專利名稱：外對(duì)口加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)、電產(chǎn)品，確切講，涉及一種鋼管對(duì)接焊使用的導(dǎo)向“對(duì)口”，利用感應(yīng)方法加熱管口的外對(duì)口加熱器。該管子外對(duì)口加熱器具有多種功能，不僅可作為鋼管對(duì)接焊時(shí)的輔助定位機(jī)具使用，而且也可作為感應(yīng)管口的加熱器使用，還可作為自動(dòng)焊接設(shè)備、自動(dòng)切割設(shè)備行走的導(dǎo)軌和位置檢測(cè)器使用。在水利電力、石油化工企業(yè)野外管道系統(tǒng)焊接安裝工程中，有著實(shí)質(zhì)性的使用價(jià)值。
在水利電力、石油化工企業(yè)野外管道焊接中，由于焊接中的管道無(wú)法旋轉(zhuǎn)，只能采用焊槍圍繞管道旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行焊接。而采用這種焊接方式，在管道組裝焊接過(guò)程中，其中一個(gè)很重要的工序是焊接管子“對(duì)口”，即將待焊接的管子移動(dòng)到已焊接管子的管口處，通過(guò)調(diào)整使兩根管子既保持一定的同軸度(兩管口間的徑向位移)，又保持一定的對(duì)口間隙(兩管口間的微小距離)。使兩根管子對(duì)中的同軸度和對(duì)口間隙的偏差值達(dá)到焊接工藝和技術(shù)指標(biāo)允許的要求。管子對(duì)口允許偏差技術(shù)指標(biāo)，是保證管子對(duì)接焊質(zhì)量至關(guān)重要的一個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)。很顯然，焊接管子“對(duì)口”工序的質(zhì)量，將直接影響管子對(duì)接焊焊接質(zhì)量。同時(shí)，在焊接工序中，為保證焊接質(zhì)量，需對(duì)管子的管口加溫預(yù)熱；使用自動(dòng)切割機(jī)切割管口；使用自動(dòng)焊接設(shè)備焊接管口。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)使用的鋼管對(duì)接焊“對(duì)口”機(jī)具，主要有從國(guó)外引進(jìn)的管子“外對(duì)口器”和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的管子“外對(duì)口器”。管子外對(duì)口器由對(duì)口器圓環(huán)、定位塊、徑向調(diào)節(jié)螺栓、壓緊壓塊、活動(dòng)鉸連組成。這種管子外對(duì)口器由于只設(shè)置了管子“徑向調(diào)節(jié)螺栓”，而沒(méi)有設(shè)置管子“軸向調(diào)節(jié)螺栓”，管子軸向位移是靠人工推動(dòng)，所以，調(diào)整管子對(duì)口的軸向間隙比較困難。當(dāng)外對(duì)口器閉合、壓緊管子，調(diào)節(jié)徑向調(diào)節(jié)螺栓，使對(duì)口管子的徑向位移偏差符合技術(shù)要求后；管子對(duì)口的軸向間隙如不符合技術(shù)要求需要調(diào)整時(shí)，只能松開(kāi)管子外對(duì)口器，調(diào)整管子對(duì)口的軸向間隙，此時(shí)，對(duì)口管子的徑向位移又可能發(fā)生了變化。在管子對(duì)口調(diào)整過(guò)程中，為了兼顧管子的徑向位移和軸向間隙的偏差同時(shí)達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求，需要反復(fù)調(diào)整多次；其次，這種管子外對(duì)口器的定位塊是整體結(jié)構(gòu)，采用自動(dòng)焊接或手工焊接時(shí)，當(dāng)焊槍移動(dòng)到定位塊時(shí)，只能熄滅電弧，讓焊槍從定位塊上面越過(guò)后重新引燃電弧繼續(xù)焊接。這種反復(fù)引燃電弧焊接、熄滅電弧越過(guò)定位塊的焊接操作方式，既影響焊接質(zhì)量，又增加焊接時(shí)間；焊接前，管口預(yù)熱一般采用液化氣或其它可燃?xì)怏w，用火焰對(duì)管口加溫預(yù)熱，這種加熱方式，不儀加熱效果差，而且因火焰直接接觸管口，在管口處積下煙花或積碳，影響焊接質(zhì)量；由于這種管子外對(duì)口器只具有“對(duì)口”功能，使用后占據(jù)了管口處的安裝位置，使得后續(xù)使用焊接輔助設(shè)備沒(méi)有安裝位置。因管子在焊接前已作過(guò)外防腐處理，除管口附近外，管子表面有一層防腐材料，為保護(hù)防腐層，只能在防腐層鋪設(shè)膠墊，安裝各種形式的導(dǎo)軌，才能使用自動(dòng)焊接設(shè)備或自動(dòng)切割設(shè)備。
上述原因，限制了采用上述現(xiàn)有技術(shù)的管子外對(duì)口器，在水利電力、石油化工企業(yè)管道系統(tǒng)安裝焊接中的使用。所以，幾十年來(lái)，在管道焊接中，一般小口徑管子(管徑＜Φ325mm)都是采用人工辦法對(duì)口焊接；大口徑管子(管徑＞Φ325mm)采用上述的管子外對(duì)口器進(jìn)行“對(duì)口”焊接。采用上述現(xiàn)有技術(shù)的管子外對(duì)口器進(jìn)行管子“對(duì)口”，需要反復(fù)調(diào)整多次，反復(fù)閉合管子外對(duì)口器，壓緊管子或打開(kāi)管子外對(duì)口器，松開(kāi)管子進(jìn)行徑向位移和軸向位移調(diào)整，既增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，也增加了焊接輔助時(shí)間；焊接時(shí)焊槍需反復(fù)引燃電弧焊接、熄滅電弧越過(guò)定位塊，既影響焊接質(zhì)量，又增加焊接時(shí)間；采用液化氣或氣體氣體加熱管口，容易污染管口影響焊接質(zhì)量；為使用自動(dòng)焊接設(shè)備或自動(dòng)切割機(jī)，需反復(fù)鋪設(shè)膠墊，安裝、拆卸各種形式的導(dǎo)軌，既增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又增加了焊接輔助時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)采用現(xiàn)有技術(shù)的管子外對(duì)口器，在水利電力、石油化工企業(yè)管道系統(tǒng)安裝焊接中存在的不足，提供一種管子外對(duì)口加熱器，其主要目的是在管道對(duì)接焊生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)快速、方便地“對(duì)口”管子；用電磁感應(yīng)方法加熱管口；采用活動(dòng)的分體式定位塊，使焊槍可以連續(xù)焊接，在“對(duì)口”的同時(shí)就提供自動(dòng)焊接設(shè)備、自動(dòng)切割設(shè)備行走使用的導(dǎo)軌，以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短焊接輔助時(shí)間，提高焊接生產(chǎn)質(zhì)量和效率。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由對(duì)口器圓環(huán)、固定定位塊、軸向電機(jī)、齒輪、軸向調(diào)節(jié)螺栓、活動(dòng)定位塊、徑向調(diào)節(jié)螺栓、導(dǎo)軌、棘輪機(jī)構(gòu)、棘輪電機(jī)、活動(dòng)鉸連、支撐輪、行走輪、行走電機(jī)、位置檢測(cè)器、感應(yīng)加熱圈、控制器組成管子外對(duì)口加熱器。外對(duì)口加熱器在中分面處分開(kāi)，一端采用鉸鏈連接，另一端采用棘輪機(jī)構(gòu)連接。實(shí)際使用時(shí)，將外對(duì)口加熱器套裝在管子上，經(jīng)行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)，移動(dòng)到管口處后，棘輪電機(jī)(或手動(dòng))驅(qū)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)鎖緊外對(duì)口加熱器。只通過(guò)一次安裝外對(duì)口加熱器，就可同時(shí)實(shí)現(xiàn)可同時(shí)調(diào)節(jié)“對(duì)口”的“軸向調(diào)節(jié)螺栓”和“徑向調(diào)節(jié)螺栓”，使管子對(duì)口的軸向間隙和徑向位移的偏差同時(shí)符合技術(shù)指標(biāo)要求；外接超音頻電源和超音頻變壓器經(jīng)感應(yīng)加熱圈對(duì)管口加熱；提供自動(dòng)焊接設(shè)備、自動(dòng)切割設(shè)備行走的導(dǎo)軌和位置檢測(cè)器。
采用上述技術(shù)方案的外對(duì)口加熱器，在管子“對(duì)口”過(guò)程中，可同時(shí)調(diào)整對(duì)口管子的“徑向位移”和“軸向位移”，減少了反復(fù)調(diào)整的次數(shù)；由于可外接超音頻電源和超音頻變壓器經(jīng)感應(yīng)加熱圈對(duì)管口加熱，不僅加熱效果好，而且不污染管口；由于軸向調(diào)節(jié)螺栓經(jīng)軸向電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以從活動(dòng)定位塊中退回到固定定位塊內(nèi)，焊槍不用越過(guò)定位塊而連續(xù)焊接，提高了焊接生產(chǎn)質(zhì)量和效率；同時(shí)，由于提供了自動(dòng)焊接設(shè)備、自動(dòng)切割設(shè)備行走的導(dǎo)軌和自動(dòng)焊接位置檢測(cè)器，不需要再鋪設(shè)膠墊，安裝、拆卸各種形式的導(dǎo)軌，既降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又縮短了焊接的輔助時(shí)間。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體描述，其中

圖1是采用本發(fā)明的外對(duì)口加熱器主視圖的一半視圖。
圖2是采用本發(fā)明的外對(duì)口加熱器左視圖的一半視圖。
圖1中1是活動(dòng)鉸鏈，2是支撐輪，3是對(duì)口器圓環(huán)四，4是活動(dòng)定位塊，5是行走電機(jī)，6是控制器，7是行走電機(jī)，8是感應(yīng)加熱圈，9是導(dǎo)軌，10是棘輪機(jī)構(gòu)。
圖2中11是軸向電機(jī)，12是行走輪，6是控制器，13是對(duì)口器圓環(huán)一，14是對(duì)口器圓環(huán)二，15是固定定位塊，16是軸向調(diào)節(jié)螺栓，8是感應(yīng)加熱圈，17是對(duì)口器圓環(huán)三，4是活動(dòng)定位塊，3是對(duì)口器圓環(huán)四，9是導(dǎo)軌，10棘輪機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
對(duì)口器圓環(huán)一和對(duì)口器圓環(huán)二與十二個(gè)固定定位塊通過(guò)精確制作、焊接組對(duì)在一起構(gòu)成半個(gè)外對(duì)口器。在中分面處分開(kāi)，棘輪機(jī)構(gòu)安裝在中分面處的一端，由對(duì)口器圓環(huán)一和對(duì)口器圓環(huán)二構(gòu)成的內(nèi)圓面內(nèi)，活動(dòng)鉸連焊接在中分面處對(duì)應(yīng)棘輪機(jī)構(gòu)的一端；軸向電機(jī)、齒輪安裝在對(duì)口器圓環(huán)一的側(cè)面，軸向調(diào)節(jié)螺栓旋入固定定位塊內(nèi)的螺母；對(duì)口器圓環(huán)一的圓弧面內(nèi)對(duì)稱安裝六個(gè)鐵芯線圈；對(duì)口器圓環(huán)二的圓弧面內(nèi)對(duì)稱安裝六個(gè)永久磁鋼；對(duì)口器圓環(huán)一、對(duì)口器圓環(huán)二的外圓面上用螺栓安裝導(dǎo)軌。對(duì)口器圓環(huán)三和對(duì)口器圓環(huán)四與十二個(gè)活動(dòng)定位塊通過(guò)精確制作、焊接組對(duì)在一起構(gòu)成另半個(gè)外對(duì)口器，在中分面處分開(kāi)，棘輪機(jī)構(gòu)安裝在中分面處的一端，由對(duì)口器圓環(huán)三和對(duì)口器圓環(huán)四構(gòu)成的內(nèi)圓面內(nèi)，活動(dòng)鉸鏈焊接在中分面處對(duì)應(yīng)棘輪機(jī)構(gòu)的一端；對(duì)口器圓環(huán)三的圓弧面內(nèi)對(duì)稱安裝六個(gè)鐵芯線圈；對(duì)口器圓環(huán)四的圓弧面內(nèi)對(duì)稱安裝六個(gè)永久磁鋼；對(duì)口器圓環(huán)三、對(duì)口器圓環(huán)四的外圓面上用螺栓安裝導(dǎo)軌。兩半外對(duì)口器通過(guò)固定定位塊內(nèi)的軸向調(diào)節(jié)螺栓，旋入活動(dòng)定位塊內(nèi)的軸向調(diào)節(jié)螺母連接為一體構(gòu)成外對(duì)口器?；顒?dòng)定位塊和固定定位塊相鄰處構(gòu)成一個(gè)V形槽，便于安裝感應(yīng)加熱圈。感應(yīng)加熱圈用絕緣板固定用螺栓安裝在對(duì)口器圓環(huán)二、對(duì)口器圓環(huán)三之間構(gòu)成外對(duì)口加熱器。
對(duì)口器圓環(huán)一、對(duì)口器圓環(huán)二、對(duì)口器圓環(huán)三、對(duì)口器圓環(huán)四具有相同的結(jié)構(gòu)，其截面形狀為「形，對(duì)口器圓環(huán)一、四為整個(gè)圓環(huán)形，對(duì)口器圓環(huán)二、對(duì)口器圓環(huán)三為一段一段的圓弧形。其中，對(duì)口器圓環(huán)一的側(cè)面加工有軸向電機(jī)安裝螺紋孔和齒輪安裝孔，圓弧面加工有嵌入鐵芯線圈的方孔；對(duì)口器圓環(huán)二的圓弧面加工有嵌入永久磁鋼的方孔；對(duì)口器圓環(huán)三的圓弧面加工有嵌入鐵芯線圈的方孔；對(duì)口器圓環(huán)四的圓弧面加工有嵌入永久磁鋼的方孔。對(duì)口器圓環(huán)一焊接在固定定位塊的階梯形端，對(duì)口器圓環(huán)二分段與固定定位塊的斜面端焊接。對(duì)口器圓環(huán)三分段與活動(dòng)定位塊的斜面端焊接，對(duì)口器圓環(huán)四與活動(dòng)定位塊的槽形端焊接。對(duì)口器圓環(huán)一、對(duì)口器圓環(huán)二、對(duì)口器圓環(huán)三、對(duì)口器圓環(huán)四的外圓面加工有安裝導(dǎo)軌的螺紋孔。
固定定位塊一端為斜形，一端為階梯形，內(nèi)部加工有軸向調(diào)節(jié)螺母，截面形狀為矩形，內(nèi)嵌有燕尾形溝槽。
活動(dòng)定位塊一端為斜形，內(nèi)部加工有軸向調(diào)節(jié)螺母；一端為槽形，加工有徑向調(diào)節(jié)螺母，徑向調(diào)節(jié)螺栓旋入螺母內(nèi)；截面形狀為矩形，內(nèi)嵌有燕尾形溝槽。
軸向調(diào)節(jié)螺栓采用銅質(zhì)材料加工，一端加工花鍵，緊靠花鍵處加工一段螺紋和一段光桿，另一端再加工一段螺紋。軸向電機(jī)用螺栓安裝在對(duì)口器圓環(huán)一的側(cè)面，軸端齒輪與齒輪嚙合，齒輪軸內(nèi)孔以花鍵連接軸向調(diào)節(jié)螺栓的一端。
導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌三、導(dǎo)軌四為分段圓弧，兩層結(jié)構(gòu)。底層截面形狀為矩形，導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌三的底層一側(cè)面加工有齒形，另一層截面形狀加工為平V形。導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌三用螺釘分別安裝在對(duì)口器圓環(huán)一、對(duì)口器圓環(huán)三的外圓面上；導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌四的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)軌一相同，只是沒(méi)有加工齒形，導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌四用螺釘分別安裝在對(duì)口器圓環(huán)二、對(duì)口器圓環(huán)四的外圓面上。
支撐輪由輪子、輪子支架、螺桿、螺母、手輪、支架組成。輪子為內(nèi)陷腰形，外包橡膠安裝在輪子支架內(nèi)，螺桿一端焊接在輪子支架上，支架內(nèi)嵌入螺母，螺母外圓焊接手輪。四個(gè)支撐輪支架通過(guò)焊接分別安裝在對(duì)口器圓環(huán)一、對(duì)口器圓環(huán)四上。
行走輪的結(jié)構(gòu)和支撐輪一樣，兩個(gè)行走輪支架通過(guò)焊接分別固定在對(duì)口器圓環(huán)一、對(duì)口器圓環(huán)四上，軸向電機(jī)與行走輪同軸連接。
軸向電機(jī)、行走電機(jī)采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
活動(dòng)鉸連為插入可拆式，由圓柱銷、弧形鉸連板組成，焊接在外對(duì)口器圓環(huán)中分面處的一端。
棘輪機(jī)構(gòu)由棘輪軸、棘輪板、棘輪、棘爪、棘輪電機(jī)、鎖緊螺母和螺桿、鎖緊軸、鎖緊桿組成。棘輪軸安裝在外對(duì)口器圓環(huán)中分面開(kāi)口處的一邊，棘輪板通過(guò)鍵連接安裝在棘輪軸上(外對(duì)口器圓環(huán)內(nèi))，棘輪通過(guò)鍵連接安裝在棘輪軸上(對(duì)口器圓環(huán)側(cè)面上)，棘爪安裝在外對(duì)口器側(cè)面上與棘輪嚙合，棘輪電機(jī)安裝在對(duì)口器圓環(huán)內(nèi)，電機(jī)軸以花鍵連接鎖緊螺桿，鎖緊螺母一端與鎖緊螺桿旋合，另一端與棘輪板鉸鏈連接。鎖緊軸安裝在外對(duì)口器圓環(huán)中分面開(kāi)口處的另一邊，鎖緊桿的一端套裝在鎖緊軸上，另一端與棘輪板鉸鏈連接。
感應(yīng)加熱圈用矩形截面的空心銅管制作，長(zhǎng)寬比2∶1，加工成兩個(gè)半圓環(huán)形。兩個(gè)半圓環(huán)形的一端用軟導(dǎo)管連接，另兩端分別連接超音頻變壓器。感應(yīng)加熱圈用銅質(zhì)螺釘固定在絕緣板上，絕緣板用螺釘安裝在對(duì)口器圓環(huán)二與對(duì)口器圓環(huán)三之間，本實(shí)施例中采用三個(gè)感應(yīng)加熱圈。
位置檢測(cè)器由永久磁鋼、鐵芯線圈和護(hù)罩組成，其中，六個(gè)U形鐵芯線圈對(duì)稱嵌入安裝到對(duì)口器圓環(huán)一、對(duì)口器圓環(huán)三的圓弧面，六個(gè)U形永久磁鋼對(duì)稱嵌入安裝在對(duì)口器圓環(huán)二、對(duì)口器圓環(huán)四的圓弧面。六個(gè)U形鐵芯線圈的信號(hào)經(jīng)十腳插座輸出。
控制器由單片機(jī)系統(tǒng)、輸出功率驅(qū)動(dòng)電路、控制電源組成。實(shí)施例中，單片機(jī)系統(tǒng)的單片機(jī)芯片選用AT80C51，可編程輸入輸出接口芯片選用8255，地址鎖存器選用74LS373，地址譯碼器選用74LS138，程序存貯器選用2764。輸出功率驅(qū)動(dòng)電路十六組，以一組為例，光電藕合隔離選用4N25，集成驅(qū)動(dòng)選用74LS06，功率放大管選用TIP126，電機(jī)控制元件選用小型繼電器。單片機(jī)系統(tǒng)制作在主電路板上，通過(guò)兩組雙列二十腳插座與輸出功率驅(qū)動(dòng)電路板連接。十六組輸出功率驅(qū)動(dòng)電路，分別制作單元輸出功率驅(qū)動(dòng)電路板。單片機(jī)系統(tǒng)、輸出功率驅(qū)動(dòng)電路板、控制電源安裝在控制器內(nèi)?？刂破髟O(shè)置啟動(dòng)、停止按鈕控制各一個(gè)，設(shè)置兩只指示燈，一只接入單片機(jī)系統(tǒng)顯示工作狀態(tài)，一只接入輸出功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)顯示工作狀態(tài)。在選定單片機(jī)芯片、輸入輸出接口芯片、地址鎖存器、地址譯碼器、程序存貯器后，地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線、片選信號(hào)連接，本專業(yè)的技術(shù)人員可按規(guī)定連接。僅對(duì)可編程輸入輸出接口8255的地址分配和輸出功率驅(qū)動(dòng)單元電路作說(shuō)明。8255的每一路輸出端口均經(jīng)光電藕合隔離與外圍電路連接。8255的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7、PB0、PB1、PB2、PB3口各接一路輸出功率驅(qū)動(dòng)單元電路。PA1、PA3、PA5、PA7、PB1、PB3口控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，PA0、PA2、PA4、PA6、PB0、PB2口控制電機(jī)反轉(zhuǎn)。8255的PB4、PB5、PB6、PB7、PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7口預(yù)留。輸出功率驅(qū)動(dòng)單元電路板，都具有相同的電路結(jié)構(gòu)。以控制一路電機(jī)為例8255輸出的信號(hào)接光電藕合4N25，經(jīng)隔離后的信號(hào)接集成驅(qū)動(dòng)74LS06的一個(gè)單元，單元輸出信號(hào)推動(dòng)開(kāi)關(guān)放大管TIP126，小型繼電器串聯(lián)接入開(kāi)關(guān)放大管TIP126的集電極回路，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。控制方案是基于單片機(jī)的全軟件開(kāi)環(huán)控制，由固化的軟件控制，控制器作可編程控制器對(duì)外對(duì)口加熱器的操作作順序控制，并對(duì)十二組軸向電機(jī)作開(kāi)關(guān)控制。行走電機(jī)、棘輪電機(jī)采用雙聯(lián)按鈕作開(kāi)關(guān)控制?？刂齐娫床捎脙山M蓄電池分別供電，一組電壓為6V的蓄電池供單片機(jī)系統(tǒng)，一組電壓為12V的蓄電池供輸出功率驅(qū)動(dòng)電路，將單片機(jī)系統(tǒng)和輸出功率驅(qū)動(dòng)電路從電路上分隔開(kāi)。
外對(duì)口加熱器使用時(shí)，在固定定位塊和活動(dòng)定位塊的燕尾形溝槽內(nèi)嵌入鋼件燕尾形楔塊，套裝在待焊接“對(duì)中”的管子上，操作行走電機(jī)，使外對(duì)口加熱器移動(dòng)到待焊接管口處；操作棘輪電機(jī)(或手動(dòng)操作棘輪機(jī)構(gòu))使外對(duì)口加熱器慢慢閉合；在外對(duì)口加熱器閉合、壓緊管子的過(guò)程中，對(duì)口管子被調(diào)整到一定的同軸度；同時(shí)調(diào)節(jié)軸向調(diào)節(jié)螺栓和徑向調(diào)節(jié)螺栓，使管子對(duì)口的軸向間隙和徑向位移的偏差同時(shí)符合技術(shù)指標(biāo)要求。此時(shí)，外接超音頻電源和超音頻變壓器連接感應(yīng)加熱圈對(duì)管口加溫預(yù)熱。
自動(dòng)焊接設(shè)備焊接(或手工焊接)時(shí)，將感應(yīng)加熱圈快速移去，自動(dòng)焊接設(shè)備的行走機(jī)構(gòu)放置在外對(duì)口加熱器的導(dǎo)軌內(nèi)，自動(dòng)焊接設(shè)備沿導(dǎo)軌繞管子連續(xù)焊接?？刂破饔晒袒能浖刂谱黜樞蚩刂?，當(dāng)自動(dòng)焊接設(shè)備的焊槍(或手工焊槍)依次達(dá)到六組活動(dòng)定位塊之前，控制器依次發(fā)出信號(hào)，控制軸向電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)使軸向調(diào)節(jié)螺栓正轉(zhuǎn)，從活動(dòng)定位塊中退回到固定定位塊內(nèi)，使焊槍連續(xù)焊接；焊槍通過(guò)活動(dòng)定位塊后，控制器再次發(fā)出信號(hào)，控制軸向電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)使軸向調(diào)節(jié)螺栓反轉(zhuǎn)，使其從固定定位塊內(nèi)伸出旋入活動(dòng)定位塊內(nèi)。當(dāng)自動(dòng)焊接設(shè)備依次移動(dòng)到鐵芯線圈和永久磁鋼的位置時(shí)，形成一閉合磁路，使鐵芯內(nèi)的磁通量增加，線圈內(nèi)依次感應(yīng)的感生電動(dòng)勢(shì)作為檢測(cè)位置信號(hào)，控制自動(dòng)焊接設(shè)備改變焊接工具姿態(tài)；通過(guò)十芯輸出接口去控制弧焊電源(帶微型單片計(jì)算機(jī)的弧焊電源)改變焊接工藝參數(shù)，從而保證焊縫在各個(gè)位置的焊接質(zhì)量。
自動(dòng)切割管子時(shí)，拆除感應(yīng)加熱圈，轉(zhuǎn)動(dòng)軸向調(diào)節(jié)螺栓使其從活動(dòng)定位塊中退回到固定定位塊內(nèi)，將外對(duì)口加熱器可分開(kāi)作為兩個(gè)引導(dǎo)導(dǎo)軌使用。在固定定位塊(或活動(dòng)定位塊)的燕尾形溝槽內(nèi)嵌入橡膠燕尾形楔塊，將半個(gè)外對(duì)口器安裝在管子上。將自動(dòng)切割設(shè)備行走機(jī)構(gòu)放置在導(dǎo)軌內(nèi)，在導(dǎo)軌一和導(dǎo)軌二(或?qū)к壢蛯?dǎo)軌四)的引導(dǎo)下，自動(dòng)切割設(shè)備圍繞管子旋轉(zhuǎn)切割。
以上所述的僅是采用本發(fā)明原理，實(shí)現(xiàn)管子焊接簡(jiǎn)便、快速“對(duì)口”、高速加熱管口，保持焊槍連續(xù)焊接的優(yōu)化實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，以至開(kāi)發(fā)出其它的產(chǎn)品，也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種外對(duì)口加熱器，所述的外對(duì)口加熱器包括對(duì)口器圓環(huán)、固定定位塊、徑向調(diào)節(jié)螺栓、活動(dòng)鉸連，其特征是還具有軸向電機(jī)、齒輪、軸向調(diào)節(jié)螺栓、活動(dòng)定位塊、導(dǎo)軌、棘輪機(jī)構(gòu)、棘輪電機(jī)、支撐輪、行走輪、行走電機(jī)、位置檢測(cè)器、感應(yīng)加熱圈、控制器、輸出接口；對(duì)口器圓環(huán)一和對(duì)口器圓環(huán)二與固定定位塊組合在一起構(gòu)成半個(gè)外對(duì)口器，在中分面處分開(kāi)，棘輪機(jī)構(gòu)安裝在中分面處的一端，由對(duì)口器圓環(huán)一和對(duì)口器圓環(huán)二構(gòu)成的內(nèi)圓面內(nèi)，活動(dòng)鉸連焊接在中分面處對(duì)應(yīng)棘輪機(jī)構(gòu)的一端；導(dǎo)軌一安裝在對(duì)口器圓環(huán)一的外圓面上，軸向電機(jī)、齒輪安裝在對(duì)口器圓環(huán)一的側(cè)面上，支撐輪、行走輪、控制器安裝在對(duì)口器圓環(huán)一上，U形鐵芯線圈安裝在對(duì)口器圓環(huán)一的內(nèi)圓面上，軸向電機(jī)軸端齒輪與齒輪嚙合，齒輪軸內(nèi)孔的花鍵與固定定位塊內(nèi)旋合的軸向調(diào)節(jié)螺栓連接，行走電機(jī)同軸安裝在行走輪上；導(dǎo)軌二安裝在對(duì)口器圓環(huán)二的外圓面上，永久磁鋼安裝在對(duì)口器圓環(huán)二的內(nèi)圓面上；對(duì)口器圓環(huán)三和對(duì)口器圓環(huán)四與活動(dòng)定位塊組合在一起構(gòu)成另外半個(gè)外對(duì)口器，在中分面處分開(kāi)，棘輪機(jī)構(gòu)安裝在中分面處的一端，由對(duì)口器圓環(huán)三和對(duì)口器圓環(huán)四構(gòu)成的內(nèi)圓面內(nèi)；導(dǎo)軌三安裝在對(duì)口器圓環(huán)三的外圓面上，U形鐵芯線圈安裝在對(duì)口器圓環(huán)一的內(nèi)圓面上；導(dǎo)軌四安裝在對(duì)口器圓環(huán)四的外圓面上，永久磁鋼安裝在對(duì)口器圓環(huán)四的內(nèi)圓面上，支撐輪、行走輪安裝在對(duì)口器圓環(huán)四上，行走電機(jī)同軸安裝在行走輪上；兩半外對(duì)口器通過(guò)固定定位塊內(nèi)旋合的軸向調(diào)節(jié)螺栓，旋入活動(dòng)定位塊內(nèi)的軸向調(diào)節(jié)螺母連接為一體構(gòu)成外對(duì)口器；感應(yīng)加熱圈安裝在對(duì)口器圓環(huán)二與對(duì)口器圓環(huán)三之間，構(gòu)成外對(duì)口加熱器。
2.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是對(duì)口器圓環(huán)具有『形截面，加工有安裝軸向電機(jī)的螺紋孔，安裝齒輪的圓孔，嵌入鐵芯線圈、永久磁鋼的方孔。
3.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是固定定位塊一端為斜形，一端為階梯形，內(nèi)部加工有軸向調(diào)節(jié)螺母，截面形狀為矩形，內(nèi)嵌有燕尾形溝槽；活動(dòng)定位塊一端為斜形，內(nèi)部加工有軸向調(diào)節(jié)螺母，一端為槽形，加工有徑向調(diào)節(jié)螺母，截面形狀為矩形，內(nèi)嵌有燕尾形溝槽；軸向調(diào)節(jié)螺栓采用銅質(zhì)材料加工，一端加工花鍵，緊靠花鍵處加工一段螺紋和一段光桿，另一端再加工一段螺紋。
4.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌三、導(dǎo)軌四為分段圓弧，兩層結(jié)構(gòu)，底層截面形狀為矩形，導(dǎo)軌一和導(dǎo)軌三的底層一側(cè)面加工有齒形，另一層截面形狀加工為平V形；導(dǎo)軌二和導(dǎo)軌四的底層一側(cè)面沒(méi)有加工有齒形，另一層截面形狀加工為平V形。
5.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是行走輪和支撐輪具有相同結(jié)構(gòu)，由輪子、輪子支架、螺桿、螺母、手輪、支架組成；輪子為內(nèi)陷腰形，外包橡膠安裝在輪子支架內(nèi)，螺桿一端焊接在輪子支架上，支架內(nèi)嵌入螺母，螺母外圓焊接手輪；行走電機(jī)與行走輪同軸安裝。
6.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是活動(dòng)鉸連由圓柱銷、弧形鉸連板組成，焊接在外對(duì)口加熱器中分面處的一端。
7.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是棘輪機(jī)構(gòu)由棘輪軸、棘輪板、棘輪、棘爪、棘輪電機(jī)、鎖緊螺母和螺桿、鎖緊軸、鎖緊桿組成；棘輪軸安裝在外對(duì)口器圓環(huán)中分面開(kāi)口處的一邊，棘輪板通過(guò)鍵連接安裝在棘輪軸上(外對(duì)口器圓環(huán)內(nèi))，棘輪通過(guò)鍵連接安裝在棘輪軸上(外對(duì)口器圓環(huán)側(cè)面)，棘爪安裝在外對(duì)口器圓環(huán)側(cè)面上與棘輪嚙合，棘輪電機(jī)安裝在對(duì)口器圓環(huán)內(nèi)，棘輪電機(jī)軸以花鍵連接鎖緊螺桿，鎖緊螺母一端與鎖緊螺桿旋合，另一端與棘輪板鉸鏈連接；鎖緊軸安裝在外對(duì)口器圓環(huán)中分面開(kāi)口處的另一邊，鎖緊桿的一端套裝在鎖緊軸上，另一端與棘輪板鉸鏈連接。
8.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是位置檢測(cè)器由永久磁鋼、鐵芯線圈和護(hù)罩組成，六個(gè)U形鐵芯線圈對(duì)稱嵌入安裝到對(duì)口器圓環(huán)一和對(duì)口器圓環(huán)三的圓弧面，六個(gè)U形永久磁鋼對(duì)稱嵌入安裝在對(duì)口器圓環(huán)二和對(duì)口器圓環(huán)四的圓弧面，六個(gè)U形鐵芯線圈的信號(hào)經(jīng)十腳插座輸出。
9.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是感應(yīng)加熱圈用矩形截面的空心銅管制作，長(zhǎng)寬比2∶1，加工成兩個(gè)半圓環(huán)形，兩個(gè)半圓環(huán)形的一端用軟導(dǎo)管連接，感應(yīng)加熱圈用銅質(zhì)螺釘固定在絕緣板上，絕緣板用螺釘安裝在對(duì)口器圓環(huán)二與對(duì)口器圓環(huán)三之間。
10.如權(quán)利要求1所述的外對(duì)口加熱器，其特征是控制器由固化了控制軟件的單片機(jī)系統(tǒng)、輸出功率驅(qū)動(dòng)電路、控制電源組成，安裝在控制器內(nèi)；單片機(jī)系統(tǒng)制作在主電路板上，通過(guò)兩組雙列二十腳插座與輸出功率驅(qū)動(dòng)電路板連接，十六組輸出功率驅(qū)動(dòng)電路，分別單獨(dú)制作單元模塊電路板；單片機(jī)系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)，經(jīng)輸出功率驅(qū)動(dòng)電路控制軸向電機(jī)；雙聯(lián)按鈕控制行走電機(jī)、棘輪電機(jī)；控制電源電壓為6V的蓄電池通過(guò)一條電纜與單片機(jī)系統(tǒng)連接，電壓為12V的蓄電池通過(guò)另一條電纜與輸出功率驅(qū)動(dòng)電路連接，將單片機(jī)系統(tǒng)與輸出功率驅(qū)動(dòng)電路在電路上分離開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)、電產(chǎn)品，確切講，涉及一種鋼管對(duì)接焊使用的導(dǎo)向“對(duì)口”，利用感應(yīng)方法加熱管口的外對(duì)口加熱器。該外對(duì)口加熱器具有多種功能，不僅可作為鋼管對(duì)接焊時(shí)的輔助定位機(jī)具使用，而且也可作為管口感應(yīng)加熱器使用，還可作為自動(dòng)焊接設(shè)備、自動(dòng)切割設(shè)備行走的導(dǎo)軌和位置檢測(cè)器使用。在水利電力、石油化工企業(yè)野外管道系統(tǒng)焊接安裝工程中，有著實(shí)質(zhì)性的使用價(jià)值。
文檔編號(hào)H05B3/40GK1676261SQ20041002217
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者陳炯 申請(qǐng)人:陳炯