技术特征：
1.一种高速磁浮低真空管道的焊接设备，其特征在于，包括管外焊接组件和管内焊接组件，分别用于螺旋焊缝的管外焊接和管内焊接；所述管外焊接组件包括管外走行模组和设置于该管外走行模组上的管外焊接模组；所述管外走行模组可设置在待焊接管道的外周，并可在所述管道外周通长范围内走行及固定；所述管外焊接模组设置在所述管外走行模组上，并可在该管外走行模组上进行管道环向上的往复位移；所述管外焊接模组包括真空防护罩、激光焊接头和焊缝识别定位装置；所述真空防护罩可在管外焊接模组工作时吸附在所述管道的外周壁面上，并为待焊接的焊缝区段提供真空焊接环境；所述焊缝识别定位装置和所述激光焊接头分别设置在真空防护罩内，分别用于真空防护罩罩设区域内焊缝信息的识别以及焊缝信息识别后的激光焊接；所述管内焊接组件设置在待焊接管道的内部，其包括管内走行模组、管内识别定位装置和管内焊接激光器；所述管内识别定位装置和所述管内焊接激光器分别设置在所述管内走行模组上，分别用于管内焊缝的识别以及管内焊缝的焊接，并可在在所述管内走行模组的带动下运动、固定于管道内的对应位置；且所述管内识别定位装置与所述焊缝识别定位装置通信连接，两者之间可进行实时信息交互，以实现两焊接组件之间的协同工作。2.根据权利要求1所述的高速磁浮低真空管道的焊接设备，其中，所述管外走行模组包括成对设置的两个旋转支撑轨道；两旋转支撑轨道之间以若干轨道连接件连接成整体结构，且各旋转支撑轨道上分别设置有自走行装置，用于在管道外周壁面上的抵接固定和走行。3.根据权利要求2所述的高速磁浮低真空管道的焊接设备，其中，至少一个旋转支撑轨道上对应所述管外焊接模组设置有运动支撑架；所述运动支撑架与对应旋转支撑轨道之间设置有驱动机构，使得所述运动支撑架可在旋转支撑轨道上沿管道环向往复运动；且所述运动支撑架上对应所述真空防护罩设置有第一位移模组，用于实现所述真空防护罩在两旋转支撑轨道之间的往复位移。4.根据权利要求1～3中任一项所述的高速磁浮低真空管道的焊接设备，其中，在所述真空防护罩内还设置有第二位移模组；所述激光焊接头和所述焊缝识别定位装置设置在所述第二位移模组上，并可在该第二位移模组的带动下实现管道纵向上和管道环向上的位移，以适应真空防护罩内各位置螺旋焊缝的识别及焊接。5.根据权利要求1～4中任一项所述的高速磁浮低真空管道的焊接设备，其中，所述真空防护罩抵接所述管道外周壁面的一侧设置有仿生密封，用于所述真空防护罩确定焊接区域后的区域密封。6.根据权利要求2或3所述的高速磁浮低真空管道的焊接设备，其中，所述管内走行模组与所述管外走行模组的设置形式相同，其包括成对设置的旋转支撑轨道，并在旋转支撑轨道上设置有多个可抵接作用于管道内周壁面上的自走行装置。7.根据权利要求1～5中任一项所述的高速磁浮低真空管道的焊接设备，其中，所述管内走行模组包括作业平台和设置于该作业平台底部的管内走行装置及仿生吸盘；所述管内走行装置用于带动所述作业平台在管内走行；所述仿生吸盘包括多个转动连接所述作业平台的吸盘单元，用于交替吸附所述管道的内壁面并实现所述作业平台作业位
置的变换。8.根据权利要求7所述的高速磁浮低真空管道的焊接设备，其中，对应所述管内焊接激光器设置有多轴旋转伸缩机械臂；该多轴旋转伸缩机械臂的一端连接所述管内焊接激光器，另一端连接在所述作业平台上，用于将管内焊接激光器带动到管内的对应作业部位。9.一种高速磁浮低真空管道的焊接方法，其利用权利要求1～8中任一项所述的高速磁浮低真空管道的焊接设备来实现，其特征在于，包括如下步骤：(1)在具有螺旋焊缝的管道外部设置所述管外焊接组件，并在该管道内部设置所述管内焊接组件；(2)控制所述管外走行模组和所述管内走行模组在管道内外分别走行，并在走行过程中控制所述焊缝识别定位装置和所述管内识别定位装置识别管道上的焊缝，且利用两识别定位装置之间的数据交互共同定位焊缝的位置；(3)控制所述管外焊接组件将管外焊缝进行分段、分区划分，并将所述真空防护罩调整选定的焊缝区段处；同时，控制所述焊缝识别定位装置与所述管内识别定位装置进行选定的焊缝区段信息的交互，并在此基础上控制所述管内焊接组件对该焊缝区段的内侧区域进行焊接；(4)在完成所述焊缝区段内侧焊接后，控制所述真空防护罩工作，在该焊缝区段的外侧区域形成真空作业环境；(5)控制所述管外焊接模组工作，将真空防护罩罩设区域内的焊缝区段对应焊接；(6)控制所述管外走行模组和/或所述管外焊接模组运动，切换下一个焊缝区段，重复进行步骤(3)～(5)中的过程，直到完成整个低真空管道上的螺旋焊缝焊接。10.根据权利要求9所述的高速磁浮低真空管道的焊接方法，其中，在步骤(4)中，在所述真空防护罩工作前，先控制所述管外焊接模组运动，将所述真空防护罩罩设的焊缝区段两端分别焊接。
技术总结
本发明公开了一种高速磁浮低真空管道的焊接设备及焊接方法，属于高速磁浮设备加工领域，其通过在具有螺旋焊缝的管道内外分别设置焊接组件，利用两焊接组件中走行模组和焊接模组的对应控制和协同作业，以及对管道上螺旋焊缝的准确识别和区段划分，可以实现两焊接组件与同一焊缝区段内外区域的协同焊接作业，进而准确实现管道上螺旋焊缝的焊接和低真空管道的制备。本发明的高速磁浮低真空管道的焊接设备，其结构紧凑，控制精度高，能够准确实现螺旋焊缝的焊接，为高速磁浮低真空管道的制备提供了便利，推动了高速磁浮技术的发展，保证了低真空管道制备的效率和精度，为低真空管道的安全应用提供了保障，具有较好的应用前景和实用价值。价值。价值。
技术研发人员：张银龙 张琨 刘大玲 张浩 光振雄 董云松 殷勤 邱绍峰 周明翔 李加祺 刘辉 张俊岭 彭方进 李成洋 王剑涛
受保护的技术使用者：中铁第四勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2022/8/5