[实用新型]一种用于管道窄坡口焊接系统的高频摆动焊炬

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种焊接辅助装置，尤其涉及一种用于管道窄坡口焊接系统的高频摆动焊炬。

背景技术

近年来，随着人们对陆地油气的开采，陆地油气资源日渐匮乏。为了寻求日后的油气资源，人们把目光转向了海洋。对海洋油气开采过程中，对油气的运输的方式也极为关注，油气的管道运输高效、安全，使得管道运输是海洋油气运输的主要的方式。

海上管道的铺设需要对管段进行组对和焊接。高效、稳定的焊接才能提高铺管的经济效益。由于坡口组对的偏差，坡口受热变形的偏差和焊道厚度的偏差等造成的焊接不稳定现象，需要焊工实时调节焊炬。这样会对焊工的操作熟练程度要求很高并会增强焊工的劳动强度，所以实现自动焊接跟踪很有必要。

自动焊接跟踪方法中，主要分为电弧式传感器和附加式传感器。其中附加式传感器由于结构复杂，维护费用高昂，不是经常采用。电弧式传感器利用焊接时自身电信号的变化，使得电弧跟踪的结构简单，价格降低。常用的焊炬有摆动式、旋转式和磁控式。由于在管道焊接过程中焊接摆心需要适时调整且焊接工程中存在大领导电磁干扰，所以在管道焊接中常采用摆动式焊炬。

现有技术中，有采用齿轮齿条的方式进行高速摆动的，由于齿轮齿条之间存在间隙，所以限制了其摆动频率，其最高摆动频率达到5HZ。

Lopes GT博士研究的管道窄坡口电弧传感中，引入高频摆动系统的必要性，阐述了高频摆动下的电弧传感的机理。焊枪在窄坡口中做低速摆动，由于弧长的自调节作用，不会引起电信号的变化。只有在高频摆动的情况下，才会引起电信号的变化，才能进行偏差信号的提取。Lopes GT博士设计的高频摆动焊炬中，采用凸轮和连杆机构把电机的旋转运动转化为焊炬的直线运动，使用3500rpm的电机可以产生58.3HZ的摆动频率，其他文献中的报道的摆动频率通常在10HZ以下。但此装置所能产生的最高稳定的摆动频率为25HZ。该装置的缺点是不能适时地调整摆宽。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于管道窄坡口焊接系统的高频摆动焊炬。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的用于管道窄坡口焊接系统的高频摆动焊炬，包括装于音圈电机安装板上的音圈电机、滑台和可编程伺服驱动器，所述音圈电机与所述滑台连接，所述滑台通过连接支架与焊枪连接，所述可编程伺服驱动器与所述音圈电机连接，所述滑台的固定端设有光栅增量编码器和限位开关；

所述焊枪的上部设有导电杆、下部设有窄坡口专用导电嘴，所述焊枪通过向心关节轴承安装在所述音圈电机安装板上，所述音圈电机安装板的下部固定有保护气罩，所述焊枪的下部插入到所述保护气罩内，所述导电杆通过塑料直线轴承安装在所述连接支架上。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的用于管道窄坡口焊接系统的高频摆动焊炬，可以最高实现30HZ的摆动频率，精度可以达到0.01mm，利用该焊炬可以实现电弧信号的实时采集并提取到电信号的变化，从而可以实现摆动宽度、摆动频率、摆心和焊枪高度的自动实时调节，从而使的窄坡口管道焊接过程高效、稳定，保证焊接质量。可以应用于焊接自动化领域，涉及到海底管道铺设系统。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的用于管道窄坡口焊接系统的高频摆动焊炬的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中高频摆动焊炬的安装结构示意图。

图3是本实用新型实施中高频摆动焊炬结构示意图。

图4是本实用新型实施中焊枪摆动位置的设计方案图。

图5是本实用新型实施中高频摆动焊炬的电器控制图。

图6a、图6b分别是本实用新型实施中管道窄坡口的图纸和组对后的示意图。

图中：

1、导电杆上端，2、塑料直线轴承，3、直线轴承座，4、支架上盖，5、支架，6、导电杆下端，7、向心关节轴承盖，8、向心关节轴承，9、绝缘套，10、音圈电机安装板，11、保护气罩，12、窄坡口专用导电嘴，13、内六角螺栓M3，14、光栅增量编码 器，15、音圈电机，16、滑台，17、锁紧螺母M8，18、连接支架。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的用于管道窄坡口焊接系统的高频摆动焊炬，其较佳的具体实施方式是：