專利名稱：導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置的制作方法
技術領域：
導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置技術領域[0001]本實用新型涉及焊接技術領域，特別涉及一種導管架制管車間自動焊接用焊槍， 是一種自動焊焊槍的轉擺裝置。
背景技術：
[0002]海洋油氣資源開發(fā)的發(fā)展，推進了平臺建造數(shù)量的迅速增加。目前，我國每年建造的各類平臺近50余座。由于平臺本身規(guī)模的大型化，作為平臺安裝的主要構筑物導管架也越來越趨于大型化。我國建造的最大的導管架，其高度已達200多米，重量達25000多噸。[0003]導管架的大型化，一方面導致結構部件的大型化，如制作導管架的鋼管，壁厚增加，直徑加大(目前，管徑大多在IOOOmm以上，壁厚大多在30mm以上)；另一方面提高鋼材的強度級別，采用高強度的低合金鋼。這些在一定程度都增加了焊接的難度，在大幅度增加焊接工作量的同時，提高了焊接接頭的質量要求。采用的手工電弧焊越來越難以適應海洋石油開發(fā)快速增長的發(fā)展需求。[0004]為了適應導管架預制建造過程中焊縫形式多樣化、焊接工藝規(guī)范化等多方面的需求。焊槍擺動裝置是氣保護自動焊接設備的重要組成部分，可用于小坡口、窄焊縫及厚鋼板深焊縫的焊接作業(yè)，有效保證焊接過程中的熔深和熔透性。實際焊接作業(yè)中，焊槍擺動裝置不僅可保證焊縫表面成形的勻稱美觀，而且可有效保證焊接質量、提高工效。[0005]目前，國內焊槍擺動裝置的開發(fā)和應用剛剛起步，國外也僅有少數(shù)此類定型產品， 且其焊槍擺動裝置往往只能做往復直線擺動?？傮w看來，國內外焊槍擺動裝置普遍存在功能單一、專機專用的技術缺陷，遠不能滿足焊接生產實際的需要，從而大大限制了氣保護自動焊設備在海洋工程領域應用范圍的拓展。[0006]在海洋鋼結構焊接中，有相當一部分焊縫是立縫和角縫。在立縫的氣電焊中，多采用單面焊雙面一次強迫成形。對于海洋船用厚鋼板深焊縫，為了保證焊縫的熔透性，焊槍必須做組合式擺動，即焊槍裝卡到擺動裝置上，在隨焊接小車自下而上運動的同時，不僅要沿著焊縫深度方向做直線擺動，而且要在焊縫寬度方向上作擺動。在角縫的氣電焊中，大多采用多層多焊道，要求焊槍在跟隨小車沿角縫長度方向運動的同時，還要做角擺動，即焊槍已擺動裝置上某一點為轉動中心(該轉動中心通過機構調整應位于角焊縫的角平分線上)， 相對于角焊縫以一定的擺角作反復的角度擺動。對于這些立縫和角縫的焊接，僅靠一種擺動形式的焊槍擺動裝置是很難完成的。實用新型內容[0007]本實用新型的目的是提供一種導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置，實現(xiàn)焊槍沿海洋結構管道軸線懸臂桿的往復運動、焊槍的干伸長控制運動、槍頭與焊縫的角度控制以及焊槍多功能擺動的功能。[0008]本實用新型采用的技術方案是導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置，主要由提升裝置、擺動電機、齒輪、齒條、焊絲干伸長電機、自動焊槍、齒條支撐板、旋轉架、支撐板、連接板、線性模組、焊槍夾持機構、轉軸和軸承座組成，在支撐板的上部固定有旋轉架，在旋轉架的上部垂直固定有提升裝置，提升裝置通過提升電機驅動，實現(xiàn)轉擺機構的提升與下降，自動焊槍直線擺動。旋轉架用來調節(jié)自動焊槍與管道中心線的角度，實現(xiàn)焊槍的角擺動。使得自動焊設備在焊接過程中焊槍始終能夠對準自動焊坡口焊縫，適應焊縫形式多樣化的技術需求。其特征在于在旋轉架的上部固定有擺動電機和減速箱，減速箱的輸出端連接有齒輪。[0009]在支撐板的下部固定有軸承座，軸承座中心孔內有轉軸，轉軸與軸承座之間有銅套，轉軸的一端通過螺母固定在軸承座內；轉軸的另一端有徑向凸起圓柱體，徑向凸起圓柱體上有軸向螺孔，通過內六角圓柱頭螺栓將三角形的齒條支撐板固定在轉軸的端部，轉軸與齒條支撐板的一個側面垂直；在齒條支撐板的另一端面上固定有圓弧形齒條，圓弧形齒條與齒輪嚙合。[0010]在齒條支撐板的另一側面通過螺釘固定有長方體形連接板；連接板與齒條支撐板平行相對；在連接板的另一側面固定有長方形線性模組，在線性模組的端部固定有一個焊絲干伸長電機，在線性模組側面的滑塊上有一個焊槍夾持機構；在焊槍夾持機構的側面固定有自動焊槍，自動焊槍與焊槍夾持機構平行；焊槍夾持機構與線性模組平行。通過焊絲干伸長電機的驅動實現(xiàn)焊槍的干伸長控制運動。通過擺動電機來驅動齒輪轉動，通過齒輪與齒條的嚙合傳動，使得與齒條固定的齒條支撐板繞轉軸旋轉，實現(xiàn)線性模組與自動焊槍的擺動。此外，該裝置與傳統(tǒng)焊槍轉擺裝置相比，增加的齒輪傳動機構，加大減速比，有效解決過載問題。[0011]為了調節(jié)自動焊槍的角度，在線性模組內有焊槍轉套和焊槍轉軸，焊槍轉軸與線性模組中的滑塊連接，焊槍轉套與焊槍轉軸相對連接?？梢愿淖兒附訒r自動焊槍的起始位置。此外，焊槍轉套通過螺栓固定在焊槍夾持機構上，以便將自動焊槍與線性模組相連，實現(xiàn)線性模組對自動焊槍干伸長的調節(jié)。[0012]本實用新型的有益效果本實用新型導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置，在焊接過程中，通過往復直線擺動與角擺動的復合擺動形式，可保證焊槍始終能夠對準自動焊坡口焊縫，適應焊縫形式多樣化的技術需求。實現(xiàn)自動焊設備沿管道軸線懸臂桿的往復運動、焊槍的干伸長控制運動、槍頭與焊縫的角度控制以及焊槍多功能擺動的要求。增加的齒輪傳動機構，加大減速比，能夠有效地解決過載問題。解決傳統(tǒng)自動焊設備中焊槍擺動顫抖的問題，保證自動焊用焊槍工作時更加安全、穩(wěn)定、可靠。能滿足制管車間自動焊設備結構緊湊、性能穩(wěn)定可靠的要求。能夠較好的實現(xiàn)焊槍沿海洋結構管道軸線懸臂桿的往復運動、焊槍的干伸長控制運動、槍頭與焊縫的角度控制以及焊槍多功能擺動的功能。


[0013]圖1是本實用新型導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置的軸側結構示意圖。[0014]圖2是本實用新型導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置局部剖面示意圖。[0015]圖中，1-提升裝置，2-擺動電機，3-齒輪，4-齒條，5-焊絲干伸長電機，6-自動焊槍，7-齒條支撐板，8-旋轉架，9-支撐板，10-連接板，11-線性模組，12-焊槍夾持機構， 13-焊槍轉套，14-焊槍轉軸，15-轉軸，16-軸承座，17-銅套。
具體實施方式
[0016]實施例1 以一個導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置為例，對本實用新型作進一步詳細說明。[0017]參閱圖1。本實用新型導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置，主要由提升裝置 1、擺動電機2、齒輪3、齒條4、焊絲干伸長電機5、自動焊槍6、齒條支撐板7、旋轉架8、支撐板9、連接板10、線性模組11、焊槍夾持機構12、轉軸15和軸承座16組成。[0018]在支撐板9的上部固定有一個旋轉架8，在旋轉架8的上部垂直固定有一個提升裝置1，提升裝置1通過提升電機驅動。在旋轉架8的上部固定有擺動電機2和減速箱，減速箱的輸出端連接有齒輪3。[0019]參閱圖2。在支撐板9的下部固定有軸承座16，軸承座16中心孔內有轉軸15，轉軸15與軸承座16之間有銅套17，轉軸15的一端通過螺母固定在軸承座16內。轉軸15的另一端有徑向凸起圓柱體，徑向凸起圓柱體上有軸向螺孔，通過內六角圓柱頭螺栓將三角形的齒條支撐板7固定在轉軸15的端部，轉軸15與齒條支撐板7的一個側面垂直。在齒條支撐板7的另一端面上固定有圓弧形齒條4，圓弧形齒條4與齒輪3嚙合。[0020]參閱圖1。在齒條支撐板7的另一側面通過螺釘固定有長方體形連接板10 ；連接板10與齒條支撐板7平行相對。在連接板10的另一側面固定有一個長方形線性模組11。 線性模組11為現(xiàn)有部件。在線性模組11的端部固定有一個焊絲干伸長電機5，在線性模組 11側面的滑塊上有一個焊槍夾持機構12。在焊槍夾持機構12的側面焊接固定有自動焊槍 6，自動焊槍6與焊槍夾持機構12平行。焊槍夾持機構12與線性模組11平行。[0021]參閱圖2。在線性模組11內有焊槍轉套13和焊槍轉軸14，焊槍轉軸14與線性模組11中的滑塊連接，焊槍轉套13與焊槍轉軸14相對連接。焊槍轉套13通過螺栓固定在焊槍夾持機構12上。[0022]提升裝置1、擺動電機2、焊絲干伸長電機5、自動焊槍6、旋轉架8、支撐板9、線性模組11、焊槍夾持機構12、焊槍轉套13、焊槍轉軸14、轉軸15為原有技術。
權利要求1.一種導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置，主要由提升裝置(1)、擺動電機O)、 齒輪(3)、齒條G)、焊絲干伸長電機(5)、自動焊槍(6)、齒條支撐板(7)、旋轉架(8)、支撐板(9)、連接板(10)、線性模組(11)、焊槍夾持機構(12)、轉軸(15)和軸承座(16)組成， 在支撐板(9)的上部固定有旋轉架(8)，在旋轉架(8)的上部垂直固定有提升裝置(1)，其特征在于在旋轉架(8)的上部固定有擺動電機( 和減速箱，減速箱的輸出端連接有齒輪(3)；在支撐板(9)的下部固定有軸承座(16)，軸承座(16)中心孔內有轉軸(15)，轉軸 (15)與軸承座(16)之間有銅套(17)，轉軸(1 的一端通過螺母固定在軸承座(16)內；轉軸(1 的另一端有徑向凸起圓柱體，徑向凸起圓柱體上有軸向螺孔，通過內六角圓柱頭螺栓將三角形的齒條支撐板(7)固定在轉軸(1 的端部，轉軸(1 與齒條支撐板(7)的一個側面垂直；在齒條支撐板(7)的另一端面上固定有圓弧形齒條G)，圓弧形齒條(4)與齒輪⑶嚙合；在齒條支撐板(7)的另一側面通過螺釘固定有長方體形連接板(10)；連接板(10)與齒條支撐板(7)平行相對；在連接板(10)的另一側面固定有長方形線性模組(11)，在線性模組(11)的端部固定有一個焊絲干伸長電機(5)，在線性模組(11)側面的滑塊上有一個焊槍夾持機構(1 ；在焊槍夾持機構(1 的側面固定有自動焊槍(6)，自動焊槍(6)與焊槍夾持機構(12)平行；焊槍夾持機構(12)與線性模組(11)平行。
2.根據(jù)權利要求1所述的導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置，其特征是在線性模組(11)內有焊槍轉套(1 和焊槍轉軸(14)，焊槍轉軸(14)與線性模組(11)中的滑塊連接，焊槍轉套(1 與焊槍轉軸(14)相對連接；焊槍轉套(1 通過螺栓固定在焊槍夾持機構(12)上。
專利摘要導管架制管車間自動焊用焊槍轉擺裝置，應用于導管架制管自動焊接槍。在支撐板的上部固定有旋轉架和提升裝置。在旋轉架的上部固定有擺動電機、減速箱和齒輪。在支撐板的下部固定有軸承座，軸承座中心孔內有轉軸；轉軸的另一端固定在轉軸的端部；在齒條支撐板的另一端面上固定有圓弧形齒條，圓弧形齒條與齒輪嚙合。在齒條支撐板的另一側面固定有連接板；在連接板的另一側面固定有長方形線性模組和焊絲干伸長電機；在焊槍夾持機構的側面固定有自動焊槍。效果是實現(xiàn)自動焊設備沿管道軸線懸臂桿的往復運動、焊槍的干伸長控制運動、槍頭與焊縫的角度控制以及焊槍擺動功能，保證自動焊用焊槍工作時更加安全、穩(wěn)定、可靠。
文檔編號B23K9/32GK202240101SQ20112016035
公開日2012年5月30日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權日2011年5月19日
發(fā)明者劉明珠, 唐德渝, 張建護, 李春潤, 王克寬, 胡艷華, 龍斌 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團工程技術研究院, 中國石油集團海洋工程有限公司