專利名稱：一種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種鋼管對(duì)接用焊接設(shè)備，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，在鋼管制造領(lǐng)域，隨著鋼管管徑和壁厚的不斷増加，板卷重量與鋼管長度之間的矛盾日益突出。如卷重偏離理想值較大，必然要產(chǎn)生短尺管，造成成材率的降低。并且在生產(chǎn)過程中，有很多鋼管因?yàn)榫植抗荏w錯(cuò)邊超標(biāo)、缺陷修磨壁厚超標(biāo)、母材缺陷等原因造成鋼管長度不達(dá)標(biāo)而降級(jí)，大大降低了成材率。而API 5L (44版)標(biāo)準(zhǔn)中，允許通過協(xié)議提供對(duì)頭管，西氣東輸ニ線技術(shù)條件和中亞管線技術(shù)條件中也允許提供對(duì)接管。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備，該裝置通過內(nèi)、外埋弧焊接方式，沿需要對(duì)接的兩段鋼管管端進(jìn)行環(huán)焊縫焊接工作，且環(huán)焊縫滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備，其特征在于包括外焊裝置、內(nèi)焊小車、下十字旋轉(zhuǎn)輥組、固定龍門架和活動(dòng)龍門架，所述固定龍門架和活動(dòng)龍門架分別設(shè)置于外焊裝置的兩側(cè)，所述活動(dòng)龍門架的左側(cè)設(shè)有輸入鋼管裝置和橫移鋼管裝置，固定龍門架的右側(cè)設(shè)有內(nèi)焊小車，在內(nèi)焊小車與固定龍門架之間設(shè)有下十字旋轉(zhuǎn)輥組。對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)ー步說明，所述內(nèi)焊小車包括懸臂、支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)、底座及內(nèi)焊頭，所述懸臂的一端與支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，懸臂的另一端與內(nèi)焊頭連接，支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)置于底座上，支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)上還設(shè)有配重。對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)ー步說明，所述活動(dòng)龍門架包括龍門架框架和設(shè)置于龍門架框架底部的橫向滑動(dòng)底座，所述橫向滑動(dòng)底座上設(shè)有ー對(duì)下旋轉(zhuǎn)輥，下旋轉(zhuǎn)輥的側(cè)方設(shè)有接地電刷，龍門架框架的中部設(shè)有驅(qū)動(dòng)ー對(duì)上旋轉(zhuǎn)輥上下移動(dòng)的上旋轉(zhuǎn)輥升降機(jī)構(gòu)，所述上旋轉(zhuǎn)輥的側(cè)方設(shè)有角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述橫向滑動(dòng)底座與設(shè)于龍門架框架側(cè)方的油缸連接。對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)ー步說明，所述外焊裝置包括外焊頭、支撐機(jī)架、滑動(dòng)滑板、十字滑板、滑板升降機(jī)構(gòu)，所述支撐機(jī)架的一側(cè)設(shè)有滑板升降機(jī)構(gòu)，所述滑板升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有滑動(dòng)滑板和十字滑板，外焊頭與十字滑板固定連接。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實(shí)用新型采用內(nèi)、外埋弧焊環(huán)焊縫對(duì)接方式，通過龍門架上的上旋轉(zhuǎn)輥與下旋轉(zhuǎn)輥固定鋼管，通過對(duì)活動(dòng)龍門架位置的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)鋼管管端對(duì)接位置的調(diào)整，通過內(nèi)焊小車位置與懸臂角度的調(diào)整來調(diào)整內(nèi)焊焊點(diǎn)位置，通過十字滑板調(diào)整外焊點(diǎn)位置，通過上旋轉(zhuǎn)輥與下旋轉(zhuǎn)輥完成鋼管管段的輸送與周向旋轉(zhuǎn)工作，該焊接設(shè)備可以將不符合標(biāo)準(zhǔn)長度要求的鋼管加工出復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)要求的對(duì)接鋼管，可在很大程度上降低使用単位的生產(chǎn)成本。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、輸入鋼管裝置，2、橫移鋼管裝置，3、活動(dòng)龍門架，4、外焊裝置，5、固定龍門架，6、下十字旋轉(zhuǎn)輥組，7、內(nèi)焊小車；圖2是內(nèi)焊小車的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中7-1.內(nèi)焊頭，7-2、懸臂，7-3、底座，7-4、支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)，7-5、配重，7-6、支撐架，7-7、調(diào)節(jié)千斤頂；圖3是活動(dòng)龍門架結(jié)構(gòu)示意圖；圖中3-1.龍門架框架，3-2.上旋轉(zhuǎn)輥升降機(jī)構(gòu)，3-3.接地電刷，3_4.下旋轉(zhuǎn)輥，3-5.橫向滑動(dòng)底座，3-6.上旋轉(zhuǎn)輥，3-7.油缸，3-8.角度調(diào)整機(jī)構(gòu)；圖4是外焊裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的左視圖；圖中4-1.支撐機(jī)架，4-2.滑動(dòng)滑板，4-3.十字滑板，4_4.滑板升降機(jī)構(gòu)，4_5.外焊頭。
具體實(shí)施方式
根據(jù)附圖可知本實(shí)用新型具體涉及ー種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備，該設(shè)備用內(nèi)、外埋弧焊環(huán)焊縫對(duì)接方式，通過龍門架上的上旋轉(zhuǎn)輥3-6與下旋轉(zhuǎn)輥3-4固定鋼管，通過對(duì)活動(dòng)龍門架3的位置調(diào)整來實(shí)現(xiàn)鋼管管端對(duì)接位置的調(diào)整，通過內(nèi)焊小車7位置與懸臂7-2角度的調(diào)整來調(diào)整內(nèi)焊焊點(diǎn)位置，通過十字滑板4-3調(diào)整外焊點(diǎn)位置，通過上旋轉(zhuǎn)輥3-6與下旋轉(zhuǎn)輥3-4完成鋼管管段的輸送與周向旋轉(zhuǎn)工作。采用固定的下旋轉(zhuǎn)輥3-4和可升降的上旋轉(zhuǎn)輥3-6組來固定鋼管管段，并在焊接時(shí)對(duì)鋼管管端進(jìn)行旋轉(zhuǎn)工作。旋轉(zhuǎn)輥組通過伺服電機(jī)調(diào)整轉(zhuǎn)速。一側(cè)的旋轉(zhuǎn)輥組固定在活動(dòng)龍門架3上，使該側(cè)輥組可前后左右微調(diào)，且該輥組的下旋轉(zhuǎn)輥可升降，以便調(diào)節(jié)兩段鋼管的對(duì)接位置。
以下結(jié)合附圖來說明本實(shí)用新型的使用方式。根據(jù)附
圖1可知，需要對(duì)接的管段通過的橫移鋼管裝置2、輸送鋼管裝置I與下十字旋轉(zhuǎn)輥組6進(jìn)入對(duì)接工作區(qū)域。需要對(duì)接的兩段鋼管進(jìn)入エ位以后，活動(dòng)龍門架3和固定龍門架5的上旋轉(zhuǎn)輥壓下，將兩段鋼管固定住，上旋轉(zhuǎn)輥與下十字旋轉(zhuǎn)輥6將鋼管旋轉(zhuǎn)，由內(nèi)焊小車7上的內(nèi)焊頭7-1與外焊裝置4進(jìn)行環(huán)焊縫焊接工作。圖2所示的內(nèi)焊小車，底座7-3固定在地面上，支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)7-4放置在底座7-3上面。支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)7-4可帶著懸臂7-2進(jìn)行前后一定范圍的移動(dòng)，以便調(diào)節(jié)內(nèi)焊頭7-1的位置。支撐小車通過油缸進(jìn)行前后移動(dòng)，油缸底座固定在底座7-3上。懸臂7-2通過配重7-5來平衡重量，通過調(diào)節(jié)千斤頂7-7進(jìn)行高度微調(diào)，并通過支撐架7-6進(jìn)行固定。懸臂7-2內(nèi)集成有焊絲送絲機(jī)構(gòu)、焊劑輸送與回收管等，內(nèi)焊頭7-1集成有焊槍、焊槍角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)送絲機(jī)構(gòu)、焊劑出ロ及回收嘴等。圖3所示活動(dòng)龍門架，油缸3-7可推動(dòng)龍門架框架3-1在橫向滑動(dòng)底座3-5上左右滑動(dòng)，上旋轉(zhuǎn)輥3-6通過上旋轉(zhuǎn)輥升降機(jī)構(gòu)3-2下降，與下旋轉(zhuǎn)輥3-4 —起將管段固定后，整個(gè)龍門架可帶動(dòng)該側(cè)管段的管端做少量橫向移動(dòng)，以便對(duì)齊需要對(duì)接的兩個(gè)管ロ。焊接時(shí)，接地電刷3-3與鋼管接觸，起到接地作用，入管及出管吋，電刷通過氣缸打開，不與管壁接觸。上旋轉(zhuǎn)輥3-6為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可調(diào)旋轉(zhuǎn)速度，上旋轉(zhuǎn)輥可通過角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3-8來調(diào)整角度，該機(jī)構(gòu)通過內(nèi)齒輪旋轉(zhuǎn)調(diào)整角度，可使上旋轉(zhuǎn)輥軸向垂直或平行于鋼管軸向。上旋轉(zhuǎn)輥軸向垂直與鋼管軸向時(shí)，為進(jìn)出鋼管提供動(dòng)力，平行于鋼管軸向時(shí)，為鋼管旋轉(zhuǎn)焊接環(huán)焊縫提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。圖4和圖5所示為外焊機(jī)架示意圖?；瑒?dòng)滑板4-2在支撐機(jī)架4_1上由滑板升降機(jī)構(gòu)4-4帶動(dòng)，沿滑道上下滑動(dòng)，外焊頭4-5固定在十字滑板4-3上，十字滑板4-3可在滑動(dòng)滑板4-2上沿滑板長度方向移動(dòng)。外焊頭4-5依靠滑動(dòng)滑板的上下移動(dòng)和十字滑板4-3整體的左右移動(dòng)來進(jìn)行位置的初步調(diào)整，依靠十字滑板4-3上的十字滑道來進(jìn)行位置的微調(diào)。另外，本實(shí)用新型內(nèi)焊縫焊接裝置采用懸臂式結(jié)構(gòu)，焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、內(nèi)焊焊劑出ロ集成在懸臂結(jié)構(gòu)一端。懸臂7-2另一端為配重7-5，以平衡重量。整個(gè)懸臂由移動(dòng)小車支撐，小車可前后短距離移動(dòng)，以便調(diào)整內(nèi)焊焊接位置。外焊縫的外焊接裝置4連接在支撐機(jī)架4-1上，由十字滑板4-3固定，可調(diào)整外焊焊接位置。內(nèi)、外焊裝置均包括焊縫跟蹤裝置，可自動(dòng)跟蹤焊縫的位置變化并自動(dòng)做出調(diào)整。本實(shí)用新型中，對(duì)接焊縫為360°環(huán)焊縫，對(duì)接管段通過龍門架上的上旋轉(zhuǎn)輥3-6與下旋轉(zhuǎn)輥3-4固定，一側(cè)活動(dòng)龍門架3調(diào)整對(duì)接位置，下十字旋轉(zhuǎn)輥組6支撐與輸送鋼管，通過內(nèi)焊小車7移動(dòng)與懸臂俯仰角度調(diào)節(jié)內(nèi)焊點(diǎn)位置，通過十字滑板4-3調(diào)整外焊點(diǎn)位置。通過上旋轉(zhuǎn)輥3-6下壓，與下旋轉(zhuǎn)輥3-4配合將鋼管軸向方向固定，通過上旋轉(zhuǎn)輥3-6驅(qū)動(dòng)鋼管做周向旋轉(zhuǎn)，通過油缸3-7推動(dòng)活動(dòng)龍門架3使鋼管可以進(jìn)行少量水平徑向運(yùn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)管段對(duì)接ロ位置。通過油缸3-7帶動(dòng)內(nèi)焊小車7在其底座上運(yùn)動(dòng)，從而拖動(dòng)懸臂7-2及內(nèi)焊頭7-1運(yùn)動(dòng)，在鋼管軸向方向調(diào)整內(nèi)焊位置；通過支撐架7-6和調(diào)節(jié)千斤頂，7-7來控制懸臂7-2的俯仰角度，從而調(diào)整內(nèi)焊焊槍距離焊縫的高度。通過龍門架框架3-1中的上旋轉(zhuǎn)輥下壓，與下旋轉(zhuǎn)輥配合，對(duì)鋼管進(jìn)行固定。上旋轉(zhuǎn)輥角度可調(diào)節(jié)，從而驅(qū)動(dòng)鋼管做不同運(yùn)動(dòng):上旋轉(zhuǎn)輥軸線角度與鋼管軸線平行時(shí)，上旋轉(zhuǎn)輥旋轉(zhuǎn)，可驅(qū)動(dòng)鋼管沿鋼管軸線方向運(yùn)動(dòng)，此為鋼管進(jìn)出動(dòng)作；上旋轉(zhuǎn)輥軸線角度與鋼管軸線垂直時(shí)，上旋轉(zhuǎn)輥旋轉(zhuǎn)，可驅(qū)動(dòng)鋼管做圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，此為對(duì)接環(huán)焊縫焊接時(shí)的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。通過下十字旋轉(zhuǎn)輥進(jìn)行鋼管軸向輸送與周向旋轉(zhuǎn)的鋼管支撐工作。下旋轉(zhuǎn)輥有3個(gè)兩兩垂直的旋轉(zhuǎn)軸線，鋼管沿軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，下旋轉(zhuǎn)輥僅球形輥旋轉(zhuǎn)，輥架不旋轉(zhuǎn)，此情況下焊點(diǎn)軌跡為沿鋼管軸向的一條直線，此為鋼管進(jìn)出動(dòng)作；鋼管做周向旋轉(zhuǎn)時(shí)，輥架旋轉(zhuǎn)，球形輥不旋轉(zhuǎn)，此情況下焊點(diǎn)的軌跡為沿鋼管圓周方向的一個(gè)圓環(huán)，此為對(duì)接環(huán)焊縫焊接時(shí)的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。通過活動(dòng)龍門架來調(diào)整鋼管管端對(duì)接位置?；顒?dòng)龍門架由油缸推動(dòng)，可整體在橫向滑動(dòng)底座上進(jìn)行滑動(dòng)。當(dāng)上旋轉(zhuǎn)輥下壓，與下旋轉(zhuǎn)輥配合，將鋼管管端固定住后，可通過調(diào)整活動(dòng)龍門架在橫向滑動(dòng)底座上的位置，來調(diào)整對(duì)接的兩個(gè)鋼管管端的相對(duì)位置。若相對(duì)位置不是橫向方向，可通過旋轉(zhuǎn)輥旋轉(zhuǎn)鋼管，將相對(duì)位置差控制在橫向方向。本實(shí)用新型的有益效果是，可以將不符合標(biāo)準(zhǔn)長度要求的鋼管加工出復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)要求的對(duì)接鋼管，可在很大程度上降低使用単位的生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型提供ー種鋼管對(duì)接裝置，可以提高產(chǎn)品成材率，降低材耗和生產(chǎn)成本，充分利用長度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的鋼管管段，該裝置通過內(nèi)、外埋弧焊接方式，沿需要對(duì)接的兩段鋼管管端進(jìn)行環(huán)焊縫焊接工作，且環(huán)焊縫滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求1.一種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備，其特征在于包括外焊裝置(4)、內(nèi)焊小車(7)、下十字旋轉(zhuǎn)輥組(6)、固定龍門架(5)和活動(dòng)龍門架(3)，所述固定龍門架(5)和活動(dòng)龍門架(3)分別設(shè)置于外焊裝置(4)的兩側(cè)，所述活動(dòng)龍門架(3)的左側(cè)設(shè)有輸入鋼管裝置(I)和橫移鋼管裝置(2)，固定龍門架(5)的右側(cè)設(shè)有內(nèi)焊小車(7)，在內(nèi)焊小車(7)與固定龍門架(5 )之間設(shè)有下十字旋轉(zhuǎn)輥組(6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備，其特征在于所述內(nèi)焊小車(7)包括懸臂(7-2)、支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7-4)、底座(7-3)及內(nèi)焊頭(7-1)，所述懸臂(7-2)的一端與支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7-4)連接，懸臂(7-2)的另一端與內(nèi)焊頭(7-1)連接，支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7-4)置于底座(7-3)上，支撐小車及移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7-4)上還設(shè)有配重(7-5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備，其特征在于所述活動(dòng)龍門架(3)包括龍門架框架(3-1)和設(shè)置于龍門架框架(3-1)底部的橫向滑動(dòng)底座(3-5)，所述橫向滑動(dòng)底座(3-5)上設(shè)有ー對(duì)下旋轉(zhuǎn)輥(3-4)，下旋轉(zhuǎn)輥(3-4)的側(cè)方設(shè)有接地電刷(3-3)，龍門架框架(3-1)的中部設(shè)有驅(qū)動(dòng)ー對(duì)上旋轉(zhuǎn)輥(3-6)上下移動(dòng)的上旋轉(zhuǎn)輥升降機(jī)構(gòu)(3-2)，所述上旋轉(zhuǎn)輥(3-6)的側(cè)方設(shè)有角度調(diào)整機(jī)構(gòu)(3-8)，所述橫向滑動(dòng)底座(3-5)與設(shè)于龍門架框架(3-1)側(cè)方的油缸(3-7)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備，其特征在于所述外焊裝置(4)包括外焊頭(4-5)、支撐機(jī)架(4-1)、滑動(dòng)滑板(4-2)、十字滑板(4-3)、滑板升降機(jī)構(gòu)(4-4 )，所述支撐機(jī)架(4-1)的ー側(cè)設(shè)有滑板升降機(jī)構(gòu)(4-4 )，所述滑板升降機(jī)構(gòu)(4-4 )上設(shè)有滑動(dòng)滑板(4-2)和十字滑板(4-3)，外焊頭(4-5)與十字滑板(4-3)固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋼管對(duì)接用環(huán)焊縫埋弧焊接設(shè)備，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，包括外焊裝置、內(nèi)焊小車、下十字旋轉(zhuǎn)輥組、固定龍門架和活動(dòng)龍門架，所述固定龍門架和活動(dòng)龍門架分別設(shè)置于外焊裝置的兩側(cè)，活動(dòng)龍門架的左側(cè)設(shè)有輸入鋼管裝置和橫移鋼管裝置，固定龍門架的右側(cè)設(shè)有內(nèi)焊小車，在內(nèi)焊小車與固定龍門架之間設(shè)有下十字旋轉(zhuǎn)輥組。本實(shí)用新型采用內(nèi)、外埋弧焊接方式，沿需要對(duì)接的兩段鋼管管端進(jìn)行環(huán)焊縫焊接工作，環(huán)焊縫滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，可以將不符合標(biāo)準(zhǔn)長度要求的鋼管加工出復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)要求的對(duì)接鋼管，可在很大程度上降低使用單位的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B23K9/28GK202951961SQ20122069781
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者鄭青昊, 祁超, 王海生, 石國紅, 潘強(qiáng), 黃喜友, 牟新華, 吳強(qiáng), 李建明, 江淵, 周書亮 申請(qǐng)人:華油鋼管有限公司