一種大直徑鋼管的組對焊接方法及其組對焊接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程、碼頭工程的主要支撐構(gòu)件的制作技術(shù)，具體的涉及一種大直徑鋼管在對接焊接形成鋼管粧的焊接方法以及所使用的組對焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，鋼管粧是橋梁工程、碼頭工程的主要支撐構(gòu)件，鋼管粧的管段長度按要求可達(dá)數(shù)十米，實(shí)際鋼管粧在車間內(nèi)生產(chǎn)時(shí)，首先需要卷制長度為2.5m左右直徑不等的管段，通過縱縫的內(nèi)外焊接之后，再進(jìn)行管段的軸向拼接，為方便道路運(yùn)輸，車間內(nèi)加工長度一般為12.5m，運(yùn)輸?shù)狡囱b現(xiàn)場后，拼裝成規(guī)定長度，最終形成按要求長度的鋼管粧。在對分段的鋼管粧管段進(jìn)行組對焊接時(shí)，一直采用如下傳統(tǒng)工藝:在車間場地按單根鋼管的長度和拼接長度布置相應(yīng)數(shù)量的簡易托輥；然后對托輥進(jìn)行找平、找直后形成鋼管的對接底胎；在進(jìn)行對口間隙調(diào)整，先用天車吊鋼管管段的兩端，將鋼管管段吊到拼裝托輥上，再用天車攔腰吊起鋼管短節(jié)，縱向移位，調(diào)整管節(jié)的對口間隙；最后對口徑向橢圓度和錯臺調(diào)整，將L型碼子點(diǎn)焊在一側(cè)管端口的錯臺低處，用大錘將鐵楔敲進(jìn)另一側(cè)管端與L型碼子的間隙中，鐵楔與L型碼子配合，進(jìn)行調(diào)整錯臺高度，再用靠尺測量，達(dá)到兩管外壁平齊的目的，然后點(diǎn)焊封固。上述工藝陳舊，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對接兩端口需要約1.5小時(shí)左右，并且錘擊噪聲大，現(xiàn)場施工人員易疲勞，影響施工工人職業(yè)健康，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊的大直徑鋼管的組對焊接方法及其組對焊接裝置，其能夠一次完成多節(jié)鋼管的組對焊接工序，大大提高了生產(chǎn)效率并提高對口精度，使最大對口圓度誤差為2mm，并能減輕工人勞動強(qiáng)度、改善施工現(xiàn)場職業(yè)健康條件，本發(fā)明能滿足企業(yè)自動化、機(jī)械化生產(chǎn)需要，綜合降低生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種大直徑鋼管的組對焊接方法，其特征在于所述組對焊接方法包括:
[0006]在一鋼管的軸向支撐基座上分布設(shè)置鋼管的軸向位移托輥和徑向托輥，將兩對接的鋼管進(jìn)行焊接接口的對齊；
[0007]在對齊的兩對接的鋼管端部設(shè)置有位于鋼管外周的環(huán)形梁，該環(huán)形梁上環(huán)形分布設(shè)置頂推和頂壓胎具，該胎具將該對齊的鋼管端部進(jìn)行頂推頂壓定位固定，然后進(jìn)行兩對接鋼管的焊接連接。
[0008]【具體實(shí)施方式】中，所述組對焊接方法進(jìn)一步包括:
[0009]所述軸向支撐基座為鋼構(gòu)固定基座，一端對接設(shè)置可沿鋼管軸向移動的焊接設(shè)備，環(huán)形梁固定設(shè)置在靠近趕焊接設(shè)備的軸向支撐基座的一端。
[0010]—實(shí)施方式中，所述組對焊接方法進(jìn)一步包括:
[0011]鋼管的軸向位移托輥為垂直于鋼管軸向設(shè)置的中部凹進(jìn)的V型托輥，V型托輥轉(zhuǎn)動時(shí)將鋼管自動對中后沿軸向位移運(yùn)動調(diào)整。
[0012]一實(shí)施方式中，所述組對焊接方法進(jìn)一步包括:
[0013]每一鋼管的徑向托輥包括兩組相對設(shè)置的可調(diào)心托輥，該可調(diào)心托輥通過液壓頂推裝置沿導(dǎo)向組件頂推托輥底座，實(shí)現(xiàn)相對設(shè)置的可調(diào)心托輥的高度調(diào)整，從而調(diào)整其上承載的鋼管的高度。
[0014]另一實(shí)施方式中，所述組對焊接方法進(jìn)一步包括:
[0015]在加工焊接不同直徑鋼管時(shí)，通過對每一徑向托輥的可調(diào)心托輥之間的間距調(diào)整對鋼管的對接焊接位置進(jìn)行調(diào)整。
[0016]再一實(shí)施方式中，所述組對焊接方法進(jìn)一步包括:
[0017]采用等邊多邊形的環(huán)形梁，該環(huán)形梁上均勻分布設(shè)置液壓驅(qū)動頂推裝置安裝孔并安裝固定徑向頂推的液壓驅(qū)動裝置，該液壓驅(qū)動裝置的前端裝配頂壓胎具，將待焊接的兩鋼管的端部進(jìn)行對準(zhǔn)后固定。
[0018]—實(shí)施方式中，所述組對焊接方法進(jìn)一步包括:
[0019]首先進(jìn)行第一鋼管和第二鋼管的對接，將兩鋼管放置在所述軸向支撐基座上，然后通過軸向位移托輥的驅(qū)動將兩鋼管的焊接端部移至環(huán)形梁部位，然后通過環(huán)形梁上設(shè)置的頂推和頂壓胎具進(jìn)行兩鋼管的焊接端部的定位固定；
[0020]對鋼管的定位精度進(jìn)行檢測或校正后，進(jìn)行固定焊，然后采用焊接裝置進(jìn)仃內(nèi)環(huán)焊接；
[0021]待第一鋼管和第二鋼管焊接完成后，利用軸向位移托輥將其移動后通過上述操作進(jìn)行與第三鋼管的焊接。
[0022]本發(fā)明還提供了一種大直徑鋼管的組對焊接裝置，其特征在于所述焊接裝置包括用于支撐鋼管的軸向支撐基座，該軸向支撐基座上分布設(shè)置鋼管的軸向位移托輥和徑向托輥；
[0023]在軸向支撐基座還設(shè)置有位于鋼管外周的環(huán)形梁，所述環(huán)形梁上環(huán)形分布設(shè)置徑向固定鋼管對接端部的頂推和頂壓胎具。
[0024]【具體實(shí)施方式】中，所述軸向位移托輥為垂直于鋼管軸向且水平設(shè)置中部凹進(jìn)的V型托輥，每組徑向托輥包括相對設(shè)置的可調(diào)心托輥，該可調(diào)心托輥通過液壓頂推裝置沿導(dǎo)向組件頂推托輥底座設(shè)置。
[0025]—實(shí)施方式中，所述環(huán)形梁為等邊多邊形鋼構(gòu)梁，該環(huán)形梁上均勻分布設(shè)置液壓驅(qū)動頂推裝置安裝孔并安裝固定徑向頂推的液壓驅(qū)動裝置，該液壓驅(qū)動裝置的前端裝配將待焊接的兩鋼管的端部進(jìn)行對準(zhǔn)后固定的頂壓胎具。
[0026]本發(fā)明可采用液壓驅(qū)動方式實(shí)現(xiàn)對鋼管的移動和焊接時(shí)的限位，該大直徑鋼管的組對焊接裝置能夠適用于Φ 100mm?Φ 1800mm鋼管的組對與內(nèi)環(huán)焊用，液壓油缸的控制采用紅外線或者行程開關(guān)控制。鋼管粧的軸向移動方式采用軸向位移托輥以及其驅(qū)動裝置來完成，整個設(shè)備的設(shè)計(jì)合理緊湊。
[0027]該大直徑鋼管的組對焊接方法主要包括移動設(shè)備對鋼管的組對對口工序、內(nèi)環(huán)焊接工序和吊裝延長焊接工序。當(dāng)?shù)谝讳摴艿踹\(yùn)至軸向支撐基座后，通過軸向位移托輥的驅(qū)動將鋼管的焊接端口移動至環(huán)形梁內(nèi)的對口位置，此位置可由紅外線探測自動定位；第二鋼管吊裝至軸向支撐基座上的另一端，通過徑向托輥的旋轉(zhuǎn)或液壓驅(qū)動的升降，然后再由軸向位移托輥移動第二鋼管與第二鋼管實(shí)現(xiàn)焊接端口的對接；通過環(huán)形梁上周向分布設(shè)置的頂推和頂壓胎具，在液壓驅(qū)動下將相鄰的兩鋼管端口進(jìn)行對齊和固定，經(jīng)過對口精度的檢測合格后即可進(jìn)行對接端口焊縫的固定焊接，固定焊接完成后即可進(jìn)入下一步的內(nèi)環(huán)焊工序；在內(nèi)環(huán)焊工序中可利用沿鋼管軸向移動的焊接設(shè)備直接深入到焊接位置，通過徑向托輥的旋轉(zhuǎn)配合，完成內(nèi)環(huán)焊接。吊裝延長焊接工序即是重復(fù)上述工序，將第三鋼管與第二鋼管的組對端口進(jìn)行焊接，此時(shí)，只需要通過軸向位移托輥將焊接好的第一和第二鋼管軸向位移，在環(huán)形梁的一側(cè)空出第三鋼管的放置位置即可進(jìn)行后續(xù)的焊接工序。
[0028]本發(fā)明的有益效果在于，該大直徑鋼管的組對焊接方法及其組對焊接裝置結(jié)構(gòu)緊湊，其能夠一次完成多節(jié)鋼管的組對焊接工序，大大提高了生產(chǎn)效率并提高對口精度，使最大對口圓度誤差為2mm，并能減輕工人勞動強(qiáng)度、改善施工現(xiàn)場職業(yè)健康條件，本發(fā)明能滿足企業(yè)自動化、機(jī)械化生產(chǎn)需要，綜合降低生產(chǎn)成本。
[0029]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的另一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中環(huán)形梁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4是本發(fā)明