專利名稱：全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及擺動機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種用于海洋油氣管線鋪設(shè)作業(yè)中的全位置 自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)。屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，全自動外焊(GMAW)單面焊雙面成形技術(shù)已經(jīng)成為國際上管線施工焊接中 的主流工藝。具有單面焊雙面成型根焊能力的管道全位置雙炬自動外焊機(jī)不僅能解決根 焊，還可完成根焊、熱焊、填充、蓋面等工序，兩個焊炬同時進(jìn)行雙層疊焊或排焊，可大幅度 提高焊接效率。在實際的焊接施工中，由于管子周長存在誤差，以及對口時不能完全將管口校正 為圓形，所以，需要在焊接中不斷地調(diào)整焊炬的干伸長度和左右位置；同時，由于焊道較寬， 焊炬需頻繁擺動才能保證焊縫的熔寬。另外，管道全位置自動焊接雙炬焊機(jī)在焊接寬坡口 時可以直接采用排焊工藝，在起弧時也需要靠位置調(diào)整機(jī)構(gòu)確定兩把焊炬的起弧點。美國CRC-Evans公司的P600型管道全位置雙炬自動焊機(jī)，其橫向擺動機(jī)構(gòu)采用兩 個單獨的“絲杠螺母傳動副”實現(xiàn)兩把焊炬的橫向直線擺動(即使用兩個擺動電機(jī))，并 采用兩個單獨的控制單元分別進(jìn)行控制，可以對兩把焊炬分別進(jìn)行調(diào)整。具體實施過程中 可以采用三水平軸方案和兩水平軸方案；三水平軸方案是指往復(fù)擺動電機(jī)通過聯(lián)軸器帶 動絲杠旋轉(zhuǎn)，螺母作往復(fù)直線運動，通過將上圓柱導(dǎo)桿與螺母固聯(lián)后外伸，實現(xiàn)整個焊槍托 架的往復(fù)直線運動，下圓柱導(dǎo)桿僅起輔助支撐作用。兩水平軸方案是指往復(fù)擺動電機(jī)通過 聯(lián)軸器+空心轉(zhuǎn)動軸套帶動螺母旋轉(zhuǎn)，絲杠在兩個直線軸承的支撐下作往復(fù)直線運動，固 定的直線軸承與空心轉(zhuǎn)動軸套之間采用滾針軸承實現(xiàn)動聯(lián)結(jié)，下圓柱導(dǎo)桿僅起輔助支撐作 用。無論是三軸方案，還是兩軸方案，“絲杠螺母傳動副”固有性質(zhì)使得傳動效率較低，同時， 往復(fù)擺動電機(jī)的后端同軸順應(yīng)布置方式使得整個焊機(jī)的重量和體積相對龐大，不便于現(xiàn)場 施工操作。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有焊機(jī)橫向擺動機(jī)構(gòu)存在的上述缺點，而提供 一種全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，其可以使兩個焊炬的往復(fù)直線擺動僅采用 一個交流伺服電機(jī)來驅(qū)動，而兩個焊炬的橫向擺動幅度完全一樣，大大減輕了整個焊機(jī)的 重量，便于控制；結(jié)構(gòu)簡單，組裝加工容易，操作維護(hù)方便。本實用新型的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的—種全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，包括一驅(qū)動電機(jī)，其特征在于該 驅(qū)動電機(jī)安裝在安裝座上；驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與一齒輪軸連接，該齒輪軸兩端各安裝有一 軸承，其中，一端軸承安裝在電機(jī)端蓋內(nèi)，另一端的軸承安裝在齒輪軸防塵蓋內(nèi)，該防塵蓋 安裝在安裝座上；齒輪軸的齒與一直線齒條嚙合，該直線齒條的一端與前滑動塊固定聯(lián)接， 另一端固聯(lián)在焊炬安裝絕緣板上。[0008]所述直線齒條的兩側(cè)各設(shè)置有一導(dǎo)桿，導(dǎo)桿的一端與前滑動塊固定聯(lián)接，另一端 固聯(lián)在焊炬安裝絕緣板上。所述安裝座為方形，安裝座的上部安裝一限位開關(guān)，安裝座固定在焊機(jī)的安裝底 板上。所述安裝座的下方安裝一電纜保護(hù)罩，電纜保護(hù)罩固定在安裝桿上。所述電纜保護(hù)罩為L形。 所述前滑動塊上固定安裝一限位螺釘。本實用新型的有益效果是1、兩個焊炬的往復(fù)直線擺動僅采用一個交流伺服電機(jī)來驅(qū)動，兩個焊炬的橫向擺 動幅度完全一樣，這樣簡化不僅減輕了焊接小車的絕對重量，而且便于控制系統(tǒng)的實現(xiàn)。2、兩個焊炬的橫向擺動機(jī)構(gòu)采用“伺服電機(jī)一齒輪一直線齒條”的傳動方式，相對 于“伺服電機(jī)一螺母一絲杠”等傳動方式，結(jié)構(gòu)非常緊湊，進(jìn)而大大減輕了整個焊機(jī)的重量。3、整個橫向擺動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，組裝加工容易，操作維護(hù)方便。4、整個橫向擺動機(jī)構(gòu)的外圍包裹有一個相對獨立的橫向箱體，在容納控制電路板 的同時起到防水防塵的作用。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖2為圖1中的A-A斷面示意圖。圖3為圖1中的B向示意圖。圖4為圖1中的C向示意圖。圖中主要標(biāo)號說明1驅(qū)動電機(jī)、2安裝座、3導(dǎo)桿、4直線齒條、5絕緣板、6電纜保護(hù)罩、7前滑動塊、8 輸出軸、9電機(jī)端蓋、10彈性擋圈、11彈性擋圈、12軸承、13防塵蓋、14齒輪軸、15安裝桿、16 螺釘、17限位開關(guān)。
具體實施方式
如圖1-圖4所示，本實用新型包括驅(qū)動電機(jī)1、方形安裝座2、導(dǎo)桿3、直線齒條 4、電纜保護(hù)罩6、前滑動塊7、軸承12、齒輪軸防塵蓋13、齒輪軸14、電纜保護(hù)罩及安裝桿15 等。電機(jī)端蓋9與方形安裝座2采用螺釘聯(lián)接方式固定為一體，驅(qū)動電機(jī)1的輸出軸8與 齒輪軸14采用鍵方式進(jìn)行連接。齒輪軸14兩端各采用一個軸承12進(jìn)行支撐，位于驅(qū)動電 機(jī)1的輸出軸8 —側(cè)的軸承12安裝在電機(jī)端蓋9內(nèi)，另一側(cè)的軸承12位于齒輪軸防塵蓋 13內(nèi)，防塵蓋13安裝在方形安裝座2上。齒輪軸14的齒與一直線齒條4嚙合，直線齒條4和導(dǎo)桿3的一端通過螺釘與前滑 動塊7固定聯(lián)接，直線齒條4和導(dǎo)桿3的另一端與焊炬安裝絕緣板5采用螺釘聯(lián)接方式固 定聯(lián)接。兩個焊炬安裝在同一個焊炬安裝絕緣板5上，隨直線齒條的運動一起擺動。由于 整個橫向擺動機(jī)構(gòu)同時以懸臂梁的形式承受被往復(fù)驅(qū)動部分的重量，為了增加整個被往復(fù) 驅(qū)動部分相對于焊機(jī)主體部分的剛度，提高焊炬工作過程中的成形填充精度，在直線齒條4 的兩側(cè)各對稱布置了一根導(dǎo)桿3，導(dǎo)桿3隨同直線齒條4往復(fù)移動，方形安裝座2采用螺釘固定在焊機(jī)的安裝底板上。齒輪軸防塵蓋13通過內(nèi)六角螺釘被固定安裝在方形安裝座2上，位于齒輪軸防塵蓋13內(nèi)的軸承12用彈性擋圈進(jìn)行軸向定位。長內(nèi)六角螺釘16固定安裝在前滑動塊7上， 隨同前滑動塊7 —起做往復(fù)直線移動，當(dāng)其與固定在方形安裝座2上部的限位開關(guān)17接觸 后，發(fā)出限位信號，從而起到限位作用。該限位開關(guān)17安裝在安裝底板上。安裝座2的下方安裝一電纜保護(hù)罩6，電纜保護(hù)罩6為L形固定在安裝桿15上。 電纜保護(hù)罩6通過電纜保護(hù)罩安裝桿15松散導(dǎo)向定位，對驅(qū)動電機(jī)1以及行程開關(guān)等元器 件的電纜起承托作用。本實用新型的工作原理接通電源驅(qū)動電機(jī)1工作，驅(qū)動電機(jī)1通過輸出軸8將動 力傳遞給齒輪軸14，齒輪軸14將動力傳遞給位于中間部位與之嚙合的直線齒條4，直線齒 條4帶動導(dǎo)桿3、前滑動塊7、焊炬安裝絕緣板5等做往復(fù)直線運動，從而實現(xiàn)焊炬的橫向直 線運動，其間的限位由長內(nèi)六角螺釘16與限位器實現(xiàn)，擺動的快慢、幅度均由伺服電機(jī)來 控制。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上 的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與 修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，包括一驅(qū)動電機(jī)，其特征在于該驅(qū)動電機(jī)安裝在安裝座上；驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與一齒輪軸連接，該齒輪軸兩端各安裝有一軸承，其中，一端軸承安裝在電機(jī)端蓋內(nèi)，另一端的軸承安裝在齒輪軸防塵蓋內(nèi)，該防塵蓋安裝在安裝座上；齒輪軸的齒與一直線齒條嚙合，該直線齒條的一端與前滑動塊固定聯(lián)接，另一端固聯(lián)在焊炬安裝絕緣板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，其特征在于所 述直線齒條的兩側(cè)各設(shè)置有一導(dǎo)桿，導(dǎo)桿的一端與前滑動塊固定聯(lián)接，另一端固聯(lián)在焊炬 安裝絕緣板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，其特征在于所 述安裝座為方形，安裝座的上部安裝一限位開關(guān)，安裝座固定在焊機(jī)的安裝底板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，其特征在于 所述安裝座的下方安裝一電纜保護(hù)罩，電纜保護(hù)罩固定在安裝桿上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，其特征在于所 述電纜保護(hù)罩為L形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，其特征在于所 述前滑動塊上固定安裝一限位螺釘。
專利摘要一種全位置自動焊接雙炬焊機(jī)的橫向擺動機(jī)構(gòu)，包括一驅(qū)動電機(jī)，該驅(qū)動電機(jī)安裝在安裝座上；驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與一齒輪軸連接，該齒輪軸兩端各安裝有一軸承，其中，一端軸承安裝在電機(jī)端蓋內(nèi)，另一端的軸承安裝在齒輪軸防塵蓋內(nèi)，該防塵蓋安裝在方形安裝座上；齒輪軸的齒與一直線齒條嚙合，該直線齒條的一端與前滑動塊固定聯(lián)接，另一端固聯(lián)在焊炬安裝絕緣板上。本實用新型可以使兩個焊炬的往復(fù)直線擺動僅采用一個交流伺服電機(jī)來驅(qū)動，而兩個焊炬的橫向擺動幅度完全一樣，大大減輕了整個焊機(jī)的重量，便于控制；結(jié)構(gòu)簡單，組裝加工容易，操作維護(hù)方便。
文檔編號B23K5/22GK201609800SQ20102004684
公開日2010年10月20日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者丁文斌, 周燦豐, 姬宜朋, 徐祥娟, 曹軍, 焦向東, 王麗, 陳家慶 申請人:中國海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司;北京石油化工學(xué)院