大彎頭縱向拱形縫自動焊接設備制造技術(shù)

大彎頭縱向拱形縫自動焊接設備，包括動力裝置、大彎頭定位裝置、焊機頭定位裝置和剎車裝置，其中大彎頭定位裝置包括若干塊固定在滾筒上的具有自動定心和焊縫對中功能的卡板，大彎頭內(nèi)縱向拱形焊縫的機頭定位裝置采用特制的機頭支架，可將機頭固定在焊縫的垂直正上方，保證良好的焊接質(zhì)量，其剎車裝置在停、斷電時能立即剎住整個焊接設備，并在接通電源后從斷電位置繼續(xù)焊接保證安全生產(chǎn)。本發(fā)明專利技術(shù)提供的大彎頭縱向拱形縫自動焊接設備，巧妙的將工件大彎頭的縱向拱形焊縫變?yōu)榄h(huán)焊縫，突破了大彎頭縱向拱形焊縫無法自動焊接的難題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種自動焊接設備，特別是一種對大口徑彎頭的縱向拱形縫進行自動焊接的設備。
技術(shù)介紹
目前，我國的大彎頭焊縫焊接采用手工焊接。所說的大彎頭是應用于輸油、輸氣、輸送煤漿等高壓管道中的大口徑高壓鋼管連接件，管徑在630mm以上，這些管道通常要承受100MPa以上的高壓。如圖1所示，大彎頭由模壓成型、上下對稱的兩個半彎頭焊接加工而成，有四條焊縫，分別為縱向拱形焊縫AA’弧、CC’弧和縱向凹形焊縫BB’弧、DD’弧，這四段縱向弧形焊縫是四個同心圓的四段等角度弧線，其圓心為O，通常以角AOA’的角度來命名彎頭，如角AOA’為30度，則稱該彎頭為30度彎頭。常見的彎頭有30度、45度、60度、90度、120度、150度和180度彎頭。由于大彎頭體積大，重量大，焊接質(zhì)量要求高，現(xiàn)有的手工焊接技術(shù)很難達到連續(xù)均勻高質(zhì)量的焊縫要求，而且手工焊接勞動強度大，效率低，尤其是管件內(nèi)部的焊接，勞動環(huán)境惡劣，損壞工人的身體健康，因此，采用自動焊接技術(shù)加工高壓管道中的大彎頭成為焊接
迫切需要解決的技術(shù)問題。在自動焊接
，現(xiàn)有的技術(shù)包括平縫自動焊、環(huán)縫自動焊等，如中國專利CN2595510“壓路機振動輪輻板環(huán)焊縫自動焊接系統(tǒng)”，介紹了一種環(huán)焊縫的自動焊接技術(shù)；中國專利CN2552628“管道預制自動焊接機”，采用管子轉(zhuǎn)動的環(huán)焊縫自動焊接技術(shù)。此處的環(huán)縫，如圖2所示，是在與鋼管軸線垂直的橫截面對接形成的圓環(huán)EE’；本專利技術(shù)所說的拱形焊縫AA’弧、CC’弧，是由模壓成型的兩個半彎頭片件縱向?qū)有纬傻?，參見圖1。兩者是不同的焊縫，大彎頭的縱向拱形焊縫無法像環(huán)縫焊接一樣繞工件自身軸線的旋轉(zhuǎn)形成環(huán)狀的運動軌跡，給自動焊接帶來極大的困難。目前尚未發(fā)現(xiàn)對大彎頭的縱向拱形縫進行自動焊接的設備。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種大彎頭縱向拱形縫自動焊接設備。大彎頭縱向拱形縫自動焊接設備，包括動力裝置、大彎頭定位裝置、焊機頭定位裝置和剎車裝置，其中大彎頭定位裝置包括若干塊固定在滾筒上的具有自動定心和焊縫對中功能的卡板。所說的卡板包括底部、左翼、右翼，整體呈V字形，左翼與右翼對稱，卡板兩翼內(nèi)側(cè)任意對稱點之間規(guī)定的圓與卡裝于此兩點的大彎頭的橫截面重合。所說的卡板左翼與右翼從靠近底部處往上依次包括小圓弧、兩圓的切面、大圓弧和擋部，所說的卡板小圓弧下部有一個凹槽。所說的卡板底部下面中間位置有一個凹槽。所說的卡板是通過如下方法制作而成的，如圖4所示 (1)取一塊足夠大的鋼板，在鋼板中間位置劃出一條豎線YY’，取一點O0，過O0做YY’的垂線O0X，在YY’上取點O1、O2，使O0O1＝3r1-r；O0O2＝3r2-r，其中，r1為最小口徑彎頭的橫截面外圓半徑長度，r2為最大口徑彎頭的橫截面外圓半徑長度，r為滾筒橫截面外圓半徑；(2)分別以O1為圓心、r1為半徑，O2為圓心、r2為半徑，做出兩個圓，在兩圓的左側(cè)做它們的外公切線HI，在兩圓的右側(cè)做其外公切線H’I’，分別與圓O1交于H、H’點，與O2交于I、I’點；(3)過O2做YY’的垂線JJ’，與圓O2交于J、J’，分別過J、J’點做JJ’的垂線JK、J’K’，使JK＝J’K’，取JK、J’K’適當?shù)母叨龋?4)連接K、K’并延長，在K、K’點外側(cè)分別取點L、L’，使LK＝K’L’，取LK、K’L’適當?shù)拈L度；(5)在O0X上O0的兩側(cè)，取點M、點M’，使O0M＝O0M’，取O0M、O0M’適當?shù)拈L度；(6)沿上述線段和圓弧線順次切下，切出由M、L、K、J、I、H、H’、I’、J’、K’、L’、M’、M點組成的左右對成的多邊形卡板，其中HH’為小圓O1的圓弧、JI和I’J’為大圓O2的圓??；也可以在步驟(6)后繼續(xù)進行如下步驟(7)在圓弧HH’上，在O1點的正下方開一個小槽NPP’N’；(8)沿上述步驟(7)劃出的線段順次切下，切出由M、L、K、J、I、H、N、P、P’、N’、H’、I’、J’、K’、L’、M’、M點組成的左右對稱的多邊形卡板；還可以在步驟(6)或(8)后進行如下步驟(9)在M M’邊上開一個大槽STT’S’；(10)沿上述步驟(9)劃出的線段順次切下，切出由M、L、K、J、I、H、H’、I’、J’、K’、L’、M’、S’、T’、T、S、M點組成的左右對成的多邊形卡板；或者切出由M、L、K、J、I、H、N、P、P’、N’、H’、I’、J’、K’、L’、M’、S’、T’、T、S、M點組成的左右對成的多邊形卡板。大彎頭定位裝置優(yōu)選的卡板的數(shù)量為3到5塊，間隔的角度為15°。大彎頭內(nèi)縱向拱形焊縫的機頭定位裝置采用機頭支架，機頭支架包括首節(jié)、中間節(jié)、調(diào)節(jié)板、末節(jié)和底座，各節(jié)順次連接成圓弧形，圓弧的圓心與被加工件焊縫的運動軌跡的圓心重合，焊機頭支架的圓心與被加工件大彎頭的焊縫運動軌跡的圓心重合，即該機頭支架的半徑為1.5D，D為工件大彎頭的橫截面最大直徑。優(yōu)選的，機頭支架包括首節(jié)、調(diào)節(jié)板、中間節(jié)、次中間節(jié)、末節(jié)，各節(jié)順次連接成圓弧形。優(yōu)選的，首節(jié)與調(diào)節(jié)板、調(diào)節(jié)板與中間節(jié)、中間節(jié)與次中間節(jié)、次中間節(jié)與末節(jié)和末節(jié)與底座之間均采用螺栓固定連接。機頭支架的首節(jié)包括上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板、安裝孔和安裝軸，上、下蓋板分別與前、后連接板固定連接，安裝孔用于固定機頭，安裝軸通過軸孔與調(diào)節(jié)板固定連接。機頭支架的調(diào)節(jié)板包括上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板，前、后連接板上各有兩個開孔，通過兩孔連接首節(jié)和中間節(jié)，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)板與中間節(jié)和首節(jié)在開孔中的安裝位置，來微調(diào)整個支架的長度和高度，使機頭準確定位在焊縫的垂直正上方，改善焊接質(zhì)量。機頭支架的中間節(jié)用于連接次中間節(jié)和調(diào)節(jié)板，其包括上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板、前后兩個安裝軸，上、下蓋板分別與前、后連接板固定連接，前安裝軸與調(diào)節(jié)板連接，后安裝軸與次中間節(jié)連接。機頭支架的次中間節(jié)用于連接中間節(jié)和末節(jié)，其包括上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板、前安裝軸和后安裝軸，上、下蓋板分別與前后連接板固定連接，前安裝軸與中間節(jié)連接，后安裝軸與末節(jié)連接。機頭支架的末節(jié)用于連接次中間節(jié)和底座，其包括前、后兩塊連接板和固定塊，前后連接板上有安裝孔；兩塊連接板分別位于固定塊兩側(cè)并與固定塊固定連接，固定塊上有安裝孔，兩連接板下底面各有一個與底座斜面配合的斜面。機頭支架的底座用于固定整個機頭支架，其包括兩個安裝板，其上面為與末節(jié)斜面配合的斜面的，安裝板沿斜面方向上設有若干安裝孔，安裝孔與固定塊上的安裝孔通過螺栓連接，當固定塊通過安裝孔與底座安裝孔依次連接時，可以向上或者向下移動調(diào)整整個機頭支架，調(diào)整焊機頭的高度。大彎頭外縱向拱形焊縫的機頭定位裝置可以采用已有技術(shù)，也可以采用內(nèi)縱向拱形焊縫的機頭定位裝置，即采用機頭支架定位。剎車裝置包括兩根鋼絲繩、兩個帶有剎車片的剎車滾筒，剎車裝置的滾筒部分包括彈簧、靜電磁鐵、動電磁鐵和滾筒軸，一根鋼絲繩纏繞在兩個剎車滾筒和大滾筒之間，用于剎車；另一根鋼絲繩纏繞在兩個剎車滾筒之間，用于兩者的互動。大滾筒和兩個剎車滾筒外圓軸向車制R形螺紋，用于纏繞鋼絲繩。本專利技術(shù)提供的大彎頭縱向拱形縫自動焊接設備，突破了大彎頭縱向拱形焊縫無法自動焊接的難題。其大彎頭的固定和焊縫自動對中定位裝置采用專用的卡板裝置，可將被加工件大本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
大彎頭縱向拱形縫自動焊接設備，其特征在于，包括動力裝置、大彎頭定位裝置、焊機頭定位裝置和剎車裝置，其中大彎頭定位裝置包括若干塊固定在滾筒上的具有自動定心和焊縫對中功能的卡板。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李文秀，
申請(專利權(quán))人：李文秀，
類型：發(fā)明
國別省市：88[中國|濟南]