專利名稱：預(yù)焊機(jī)焊縫錯(cuò)邊控制機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于直縫埋弧焊管制造技術(shù)，特別涉及一種用于在鋼管進(jìn)行合縫、焊接工序中的防錯(cuò)邊裝置。
背景技術(shù)：
隨著石油管線行業(yè)的發(fā)展以及鋼管在建筑行業(yè)需求逐步擴(kuò)大，大直縫制管生產(chǎn)線在我國(guó)蓬勃發(fā)展。制管業(yè)對(duì)制管設(shè)備的要求也愈來(lái)愈高，美國(guó)API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:鋼管壁厚不大于12.7mm，徑向錯(cuò)位不大于1.59mm ;鋼管壁厚大于12.7mm，徑向錯(cuò)位不大于0.125倍壁厚或3.18mm中的較小者。但為提高鋼管質(zhì)量，擴(kuò)大市場(chǎng)占有量，用戶交檢的標(biāo)準(zhǔn)往往高于以上標(biāo)準(zhǔn)，為制管設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、工藝控制提出了更高的要求，厚壁鋼管徑向錯(cuò)位不大于2mm.ο鋼管合縫是沿管坯外圓周徑向布置多組油缸，通過(guò)活塞桿、壓輥梁、輥輪組將油缸的推力傳遞到鋼管外表面形成徑向合縫力，多組輥輪組同時(shí)徑向?qū)﹂_(kāi)口管坯施壓，使管坯開(kāi)口合嚴(yán)并進(jìn)行焊接(如圖1、圖2所示)。開(kāi)口管坯連續(xù)送進(jìn)，經(jīng)過(guò)該區(qū)域使開(kāi)口合嚴(yán)、焊接，完成全長(zhǎng)直焊縫鋼管的預(yù)焊工藝過(guò)程。在鋼管送進(jìn)過(guò)程 中，由板邊加工、鋼板預(yù)彎、壓制成形過(guò)程存在誤差，管坯應(yīng)力分布也不可能均勻；預(yù)焊機(jī)的送管機(jī)構(gòu)也有誤差，多組壓輥梁縱向與鋼管軸線平行度也不相同。鋼管送進(jìn)時(shí)除了需要的軸向勻速運(yùn)動(dòng)外往往發(fā)生旋轉(zhuǎn)，焊接點(diǎn)偏離正上方，很容易出現(xiàn)焊縫錯(cuò)邊(如圖3所示)。原有設(shè)備解決錯(cuò)邊的方法出現(xiàn)如圖3所示錯(cuò)邊后，由于合縫時(shí)徑向壓力較大，若僅對(duì)上壓輥加壓，往往將焊接坡口兩邊同時(shí)壓下，造成鋼管橫截面凹陷呈心形，這是不允許的。在普通設(shè)備中是通過(guò)人工干預(yù)以控制焊縫兩邊趨于平齊，即操作工判斷錯(cuò)邊量超差，通過(guò)點(diǎn)動(dòng)按鈕操作，控制(圖1所示)a、h號(hào)壓輥的徑向伸出量，使低邊適當(dāng)后退、高邊壓下使焊縫兩側(cè)平齊。員工熟練程度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，不適于自動(dòng)化生產(chǎn)。在高端設(shè)備上采用比例控制系統(tǒng)，調(diào)整a、h號(hào)壓輥梁的徑向伸長(zhǎng)量，使焊縫兩邊趨于平齊，但a、h壓輥的施壓點(diǎn)距離錯(cuò)位板邊較遠(yuǎn)，管徑變化時(shí)同樣的錯(cuò)邊量需要壓輥進(jìn)退的量是不相同的，控制程序較大，控制精度較低，效果也不太理想。要嚴(yán)格控制預(yù)焊時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)邊，減小錯(cuò)邊量，采用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)、方式是不可能實(shí)現(xiàn)的，必須改變的思路，采取新的理念，應(yīng)用一套新結(jié)構(gòu)、方法解決這一問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種預(yù)焊機(jī)焊縫錯(cuò)邊控制機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中解決錯(cuò)邊的技術(shù)存在的控制精度低，效果不理想的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種預(yù)焊機(jī)焊縫錯(cuò)邊控制機(jī)構(gòu)，包括壓輥梁，所述壓輥梁為雙層結(jié)構(gòu)，包括上層的固定壓輥梁和下層的擺動(dòng)壓輥梁，兩端通過(guò)鉸軸連接；固定壓輥梁與主油缸活塞桿固定連接，擺動(dòng)壓輥梁下端安裝有輥輪組，擺動(dòng)壓輥梁上設(shè)置有撥叉，撥叉上裝有微調(diào)油缸，在微調(diào)油缸作用下擺動(dòng)壓輥梁與裝在其上的輥輪組可實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)，通過(guò)輥輪組的擺動(dòng)，對(duì)焊縫板邊錯(cuò)邊實(shí)施糾偏；微調(diào)油缸兩端伸出有雙作用活塞桿，擺動(dòng)壓輥梁上方伸出有的兩個(gè)擋板，雙作用活塞桿通過(guò)球面墊和球面消隙螺釘限定在擺動(dòng)壓輥梁上方伸出的兩個(gè)擋板之間，相對(duì)擺動(dòng)壓輥梁不能移動(dòng)。所述固定壓輥梁和擺動(dòng)壓輥梁均為凹槽結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)壓輥梁內(nèi)嵌于固定壓輥梁中。所述鉸軸上設(shè)有緊固螺母。本實(shí)用新型是將預(yù)焊機(jī)上壓輥梁設(shè)計(jì)成雙層結(jié)構(gòu)，上層與活塞桿固定連接，下層安裝輥輪組，兩層梁通過(guò)鉸軸連接。下層梁與上層梁有一定的擺角，擺動(dòng)幅度通過(guò)比例控制閥控制微調(diào)油缸移動(dòng)量控制，使上壓輥始終正對(duì)板邊兩側(cè)施壓，保證焊接點(diǎn)焊縫對(duì)接平整，控制錯(cuò)邊量在允許的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型的有益效果是:不改變上壓輥的壓下量，通過(guò)上壓輥微小旋轉(zhuǎn)，將高邊壓下、低邊放松，使焊縫兩邊趨于平齊，作用點(diǎn)直接作用在錯(cuò)位點(diǎn)附近，與鋼管直徑大小無(wú)關(guān)。

圖1是預(yù)焊機(jī)油缸、壓輥梁布置方位圖；圖2是理想的板邊接縫狀態(tài)；圖3是實(shí)際焊接經(jīng)常遇到的板邊錯(cuò)位現(xiàn)象；圖4是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中的A- A向剖面視圖。圖中:1一液壓油缸、2—主油缸活塞桿、3—壓棍梁、4一棍輪組、5—工件、6—擺動(dòng)壓棍梁、7—固定壓棍梁、8—鉸軸、9一緊固螺母、10—撥叉、11一微調(diào)油缸、12一雙作用活塞桿、13—球面消隙螺釘、14 一鎖緊螺母、15—球面墊、16—擋板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖4、5所示，一種預(yù)焊機(jī)焊縫錯(cuò)邊控制機(jī)構(gòu)，壓輥梁為雙層結(jié)構(gòu)，包括上層的固定壓輥梁6和下層的擺動(dòng)壓輥梁7，擺動(dòng)壓輥梁6和固定壓輥梁7均為凹槽結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)壓輥梁7內(nèi)嵌于固定壓輥梁6中，兩端通過(guò)鉸軸8連接；固定壓輥梁6與主油缸活塞桿2固定連接，擺動(dòng)壓輥梁7下端安裝有輥輪組4 ;擺動(dòng)壓輥梁7上設(shè)有撥叉10，撥叉10上安裝有微調(diào)油缸11，微調(diào)油缸11的雙作用活塞桿12被限定在球面墊15、球面消隙螺釘13之間，雙作用活塞桿12相對(duì)固定上壓輥梁7不能移動(dòng)，在微調(diào)油缸11的雙作用下，擺動(dòng)壓輥梁7和固定在其上的輥輪組4實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)。通過(guò)輥輪組4的擺動(dòng)，對(duì)焊縫板邊錯(cuò)邊實(shí)施糾偏。上層的固定壓輥梁6和下層的擺動(dòng)壓輥梁7有一定的擺角，擺動(dòng)幅度通過(guò)比例控制閥控制微調(diào)油缸移動(dòng)量控制，使輥輪組4始終正對(duì)板邊兩側(cè)施壓，保證焊接點(diǎn)焊縫對(duì)接平整，控制錯(cuò)邊量在允許的范圍內(nèi)。預(yù)焊機(jī)進(jìn)行合縫、焊接時(shí)，將管坯開(kāi)口旋轉(zhuǎn)在正上方，即“12點(diǎn)”位置，合縫區(qū)域管坯開(kāi)口在油缸徑向力作用下合嚴(yán)，上輥梁出口側(cè)設(shè)有焊接設(shè)備，及時(shí)將合嚴(yán)的管坯連續(xù)焊接，實(shí)現(xiàn)鋼管預(yù)焊接工藝。由于管坯旋轉(zhuǎn)、尺寸誤差等因素的存在，管坯在送進(jìn)中焊縫會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)邊。當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到錯(cuò)邊量達(dá)到設(shè)定值，控制系統(tǒng)發(fā)送命令，液壓比例控制系統(tǒng)控制微調(diào)油缸活塞兩側(cè)進(jìn)出油的方向和流量，使微調(diào)油缸移動(dòng)。在該機(jī)構(gòu)中，油缸的缸體被固連在擺動(dòng)壓輥梁7上，雙作用活塞桿12被限定在球面墊15、球面消隙螺釘13之間，雙作用活塞桿12相對(duì)固定上壓輥梁6不能移動(dòng)，當(dāng)微調(diào)油缸活塞一側(cè)進(jìn)油、另一側(cè)出油，油缸缸體相對(duì)活塞移動(dòng)，油缸的缸體被固定連在撥叉10上，帶動(dòng)擺動(dòng)壓輥梁6以鉸軸8為中心旋轉(zhuǎn)。通過(guò)精確控制油量來(lái)控制擺動(dòng)壓輥梁7的擺動(dòng)幅度，將錯(cuò)邊量壓平實(shí)現(xiàn)同步糾偏，通過(guò)比例控制閥使擺動(dòng)壓輥梁7保持穩(wěn)定平衡狀態(tài)。本實(shí)用新型不改變上壓輥的壓下量，通過(guò)上壓輥微小旋轉(zhuǎn)，將高邊壓下、低邊放松，使焊縫兩邊趨于平齊。作用點(diǎn)直接作用在錯(cuò)位點(diǎn)附近，與鋼管直徑大小無(wú)關(guān)。雙層壓輥梁均為凹槽結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)壓輥梁7內(nèi)嵌于固定壓輥梁6中，兩端通過(guò)鉸軸8連接，所占空間尺寸小。油缸為雙作用活塞油缸，活塞桿兩端為球面，與球面墊和球面消隙螺釘接合，油缸體擺動(dòng)后活塞桿兩端與球面墊和球面消隙螺釘間的間隙不發(fā)生改變，保證了擺動(dòng)壓輥梁的可靠和穩(wěn)定性能。
權(quán)利要求1.一種預(yù)焊機(jī)焊縫錯(cuò)邊控制機(jī)構(gòu)，包括壓輥梁，其特征在于:所述壓輥梁為雙層結(jié)構(gòu)，包括上層的固定壓輥梁(6)和下層的擺動(dòng)壓輥梁(7)，兩端通過(guò)鉸軸(8)連接；固定壓輥梁(6)與主油缸活塞桿(2)固定連接，擺動(dòng)壓輥梁(7)下端安裝有輥輪組(4)，擺動(dòng)壓輥梁(7)上設(shè)置有撥叉(10)，撥叉(10)上裝有微調(diào)油缸(11)，在微調(diào)油缸(11)作用下擺動(dòng)壓輥梁(7)與裝在其上的輥輪組(4)可實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)，通過(guò)輥輪組(4)的擺動(dòng)，對(duì)焊縫板邊錯(cuò)邊實(shí)施糾偏；微調(diào)油缸(11)兩端伸出有雙作用活塞桿(12)，擺動(dòng)壓輥梁(7)上方伸出有的兩個(gè)擋板(16)，雙作用活塞桿(12)通過(guò)球面墊(15)和球面消隙螺釘(13)限定在擺動(dòng)壓輥梁(7)上方伸出的兩個(gè)擋板(16 )之間，相對(duì)擺動(dòng)壓輥梁(7 )不能移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)焊機(jī)焊縫錯(cuò)邊控制機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述固定壓輥梁(6)和擺動(dòng)壓輥梁(7)均為凹槽結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)壓輥梁(7)內(nèi)嵌于固定壓輥梁(6)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的預(yù)焊機(jī)焊縫錯(cuò)邊控制機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述鉸軸(8)上設(shè)有緊固螺母(9)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種預(yù)焊機(jī)焊縫錯(cuò)邊控制機(jī)構(gòu)，包括壓輥梁，所述壓輥梁為雙層結(jié)構(gòu)，包括上層的固定壓輥梁和下層的擺動(dòng)壓輥梁，兩端通過(guò)鉸軸連接；固定壓輥梁與主油缸活塞桿固定連接，擺動(dòng)壓輥梁下端安裝有輥輪組，擺動(dòng)壓輥梁上設(shè)置有撥叉，撥叉上裝有微調(diào)油缸，在微調(diào)油缸作用下擺動(dòng)壓輥梁與裝在其上的輥輪組可實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)，通過(guò)輥輪組的擺動(dòng)，對(duì)焊縫板邊錯(cuò)邊實(shí)施糾偏；微調(diào)油缸兩端伸出有雙作用活塞桿，擺動(dòng)壓輥梁上方伸出有的兩個(gè)擋板，雙作用活塞桿通過(guò)球面墊和球面消隙螺釘限定在擺動(dòng)壓輥梁上方伸出的兩個(gè)擋板之間，相對(duì)擺動(dòng)壓輥梁不能移動(dòng)。本實(shí)用新型不改變上壓輥的壓下量，通過(guò)上壓輥微小旋轉(zhuǎn)，將高邊壓下、低邊放松，使焊縫兩邊趨于平齊。
文檔編號(hào)B23K37/053GK203062185SQ20122069153
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者杜海波, 張鵬程, 李焱, 張得剛, 傅強(qiáng) 申請(qǐng)人:天水鍛壓機(jī)床(集團(tuán))有限公司, 安徽鴻路鋼結(jié)構(gòu)(集團(tuán))股份有限公司