本發(fā)明涉及水滴型風塔環(huán)縫焊接制造，具體為水滴型風塔環(huán)縫焊接制造工裝及工藝。

背景技術：

1、風機塔架一般由3~5塔段組成，每段由多個筒節(jié)及兩端頭法蘭焊接而成，其主要焊縫包括縱縫（lw）、環(huán)縫（cw），風塔塔架由每節(jié)筒節(jié)長度2~4米，直徑大約4~8米的鋼管，組裝焊接成塔段，在塔段的兩個端部焊接法蘭，再由焊接好的塔段，用螺栓將通過法蘭連接成塔架，現有的風機塔架焊接步驟如下：1.環(huán)縫焊接：1.1按wps中焊材的烘焙要求進行焊材烘焙及領用；1.2確認坡口角度、裝配間隙等滿足wps要求，對于可能影響焊接質量的缺陷必須在焊接前處理好；1.3焊接環(huán)境溫度應不低于0℃，低于0℃應在施焊處100mm范圍內加熱至15℃以上，現對濕度應不大于90%，否則采用火焰加熱進行去濕處理，去濕時，必須等水汽干了才可焊接；厚板焊接按焊接工藝規(guī)定進行預熱；1.4接地線不可以隨意搭接，必須牢固固定，接地線表皮出現破損時不可以使用；使用碳刷接地時，需預先打磨碳刷，增加接觸面，避免線接觸焊接時，需巡查關照碳刷的余量，防止碳刷低于定位管焊接；1.5環(huán)縫的焊接采用機械化埋弧焊的焊接方法。組對好的筒節(jié)置于滾輪架上，隨滾輪架轉動，埋弧焊槍固定位置不動。焊接時隨著，滾輪架的轉動完成整條焊縫；焊接時，先焊接筒體外側非打底側焊縫；在焊接內側焊縫前，打底焊縫需采用手工碳弧氣刨的方法進行清除。打底焊清除后，用砂輪機打磨碳刨后的坡口，清除碳渣、氧化皮，打磨光亮，并修磨坡口呈易于焊接的u型后，采用埋弧焊的方法進行焊接。1.6對于多層焊的焊縫，每層起弧處應錯開≥200mm，多道焊的焊縫，焊道之間的搭接應圓滑過渡。

2、水滴型風塔與傳統(tǒng)風塔塔段相比較最大的不同是其截面不是標準的圓形，塔段主要由3段圓弧組成的水滴型。而傳統(tǒng)風塔的橫截面為圓形，水滴風塔的環(huán)縫焊接，是該風塔制作的難點。傳統(tǒng)風塔的環(huán)縫焊接方法無法用于水滴風塔，水滴風塔環(huán)縫焊接行業(yè)中采取手工焊的方法，焊接效率低下，同時焊接一次焊接合格率也較低。傳統(tǒng)的方法焊接風塔環(huán)縫，采用高效率機械化的埋弧焊的方法，原因是是工氣保焊效率低，焊接質量也無法保證。工藝路線是將塔節(jié)與塔節(jié)、塔節(jié)與法蘭組對成塔段后，將組對好的塔段置于滾輪架上，機械埋弧焊焊槍放置于環(huán)縫待焊接部位。焊接時，塔段隨滾輪架旋轉，焊槍位置不動，滾輪架旋轉一周，完成一道焊縫的焊接，多道焊接，只需要滾輪架旋轉相應的圈數。而水滴型風塔，截面為水滴型，不是規(guī)則的形狀，無法按傳統(tǒng)方法進行機械化埋弧焊的焊接。

3、水滴型風塔按照傳統(tǒng)方法焊接時有如下缺點：水滴型風塔截面為三段圓弧形狀，放在滾輪架上旋轉，當旋轉到小圓弧側或大圓弧的交點處，由于滾輪架與塔段沒有足夠的接觸面，塔段會脫離滾輪架，造成質量或安全事故；塔段在滾輪架上旋轉，焊槍不動，水滴截面旋轉過程中，與焊槍的距離不斷發(fā)生變化，變化幅度為2~4米，無法實現焊接；塔段在滾輪架上旋轉，焊槍不動，水滴曲線的曲率變化，切線也發(fā)生變化，與焊槍的相對角度發(fā)生變化，無法實現焊接。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供水滴型風塔環(huán)縫焊接制造工裝及工藝，本發(fā)明公開的水滴型風塔環(huán)縫焊接制造工裝及工藝實現水滴風塔在滾輪架上的勻速旋轉，實現焊槍與焊縫的距離與傾角的可調，實現水滴風塔環(huán)縫焊接的埋弧焊焊接，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：水滴型風塔環(huán)縫焊接制造工裝，包括臂架車，所述臂架車包括立臂組件，所述立臂組件上安裝有移動軌道組件且通過移動軌道組件連接有智能埋弧焊系統(tǒng)組件，所述智能埋弧焊系統(tǒng)組件包括立臂組件上通過移動軌道組件移動連接的可前后上下移動的橫臂，所述橫臂端部通過焊槍角度調整組件安裝有焊槍組件，所述橫臂端部還安裝有紅外線掃描組件，所述焊槍組件垂直底部安裝有伺服滾輪架，所述伺服滾輪架上放置有水滴風塔，所述水滴風塔包括法蘭工裝和塔段，所述法蘭工裝包括外環(huán)、法蘭連接環(huán)、連接孔和連接板，所述法蘭工裝的外環(huán)為標準圓形，所述法蘭連接環(huán)和連接孔與水滴型風塔塔段的法蘭形狀以及連接孔位置相匹配。

3、優(yōu)選的，所述水滴風塔塔段法蘭與法蘭工裝的法蘭連接環(huán)的連接孔對齊并通過螺栓緊固。

4、優(yōu)選的，所述水滴風塔塔段法蘭與法蘭工裝的法蘭連接環(huán)的連接孔均有八個。

5、優(yōu)選的，所述伺服滾輪架的動力輸入端連接有第一伺服電機的動力輸出端，所述第一伺服電機的信號輸入端連接有編程模塊組件的信號輸出端。

6、優(yōu)選的，所述橫臂的動力輸入端通過立臂組件上的移動軌道組件連接有第二伺服電機的動力輸出端。

7、優(yōu)選的，所述第二伺服電機的信號輸入端連接有智能控制芯片的信號輸出端。

8、水滴型風塔環(huán)縫焊接制造工藝，包括如下步驟：

9、步驟s1：組裝法蘭工裝和塔段：將塔段放置于伺服滾輪架上，行車吊運法蘭工裝，調整法蘭工裝的高度與角度，使法蘭連接環(huán)與塔段法蘭對齊、對應的連接孔相對應，使用匹配的螺栓連接法蘭連接環(huán)上的孔與對應的塔段法蘭孔并用螺母緊固，對稱連接法蘭連接環(huán)與塔段法蘭上對應的八個孔，保證有足夠的強度；

10、步驟s2：放置組裝好的法蘭工裝和塔段：法蘭工裝與塔段法蘭裝配完成后，行車吊起并放置于伺服滾輪架上，放置時確保伺服滾輪架滾輪位于法蘭工裝外環(huán)的中間位；

11、步驟s3：提前編程伺服滾輪架驅動路徑：水滴風塔三段圓弧的半徑、弧度值、法蘭工裝的外環(huán)直徑以及法蘭外環(huán)與法蘭環(huán)的相對位置為給定的值，通過上述給定值確定水滴塔段的旋轉速度與法蘭工裝的速度比值，是法蘭工裝外環(huán)圓心角θ的函數，通過編程軟件，提前編制好水滴橫截面三段圓弧圓心角θ1、θ2、θ3的輸入、輸出關系，調整速度時，在控制界面輸入工藝上要求的速度值，程序自動計算滾輪在不同圓心角θ1、θ2、θ3的滾輪速度；

12、步驟s4：通過伺服滾輪架驅動：通過伺服滾輪架滾輪帶動法蘭工裝旋轉，法蘭工裝與塔段螺栓連接，塔段同步旋轉；

13、步驟s5：調整焊槍組件位置和角度：通過第二伺服電機將橫臂前后、上下移動到目標位置，橫臂端部通過焊槍角度調整裝置將焊槍組件角度調整至確定的角度；

14、步驟s6：智能掃描控制焊接：通過焊槍組件進行焊接，通過紅外線掃描組件掃描焊槍組件與焊縫的距離以及與焊縫的夾角，通過安裝在臂架車的底部的由伺服電機與智能控制芯片組成的智能控制系統(tǒng)，輸出信號智能化進行臂架車橫臂的前后、上下方向的移動和焊槍組件角度的調整以適配旋轉中的水滴風塔的焊接。

15、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明公開的水滴型風塔環(huán)縫焊接制造工裝及工藝實現水滴風塔在滾輪架上的勻速旋轉，實現焊槍與焊縫的距離與傾角的可調，實現水滴風塔環(huán)縫焊接的埋弧焊焊接，解決水滴型風塔按照傳統(tǒng)方法焊接時當旋轉到小圓弧側或大圓弧的交點處，由于滾輪架與塔段沒有足夠的接觸面，塔段會脫離滾輪架，造成質量或安全事故的問題；解決塔段在滾輪架上旋轉，焊槍不動，水滴截面旋轉過程中，與焊槍的距離不斷發(fā)生變化，變化幅度為2~4米，無法實現焊接的問題；解決塔段在滾輪架上旋轉，焊槍不動，水滴曲線的曲率變化，切線也發(fā)生變化，與焊槍的相對角度發(fā)生變化，無法實現焊接的問題。