[发明专利]可用于水下局部干式焊接的无导轨自动跟踪柔性爬行小车

说明书

技术领域

本发明专涉及一种爬行小车，尤其是能在水下对管道环缝、纵缝以及球罐等进行局部干式焊接的自动跟踪无导轨柔性爬行小车。

背景技术

目前水下焊接重要结构一般分为两种方式：干法焊接和湿法焊接。所谓干法焊接，就是在待焊部位建造一个密封舱，将里面的水用气体排开，让焊工和电弧均处在“干”的环境下。干法焊缝的质量高，但目前的常用结构比较复杂，造价较高，并且一般需要潜水员或焊工的参与，准备工作较为繁琐，且限制了深水焊接的进行。所谓湿法焊接，就是使用电焊条直接在水中施焊，电弧在水下环境中燃烧。湿法焊接虽然较干法焊接设备简单，操作方便，但电弧不稳定，焊缝成型不好，焊接接头的性能较差，因此湿法焊接不能用于水下重要结构的焊接。

针对以上问题国内外研究机构进行了相关科学研究。华南理工大学开发出了“半自动局部干法水下焊接装置”(申请号：200610034009.X)，该装置由水下送丝箱、脉动送丝的焊接电源、焊枪、微型排水罩构成，但需要潜水员的参与；北京石油化工学院开发出了“一种全自动水下焊接设备”(申请号：200820233911.9)，该设备可应用于深水以及辐射环境等人员不能进入的场合，但需要庞大的焊接试验舱以及复杂的排水设备，整个设备较为复杂且造价不菲；我们也曾研制了“带密封舱的水下管道干式焊接工作舱”以及“水下管道干式焊接工作舱”，利用以上舱体可实现水下干式焊接，并且焊接质量较好，但经过长时间工程实际我们发现，由于之前的这些专利普遍存在水下焊接过程中需要大型焊接舱体制造干式焊接空间的问题，造成整个焊接过程较为复杂，设备体积庞大，造价较高，不利于工程实际推广。因此，研制一种全自动且不需大型焊接密封舱的水下焊接设备成为当务之急。

发明内容

根据背景技术所述，本发明的目的在于克服原有水下爬行小车或相关设备不足，提供可以适应较大管径范围，并在管道外部、内部均可爬行的全自动且不需大型焊接密封舱的可用于水下局部干式焊接的无导轨自动跟踪柔性爬行小车。

为了实现上述目的，本发明专利是通过以下技术方案来实现的：

一种可用于水下局部干式焊接的无导轨自动跟踪柔性爬行小车，主要由焊接小车主体(1)，焊枪位姿调整机构(2)和小型排水装置(3)组成，其中：焊接小车主体(1)由刚性连接板(11)在其两侧连接设置磁轮行走机构(12)，两侧的磁轮行走机构(12)通过磁轮轴(12)安装有角型板(13)，并且在其上通过螺栓与下压板(15)连接，在下压板(15)上的前后安装有压簧(16)，压簧(16)上端与上压板(17)连接，在焊接小车主体(1)的两侧安装驱动电机及减速器(19)；在下压板(15)的中央部位固联销轴连接板(18)，其内置的销轴(181)轴端固联有伞齿轮(182)，在上压板(17)上通过U型连接板(171)还设置有由小齿轮(172)与其固联的角度传感器(14)，通过小齿轮(172)与伞齿轮(182)的啮合构成轴向传感装置(4)；由横向移动机构(21)，焊枪高低调节机构(22)和焊枪角摆机构(23)组成焊枪位姿调整机构(2)，横向移动机构(21)固联在刚性连接板(11)上，并与排水罩体(24)整体连接，焊枪高低调节机构(22)与排水罩体(24)整体连接，二者协调运行，在焊枪横向移动机构(21)的一侧安装焊枪角摆机构(23)，其输出轴从径向穿过排水罩体(24)，在排水罩体(24)内实现焊枪的角摆；由排水罩体(24)，小型焊枪(25)和水下焊接光纤窥视镜组成小型排水装置(3)。

焊接爬行小车上的电力部件和机构部件均采用防水设置。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点和效果：

1、本发明无需大型焊接舱体制造干式焊接空间，因此成本较低，体积较小，更利于工程实际推广。

2、本发明依靠柔性连接，不仅解决了刚性连接情况下小车易脱落和无法逾越障碍的难题，而且利用柔性连接的扭转变形反映偏移量，因此结构简单紧凑，工作可靠，造价低廉，使用维护修理简易，并且根据实际工作需要，更换执行机构，可用于水下管道内外环缝、纵缝的焊接、焊缝检测、舰船修复等多种工程实际。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图

图2为本发明焊接小车结构示意图

具体实施方式