专利名称：一种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种钢管对接用焊接设备，属于焊接技术领域，尤其是一种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备。
背景技术：
目前，在钢管制造领域，随着钢管管径和壁厚的不断増加，板卷重量与钢管长度之间的矛盾日益突出。如卷重偏离理想值较大，必然要产生短尺管，造成成材率的降低。并且在生产过程中，有很多钢管因为局部管体错边超标、缺陷修磨壁厚超标、母材缺陷等原因造成钢管长度不达标而降级，大大降低了成材率。而API 5L (44版)标准中，允许通过协议提供对头管，西气东输ニ线技术条件和中亚管线技术条件中也允许提供对接管。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备，该装置通过内、外埋弧焊接方式，沿需要对接的两段钢管管端进行环焊缝焊接工作，且环焊缝满足标准要求。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备，其特征在于包括外焊装置、内焊小车、下十字旋转辊组、固定龙门架和活动龙门架，所述固定龙门架和活动龙门架分别设置于外焊装置的两侧，所述活动龙门架的左侧设有输入钢管装置和横移钢管装置，固定龙门架的右侧设有内焊小车，在内焊小车与固定龙门架之间设有下十字旋转辊组。对上述结构作进ー步说明，所述内焊小车包括悬臂、支撑小车及移动机构、底座及内焊头，所述悬臂的一端与支撑小车及移动机构连接，悬臂的另一端与内焊头连接，支撑小车及移动机构置于底座上，支撑小车及移动机构上还设有配重。对上述结构作进ー步说明，所述活动龙门架包括龙门架框架和设置于龙门架框架底部的横向滑动底座，所述横向滑动底座上设有ー对下旋转辊，下旋转辊的侧方设有接地电刷，龙门架框架的中部设有驱动ー对上旋转辊上下移动的上旋转辊升降机构，所述上旋转辊的侧方设有角度调整机构，所述横向滑动底座与设于龙门架框架侧方的油缸连接。对上述结构作进ー步说明，所述外焊装置包括外焊头、支撑机架、滑动滑板、十字滑板、滑板升降机构，所述支撑机架的一侧设有滑板升降机构，所述滑板升降机构上设有滑动滑板和十字滑板，外焊头与十字滑板固定连接。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型采用内、外埋弧焊环焊缝对接方式，通过龙门架上的上旋转辊与下旋转辊固定钢管，通过对活动龙门架位置的调整来实现钢管管端对接位置的调整，通过内焊小车位置与悬臂角度的调整来调整内焊焊点位置，通过十字滑板调整外焊点位置，通过上旋转辊与下旋转辊完成钢管管段的输送与周向旋转工作，该焊接设备可以将不符合标准长度要求的钢管加工出复合标准要求的对接钢管，可在很大程度上降低使用単位的生产成本。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图中1、输入钢管装置，2、横移钢管装置，3、活动龙门架，4、外焊装置，5、固定龙门架，6、下十字旋转辊组，7、内焊小车；图2是内焊小车的结构示意图；图中7-1.内焊头，7-2、悬臂，7-3、底座，7-4、支撑小车及移动机构，7-5、配重，7-6、支撑架，7-7、调节千斤顶；图3是活动龙门架结构示意图；图中3-1.龙门架框架，3-2.上旋转辊升降机构，3-3.接地电刷，3_4.下旋转辊，3-5.横向滑动底座，3-6.上旋转辊，3-7.油缸，3-8.角度调整机构；图4是外焊装置结构示意图；图5是图4的左视图；图中4-1.支撑机架，4-2.滑动滑板，4-3.十字滑板，4_4.滑板升降机构，4_5.外焊头。
具体实施方式
根据附图可知本实用新型具体涉及ー种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备，该设备用内、外埋弧焊环焊缝对接方式，通过龙门架上的上旋转辊3-6与下旋转辊3-4固定钢管，通过对活动龙门架3的位置调整来实现钢管管端对接位置的调整，通过内焊小车7位置与悬臂7-2角度的调整来调整内焊焊点位置，通过十字滑板4-3调整外焊点位置，通过上旋转辊3-6与下旋转辊3-4完成钢管管段的输送与周向旋转工作。采用固定的下旋转辊3-4和可升降的上旋转辊3-6组来固定钢管管段，并在焊接时对钢管管端进行旋转工作。旋转辊组通过伺服电机调整转速。一侧的旋转辊组固定在活动龙门架3上，使该侧辊组可前后左右微调，且该辊组的下旋转辊可升降，以便调节两段钢管的对接位置。
以下结合附图来说明本实用新型的使用方式。根据附
图1可知，需要对接的管段通过的横移钢管装置2、输送钢管装置I与下十字旋转辊组6进入对接工作区域。需要对接的两段钢管进入エ位以后，活动龙门架3和固定龙门架5的上旋转辊压下，将两段钢管固定住，上旋转辊与下十字旋转辊6将钢管旋转，由内焊小车7上的内焊头7-1与外焊装置4进行环焊缝焊接工作。图2所示的内焊小车，底座7-3固定在地面上，支撑小车及移动机构7-4放置在底座7-3上面。支撑小车及移动机构7-4可带着悬臂7-2进行前后一定范围的移动，以便调节内焊头7-1的位置。支撑小车通过油缸进行前后移动，油缸底座固定在底座7-3上。悬臂7-2通过配重7-5来平衡重量，通过调节千斤顶7-7进行高度微调，并通过支撑架7-6进行固定。悬臂7-2内集成有焊丝送丝机构、焊剂输送与回收管等，内焊头7-1集成有焊枪、焊枪角度调节机构送丝机构、焊剂出ロ及回收嘴等。图3所示活动龙门架，油缸3-7可推动龙门架框架3-1在横向滑动底座3-5上左右滑动，上旋转辊3-6通过上旋转辊升降机构3-2下降，与下旋转辊3-4 —起将管段固定后，整个龙门架可带动该侧管段的管端做少量横向移动，以便对齐需要对接的两个管ロ。焊接时，接地电刷3-3与钢管接触，起到接地作用，入管及出管吋，电刷通过气缸打开，不与管壁接触。上旋转辊3-6为伺服电机驱动，可调旋转速度，上旋转辊可通过角度调整机构3-8来调整角度，该机构通过内齿轮旋转调整角度，可使上旋转辊轴向垂直或平行于钢管轴向。上旋转辊轴向垂直与钢管轴向时，为进出钢管提供动力，平行于钢管轴向时，为钢管旋转焊接环焊缝提供旋转动力。图4和图5所示为外焊机架示意图。滑动滑板4-2在支撑机架4_1上由滑板升降机构4-4带动，沿滑道上下滑动，外焊头4-5固定在十字滑板4-3上，十字滑板4-3可在滑动滑板4-2上沿滑板长度方向移动。外焊头4-5依靠滑动滑板的上下移动和十字滑板4-3整体的左右移动来进行位置的初步调整，依靠十字滑板4-3上的十字滑道来进行位置的微调。另外，本实用新型内焊缝焊接装置采用悬臂式结构，焊枪、送丝机构、内焊焊剂出ロ集成在悬臂结构一端。悬臂7-2另一端为配重7-5，以平衡重量。整个悬臂由移动小车支撑，小车可前后短距离移动，以便调整内焊焊接位置。外焊缝的外焊接装置4连接在支撑机架4-1上，由十字滑板4-3固定，可调整外焊焊接位置。内、外焊装置均包括焊缝跟踪装置，可自动跟踪焊缝的位置变化并自动做出调整。本实用新型中，对接焊缝为360°环焊缝，对接管段通过龙门架上的上旋转辊3-6与下旋转辊3-4固定，一侧活动龙门架3调整对接位置，下十字旋转辊组6支撑与输送钢管，通过内焊小车7移动与悬臂俯仰角度调节内焊点位置，通过十字滑板4-3调整外焊点位置。通过上旋转辊3-6下压，与下旋转辊3-4配合将钢管轴向方向固定，通过上旋转辊3-6驱动钢管做周向旋转，通过油缸3-7推动活动龙门架3使钢管可以进行少量水平径向运动，以调节管段对接ロ位置。通过油缸3-7带动内焊小车7在其底座上运动，从而拖动悬臂7-2及内焊头7-1运动，在钢管轴向方向调整内焊位置；通过支撑架7-6和调节千斤顶，7-7来控制悬臂7-2的俯仰角度，从而调整内焊焊枪距离焊缝的高度。通过龙门架框架3-1中的上旋转辊下压，与下旋转辊配合，对钢管进行固定。上旋转辊角度可调节，从而驱动钢管做不同运动:上旋转辊轴线角度与钢管轴线平行时，上旋转辊旋转，可驱动钢管沿钢管轴线方向运动，此为钢管进出动作；上旋转辊轴线角度与钢管轴线垂直时，上旋转辊旋转，可驱动钢管做圆周方向转动，此为对接环焊缝焊接时的轴向转动动作。通过下十字旋转辊进行钢管轴向输送与周向旋转的钢管支撑工作。下旋转辊有3个两两垂直的旋转轴线，钢管沿轴向运动时，下旋转辊仅球形辊旋转，辊架不旋转，此情况下焊点轨迹为沿钢管轴向的一条直线，此为钢管进出动作；钢管做周向旋转时，辊架旋转，球形辊不旋转，此情况下焊点的轨迹为沿钢管圆周方向的一个圆环，此为对接环焊缝焊接时的轴向转动动作。通过活动龙门架来调整钢管管端对接位置。活动龙门架由油缸推动，可整体在横向滑动底座上进行滑动。当上旋转辊下压，与下旋转辊配合，将钢管管端固定住后，可通过调整活动龙门架在横向滑动底座上的位置，来调整对接的两个钢管管端的相对位置。若相对位置不是横向方向，可通过旋转辊旋转钢管，将相对位置差控制在横向方向。本实用新型的有益效果是，可以将不符合标准长度要求的钢管加工出复合标准要求的对接钢管，可在很大程度上降低使用単位的生产成本。本实用新型提供ー种钢管对接装置，可以提高产品成材率，降低材耗和生产成本，充分利用长度达不到标准要求的钢管管段，该装置通过内、外埋弧焊接方式，沿需要对接的两段钢管管端进行环焊缝焊接工作，且环焊缝满足标准要求。
权利要求1.一种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备，其特征在于包括外焊装置(4)、内焊小车(7)、下十字旋转辊组(6)、固定龙门架(5)和活动龙门架(3)，所述固定龙门架(5)和活动龙门架(3)分别设置于外焊装置(4)的两侧，所述活动龙门架(3)的左侧设有输入钢管装置(I)和横移钢管装置(2)，固定龙门架(5)的右侧设有内焊小车(7)，在内焊小车(7)与固定龙门架(5 )之间设有下十字旋转辊组(6 )。
2.根据权利要求1所述的ー种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备，其特征在于所述内焊小车(7)包括悬臂(7-2)、支撑小车及移动机构(7-4)、底座(7-3)及内焊头(7-1)，所述悬臂(7-2)的一端与支撑小车及移动机构(7-4)连接，悬臂(7-2)的另一端与内焊头(7-1)连接，支撑小车及移动机构(7-4)置于底座(7-3)上，支撑小车及移动机构(7-4)上还设有配重(7-5)。
3.根据权利要求1所述的ー种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备，其特征在于所述活动龙门架(3)包括龙门架框架(3-1)和设置于龙门架框架(3-1)底部的横向滑动底座(3-5)，所述横向滑动底座(3-5)上设有ー对下旋转辊(3-4)，下旋转辊(3-4)的侧方设有接地电刷(3-3)，龙门架框架(3-1)的中部设有驱动ー对上旋转辊(3-6)上下移动的上旋转辊升降机构(3-2)，所述上旋转辊(3-6)的侧方设有角度调整机构(3-8)，所述横向滑动底座(3-5)与设于龙门架框架(3-1)侧方的油缸(3-7)连接。
4.根据权利要求1所述的ー种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备，其特征在于所述外焊装置(4)包括外焊头(4-5)、支撑机架(4-1)、滑动滑板(4-2)、十字滑板(4-3)、滑板升降机构(4-4 )，所述支撑机架(4-1)的ー侧设有滑板升降机构(4-4 )，所述滑板升降机构(4-4 )上设有滑动滑板(4-2)和十字滑板(4-3)，外焊头(4-5)与十字滑板(4-3)固定连接。
专利摘要本实用新型公开了一种钢管对接用环焊缝埋弧焊接设备，属于焊接技术领域，包括外焊装置、内焊小车、下十字旋转辊组、固定龙门架和活动龙门架，所述固定龙门架和活动龙门架分别设置于外焊装置的两侧，活动龙门架的左侧设有输入钢管装置和横移钢管装置，固定龙门架的右侧设有内焊小车，在内焊小车与固定龙门架之间设有下十字旋转辊组。本实用新型采用内、外埋弧焊接方式，沿需要对接的两段钢管管端进行环焊缝焊接工作，环焊缝满足标准要求，可以将不符合标准长度要求的钢管加工出复合标准要求的对接钢管，可在很大程度上降低使用单位的生产成本。
文档编号B23K9/28GK202951961SQ20122069781
公开日2013年5月29日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者郑青昊, 祁超, 王海生, 石国红, 潘强, 黄喜友, 牟新华, 吴强, 李建明, 江渊, 周书亮 申请人:华油钢管有限公司