专利名称：大弯头自动焊接设备焊机头支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于自动焊接技术的装置，特别是一种大弯头内焊缝自动焊 接焊机头支架。
背景技术：
目前，我国的大弯头焊缝焊接采用手工焊接。所说的大弯头是应用于输油、输气、 输送煤浆等高压管道中的大口径高压钢管连接件，管径在630mm以上，这些管道通常 要承受lOOMPa以上的高压。如
图1所示，大弯头由模压成型、上下对称的两个半弯 头焊接加工而成，有四条焊缝，分别为纵向拱形焊缝AA'弧、CC'弧和纵向凹形焊缝 BB，弧、DD，弧，其中AA， 、 DD'弧为纵向外焊缝，BB，弧、CC，弧为纵向内焊缝。 这四段纵向焊缝是四个同心圆的四段等角度弧线，其圆心为0,通常以角AOA'的角 度来命名弯头，如角AOA'为30度，则称该弯头为30度弯头。常见的弯头有30度、 45度、60度、90度、120度、150度和180度弯头。
由于大弯头体积大，重量大，焊接质量要求高，现有的手工焊接技术很难达到连 续均匀高质量的焊缝要求，而且手工焊接劳动强度大，效率低，尤其是管件内部的焊 接劳动环境恶劣，损坏工人的身体健康，因此，采用自动焊接技术加工高压管道中的 大弯头成为焊接技术领域迫切需要解决的技术问题，而其中如何对内焊缝进行自动焊 接又是自动焊接技术中的难题。
在自动焊接技术领域，现有的技术包括平缝自动焊、环缝自动焊等，如中国专利 CN2595510 "压路机振动轮辐板环焊缝自动焊接系统"，介绍了一种环焊缝的自动焊接 技术；中国专利CN2552628 "管道预制自动焊接机"，采用管子转动的环焊缝自动焊接 技术。此处的环缝，如图2所示，在与钢管轴线垂直的横截面对接形成；本实用新型 所说的内焊缝BB'弧、CC'弧，是由模压成型的两个弯头片件纵向对接形成的，参见 图l。两者是不同的焊缝，大弯头的纵向内焊缝无法像环缝焊接一样绕工件自身轴线 的旋转形成环状的运动轨迹，给自动焊接带来极大的困难，而且对内焊缝进行自动焊 接焊机头如何固定，目前尚未发现相应的装置。 发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种大弯头自动焊接设备焊机头支架，用 于固定对大弯头内焊缝进行焊接的焊机头。
大弯头自动焊接设备焊机头支架，包括首节、调节板、中间节、末节，各节顺次 连接成圆弧形，圆弧的圆心与被加工件焊缝的运动轨迹的圆心重合。
优选的，机头支架包括首节、调节板、中间节、次中间节、末节，各节顺次连接 成圆弧形。
优选的，首节与调节板、调节板与中间节、中间节与次中间节、次中间节与末节 和末节与底座之间均采用螺栓固定连接。
机头支架的首节包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、安装孔和安装轴，
上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，安装孔用于固定机头，安装轴通过轴孔与 调节板固定连接。
机头支架的调节板包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板，上、下盖板分别 与前、后连接板固定连接，前、后连接板上各有两个开孔，通过两孔连接首节和中间 节，通过调节调节板与中间节和首节的在开孔中的安装位置，来微调整个支架的长度 和高度，使机头准确定位在焊缝的垂直正上方，改善焊接质量。
机头支架的中间节用于连接次中间节和调节板，其包括上盖板、下盖板、前连接 板、后连接板、前安装轴、后安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前 安装轴与调节板连接，后安装轴与次中间节连接。
机头支架的次中间节用于连接中间节和末节，其包括上盖板、下盖板、前连接板、 后连接板、前安装轴和后安装轴，上、下盖板分别与前后连接板固定连接，前安装轴 与中间节连接，后安装轴与末节连接。
机头支架的末节用于连接次中间节和底座，其包括前连接、后连接板和固定块， 前、后连接板上有安装孔；两块连接板分别位于固定块两侧并与固定块固定连接，固 定块上有安装孔，两连接板下底面各有一个与底座斜面配合的斜面。
机头支架的底座用于固定整个机头支架，其包括两个安装板，其上面为与末节斜 面配合的斜面，安装板沿斜面方向上设有若干安装孔，安装孔与固定块上的安装孔通 过螺栓连接，当固定块通过安装孔与底座安装孔依次连接时，可以向上或向下平移调 整整个机头支架，调整焊机头的高度。
本实用新型提供的大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架，给内焊接机头提供了一个 固定装置，突破了大弯头内焊缝无法自动焊接的难题，其可将机头固定在焊缝的垂直 正上方，保证良好的焊接质量，并且结构简单、制造成本低，使用方便。以下结合附图，对本实用新型作进一步的描述。
图1是大弯头结构示意图 图2是环缝结构示意图 图3是机头支架结构示意图 图4是机头支架首节的结构示意图 图5是机头支架调节板的结构示意图 图6是机头支架中间节的结构示意图 图7是机头支架次中间节的结构示意图 图8是机头支架末节的结构示意图 图9是机头支架底座的结构示意图
图10是实施例1的结构示意图
图11是实施例2的结构示意图具体实施方式实施例1:
如图3和
图10所示，机头支架30包括首节31、中间节32、次中间节36、调节 板33、末节34和底座35，首节31、调节板33、中间节32、次中间节36、末节34 连接成圆弧形，圆弧的圆心与被加工件焊缝的运动轨迹的圆心重合，在该实施例中， 焊机头支架的圆心与被加工件大弯头的焊缝运动轨迹的圆心重合，即该机头支架的半 径为1. 5D， D为工件大弯头的横截面最大直径，如
图1所示的AD的直线长度。
首节31用于安装机头，结构如图4所示，包括上盖板311、下盖板312、连接板 313、连接板314、安装孔315和安装轴316，上、下盖板311、 312分别与连接板313、 314固定连接，安装孔315用于固定机头，安装轴316通过轴孔317与调节板33连接。
调节板33，如图5所示，包括上盖板331、下盖板332、连接板333、连接板334， 连接板333、连接板334上各有两个开孔335、 336，通过两孔335、 336连接首节31 和中间节32，通过调节调节板与中间节和首节的在开孔335、 336中的安装位置来微 调整个支架的长度和高度，使机头准确定位在焊缝的垂直正上方，改善焊接质量。
中间节32用于连接次中间节36和调节板33，如图6所示，其包括上盖板321、 下盖板322、连接板323、连接板324、安装轴325和安装轴326，上、下盖板321、 322分别与连接板323、 324固定连接，安装轴325与调节板33连接，安装轴326与 次中间节36连接。
次中间节36用于连接中间节32和末节34，如图7所示，包括上盖板361、下盖 板362、连接板363、连接板364、安装轴365和安装轴366，上、下盖板361、 362 分别与连接板363、 364固定连接，安装轴365与中间节32连接，安装轴366与末节 34连接。本实施例中采用了加次中间节的方式，根据需要，可去掉次中间节以縮短机 头支架的长度和高度或者加多节次中间节以增加机头支架的高度和长度。
末节34用于连接次中间节36和底座35，如图8所示，包括两块连接板341、 342 和固定块343，连接板341、 342上有安装孔347;两块连接板分别位于固定块两侧并 与固定块343固定连接，固定块上有安装孔344，连接板341、 342下底面各有一与底 座斜面配合的斜面345、 346;
底座35用于固定整个机头支架，如图9所示，包括两个安装板351， 352，其上 面为与末节34斜面345、 346配合的斜面353、 354的，安装板351、 352沿斜面方向 上设有若干安装孔355、 356、 357、 358、 359等，安装孔与固定块343上安装孔344 通过螺栓连接，当固定块343通过安装孔344与底座安装孔355、 356、 357、 358等 依次连接时，可以向上平移调整整个机头支架，调整焊机头9的高度。
首节与调节板、调节板与中间节、中间节与次中间节、次中间节与末节和末节与 底座之间均采用螺栓固定连接。
将上述机架通过底座安装到地面或者其他装置上，使机架圆弧部分在工件中心线 的运动轨迹圆周上，机头固定在内拱形焊缝的垂直正上方。大弯头工件沿焊缝中心作 圆周运动时，其纵向拱形焊缝转化为环状焊缝，可进行固定机头的方式焊接，工件运 动，焊机头逐渐进入工件内部。小于90度的大弯头工件，可一次焊接完毕整个弯头 内拱形焊缝；当大弯头的角度在90度到180度之间时，先完成90度的焊接，然后调 转大弯头工件，继续焊接剩余部分，直至焊接完毕整个大弯头。
实施例2:
如图ll，与实施例l相同，所不同的是，底座35将整个机头支架固定于同步装 置上，同步装置与工件动力装置的主轴同步转动，同步装置带动机头支架转动从而带 动焊机头与工件同步转动，可实现对内焊缝的自动焊接。
对大弯头工件进行内凹形焊缝的焊接作业时，将焊接内纵向凹形缝BB'弧(如 图i所示)的焊机头通过本实用新型提供的大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架固定到 工件内凹形焊缝的外端，对准内焊缝BB'弧，其纵向内凹形焊缝BB，弧上的焊点 的运动轨迹形成轨迹圆，使工件内焊缝沿轨迹圆作圆周运动时，工件运动，固定在该 机头支架上的焊机头同步转动，逐渐进入工件内部。小于90度的大弯头工件，可一 次焊接完毕整个弯头内凹形焊缝；当大弯头的角度在90度到180度之间时，先完成 90度的焊接，然后调转大弯头工件，继续焊接剩余部分，直至焊接完毕整个大弯头。 通过大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架确定的机头位置，在焊接时使焊接方向始终与 焊缝垂直，能保证良好的焊接质量。
权利要求1. 大弯头自动焊接设备焊机头支架，其特征在于，包括首节、调节板、中间节、末节，各节顺次连接成圆弧形，圆弧的圆心与被加工件焊缝的运动轨迹的圆心重合。
2、 如权利要求1所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，首节包括上 盖板、下盖板、前连接板、后连接板、安装孔和安装轴，上、下盖板分别与前、后连 接板固定连接，安装孔用于固定机头，安装轴通过轴孔与调节板固定连接。
3、 如权利要求1所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，调节板包括 上盖板、下盖板、前连接板、后连接板，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接， 前、后连接板上各有两个开孔，通过两孔连接首节和中间节。
4、 如权利要求1所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，中间节包括 上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、前安装轴、后安装轴，上、下盖板分别与前、 后连接板固定连接，前安装轴与调节板连接，后安装轴与末节连接。
5、 如权利要求1所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，末节包括前 连接板、后连接板和固定块，前、后连接板上有安装孔；两块连接板分别位于固定块 两侧并与固定块固定连接，固定块上有安装孔，两连接板下底面各有一个与底座斜面 配合的斜面。
6、 如权利要求1所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，底座包括两 个安装板，其上面为与末节斜面配合的斜面，安装板沿斜面方向上设有若干安装孔， 安装孔与固定块上的安装孔通过螺栓连接。
7、 如权利要求1所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，首节与调节 板、调节板与中间节、中间节与末节、末节与底座之间均采用螺栓固定连接。
8、 如权利要求1所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，还包括次中 间节。
9、 如权利要求8所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，首节与调节 板、调节板与中间节、中间节与次中间节、次中间节与末节、末节与底座之间均采用 螺栓固定连接。
10、 如权利要求8所述的大弯头自动焊接装置焊机头支架，其特征在于，次中间节用 于连接中间节和末节，其包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、前安装轴和后 安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前安装轴与中间节连接，后安装 轴与末节连接。
专利摘要大弯头自动焊接设备焊机头支架，包括首节、中间节、调节板、末节和底座，各节顺次连接成圆弧形，圆弧形支架的圆心与大弯头所在圆的圆心重合。对大弯头等工件进行内拱形焊缝的焊接作业时，将焊机头通过本实用新型提供的大弯头内焊缝自动焊接焊机头支架固定到焊缝垂直正上方位置，对准内焊缝进行焊接，工件运动，焊机头逐渐进入工件内部直至焊接完毕整个弯头内拱形焊缝。这样设置的焊机头位置，在焊接时使焊接方向始终与焊缝垂直，能保证良好的焊接质量。本实用新型结构简单，生产成本低，使用方便。
文档编号B23K37/02GK201076978SQ20072002161
公开日2008年6月25日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者李文秀 申请人:李文秀