专利名称：水下焊接送丝机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接设备，尤其涉及一种水下焊接送丝机。
背景技术：
海洋工程水下焊接技术已经成为当前海洋资源开发和海洋工程技术中必不可少的关键技术之一。海洋工程结构物在海上服役期间由于受到外部载荷的作用，会产生不同程度的损伤与性能损耗，如撞击缺陷、腐蚀、疲劳裂纹等，造成海洋工程抗力的衰减，使得这些海洋结构物在役期间都需要不间断地进行维护、修复，以保证结构能够安全可靠地运行。到目前为止，已研究和应用的水下焊接方法中，湿法焊接的最大特点是设备简便、施工灵活、价格便宜，但是其效率低。干法焊接设备复杂，施工费用高，周期长，其适应的接头形式有限。无论是湿法或者干法水下焊接，都由于其不可克服的缺点，而极大影响了它们的对日益复杂化的海洋结构的适用性。因此，寻找一种既简单灵活，又能获得优质焊缝的新型水下 焊接方法，已成为我国水下焊接研究的主要目标。水下药芯焊丝半自动焊接方法是近年来研究的一种新的水下焊接方法，而水下药芯半自动焊接的送丝机是实现该方法的一个关键设备，与陆地焊接不同，由于水下作业深度需要达到60米，送丝机构不可能放置在作业船上，再通过很长的送丝管将焊丝送到水下待焊部位。因此，需要研究一种适用于60米水深的水下焊接送丝机。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种水下焊接送丝机，能够在水下60米深的位置焊接，送丝运行稳定，焊接质量高，使用效果理想。本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。本实用新型水下焊接送丝机，其特征在于，包括舱体1，该舱体I上端开口处设有舱盖12，舱体I侧壁设有数个接口，舱体I内设有底板11，底板11上设有焊丝盘2、校直机构以及送丝机构。前述的水下焊接送丝机，其中舱体I上端开口一体成型断面呈U字形的外檐，该外檐的上端环面设有多个卡爪17，舱盖12底部环面一体成型呈板体的外檐，该外檐上设有与舱体卡爪17相同数量的卡爪124，该舱盖12外檐插入舱体I断面呈U字形的外檐内，使舱体卡爪17与舱盖卡爪124相互旋紧，且舱体外檐与舱盖外檐旋紧贴合面处且沿圆周方向分别设有对应的供装设密封圈的密封槽；舱体I外檐顶端设有多个锁定卡环18，舱盖12外檐顶端设有多个锁定卡环123，舱体I与舱盖12旋转卡紧后，借助锁定环使分别对应的舱体锁定卡环18和舱盖锁定卡环123栓住；该舱体I与舱盖12旋紧锁定后构成中空椭圆形的压力容器形体，舱体I侧壁设有三个接口，该三个接口包括水下电缆和送气管入口接口 14，焊丝软管、保护气管和电缆出口接口 15以及泄压阀接口 16 ;该舱体I侧壁设有舱体视窗13，舱盖12上设有舱盖视窗121以及手柄122 ;该舱体I内壁设有凸台111，该凸台111上螺接固定底板11，该底板11顶面设有焊丝盘2和校直机构，该焊丝盘2套设在焊丝盘轴21上，且通过设置在焊丝盘轴上的卡扣22固定，焊丝盘轴21固定在底板11顶面，焊丝23缠绕在焊丝盘2上；该校直机构包括两个校直轮31、一个压紧轮32以及调节螺杆33，该两个校直轮31分别套设一个校直轮轴，两个校直轮轴34分别固定在底板11顶面；该压紧轮32套设在压紧轮轴上，该压紧轮轴设有螺纹的一端与拐角结构配合镶嵌，另一端为设有变径台肩的自由端，使套设在压紧轮轴上压紧轮32借助变径台肩而卡在压紧轮轴上；底板顶面上设有支架，该调节螺杆33 —端设有调节螺母，另一端穿过设置在底板11顶面的支架后螺紧在与压紧轮轴一端镶嵌的拐角结构上；该送丝机构包括送丝轮41、送丝轮轴42、减速机44以及电机45，该送丝轮41为两组，每组设两个送丝轮41，四个送丝轮41分别套设在一个送丝轮轴42上，且四个送丝轮轴分别固定在底板11顶面；该减速机44和电机45分别设置在底板11底面，该电机45的输出端与减速机44的输入端连接,减速机44的输出端穿过底板后套设齿轮43，该齿轮43同时与每组送丝轮中的一个送丝轮啮合，水下电缆通过水下电缆和送气管入口接口 14进入送丝机舱体内，并穿过底板连接到电机的输入端。 前述的水下焊接送丝机，其中舱体卡爪17与舱盖卡爪124为相互对应的楔形结构。前述的水下焊接送丝机，其中水下电缆和送气管入口接口 14设有法兰和密封圈使水下电缆和送气管与该接口处密封；所述焊丝软管、保护气管和电缆出口接口 15设有法兰和密封圈使焊丝软管、保护气管和电缆与该接口处密封；所述泄压阀接口 16设有法兰和密封圈使泄压阀与该接口处密封。前述的水下焊接送丝机，其中校直机构的两个校直轮轴34与一个压紧轮轴呈三角形布置。前述的水下焊接送丝机，其中拐角结构包括两块板体，该两块板体之间互相垂直且固定一体，其中与底板11垂直的板体上设有螺孔，供与调节螺杆远离调节螺母的螺纹端螺接固定，与底板11平行的板体上也设有螺孔，供与压紧轮轴螺纹端镶嵌固定。本实用新型水下焊接送丝机的有益效果，该水下焊接送丝机能够在水下60米深的位置焊接，一是焊丝盘与送丝机构一起设置于底板上，并设置于舱体内部，该送丝机可以放置在施焊位置附近，不必从水面送丝到60米水下。采用压力容器型的舱体，舱壁能够承受60个大气压，从而保证其在60米水下安全工作。送丝机内部充有高压二氧化碳，在平衡内外压力的同时，还可以对电机起到气冷作用，还可以作为焊接保护气，保证送丝机构运行稳定及保证焊接质量。
图I为本实用新型水下焊接送丝机整体结构示意图。图中主要标号说明1舱体、11底板、12舱盖、13舱体视窗、14水下电缆/送气管入口接口、15焊丝/保护气/电缆出口接口、16泄压阀接口、17舱体卡爪、18舱体锁定卡环、19舱体支架、111凸台、121舱盖视窗、122手柄、123舱盖锁定卡环、124舱盖卡爪、2焊丝盘、21焊丝盘轴、22卡扣、23焊丝、31校直轮、32压紧轮、33调节螺杆、34校直轮轴、41送丝轮、42送丝轮轴、43减速机输出齿轮、44减速机、45电机。
具体实施方式
[0015]如图I所示，本实用新型水下焊接送丝机，其包括舱体1，该舱体I上端开口处设有舱盖12，舱体I侧壁设有数个接口，舱体I内设有底板11，底板11上设有焊丝盘2、校直机构以及送丝机构。如图I所示，本实用新型水下焊接送丝机，其中舱体I上端开口一体成型断面呈U字形的外檐，该外檐的上端环面设有多个卡爪17，舱盖12底部环面一体成型呈板体的外檐，该外檐上设有与舱体卡爪17相同数量的卡爪124，该舱盖12外檐插入舱体I断面呈U字形的外檐内，使舱体卡爪17与舱盖卡爪124相互旋紧，且舱体外檐与舱盖外檐旋紧贴合面处且沿圆周方向分别设有对应的供装设密封圈的密封槽；舱体I外檐顶端设有多个锁定卡环18，舱盖12外檐顶端设有多个锁定卡环123，舱体I与舱盖12旋转卡紧后，借助锁定环使分别对应的舱体锁定卡环18和舱盖锁定卡环123栓住；该舱体I与舱盖12旋紧锁定后构成中空椭圆形的压力容器形体，舱体I侧壁设有三个接口，该三个接口包括水下电缆和送气管入口接口 14，焊丝软管、保护气管和电缆出口接口 15以及泄压阀接口 16 ;该舱体I侧壁设有舱体视窗13，舱盖12上设有舱盖视窗121以及手柄122 ;该舱体I内壁设有凸台111，该凸台111上螺接固定底板11，该底板11顶面设有焊丝盘2和校直机构，该焊丝盘2套设在焊丝盘轴21上，且通过设置在焊丝盘轴上的卡扣22固定，焊丝盘轴21固定在底 板11顶面，焊丝23缠绕在焊丝盘2上；该校直机构包括两个校直轮31、一个压紧轮32以及调节螺杆33，该两个校直轮31分别套设一个校直轮轴，两个校直轮轴34分别固定在底板11顶面；该压紧轮32套设在压紧轮轴上，该压紧轮轴设有螺纹的一端与拐角结构配合镶嵌，另一端为设有变径台肩的自由端，使套设在压紧轮轴上压紧轮32借助变径台肩而卡在压紧轮轴上；底板顶面上设有支架，该调节螺杆33 —端设有调节螺母，另一端穿过设置在底板11顶面的支架后螺紧在与压紧轮轴一端镶嵌的拐角结构上；该送丝机构包括送丝轮41、送丝轮轴42、减速机44以及电机45，该送丝轮41为两组，每组设两个送丝轮41，四个送丝轮41分别套设在一个送丝轮轴42上，且四个送丝轮轴分别固定在底板11顶面；该减速机44和电机45分别设置在底板11底面，该电机45的输出端与减速机44的输入端连接，减速机44的输出端穿过底板后套设齿轮43，该齿轮43同时与每组送丝轮中的一个送丝轮啮合,水下电缆通过水下电缆和送气管入口接口 14进入送丝机舱体内，并穿过底板连接到电机的输入端。如图I所示，本实用新型水下焊接送丝机，其中，该舱体卡爪17与舱盖卡爪124为相互对应的楔形结构。该水下电缆和送气管入口接口 14设有法兰和密封圈使水下电缆和送气管与该接口处密封；该焊丝软管、保护气管和电缆出口接口 15设有法兰和密封圈使焊丝软管、保护气管和电缆与该接口处密封；该泄压阀接口 16设有法兰和密封圈使泄压阀与该接口处密封。该校直机构的两个校直轮轴34与一个压紧轮轴呈三角形布置。该拐角结构包括两块板体，该两块板体之间互相垂直且固定一体，其中与底板11垂直的板体上设有螺孔，供与调节螺杆远离调节螺母的螺纹端螺接固定，与底板11平行的板体上也设有螺孔，供与压紧轮轴螺纹端镶嵌固定。实施例(参阅图I所示)将焊丝盘轴21、校直机构、送丝机构安装到底板11上，并将底板11固定在舱体I内的凸台111上。将三个接口 14、15以及16分别与对应的管线接合。将焊丝盘2置于焊丝盘轴21上，并用卡扣22将焊丝盘2固定，防止焊丝盘脱落。旋转调节螺杆33时，压紧轮被带动前进或后退，当旋转调节螺杆33至适当位置后，用锁紧螺母将调节螺杆与支架锁紧，将拐角结构与调节螺杆锁紧，同时将拐角结构与压紧轮轴螺紧，保证在送丝过程中压紧轮轴与拐角结构固定不动。抽出焊丝头，将其穿过送丝机构的两两送丝轮41之间间隙后插入位于焊丝/保护气/电缆出口接口 15的焊丝出口，并开启焊枪的送丝键，随即电机45通电，带动减速机44运行，减速机44运行的同时，减速机输出轴上的齿轮43带动送丝轮41转动。当焊丝穿过两两送丝轮之间的间隙时，每对送丝轮会对焊丝产生一定的压紧力，依靠此压紧力产生的送丝轮与焊丝间的摩擦力将焊丝向前输送，并持续地将焊丝从焊丝盘2上抽出，穿过校直机构。此时，由于两个校直轮、压紧轮之间的相对位置已经设置完毕，不会随着送丝过程进行而变动。当焊丝从焊丝盘上抽出时，由于盘绕的原因，焊丝本身是弯曲的，不利于焊丝在送丝软管中输送。当焊丝持续地穿过校直机构时，由两个校直轮、一个压紧轮产生的三点弯曲的效果，将焊丝强行弯向与初始弯曲方向相反的方向，并达到塑性变形的程度，从而达到焊丝矫直的目的。矫直后的焊丝通过送丝机构，持续不断的送入接设在焊丝 出口的送丝软管中，最后到达是施焊点，完成送丝。预先在水面上测试送丝情况，确保水下焊接时的送丝流畅。将舱盖12盖在舱体I上，旋转舱盖12上的手柄122，通过舱体卡爪17和舱盖卡爪124之间的相互结合而使舱体I和舱盖12外檐内表面贴紧，并通过密封圈将舱体与舱盖之间进行密封。锁定舱体与舱盖的锁定卡环18和123，防止舱盖发生转动而导致泄漏。在该水下焊接送丝机入水前，先将水面二氧化碳气瓶阀门打开，开始送气，保证在该水下焊接送丝机入水后，焊枪端部一直有气泡冒出，说明水没有进入送丝软管中。当潜水员焊工就位后，开启焊枪上的送气键，气体就会通过焊丝/保护气/电缆出口接口 15处接设的送气管进入焊枪喷嘴，达到输送保护气的目的。当焊接结束后，将该水下焊接送丝机升至水面以上，关闭气瓶阀门，打开泄压阀，释放舱体内气体压力至常压状态。本实施例中未进行说明的内容为现有技术，故，不再赘述。本实用新型水下焊接送丝机的优点和功效I、舱盖及舱体上分别设有卡爪，使舱盖及舱体能够旋转配合，且拆卸方便，便于更换焊丝及舱体内部系统的维修。2、舱体和舱盖密封后呈中空椭圆形的压力容器型体，承压能力更强，进而可以减小密封舱体壁厚，降低密封舱体重量，减少材料成本。3、舱体和舱盖旋紧密封后能够在60米水深以下安全送丝。4、舱体及舱盖上分别设有透明视窗，可以方便潜水员观察舱内工作情况以及焊丝余量。5、电机及送丝机构结构设计合理，且使用小型送丝盘，使送丝机小巧轻便，便于携带。6、舱体和舱盖旋紧密封后舱体内呈密封状，内部充入二氧化碳气体，该气体作为水下焊接的保护气，是唯一适合焊接的活性气体且成本低，又作为平衡压力的介质，同时还可以对电机起到气冷作用。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内 。
权利要求1.一种水下焊接送丝机，其特征在于，包括舱体(1)，该舱体(I)上端开口处设有舱盖(12)，舱体(I)侧壁设有数个接口，舱体(I)内设有底板(11)，底板(11)上设有焊丝盘(2 )、校直机构以及送丝机构。
2.根据权利要求I所述的水下焊接送丝机，其特征在于，所述舱体(I)上端开口一体成型断面呈U字形的外檐，该外檐的上端环面设有多个卡爪(17)，舱盖(12)底部环面一体成型呈板体的外檐，该外檐上设有与舱体卡爪(17)相同数量的卡爪(124)，该舱盖(12)外檐插入舱体(I)断面呈U字形的外檐内，使舱体卡爪(17)与舱盖卡爪(124)相互旋紧，且舱体外檐与舱盖外檐旋紧贴合面处且沿圆周方向分别设有对应的供装设密封圈的密封槽；舱体(I)外檐顶端设有多个锁定卡环(18)，舱盖(12)外檐顶端设有多个锁定卡环(123)，舱体(I)与舱盖(12)旋转卡紧后，借助锁定环使分别对应的舱体锁定卡环(18)和舱盖锁定卡环(123)栓住； 该舱体(I)与舱盖(12)旋紧锁定后构成中空椭圆形的压力容器形体，舱体(I)侧壁设有三个接口，该三个接口包括水下电缆和送气管入口接口( 14)，焊丝软管、保护气管和电缆出口接口(15)以及泄压阀接口(16)； 该舱体(I)侧壁设有舱体视窗(13 )，舱盖(12 )上设有舱盖视窗(121)以及手柄(122 ); 该舱体(I)内壁设有凸台(111)，该凸台(111)上螺接固定底板(11)，该底板(11)顶面设有焊丝盘(2 )和校直机构，该焊丝盘(2 )套设在焊丝盘轴(21)上，且通过设置在焊丝盘轴上的卡扣(22)固定，焊丝盘轴(21)固定在底板(11)顶面，焊丝(23)缠绕在焊丝盘(2)上； 该校直机构包括两个校直轮(31)、一个压紧轮(32 )以及调节螺杆(33 )，该两个校直轮(31)分别套设一个校直轮轴，两个校直轮轴(34)分别固定在底板(11)顶面；该压紧轮(32)套设在压紧轮轴上，该压紧轮轴设有螺纹的一端与拐角结构配合镶嵌，另一端为设有变径台肩的自由端，使套设在压紧轮轴上压紧轮(32)借助变径台肩而卡在压紧轮轴上；底板顶面上设有支架，该调节螺杆(33) —端设有调节螺母，另一端穿过设置在底板(11)顶面的支架后螺紧在与压紧轮轴一端镶嵌的拐角结构上； 该送丝机构包括送丝轮(41)、送丝轮轴(42)、减速机(44)以及电机(45)，该送丝轮(41)为两组，每组设两个送丝轮(41)，四个送丝轮(41)分别套设在一个送丝轮轴(42)上，且四个送丝轮轴分别固定在底板(11)顶面；该减速机(44)和电机(45)分别设置在底板(II)底面，该电机(45)的输出端与减速机(44)的输入端连接，减速机(44)的输出端穿过底板后套设齿轮(43)，该齿轮(43)同时与每组送丝轮中的一个送丝轮啮合，水下电缆通过水下电缆和送气管入口接口(14)进入送丝机舱体内，并穿过底板连接到电机的输入端。
3.根据权利要求2所述的水下焊接送丝机，其特征在于，所述舱体卡爪(17)与舱盖卡爪(124)为相互对应的楔形结构。
4.根据权利要求2所述的水下焊接送丝机，其特征在于，所述水下电缆和送气管入口接口(14)设有法兰和密封圈使水下电缆和送气管与该接口处密封；所述焊丝软管、保护气管和电缆出口接口(15)设有法兰和密封圈使焊丝软管、保护气管和电缆与该接口处密封；所述泄压阀接口(16)设有法兰和密封圈使泄压阀与该接口处密封。
5.根据权利要求2所述的水下焊接送丝机，其特征在于，所述校直机构的两个校直轮轴(34)与一个压紧轮轴呈三角形布置。
6.根据权利要求2所述的水下焊接送丝机，其特征在于，所述拐角结构包括两块板体，该两块板体之间互相垂直且固定一体，其中与底板(11)垂直的板体上设有螺孔，供与调节螺杆远离调节螺母的螺纹端螺接固定，与底板(11)平行的板体上也设有螺孔，供与压紧轮 轴螺纹端镶嵌固定。
专利摘要本实用新型提供一种水下焊接送丝机，其包括舱体，舱体上端开口处设有舱盖，舱体侧壁设有数个接口，舱体内设有底板，底板上设有焊丝盘、校直机构以及送丝机构；能够在水下60米深的位置焊接，送丝运行稳定，焊接质量高，使用效果理想。
文档编号B23K9/133GK202607052SQ201220248190
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者李连波, 孙昕辉, 丁文斌, 曹军, 陈英, 杨炳发, 刘维, 杨帆, 赵翠华, 许威 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程股份有限公司