专利名称：气室式局部干法水下焊接位置调整装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水下自动焊接设备，尤其是用于水下，采用局部干法进行焊接时的气室式局部干法水下焊接位置调整装置。
背景技术：
气室式局部干法水下焊接具有近似干法水下焊接的焊缝质量和相对较高的灵活性和适应能力，是一种较先进的水下焊接方法，也是当前水下焊接研究的重点方向之一，其适用工作场合是较大范围的水下区域焊接作业。为模拟30m深度范围内水下环境的平焊作业，焊接需要在水下焊接试验舱内进行。为了使气室装置底部开口焊接区域适应试验平台上待焊工件的不同位置和方向，同时保证气室与待焊工件之间的良好接触密封，因此设计一种可以在水平方向上任意调节气室位置，并能够有效控制气室与待焊工件之间贴紧程度的适应自动化要求的气室式局部干法水下焊接位置调整装置乃当务之急。
发明内容根据背景技术所述，本实用新型的目的在于避免上述不足，提供一种针对局部干法水下焊接试验舱内的气室焊接，结合气室水下焊接系统，可以实现气室式局部干法自动水下焊接，提高了局部干法的焊接质量和焊接效率，并通过水下焊接试验舱周向位置调整机构、径向位置调整机构、轴向位置调整机构和气室旋转机构的联合协调动作，实现气室排水装置在平焊方向上的全方位调整的气室式局部干法水下焊接位置调整装置。为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现一种气室式局部干法水下焊接位置调整装置，主要由水下焊接试验舱(1)、周向位置调整机构(2)、待焊工件(3)、径向位置调整机构(4)、气室旋转机构(5)、轴向位置调整机构(6)和气室排水装置(7)组成，其中气室排水装置(7)的上端与轴向位置调整机构(6) 的下端螺接，轴向位置调整机构(6)的上端通过连接板(61)与气室旋转机构(5)的从动端 (51)连接，气室旋转机构(5)的主动端(52)通过连接板与径向位置调整机构(4)的运动端 (41)连接成整体，径向位置调整机构(4)通过其齿条(42)与周向位置调整机构(2)的周向运动件(21)连接，周向运动件(21)与周向位置调整机构(2)的圈式内齿固定件(22)相互啮合，圈式内齿固定件(22 )与水下焊接试验舱(1)的内壁固定连接。所述的轴向位置调整机构(6)的主要运行动作构件采用滚珠丝杠螺母的结构形式。由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点和效果1、本实用新型的周向位置调整机构固定端与水下焊接试验舱内壁固定连接，运动端可以沿固定端的轨迹进行运动，实现装置的周向运动调整；2、本实用新型的径向位置调整机构可采用齿轮齿条或丝杠导轨结构，实现气室排水装置在水下焊接试验舱直径方向上的位置调整；3、本实用新型的气室旋转结构可以实现气室排水装置在可达范围内，围绕与水下焊接试验舱中心轴线平行的其自身竖直轴线实现360°旋转调节；4、本实用新型的轴向位置调整机构采用滚珠丝杠螺母结构，可以实现气室排水装置在水下焊接试验轴线方向上的精确调整，从而可以精确调节气室排水装置与待焊工件之间的贴合紧密程度，保证二者之间的良好密封效果；5、本实用新型气室式局部干法水下焊接位置调整装置全部采用电动控制，保证了控制精度和灵活性，整套装置结构简单、性能可靠、经济实用，可以针对任意的水下平板待焊位置，在气室装置尺寸允许的前提下实现自动焊接。
图1为本实用新型的结构及工作原理示意图。
具体实施方式
由图1示出，一种气室式局部干法水下焊接位置调整装置，主要由水下焊接试验舱1、周向位置调整机构2、待焊工件3、径向位置调整机构4、气室旋转机构5、轴向位置调整机构6和气室排水装置7组成，可以在气室尺寸允许的可达范围内进行全方位调整。其中 气室排水装置7的上端与轴向位置调整机构6的下端螺接，轴向位置调整机构6的上端通过连接板61与气室旋转机构5的从动端51连接，气室旋转机构5的主动端52通过连接板与径向位置调整机构4的运动端41连接成整体，径向位置调整机构4通过其齿条42与周向位置调整机构2的周向运动件21连接，周向运动件21与周向位置调整机构2的圈式内齿固定件22相互啮合，圈式内齿固定件22与水下焊接试验舱1的内壁固定连接。另知，所述的轴向位置调整机构6的主要运行动作构件采用滚珠丝杠螺母的结构形式，可以精确控制气室排水装置底部与待焊工件之间的贴合紧密程度，实现气室排水装置的良好排水密封。周向位置调整机构2可以采用内齿圈、齿轮结构，也可以采用圆周导轨、滑块结构；径向位置调整机构4采用齿轮、齿条啮合形式；气室旋转机构5可以通过带传动或齿轮传动实现；为保证气室排水装置7与待焊工件3之间的良好贴合密封，需对气室排水装置7 的轴向位置进行精确控制，因此轴向位置调整机构6采用滚珠丝杠螺母结构。在各零部件准备完毕以后，按照图1所示的相互位置及相互连接关系进行安装连接首先将采购的滚珠丝杠螺母副以及起支撑和导向作用的直接导轨、滑块，连同加工的滚珠丝杠安装端板和底板等进行组装，形成轴向位置调整机构6，随后将相应的轴向位置调整电机通过传动带与之相连。轴向位置调整机构6的下端与气室排水装置7通过螺栓进行连接；轴向位置调整机构6的上端与气室旋转机构5的旋转端通过连接板结合在一起，旋转端与连接板之间采用止推轴承结构，实现旋转段的自由转动，气室旋转机构5的另一端与旋转机构电机相连； 径向位置调整机构4的齿轮通过齿轮连接板与气室旋转机构5上端连接，齿条固定在周向位置调整机构2的两个活动端，通过齿轮电机带动齿轮沿齿条滚动，实现气室旋转机构5、 轴向位置调整机构6和气室排水装置7整体沿水下焊接试验舱1的径向运动；周向位置调整机构2的固定端与水下焊接试验舱1的内壁固定连接，通过周向运动电机带动周向位置调整机构2的活动端运动，实现整套装置在水下焊接试验舱1内部的周向旋转运动；通过上述各运动机构的协调动作，可以实现气室装置对其外形尺寸允许的任意可达范围内的区域进行水下焊接操作。 焊接过程中只有气室排水装置的下部和待焊工件沉入水中，因此各运动部件均采用电机驱动，可以有效控制运动精度，结合气室排水装置内部的焊接运动系统及电视系统， 能够实现水下焊接试验舱内部的气室式局部干法水下自动焊接作业。
权利要求1.一种气室式局部干法水下焊接位置调整装置，主要由水下焊接试验舱(1 )、周向位置调整机构(2)、待焊工件(3)、径向位置调整机构(4)、气室旋转机构(5)、轴向位置调整机构(6)和气室排水装置(7)组成，其特征在于气室排水装置(7)的上端与轴向位置调整机构(6)的下端螺接，轴向位置调整机构(6)的上端通过连接板(61)与气室旋转机构(5)的从动端(51)连接，气室旋转机构(5)的主动端(52)通过连接板与径向位置调整机构(4)的运动端(41)连接成整体，径向位置调整机构(4)通过其齿条(42)与周向位置调整机构(2) 的周向运动件(21)连接，周向运动件(21)与周向位置调整机构(2)的圈式内齿固定件(22) 相互啮合，圈式内齿固定件(22)与水下焊接试验舱(1)的内壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的气室式局部干法水下焊接位置调整装置，其特征在于所述的轴向位置调整机构(6)的主要运行动作构件采用滚珠丝杠螺母的结构形式。
专利摘要本实用新型是气室式局部干法水下焊接位置调整装置，主要由水下焊接试验舱(1)，周向位置调整机构(2)，待焊工件(3)，径向位置调整机构(4)，气室旋转机构(5)和轴向位置调整机构(6)组成，该装置可以实现气室排水装置沿水下焊接试验舱内部的周向、轴向、径向方向的移动以及在任意位置绕垂直于水平面方向上的360°旋转调节。运动部件均采用电机驱动，可以有效控制运动精度；轴向位置调整机构采用滚珠丝杠螺母结构，可以精确控制气室排水装置底部与待焊工件之间的贴合紧密程度，实现气室排水装置的良好排水密封；本实用新型结构简单、性能可靠、经济实用，能够实现对气室排水装置的全方位调整，为实现水下焊接试验舱内部的气室式局部干法水下自动焊接试验奠定基础。
文档编号B23K37/00GK202114421SQ201120186700
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者周灿丰, 朱加雷, 焦向东 申请人:北京石油化工学院