一种伸缩式管道焊接装置的制作方法

本实用新型涉及管道焊接设备技术领域，尤其涉及一种伸缩式管道焊接装置。

背景技术：

目前，随着钢结构焊接技术的快速发展，大厚壁钢件的使用也越来越多，尤其在车间生产线或海上铺管船等特定工位的管道和钢结构的焊接中，繁重的焊接工作量，需要高效率的焊接方法和工艺满足施工要求。

目前所使用的自动焊，虽已替代了原先的焊接方法，大幅度提高了厚壁管的焊接效率。但在焊接的过程中，每焊一道焊口就需要拆装轨道一次，就需要拆装机头一次，从而造成焊接时间较长，导致焊接效率较低。

技术实现要素：

本申请提供一种伸缩式管道焊接装置，解决了现有技术中的焊接设备每焊一道焊口就需要拆装轨道一次、拆装机头一次，造成焊接时间较长，焊接效率较低的技术问题。

本申请提供一种伸缩式管道焊接装置，所述伸缩式管道焊接装置包括：外圈、中圈、右齿圈、左齿圈、内圈、驱动器、齿轮和机头；

所述内圈上设置有弧形齿条，所述内圈设置在所述中圈内，并且所述内圈的第一端伸出所述中圈；

所述右齿圈和所述左齿圈固定在所述中圈上，并位于所述内圈的两侧，所述右齿圈和所述左齿圈分别设置有弧形齿条；

所述中圈设置于所述外圈内，并可从所述外圈的一端伸出；

所述机头固定在所述内圈的第一端，

所述齿轮与所述内圈、所述右齿圈和所述左齿圈啮合；

所述驱动器与所述齿轮连接，用于驱动所述齿轮转动，以带动所述内圈相对于所述中圈运动，所述中圈相对于所述外圈运动。

优选地，所述伸缩式管道焊接装置还包括2个压条，所述2个压条固定于所述外圈上，并位于所述右齿圈和所述左齿圈的外侧。

优选地，所述伸缩式管道焊接装置还包括定位条，所述定位条安装在所述内圈上与所述第一端相对的第二端，并位于所述中圈内。

优选地，所述伸缩式管道焊接装置还包括限位块，所述限位块安装在所述右齿圈与所述内圈相对的表面上，或者安装在所述左齿圈与所述内圈相对的表面上。

优选地，所述限位块到对应的弧形齿条的端部的距离大于等于100毫米。

优选地，所述伸缩式管道焊接装置还包括挡板，所述挡板固定在所述外圈上与所述中圈伸出的端部相对的另一端上。

优选地，所述伸缩式管道焊接装置还包括伸缩臂，所述外圈固定于所述伸缩臂上。

优选地，所述驱动器包括电机，所述齿轮安装在所述电机前端输出轴上。

本申请有益效果如下：

本装置通过设置外圈、中圈、右齿圈、左齿圈、内圈、驱动器，并在所述内圈上设置有弧形齿条，所述右齿圈和所述左齿圈分别设置有弧形齿条，通过驱动器的驱动使得内圈能够从所述中圈内伸出，所述中圈能够从所述外圈内伸出，从而即可使得机头在管道圆周上快速对位，因此，在更换焊道时，不需要重新拆装轨道，也不必拆装机头，只需操作伸缩臂将轨道和安装在轨道上的机头快速移动到位，或从焊接位置快速撤离即可，减少了大量辅助时间，进一步提高了焊接生产效率，解决现有技术中的焊接设备每焊一道焊口就需要拆装轨道一次、拆装机头一次，造成焊接时间较长，焊接效率较低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。

图1为本申请提供的一种伸缩式管道焊接装置的立体图；

图2为图1中所述伸缩式管道焊接装置的侧视图；

图3为图1中所述伸缩式管道焊接装置的剖视图；

图4位图1中所述伸缩式管道焊接装置的局部俯视图。

图中，1-压条，2-外圈，3-中圈，4-右齿圈，5-左齿圈，6-内圈，7-齿轮， 8-电机，9-限位块，10-定位条，11-机头，12-挡板，13-伸缩臂，14-管道。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种伸缩式管道焊接装置，解决了现有技术中的焊接设备每焊一道焊口就需要拆装轨道一次、拆装机头一次，造成焊接时间较长，焊接效率较低的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种伸缩式管道焊接装置，所述伸缩式管道焊接装置包括：外圈、中圈、右齿圈、左齿圈、内圈、驱动器、齿轮和机头；所述内圈上设置有弧形齿条，所述内圈设置在所述中圈内，并且所述内圈的第一端伸出所述中圈；所述右齿圈和所述左齿圈固定在所述中圈上，并位于所述内圈的两侧，所述右齿圈和所述左齿圈分别设置有弧形齿条；所述中圈设置于所述外圈内，并可从所述外圈的一端伸出；所述机头固定在所述内圈的第一端，所述齿轮与所述内圈、所述右齿圈和所述左齿圈啮合；所述驱动器与所述齿轮连接，用于驱动所述齿轮转动，以带动所述内圈相对于所述中圈运动，所述中圈相对于所述外圈运动。

本装置通过设置外圈、中圈、右齿圈、左齿圈、内圈、驱动器，并在所述内圈上设置有弧形齿条，所述右齿圈和所述左齿圈分别设置有弧形齿条，通过驱动器的驱动使得内圈能够从所述中圈内伸出，所述中圈能够从所述外圈内伸出，从而即可使得机头在管道圆周上快速对位，因此，在更换焊道时，不需要重新拆装轨道，也不必拆装机头，只需操作伸缩臂将轨道和安装在轨道上的机头快速移动到位，或从焊接位置快速撤离即可，减少了大量辅助时间，进一步提高了焊接生产效率，解决现有技术中的焊接设备每焊一道焊口就需要拆装轨道一次、拆装机头一次，造成焊接时间较长，焊接效率较低的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

为了解决现有技术中的焊接设备每焊一道焊口就需要拆装轨道一次、拆装机头一次，造成焊接时间较长，焊接效率较低的技术问题，本申请提供一种伸缩式管道焊接装置。

如图1-4所示，所述伸缩式管道焊接装置包括：外圈2、中圈3、右齿圈4、左齿圈5、内圈6、驱动器和机头11。

所述内圈6上设置有弧形齿条，所述内圈6设置在所述中圈3内，并且所述内圈6的第一端伸出所述中圈3。

所述右齿圈4和所述左齿圈5固定在所述中圈3上，并位于所述内圈6的两侧。所述右齿圈4和所述左齿圈5分别设置有弧形齿条。

所述中圈3设置于所述外圈2内，并可从所述外圈2的一端伸出。

所述机头11固定在所述内圈6的第一端。

具体地，在本实施方式中，所述驱动器包括齿轮7和电机8，所述齿轮7 安装在所述电机8前端输出轴上，用于与所述内圈6上的弧形齿条、所述右齿圈4和所述左齿圈5的弧形齿条啮合，以在所述电机8启动时，驱动所述内圈 6在所述中圈3内移动，或者驱动所述中圈3在所述外圈2内移动。

具体地，所述内圈6、所述中圈3和所述外圈2的弧度分别小于等于120 度。

在本实施方式中，所述伸缩式管道焊接装置还包括2个压条1，所述2个压条1固定于所述外圈2上，并位于所述右齿圈4和所述左齿圈5的外侧。

进一步地，为了防止所述内圈6在相对于所述中圈3移动的过程中发生脱离，所述伸缩式管道焊接装置还包括定位条10，所述定位条10安装在所述内圈6上与所述第一端相对的第二端上，并位于所述中圈3内。

进一步地，所述伸缩式管道焊接装置还包括限位块9，所述限位块9安装在所述右齿圈4与所述内圈6相对的表面上，或者安装在所述左齿圈5与所述内圈6相对的表面上。在所述内圈6相对于所述中圈3移动时，当移动到定位条10与限位块9相接触时，所述内圈6便会停止移动，避免所述内圈6与所述中圈3脱离。

具体地，在本实施方式中，所述伸缩式管道焊接装置还包括挡板12，所述挡板12固定在所述外圈2上与所述中圈3伸出的端部相对的另一端上，防止中圈3、内圈6从端部滑出。

进一步地，所述伸缩式管道焊接装置还包括伸缩臂13，所述外圈2固定于所述伸缩臂13上，以便于将所述伸缩式管道焊接装置进行固定。

在电机(8)的驱动下，齿轮(7)带动内圈(6)、中圈(3)从外圈(2) 内依次伸出，使机头(11)可环绕管道(14)实施焊接；同时也可带动中圈(3)、内圈(6)依次缩回外圈(2)内，使机头(11)归回起焊位置。

所述限位块9到对应的弧形齿条的端部的距离大于等于100毫米。即，当限位块9与定位条10接触之后，安装在中圈3上的右齿圈4、左齿圈5和内圈 6上的弧形齿条有约100mm的重迭过渡区，确保齿轮7和内圈6上的弧形齿条脱离啮合之后，仍就继续与右齿圈4、左齿圈5啮合，通过中圈3和内圈(6)，使机头持续平稳绕管焊接。

工作过程：首先工作开始，当上一道工序组对的坡口到位之后，站在管道两侧的操作人员，通过操控伸缩臂，将各自对面的机头11、轨道推入工位。其中一个先行施焊，将焊炬调整在起焊位置，开始起弧焊接，电机驱动齿轮，使内圈6从中圈3内伸出，当限位块9接触到定位条10后，带出中圈3，并继续驱动中圈3从外圈2内伸出，直至焊接半圈后机头停止。使电机反转驱动齿轮，将中圈3退入外圈2内，齿轮7与固定在中圈3上的右齿圈4、左齿圈5的弧形齿条脱开后，同时与内圈6上的弧形齿条啮合，使内圈6退入中圈3内，此时机头11也恢复到起始位置，当另一机头焊接立缝位时，可继续进行第二道焊缝焊接。两台装置如此交替焊接，直至整个坡口焊接完成，然后各自退回，等下一个坡口到位后，进入下一个工作循环。

本装置通过设置外圈2、中圈3、右齿圈4、左齿圈5、内圈6、驱动器，并在所述内圈6上设置有弧形齿条，所述右齿圈4和所述左齿圈5分别设置有弧形齿条，通过驱动器的驱动使得内圈6能够从所述中圈3内伸出，所述中圈 3能够从所述外圈2内伸出，从而即可使得机头11在管道圆周上快速对位，因此，在更换焊道时，不需要重新拆装轨道，也不必拆装机头，只需操作伸缩臂将轨道和安装在轨道上的机头快速移动到位，或从焊接位置快速撤离即可，减少了大量辅助时间，进一步提高了焊接生产效率，解决现有技术中的焊接设备每焊一道焊口就需要拆装轨道一次、拆装机头一次，造成焊接时间较长，焊接效率较低的技术问题。

本轨道能够适应一定管道曲率的变化，并且能够快速、简便、可靠地进入或退出焊接工位，同时能够驱动机头绕坡口平稳运行，实现管道等钢结构固定口的全位置焊接，缩短了焊接辅助工作时间，可进一步提高管道施工效率。

本装置的特点：

1)采取齿轮、齿条的传动方式，圈与圈之间以滑动的方式进行运动，使机头运行平稳、可靠。

2)机头、轨道合为一体，避免了反复的拆装。

3)操作便捷，可使焊炬快速到位与撤离。

4)圈圈相套，伸缩量大，减少了占有的工作空间。

以一个可以焊接Φ600～Φ914mm管道的固定位伸缩式管道自动焊轨道为例：外圈2、中圈3、内圈6三个齿圈为同心弧，弧的对角为120°，三个齿圈的分度圆直径均为1030mm，外圈2的最小曲率半径为470mm，并且所有齿圈和齿轮7的模数均为2。在初始时，齿轮7与内圈6处于啮合状态，而安装在中圈3上的右齿圈4、左齿圈5与其却有约50mm的距离，尚未啮合。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。