[实用新型]导管架制管车间自动焊用焊枪转摆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种导管架制管车间自动焊接用焊枪，是一种自动焊焊枪的转摆装置。

背景技术

海洋油气资源开发的发展，推进了平台建造数量的迅速增加。目前，我国每年建造的各类平台近50余座。由于平台本身规模的大型化，作为平台安装的主要构筑物导管架也越来越趋于大型化。我国建造的最大的导管架，其高度已达200多米，重量达25000多吨。

导管架的大型化，一方面导致结构部件的大型化，如制作导管架的钢管，壁厚增加，直径加大(目前，管径大多在1000mm以上，壁厚大多在30mm以上)；另一方面提高钢材的强度级别，采用高强度的低合金钢。这些在一定程度都增加了焊接的难度，在大幅度增加焊接工作量的同时，提高了焊接接头的质量要求。采用的手工电弧焊越来越难以适应海洋石油开发快速增长的发展需求。

为了适应导管架预制建造过程中焊缝形式多样化、焊接工艺规范化等多方面的需求。焊枪摆动装置是气保护自动焊接设备的重要组成部分，可用于小坡口、窄焊缝及厚钢板深焊缝的焊接作业，有效保证焊接过程中的熔深和熔透性。实际焊接作业中，焊枪摆动装置不仅可保证焊缝表面成形的匀称美观，而且可有效保证焊接质量、提高工效。

目前，国内焊枪摆动装置的开发和应用刚刚起步，国外也仅有少数此类定型产品，且其焊枪摆动装置往往只能做往复直线摆动。总体看来，国内外焊枪摆动装置普遍存在功能单一、专机专用的技术缺陷，远不能满足焊接生产实际的需要，从而大大限制了气保护自动焊设备在海洋工程领域应用范围的拓展。

在海洋钢结构焊接中，有相当一部分焊缝是立缝和角缝。在立缝的气电焊中，多采用单面焊双面一次强迫成形。对于海洋船用厚钢板深焊缝，为了保证焊缝的熔透性，焊枪必须做组合式摆动，即焊枪装卡到摆动装置上，在随焊接小车自下而上运动的同时，不仅要沿着焊缝深度方向做直线摆动，而且要在焊缝宽度方向上作摆动。在角缝的气电焊中，大多采用多层多焊道，要求焊枪在跟随小车沿角缝长度方向运动的同时，还要做角摆动，即焊枪已摆动装置上某一点为转动中心(该转动中心通过机构调整应位于角焊缝的角平分线上)，相对于角焊缝以一定的摆角作反复的角度摆动。对于这些立缝和角缝的焊接，仅靠一种摆动形式的焊枪摆动装置是很难完成的。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种导管架制管车间自动焊用焊枪转摆装置，实现焊枪沿海洋结构管道轴线悬臂杆的往复运动、焊枪的干伸长控制运动、枪头与焊缝的角度控制以及焊枪多功能摆动的功能。

本实用新型采用的技术方案是：导管架制管车间自动焊用焊枪转摆装置，主要由提升装置、摆动电机、齿轮、齿条、焊丝干伸长电机、自动焊枪、齿条支撑板、旋转架、支撑板、连接板、线性模组、焊枪夹持机构、转轴和轴承座组成，在支撑板的上部固定有旋转架，在旋转架的上部垂直固定有提升装置，提升装置通过提升电机驱动，实现转摆机构的提升与下降，自动焊枪直线摆动。旋转架用来调节自动焊枪与管道中心线的角度，实现焊枪的角摆动。使得自动焊设备在焊接过程中焊枪始终能够对准自动焊坡口焊缝，适应焊缝形式多样化的技术需求。其特征在于：在旋转架的上部固定有摆动电机和减速箱，减速箱的输出端连接有齿轮。

在支撑板的下部固定有轴承座，轴承座中心孔内有转轴，转轴与轴承座之间有铜套，转轴的一端通过螺母固定在轴承座内；转轴的另一端有径向凸起圆柱体，径向凸起圆柱体上有轴向螺孔，通过内六角圆柱头螺栓将三角形的齿条支撑板固定在转轴的端部，转轴与齿条支撑板的一个侧面垂直；在齿条支撑板的另一端面上固定有圆弧形齿条，圆弧形齿条与齿轮啮合。

在齿条支撑板的另一侧面通过螺钉固定有长方体形连接板；连接板与齿条支撑板平行相对；在连接板的另一侧面固定有长方形线性模组，在线性模组的端部固定有一个焊丝干伸长电机，在线性模组侧面的滑块上有一个焊枪夹持机构；在焊枪夹持机构的侧面固定有自动焊枪，自动焊枪与焊枪夹持机构平行；焊枪夹持机构与线性模组平行。通过焊丝干伸长电机的驱动实现焊枪的干伸长控制运动。通过摆动电机来驱动齿轮转动，通过齿轮与齿条的啮合传动，使得与齿条固定的齿条支撑板绕转轴旋转，实现线性模组与自动焊枪的摆动。此外，该装置与传统焊枪转摆装置相比，增加的齿轮传动机构，加大减速比，有效解决过载问题。

为了调节自动焊枪的角度，在线性模组内有焊枪转套和焊枪转轴，焊枪转轴与线性模组中的滑块连接，焊枪转套与焊枪转轴相对连接。可以改变焊接时自动焊枪的起始位置。此外，焊枪转套通过螺栓固定在焊枪夹持机构上，以便将自动焊枪与线性模组相连，实现线性模组对自动焊枪干伸长的调节。