专利名称：接管相贯线悬挂式自动焊接设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动焊接设备，特别是涉及一种接管相贯线悬挂式自 动焊接设备。
背景技术：
高压加氢临氢装置在通常都是处于高压，易燃易爆，腐蚀环境中工作。高
压加氢临氢装置其筒体和接管的外形都很大，筒体直径达5米，长度达8米， 接管直径有1.8米左右。故而该装置对焊缝的焊接形式和焊接质量要求高。国 内外现有设备采用的都是固定式接管焊接方式，它的缺陷是每次焊接完成后都 需要吊装移动设备，且焊缝的中心往往需人工校正。同时由于焊接的工件大， 工件的吊装和换位极不方便，工人高空作业安全隐患大，劳动强度大，效率低， 不利于焊接工作有效开展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作方便、整体性强
的具有一定自动化和智能化的接管相贯线的悬挂式6动焊接设备。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的 一种接管相贯线悬挂式自动 焊接设备，它包括电气控制系统、连接架、机头调节电动十字滑架、机头电动 回转机构、接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置、机头连接架、焊 丝盘及支架、焊枪垂直调节电动拖板、焊枪水平调节电动拖板、焊枪水平调节 手动拖板、接管相贯线焊机的自动寻屮心机构和机头等。其特征在于连接架 两端面都有定位止口和螺栓连接孔，其一端通过螺栓连接可伸縮移动的外部设 备(如大型操作架)，另一端连接机头调节电动十字滑架。机头电动回转机构与 机头调节电动十字滑架相连。接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置与机头电动回转机构相连接。接管相贯线焊机的自动寻中心机构安装在焊枪垂 直调节电动拖板机架靠焊枪水平调节电动拖板电机一侧。
所述的机头调节电动十字滑架由两套电动拖板重叠成"十"字形。 所述的电动拖板由驱动电机减速器，安装座，联轴器，锁紧螺母，轴承， 丝杆，机架，螺母，滑板，导轨，滑板压块，连接螺纹组成。电动拖板中安装 座两面皆有定位止口，分别连接驱动电机减速器和机架，止口采用孔轴小间隙 配合。无相对运动零件通过螺栓连接紧固。联轴器连接减速器输出轴和丝杆。 锁紧螺母压紧轴承内圈，轴承外圈压盖被螺栓锁紧在机架上。轴承固定后从而 在丝杆轴向固定了丝杆。螺母通过孔轴小间隙配合与滑板相连接，螺母能在滑
板上上下滑动。滑板和滑板压块用螺栓连接为一整体。驱动电机减速器带动丝 杆旋转，丝杆拉动螺母，螺母带动滑板在导轨上运动，以实现设备工作需要。 滑板与导轨采用滑动小间隙配合。
所述的机头电动回转机构由回转支承上连接件，回转电机减速器，轴销， 减速器支架，压紧螺栓，压簧，螺纹板，心轴连接孔和回转支承内圈连接孔组 成。回转支承上连接件与机头调节电动十字滑架中的电动拖板和回转支承连接 处通过止口定位，螺栓连接。螺纹板和销轴被焊接在回转支承上连接件上。减 速器支架带有过孔耳板，压紧螺栓穿过压簧和过孔耳板与螺纹板相连。回转电 机减速器固定在减速器支架上，减速器支架能绕销轴转动。
所述的机头连接架由配重框，水平连接梁，连接圆板，水平拖板连接件， 焊枪水平拖板连接孔和连接止口板组成，连接圆板上有连接螺纹孔和定位圆凹 孔，连接螺纹孔和"接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置"下端面 紧固连接并准确定位。水平连接梁和连接圆板焊接连接。水平连接梁和水平拖 板连接件通过螺栓连接，水平连接柱上与水平拖板连接件处开有腰形孔。水平 拖板连接件与连接止口板焊接连接。连接止口板通过连接螺栓和止口准确连接 水平拖板。所述的机头由焊丝校直机构，送丝电机，送丝电机安装架，焊枪手动偏转 机构以及专用直焊枪组成，焊丝校直机构的底板用螺栓穿过绝缘套、绝缘板与 送丝电机尾部相连。焊枪手动偏转机构采用蜗杆蜗轮副，蜗轮带动焊丝校直机 构、送丝电机及其安装架和专用直焊枪转动。送丝电机与送丝电机安装座用绝 缘板和绝缘套进行了绝缘处理。无相对运动的零件都用螺栓连接。
通过上面的叙述可以看出，本实用新型具有以下优点结构巧妙、紧凑， 安全实用，操作方便，它能地减少了工件移动次数，避免了焊接设备的吊装， 极大地减小了高空作业存在的安全隐患，尤其是在焊接过程中，机头回转中心 与工件直径圆心的对中和焊接过程都是依靠设备自动完成，此举不但能减低了 工人的劳动强度，而且提高了生产效率，从而保证了焊接质量的稳定可靠。
接管相贯线的悬挂式自动焊接设备采用悬挂式结构，每次焊接作业后调节 机头电动调节十字滑架将机头升到最高位置，工件就可方便地吊装开。接管相 贯线焊机的功率和数据无限回转传输装置保证了焊接作业无限顺利旋转，接管 相贯线焊机的自动寻中心机构使得寻接管中心的过程更智能化，更稳定可靠。 此设备中采用悬挂式机构、回转支承、强弱电分离布局、自动寻中心机构的组 合在国内外是首次运用。
图l为本实用新型结构示意图2为本实用新型电动拖板示意图3为本实用新型机头电动回转机构结构示意图4为本实用新型机头连接架结构示意图5为本实用新型焊枪水平调节电动拖板结构示意图6为本实用新型机头结构示意图；.
图7为本实用新型接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置结构 示意图；图8为本实用新型接管相贯线焊机自动探寻中心机构结构示意图。 图中l-连接架；2-机头调节电动十字滑架；3-机头电动回转机构；3.1-回 转支承上连接件；3.2-回转电机减速器；3.3-轴销；3.4-减速器支架；3.5-压紧螺 栓；3.6-压簧；3.7-螺纹板；3.8-心轴连接孔；3.9-回转支承内圈连接孔；4-接管 相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置；5-焊丝盘及支架；6-焊枪垂直调节 电动拖板；7-焊枪水平调节电动拖板；8-焊枪水平调节手动拖板；9-接管相贯线 焊机自动探寻中心机构；lO-机头；10. 1-焊丝校直机构；10丄l-立板；10.12-底
板；10丄3-回转销轴;10丄4-压紧活动轮;10丄5-压紧螺杆；10丄6-固定轮;10.2-送丝电机；10.3-送丝电机安装架；10.4-焊枪手动偏转机构；10.5-专用直焊枪； 11. l-配重框；11.2-水平连接梁；11.3-连接圆板；11.4-水平拖板连接件；11.5-焊枪水平拖板连接孔；11.6-连接止口板；12.1-驱动电机减速器；12.2-安装座； 12.3-联轴器；12.4-锁紧螺母；12.5-轴承；12.6-丝杆；12.7-机架；12.8-螺母；12.9-滑板；12.10-导轨；12.11-滑板压块；12.12-连接螺纹；13.1-焊丝盘及支架；13.2-支架安装座；13.3-滑板。
具体实施方式
以下结合附图进一步描述本实用新型的技术方案 如图1所示，接管相贯线悬挂式自动焊接设备，它包括电气控制系统、连
接架l、机头调节电动十字滑架2、机头电动回转机构3、接管相贯线焊机的功 率与数据无限回转传输装置4、机头连接架、焊丝盘及支架5、焊枪垂直调节电 动拖板6、焊枪水平调节电动拖板7、悍枪水平调节手动拖板8、接管相贯线焊 机的自动寻中心机构9和机头10等。其特征在于连接架1两端面都有定位止 口和螺栓连接孔，其一端通过螺栓连接可伸缩移动的外部设备(如大型操作架)， 另一端连接机头调节电动十字滑架2。机头调节电动十字滑架2由两套电动拖板 重叠成"十"字形。机头电动回转机构3与机头调节电动十字滑架2相连。接 管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置1与机头电动回转机构3相连接。接管相贯线焊机自动探寻中心机构9安装在焊枪垂直调节电动拖板6机架靠焊
枪水平调节电动拖板7电机一侧。
如图2所示，电动拖板由驱动电机减速器12.1、安装座12.2、联轴器12.3、 锁紧螺母12.4、轴承12.5、丝杆12.6、机架12.7、螺母12.8、滑板12.9、导轨 12.10、滑板压块12.11和连接螺纹12.12组成。电动拖板中安装座两面皆有定位 止口，分别连接驱动电机减速器12.1和机架12.7，止口采用孔轴小间隙配合。 无相对运动零件通过螺栓连接紧固。联轴器12.3连接减速器输出轴和丝杆，联 轴器12.3能很好地处理角向位移和轴向位移，有利于保护驱动电机减速器12.1 和弥补综合偏差。锁紧螺母12.4压紧轴承12.5内圈，轴承12.5外圈压盖被螺栓 锁紧在机架上。轴承12.5固定后从而在丝杆12.6轴向固定了丝杆12.6。螺母12.8 通过孔轴小间隙配合与滑板12.9相连接，螺母12.8能在滑板12.9上上下滑动。 滑板12.9和滑板压块12.11用螺栓连接为一整体。驱动电机减速器12.1带动丝 杆12.6旋转，丝杆12.6拉动螺母12.8，螺母12.8带动滑板12.9在导轨12.10上 运动，以实现设备工作需要。滑板12.9与导轨12.10采用滑动小间隙配合。
如图3所示，机头电动回转机构3由回转支承上连接件3.1、回转电机减速 器3.2、轴销3.3、减速器支架3.4、压紧螺栓3.5、压簧3.6、螺纹板3.7、心轴 连接孔3.8和回转支承内圈连接孔3.9组成。回转支承上连接件3.1与机头调节 电动十字滑架2中的电动拖板和回转支承连接处通过止口定位，螺栓连接。螺 纹板3.7和销轴3.3被焊接在回转支承上连接件3.1上。减速器支架3.4带有过 孔耳板，压紧螺栓3.5穿过压簧3.6和过孔耳板与螺纹板3.7相连。回转电机减 速器3.2固定在减速器支架3.4上，减速器支架3.4能绕轴销3.3转动。在压簧 3.6的作用下，回转电机减速器3.2末端的齿轮始终能与接管相贯线焊机的功率 与数据无限回转传输装置4中的回转支承外圈齿面啮合。从而保证机头回转的 平稳可靠。接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置4中的心轴通过螺 栓与机头电动回转机构中3的心轴连接孔连接，回转支承内圈通过回转支承内 圈连接孔螺栓连接。如图4所示，机头连接架由配重框ll.l、水平连接梁11.2、连接圆板11.3、 水平拖板连接件11.4、焊枪水平拖板连接孔11.5和连接止口板11.6组成，连接 圆板11.3上有连接螺纹孔和定位圆凹孔，连接螺纹孔和接管相贯线焊机的功率 与数据无限回转传输装置4下端面紧固连接并准确定位。水平连接梁11.2和连 接圆板11.3焊接连接。水平连接梁11.2和水平拖板连接件11.4通过螺栓连接， 为了保证机头焊枪焊丝中心线与回转中心线构成的平面与水平拖板导轨垂直面 平行，水平连接柱上与水平拖板连接件11.4处开有腰形孔，方便连接螺栓移动 以调节上述两面的平行。水平拖板连接件11.4与连接止口板11.6焊接连接。连 接止口板11.6通过连接螺栓和止口准确连接水平拖板。配重框11.1内放置配重， 以平衡水平连接梁11.2另一侧重量，保证设备回转轴心线与地面始终垂直。
焊枪水平调节电动拖板7组成见图5所示。该拖板的结构和运动方式与机头 调节电动十字滑架2中的电动拖板相同。焊丝盘及支架13. 1由螺栓固定在电动 拖板的异侧，支架安装座13.2可回转，满足焊丝送进摆角的需要。配重可手动 调节在滑板13.3上移动，通过调节配重的产生的力矩，达到悍枪水平调节电动 拖板7两端关于回转轴线平衡。
焊枪垂直调节电动拖板6与焊枪水平调节手动拖板8的结构和运动方式同机 头调节电动十字滑架2中的电动拖板。前者用电机电动驱动，后者用手轮驱动。 焊枪水平调节手动拖板8用于微调焊枪与焊缝的距离。它们间都用螺栓和止口 定位连接。
如图6所示，机头10由焊丝校直机构10. 1、送丝电机10.2、送丝电机安装 架10. 3、焊枪手动偏转机构10. 4以及专用直焊枪10. 5组成，焊丝校直机构10. 1 包括立板IO. 1. 1、底板IO. 1.2、回转销轴IO. 1.3、压紧活动轮IO. 1.4、压 紧螺杆10. 1. 5和固定轮10. 1. 6。焊丝校直机构10. 1的底板10. 1. 2用螺栓穿过 绝缘套、绝缘板与送丝电机10.2尾部相连。焊枪手动偏转机构10.4采用蜗杆 蜗轮副，蜗轮带动焊丝校直机构IO. 1、送丝电机10.2及送丝电机安装架10.3
9和专用直焊枪10. 5转动。送丝电机10. 2与送丝电机安装架10. 3用绝缘板和绝 缘套进行了绝缘处理。无相对运动的零件都用螺栓连接。
该设备的使用前题是--必须将连接架大端部分与可伸縮移动的外部设备可 靠连接，并且使设备工作时的回转中心轴线与接管和筒体相贯线垂直投影平面
垂直。其操作过程如下
(J)通过可伸縮移动的外部设备将接管相贯线的悬挂式自动焊接设备回转机 构中心置于被焊接管的直径范围内。②安装调节接管相贯线焊机自动探寻中心
机构9。③打开焊接电源和电气控制开关，设备各运动部件复位(及归零位)。 机头调节电动十字滑架2中的两套电动拖板的零位在拖板机架长度中心线处， 机头电动回转机构3零位是在接管和筒体相贯线的最高点位置，焊枪水平调节 电动拖板7安装电机端机头的零位在靠驱动电机处(及水平行程为零时)，焊 枪垂直调节电动拖板6的零位在拖板机架长度中心线处。焊枪水平调节手动拖 板8，电气归零操作由电气控制自动完成。⑨在电气控制面板中输入接管和筒 体的直径，焊接速度。 启动寻中心按钮，自动寻中心程序调用机头调节电动 十字滑架2中的两套电动拖板和机头电动回转机构3电机寻找接管回转中心， 时间约要2—5分钟(视接管直径而定)，中心找到后，按下焊接按钮，电气控 制程序自动计算相贯线的落差，开始悍接,焊接的同时，接管相贯线焊机自动探 寻中心机构9通过电气程序控制自动切换为对接管直径进行适时跟踪，并将跟 踪所测接管直径偏差反馈到电气控制系统，此时电气控制系统自动控制焊枪水 平调节电动拖板7电机以移动机头对接管直径偏差进行自动补偿。(g)焊接完成，
按下焊接结束键，设备各运动部件复位。移走工件，进行下一工件的焊接。
机头电动回转机构3、接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置4、 机头连接架间的连接处都通过止口小间隙配合定位，保证了它们的三条回转中 心线重合，各拖板间或拖板与外部零件间的连接通过止口定位，保证接管相贯线的悬挂式自动焊接设备的回转中心轴线垂直接管和筒体相贯线垂直投影平面。
在整个生产作业中，接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置4保 证了机头无限回转时焊接正电缆和控制信号线无缠绕，接管相贯线焊机自动探 寻中心机构9的作用是焊接开始前自动寻找接管中心和焊接过程中及时地补偿 接管的直径误差。焊枪水平调节手动拖板8用于焊枪最初安装调试，焊枪手动
偏转机构10.4为焊接过程中的摆道。
此设备中采用悬挂式机构、回转支承、强弱电分离布局、自动寻屮心机构 的组合在国内外是首次运用。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员在 所附权利要求的范围内不需要创作性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专 利的保护范围。
权利要求1.一种接管相贯线悬挂式自动焊接设备，它包括电气控制系统、连接架(1)、机头调节电动十字滑架(2)、机头电动回转机构(3)、接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置(4)、机头连接架、焊丝盘及支架(5)、焊枪垂直调节电动拖板(6)、焊枪水平调节电动拖板(7)、焊枪水平调节手动拖板(8)、接管相贯线焊机自动探寻中心机构(9)和机头(10)。其特征在于连接架(1)两端面都有定位止口和螺栓连接孔，其一端通过螺栓连接可伸缩移动的外部设备，另一端连接机头调节电动十字滑架(2)。机头电动回转机构(3)与机头调节电动十字滑架(2)相连。接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置(4)与机头电动回转机构(3)相连接。接管相贯线焊机自动探寻中心机构(9)安装在焊枪垂直调节电动拖板(6)机架靠焊枪水平调节电动拖板(7)电机一侧。
2. 根据权利要求1所述的接管相贯线悬挂式自动焊接设备，其特征在于所述的 机头调节电动十字滑架(2)由两套电动拖板重叠成"十"字形。
3. 根据权利要求1和2所述的接管相贯线悬挂式自动焊接设备，其特征在于所 述的电动拖板由驱动电机减速器(12.1)、安装座(12.2)、联轴器(12.3)、锁紧 螺母(12.4)、轴承(12.5)、丝杆(12.6)、机架(12.7)、螺母(12.8)、滑板(12.9)、 导轨(12.10)、滑板压块(12.11)和连接螺纹(12.12)组成。电动拖板中安装 座两面皆有定位止口，分别连接驱动电机减速器(12.1)和机架(12.7)，止口 采用孔轴小间隙配合。无相对运动零件通过螺栓迕接紧固。联轴器(12.3)连接 减速器输出轴和丝杆。锁紧螺母(12.4)压紧轴承(12.5)内圈，轴承(12.5)外圈压 盖被螺栓锁紧在机架(12.7)上。轴承(12.5调定后从而在丝杆(12.6卿向固定了丝 杆(12.6)。螺母(12.8)通过孔轴小间隙配合与滑板(12.9)相连接，螺母能在滑板(12.9)上上下滑动。滑板(12.9)和滑板压块(12.11)用螺栓连接为一整体。 驱动电机减速器(12.1)带动丝杆(12.6)旋转，丝杆(12.6)拉动螺母(12.8)， 螺母(12.8)带动滑板(12.9)在导轨(12.10)上运动，以实现设备工作需要。 滑板(12.9)与导轨(12.10)采用滑动小间隙配合。
4. 根据权利耍求1所述的接管相贯线悬挂式自动焊接设备，其特征在于所述的机头电动回转机构(3)由回转支承上连接件(3.1)、回转电机减速器(3.2)、轴销(3.3) 、减速器支架(3.4)、压紧螺栓(3.5)、压簧(3.6)、螺纹板(3.7)、心轴 连接孔(3.8)和回转支承内圈连接孔(3.9)组成。回转支承上连接件(3.1)与 机头调节电动十字滑架(2)中的电动拖板和回转支承连接处通过止口定位，螺 栓连接。螺纹板(3.7)和销轴(3.3)被焊接在回转支承上连接件(3.1)上。减 速器支架(3.4)带有过孔耳板，压紧螺栓(3.5)穿过压簧(3.6)和过孔耳板与 螺纹板(3.7)相连。回转电机减速器(3.2)固定在减速器支架(3.4)上，减速器支架(3.4) 能绕轴销(3.3)转动。
5. 根据权利要求1所述的接管相贯线悬挂式自动焊接设备，其特征在于所述的 机头连接架由配重框(11.1)、水平连接梁(11.2)、连接圆板(11.3)、水平拖板 连接件(11.4)、焊枪水平拖板连接孔(11.5)和连接止口板(11.6)组成，连接 圆板上有连接螺纹孔和定位圆凹孔，连接螺纹孔和接管相贯线焊机的功率与数 据无限回转传输装置(4)下端面紧固连接并准确定位。水平连接梁(11.2)和 连接圆板(11.3)焊接连接。水平连接梁(11.2)和水平拖板连接件(11.4)通 过螺栓连接，水平连接柱上与水平拖板连接件(11.4)处开有腰形孔。水平拖板 连接件(11.4)与连接止口板(11.6)焊接连接。连接止口板(11.6)通过连接 螺栓和止口准确连接水平拖板。
6. 根据权利要求1所述的接管相贯线悬挂式自动焊接设备，其特征在于所述的 机头(IO)由焊丝校直机构(IO. 1)、送丝电机(10.2)、送丝电机安装架(10.3)、 焊枪手动偏转机构(10.4)以及专用直焊枪(10.5)组成，焊丝校直机构(10. 1) 的底板(10.1.2)用螺栓穿过绝缘套、绝缘板与送丝电机(10.2)尾部相连。 焊枪手动偏转机构(10.4)采用蜗杆蜗轮副，蜗轮带动焊丝校直机构(10.1)， 送丝电机(10.2)及送丝电机安装架(10.3)和专用直焊枪(10.5)转动。送 丝电机(10.2)与送丝电机安装架(10.3)用绝缘板和绝缘套进行了绝缘处理。 无相对运动的零件都用螺栓连接。
专利摘要本实用新型公开了一种接管相贯线悬挂式自动焊接设备，由电气控制系统、连接架、机头调节电动十字滑架、机头电动回转机构、接管相贯线焊机的功率与数据无限回转传输装置、机头连接架、焊丝盘及支架、焊枪垂直调节电动拖板、焊枪水平调节电动拖板、焊枪水平调节手动拖板、接管相贯线焊机的自动寻中心机构和机头等构成。本实用新型结构巧妙、紧凑、安全实用，操作方便，它减少了工件移动次数，避免了焊接设备的吊装，极大地减小了高空作业存在的安全隐患，尤其是在焊接过程中，机头回转中心与工件直径圆心的对中和焊接过程都是依靠设备自动完成，此举不但减低了工人的劳动强度，而且提高了生产效率，从而保证了焊接质量的稳定可靠。
文档编号B23K101/06GK201353675SQ20082022381
公开日2009年12月2日 申请日期2008年12月29日 优先权日2008年12月29日
发明者敬建雄, 李德正, 涌 蒲 申请人:成都鑫兴众力科技发展有限公司