专利名称：用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩的制作方法
技术领域：
本发明属于焊接技术领域，特别是涉及管焊中的一种惰性气保护装置。
背景技术：
在金属焊接、特别是合金钢焊接中，为了防止空气侵入熔滴和熔池，尽量减轻焊缝金属的氧化，通常采取的措施之一，就是采用气体保护装置，释放惰性气体将焊接区域与空气隔离。例如，目前在大直径不锈钢管的直缝焊接时，就采用管内气体保护装置，它由气罩、 弹性气罩托架、滑轨小车及滑轨架构成。滑轨架安置于钢管内，与钢管等长，滑轨小车安装于滑轨架的导轨上，并在伺服电机的作用下与焊枪同步运动；而安装于滑轨小车上的弹性气罩托架是由托板与支承弹簧组成，在支承弹簧的弹力作用下，使安装于托板上的气罩的口部始终与焊管焊缝焊接区域周围的管壁较紧密地贴接，从而使焊接区域的焊缝金属得到气罩内释放的惰性气的充分保护。然而，现有的上述管内气体保护装置存在有较严重的缺陷，即焊接时产生的高温很容易通过气罩、托板传递到支承弹簧上，使弹簧在高温下变形、 降低弹性，造成气罩与管壁不能密封而漏气，因而影响焊缝质量。长期以来，尽管采用了许多措施，包括用耐高温材质制作弹簧或在弹簧表面涂耐高温涂料，收效均甚微。各种材质的弹簧的使用寿命均在16小时以下，由于弹簧使用寿命短，不仅严重影响了气体保护装置的效能，而且工作中频繁更换弹簧也严重影响了焊接效率、焊接质量和生产成本。
发明内容
本发明的目的，是对上述气体保护装置进行技术改进，从而提供一种结构合理、使用稳定可靠而寿命长的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩。本发明的技术方案是包括气罩及其导气管、弹性气罩托架和滑轨小车，所述弹性气罩托架是由杠杆臂及其中间支点座组成的杠杆式支架及拉簧构成，支点座安装于滑轨小车底板一端面上，杠杆臂前端与气罩外侧相固定连接，杠杆臂后端与定位于滑轨小车底板上的拉簧上端相连接。作为优选，所述中间支点座是由一对立座与连接于两立座之间的固定轴构成的。作为优选，所述杠杆臂由前力臂与后力臂组成，前力臂与后力臂之间通过可套接于支点座固定轴上的轴套连接成一体。作为优选，杠杆臂的前力臂为U形，其U形两端分别与气罩两外侧相固定连接。作为优选，所述杠杆臂及其中间支点座均采用低导热系数的金属材料制作。所述低导热系数的金属材料优选为不锈钢材料。作为优选，所述气罩是由导气座及与导气座相连接的筒罩构成，筒罩的上口周边呈弧形边，其弧度与钢管内壁弧度相吻合。作为优选，所述导气管以水平U形管的双管接入气罩中，并在滑轨小车底板上、贴近位于气罩外的水平U形导气管的两内侧面设有一对垂直限位导柱。作为优选，位于气罩内的导气管上所开设的布气孔为左右向和/或向下的径向布气孔。本发明的有益效果是将原来用垂直支撑动力弹簧直接支撑气罩构成的弹性气罩托架，改为杠杆式弹性气罩托架，以杠杆的前力臂连接气罩而杠杆的后力臂连接拉簧，通过杠杆以拉簧作为气罩支撑动力，它达到同样弹性支撑气罩的效果，但却使原来直接位于托架下方的直接受高温传热的支撑动力弹簧远离高温传热区域；同时，杠杆机构采用低导热系数材料，进一步大幅度地降低了弹簧的受热，极大地提高了弹簧使用寿命，因而，成功地解决了长期以来因气罩支撑动力弹簧受高温而变形致气体保护装置效能低下的技术难题， 从而大大提高了焊接效率、焊接质量和降低了生产成本；另外，还将气罩内的导气管上所开设的垂直向上的布气孔改为侧向布气孔，避免焊渣堵塞布气孔的缺陷，并使气罩布气更均勻稳定，进一步提高了焊接的气体保护效果。
图1为本装置安装于钢管内的截面结构示意图。图2为本装置的正视结构示意图。图3为本装置的立体结构示意图。图4为本装置中弹性托架的杠杆臂结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图以实施例对本发明作进一步说明。一种用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，包括气罩7及其导气管6、弹性气罩托架5和滑轨小车4。本实施例气罩7由导气座71及与导气座相连接的筒罩72构成， 筒罩72的上口周边呈弧形边，其弧度与钢管内壁弧度相吻合；所述导气管6以水平U形管的双管接入气罩7中，并在滑轨小车4底板上、贴近位于气罩7外的水平U形导气管6的两内侧面设有一对垂直限位导柱42，以使气罩7能沿着垂直限位导柱42作上下运动而不偏位；为了使气罩7内的导气管的布气孔不被上方落下的焊渣堵塞，同时使气罩布气更均勻， 特将位于气罩(7)内的导气管(6)上所开设的布气孔(61)设计为左右向和/或向下的径向布气孔；弹性气罩托架5由杠杆臂53及其中间支点座51组成的杠杆式支架及拉簧52构成，本实施例的中间支点座51是由一对立座511与连接于两立座之间的固定轴512构成， 它安装于滑轨小车(4)底板一端面上；所述杠杆臂53由前力臂531与后力臂533组成，前力臂531与后力臂533之间通过套接于支点座固定轴512上的轴套532连接成一体，杠杆臂的前力臂531呈U形，其U形两端分别与气罩7两外侧相固定连接，杠杆臂的后力臂533 呈板状，板底面与定位于滑轨小车4底板上的拉簧52上端相连接。上述杠杆臂53及其中间支点座51均采用低导热系数的不锈钢材料制作，以进一步降低作为动力的拉簧52的温度。本装置应用时，是通过滑轨小车4的滚轮41活动安装于安置在焊接管1内的支架 3的滑轨31上，位于滑轨小车4上的气罩(7)在弹性气罩托架5的作用下，动态地罩贴包围在焊管内壁的焊缝焊接段周围，并在电气控制装置的控制下，使滑轨小车4跟踪焊缝同步
权利要求
1.一种用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，包括气罩(7)及其导气管(6)、弹性气罩托架(5)和滑轨小车(4)，其特征在于弹性气罩托架(5)是由杠杆臂(53)及其中间支点座(51)组成的杠杆式支架及拉簧(52)构成，支点座(51)安装于滑轨小车(4)底板一端面上，杠杆臂(53)前端与气罩(7)外侧相固定连接，杠杆臂(53)后端与定位于滑轨小车 (4)底板上的拉簧(52)上端相连接。
2.按权利要求1所述的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，其特征在于所述中间支点座(51)是由一对立座(511)与连接于两立座之间的固定轴(512)构成的。
3.按权利要求1所述的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，其特征在于所述杠杆臂(53)是由前力臂(531)与后力臂(533)组成，前力臂(531)与后力臂(533)之间通过可套接于支点座固定轴(512)上的轴套(532)连接成一体。
4.按权利要求3所述的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，其特征在于所述杠杆臂的前力臂(531)呈U形，其U形两端分别与气罩(7)两外侧相固定连接。
5.按权利要求1或2或3或4所述的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，其特征在于所述杠杆臂(53)及其中间支点座(51)均采用低导热系数的金属材料制作。
6.按权利要求5所述的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，其特征在于所述低导热系数的金属材料为不锈钢材料。
7.按权利要求1所述的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，其特征在于气罩 (7)是由导气座(71)及与导气座相连接的筒罩(72)构成，筒罩(72)的上口周边呈弧形边， 其弧度与钢管内壁弧度相吻合。
8.按权利要求1或7所述的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，其特征在于导气管(6)以水平U形管的双管接入气罩(7)中，并在滑轨小车(4)底板上、贴近位于气罩 (7)外的水平U形导气管(6)的两内侧面设有一对垂直限位导柱(42)。
9.按权利要求8所述的用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，其特征在于位于气罩(7)内的导气管(6)上所开设的布气孔(61)为左右向和/或向下的径向布气孔。
全文摘要
一种用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩，它包括气罩及其导气管、弹性气罩托架和滑轨小车，所述弹性气罩托架是由杠杆臂及其中间支点座组成的杠杆式支架及拉簧构成，支点座安装于滑轨小车底板一端面上，杠杆臂前端与气罩外侧相固定连接，杠杆臂后端与定位于滑轨小车底板上的拉簧上端相连接。本发明使原来直接位于托架下方的直接受高温传热的气罩支撑动力弹簧远离高温传热区域，同时，杠杆机构采用低导热系数材料，大幅度地降低了弹簧的受热，极大地提高了弹簧使用寿命，因而，成功地解决了长期以来因气罩支撑动力弹簧受高温而变形致气体保护装置效能低下的技术难题，从而大大提高了焊接效率、焊接质量并降低了生产成本。
文档编号B23K37/00GK102398127SQ20101027431
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者张黎明, 陆明红 申请人:浙江久立特材科技股份有限公司