專利名稱：氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水下自動焊接設(shè)備，尤其是用于水下，采用局部干法進行焊接時的氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置。
背景技術(shù)：
氣室式局部干法水下焊接具有近似干法水下焊接的焊縫質(zhì)量和相對較高的靈活性和適應(yīng)能力，是一種較先進的水下焊接方法，也是當(dāng)前水下焊接研究的重點方向之一，其適用工作場合是較大范圍的水下區(qū)域焊接作業(yè)。為模擬30m深度范圍內(nèi)水下環(huán)境的平焊作業(yè)，焊接需要在水下焊接試驗艙內(nèi)進行。為了使氣室裝置底部開口焊接區(qū)域適應(yīng)試驗平臺上待焊工件的不同位置和方向，同時保證氣室與待焊工件之間的良好接觸密封，因此設(shè)計一種可以在水平方向上任意調(diào)節(jié)氣室位置，并能夠有效控制氣室與待焊工件之間貼緊程度的適應(yīng)自動化要求的氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置乃當(dāng)務(wù)之急。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)背景技術(shù)所述，本實用新型的目的在于避免上述不足，提供一種針對局部干法水下焊接試驗艙內(nèi)的氣室焊接，結(jié)合氣室水下焊接系統(tǒng)，可以實現(xiàn)氣室式局部干法自動水下焊接，提高了局部干法的焊接質(zhì)量和焊接效率，并通過水下焊接試驗艙周向位置調(diào)整機構(gòu)、徑向位置調(diào)整機構(gòu)、軸向位置調(diào)整機構(gòu)和氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的聯(lián)合協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)氣室排水裝置在平焊方向上的全方位調(diào)整的氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置，主要由水下焊接試驗艙(1)、周向位置調(diào)整機構(gòu)(2)、待焊工件(3)、徑向位置調(diào)整機構(gòu)(4)、氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)、軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6)和氣室排水裝置(7)組成，其中氣室排水裝置(7)的上端與軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6) 的下端螺接，軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6)的上端通過連接板(61)與氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)的從動端 (51)連接，氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)的主動端(52)通過連接板與徑向位置調(diào)整機構(gòu)(4)的運動端 (41)連接成整體，徑向位置調(diào)整機構(gòu)(4)通過其齒條(42)與周向位置調(diào)整機構(gòu)(2)的周向運動件(21)連接，周向運動件(21)與周向位置調(diào)整機構(gòu)(2)的圈式內(nèi)齒固定件(22)相互嚙合，圈式內(nèi)齒固定件(22 )與水下焊接試驗艙(1)的內(nèi)壁固定連接。所述的軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6)的主要運行動作構(gòu)件采用滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)形式。由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有以下優(yōu)點和效果1、本實用新型的周向位置調(diào)整機構(gòu)固定端與水下焊接試驗艙內(nèi)壁固定連接，運動端可以沿固定端的軌跡進行運動，實現(xiàn)裝置的周向運動調(diào)整；2、本實用新型的徑向位置調(diào)整機構(gòu)可采用齒輪齒條或絲杠導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)氣室排水裝置在水下焊接試驗艙直徑方向上的位置調(diào)整；3、本實用新型的氣室旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)氣室排水裝置在可達范圍內(nèi)，圍繞與水下焊接試驗艙中心軸線平行的其自身豎直軸線實現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)；4、本實用新型的軸向位置調(diào)整機構(gòu)采用滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)氣室排水裝置在水下焊接試驗軸線方向上的精確調(diào)整，從而可以精確調(diào)節(jié)氣室排水裝置與待焊工件之間的貼合緊密程度，保證二者之間的良好密封效果；5、本實用新型氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置全部采用電動控制，保證了控制精度和靈活性，整套裝置結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、經(jīng)濟實用，可以針對任意的水下平板待焊位置，在氣室裝置尺寸允許的前提下實現(xiàn)自動焊接。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖。
具體實施方式
由圖1示出，一種氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置，主要由水下焊接試驗艙1、周向位置調(diào)整機構(gòu)2、待焊工件3、徑向位置調(diào)整機構(gòu)4、氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5、軸向位置調(diào)整機構(gòu)6和氣室排水裝置7組成，可以在氣室尺寸允許的可達范圍內(nèi)進行全方位調(diào)整。其中 氣室排水裝置7的上端與軸向位置調(diào)整機構(gòu)6的下端螺接，軸向位置調(diào)整機構(gòu)6的上端通過連接板61與氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5的從動端51連接，氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5的主動端52通過連接板與徑向位置調(diào)整機構(gòu)4的運動端41連接成整體，徑向位置調(diào)整機構(gòu)4通過其齒條42與周向位置調(diào)整機構(gòu)2的周向運動件21連接，周向運動件21與周向位置調(diào)整機構(gòu)2的圈式內(nèi)齒固定件22相互嚙合，圈式內(nèi)齒固定件22與水下焊接試驗艙1的內(nèi)壁固定連接。另知，所述的軸向位置調(diào)整機構(gòu)6的主要運行動作構(gòu)件采用滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)形式，可以精確控制氣室排水裝置底部與待焊工件之間的貼合緊密程度，實現(xiàn)氣室排水裝置的良好排水密封。周向位置調(diào)整機構(gòu)2可以采用內(nèi)齒圈、齒輪結(jié)構(gòu)，也可以采用圓周導(dǎo)軌、滑塊結(jié)構(gòu)；徑向位置調(diào)整機構(gòu)4采用齒輪、齒條嚙合形式；氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5可以通過帶傳動或齒輪傳動實現(xiàn)；為保證氣室排水裝置7與待焊工件3之間的良好貼合密封，需對氣室排水裝置7 的軸向位置進行精確控制，因此軸向位置調(diào)整機構(gòu)6采用滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)。在各零部件準備完畢以后，按照圖1所示的相互位置及相互連接關(guān)系進行安裝連接首先將采購的滾珠絲杠螺母副以及起支撐和導(dǎo)向作用的直接導(dǎo)軌、滑塊，連同加工的滾珠絲杠安裝端板和底板等進行組裝，形成軸向位置調(diào)整機構(gòu)6，隨后將相應(yīng)的軸向位置調(diào)整電機通過傳動帶與之相連。軸向位置調(diào)整機構(gòu)6的下端與氣室排水裝置7通過螺栓進行連接；軸向位置調(diào)整機構(gòu)6的上端與氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5的旋轉(zhuǎn)端通過連接板結(jié)合在一起，旋轉(zhuǎn)端與連接板之間采用止推軸承結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)段的自由轉(zhuǎn)動，氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5的另一端與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)電機相連； 徑向位置調(diào)整機構(gòu)4的齒輪通過齒輪連接板與氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5上端連接，齒條固定在周向位置調(diào)整機構(gòu)2的兩個活動端，通過齒輪電機帶動齒輪沿齒條滾動，實現(xiàn)氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5、 軸向位置調(diào)整機構(gòu)6和氣室排水裝置7整體沿水下焊接試驗艙1的徑向運動；周向位置調(diào)整機構(gòu)2的固定端與水下焊接試驗艙1的內(nèi)壁固定連接，通過周向運動電機帶動周向位置調(diào)整機構(gòu)2的活動端運動，實現(xiàn)整套裝置在水下焊接試驗艙1內(nèi)部的周向旋轉(zhuǎn)運動；通過上述各運動機構(gòu)的協(xié)調(diào)動作，可以實現(xiàn)氣室裝置對其外形尺寸允許的任意可達范圍內(nèi)的區(qū)域進行水下焊接操作。 焊接過程中只有氣室排水裝置的下部和待焊工件沉入水中，因此各運動部件均采用電機驅(qū)動，可以有效控制運動精度，結(jié)合氣室排水裝置內(nèi)部的焊接運動系統(tǒng)及電視系統(tǒng)， 能夠?qū)崿F(xiàn)水下焊接試驗艙內(nèi)部的氣室式局部干法水下自動焊接作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置，主要由水下焊接試驗艙(1 )、周向位置調(diào)整機構(gòu)(2)、待焊工件(3)、徑向位置調(diào)整機構(gòu)(4)、氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)、軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6)和氣室排水裝置(7)組成，其特征在于氣室排水裝置(7)的上端與軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6)的下端螺接，軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6)的上端通過連接板(61)與氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)的從動端(51)連接，氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)的主動端(52)通過連接板與徑向位置調(diào)整機構(gòu)(4)的運動端(41)連接成整體，徑向位置調(diào)整機構(gòu)(4)通過其齒條(42)與周向位置調(diào)整機構(gòu)(2) 的周向運動件(21)連接，周向運動件(21)與周向位置調(diào)整機構(gòu)(2)的圈式內(nèi)齒固定件(22) 相互嚙合，圈式內(nèi)齒固定件(22)與水下焊接試驗艙(1)的內(nèi)壁固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置，其特征在于所述的軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6)的主要運行動作構(gòu)件采用滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)形式。
專利摘要本實用新型是氣室式局部干法水下焊接位置調(diào)整裝置，主要由水下焊接試驗艙(1)，周向位置調(diào)整機構(gòu)(2)，待焊工件(3)，徑向位置調(diào)整機構(gòu)(4)，氣室旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)和軸向位置調(diào)整機構(gòu)(6)組成，該裝置可以實現(xiàn)氣室排水裝置沿水下焊接試驗艙內(nèi)部的周向、軸向、徑向方向的移動以及在任意位置繞垂直于水平面方向上的360°旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。運動部件均采用電機驅(qū)動，可以有效控制運動精度；軸向位置調(diào)整機構(gòu)采用滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)，可以精確控制氣室排水裝置底部與待焊工件之間的貼合緊密程度，實現(xiàn)氣室排水裝置的良好排水密封；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、經(jīng)濟實用，能夠?qū)崿F(xiàn)對氣室排水裝置的全方位調(diào)整，為實現(xiàn)水下焊接試驗艙內(nèi)部的氣室式局部干法水下自動焊接試驗奠定基礎(chǔ)。
文檔編號B23K37/00GK202114421SQ201120186700
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者周燦豐, 朱加雷, 焦向東 申請人:北京石油化工學(xué)院