，啟動徑向移動機(jī)構(gòu)5，將環(huán)形鋼板沿著限 位板4限定的方向運(yùn)動，與鋼管1貼合，點(diǎn)焊固定環(huán)形鋼板2，使徑向移動機(jī)構(gòu)5回到初始位置，之后轉(zhuǎn)動小車經(jīng)過一段環(huán)形鋼板2弧長，并啟動液壓式的軸向移動機(jī)構(gòu)6使三組環(huán)形鋼 板2整體位移一個(gè)鋼板厚度尺寸，反復(fù)進(jìn)行環(huán)形鋼板徑向和軸向移動一點(diǎn)焊固定一鋼管轉(zhuǎn) 動的工作循環(huán)，直到三組環(huán)形鋼板同步安裝完成。最后用埋弧焊或氣體保護(hù)自動焊在環(huán)形 鋼板2兩側(cè)用兩個(gè)焊槍對環(huán)形鋼板的角焊縫8進(jìn)行焊接。 以上環(huán)形鋼板制造安裝工藝采用了專業(yè)的機(jī)械組裝和自動焊接的方式，可以實(shí)現(xiàn) 兩組或兩組以上環(huán)形鋼板的同步安裝，將比現(xiàn)有鋼管制造速度更快，工效得到更大的提高、 降低人工勞動強(qiáng)度并減少作業(yè)場地面積。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)形鋼板組裝方法及裝置，其特征在于，所述的一個(gè)或多個(gè)環(huán)形鋼板采用機(jī)械 自動化的方法進(jìn)行組裝，其工藝包括(1).環(huán)形鋼板裝夾到移動小車內(nèi)，O).移動小車與 鋼管軸線方向相對位置固定，(3).環(huán)形鋼板由徑向移動機(jī)構(gòu)推出，鋼管與環(huán)形鋼板連 接并自動點(diǎn)焊固定，(5)徑向移動機(jī)構(gòu)復(fù)位，(6).鋼管與小車環(huán)向相對移動到下一個(gè)安裝 位置，(7).環(huán)形鋼板沿著鋼管軸向移動一個(gè)鋼板厚度，反復(fù)利用鋼管與環(huán)形鋼板在外壁的 相對移動、軸向以及徑向位移，對環(huán)形鋼板進(jìn)行連續(xù)安裝，(8).完成鋼管上多個(gè)環(huán)形鋼板的 安裝，(9).對環(huán)形鋼板與鋼板的角焊縫進(jìn)行自動焊接。所述的環(huán)形鋼板機(jī)械安裝裝置，由 移動小車、定位裝置、環(huán)形鋼板軸向移動機(jī)構(gòu)、徑向移動機(jī)構(gòu)、底橫梁和裝料支架等組成。
2.如權(quán)利要求1所述的角焊縫自動焊接包括環(huán)形鋼板自動點(diǎn)焊固定和雙面對稱自動 焊接，所述的環(huán)形鋼板雙面對稱自動焊接可以是埋弧焊、氣體保護(hù)焊接中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述鋼管與環(huán)形鋼板定位的基準(zhǔn)為限位板、鋼管管口和外壁。
4.如權(quán)利要求1所述的移動小車，由手動或電機(jī)減速驅(qū)動裝置、行走輪及其支架組成， 所述的電機(jī)減速驅(qū)動裝置采用電氣操作方式控制其行走速度和位移量。
5.如權(quán)利要求1所述的軸向移動機(jī)構(gòu)采用定量進(jìn)給方式，每次行程為一個(gè)板厚，所述 的軸向移動機(jī)構(gòu)采用電動絲桿螺母傳動或液壓油缸傳動。
6.如權(quán)利要求1所述的徑向移動機(jī)構(gòu)，由手動或電機(jī)減速驅(qū)動裝置、支撐桿或撥叉組 成，所述的電機(jī)減速驅(qū)動裝置采用電動絲桿螺母傳動或液壓油缸傳動。
7.如權(quán)利要求1、5、6所述的軸向移動機(jī)構(gòu)、徑向移動機(jī)構(gòu)和裝料支架為單個(gè)或多個(gè)， 采用數(shù)字控制方式，用電氣控制系統(tǒng)顯示和操作，根據(jù)制造工藝設(shè)計(jì)的不同需要對單組或 多組環(huán)形鋼板同時(shí)安裝和焊接。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7所述的組焊方法和裝置，其用途是大型鋼管、壓力容器、 其它圓形的鋼結(jié)構(gòu)制造。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)形鋼板組焊方法及裝置，采用鋼管外緣或外壁作為定位，單組或多組環(huán)形鋼板集中運(yùn)輸、自動供料的方法，實(shí)現(xiàn)快速安裝，其安裝專用裝置采用與鋼管相對運(yùn)動的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)快速定位、預(yù)緊、自動焊接和數(shù)字化集中控制等功能，結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡單，使用方便。
文檔編號B23K37/04GK102120290SQ20101002804
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者彭智祥, 李正江 申請人:彭智祥