预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于螺旋埋弧焊管预精焊生产机组中的精焊机内焊臂振动的自动稳定工艺，具体涉及一种预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，包括支架、气缸、气管、万向球和距离传感器，气缸安装在支架上，万向球安装在气缸的顶部并能够在气缸带动下产生位移，距离传感器固定在支架一侧；气源通过气管接入电磁阀，再通过两气路接入气缸；距离传感器和电磁阀均连接控制系统。本实用新型结构设计合理，在焊接过程前，将钢管安装在内焊臂上之后，不需要人工额外操作，通过控制系统即可实现自动化控制，避免了原来人工手扶内焊臂以防止内焊臂颤动的情况，简单易行，节省了人力资源，同时提高了钢管焊接质量。
【专利说明】
预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，适用于螺旋埋弧焊管预精焊生产机组中的精焊机内焊臂振动的自动稳定工艺。
【背景技术】
[0002]随着我国油气管网建设的逐步深入，螺旋焊管预精焊工艺得到了广泛的推广，经过几年的发展我国预精焊技术已达到国际领先水平。但是随着对该技术的深入研究以及实际生产经验，该工艺也存在一定的缺点。目前精焊机内焊臂存在以下问题:
[0003](I)内焊臂长度达16.5米，焊接过程中如果遇到预焊缝打点、飞溅物堆积处或者焊缝不规则处，由于电弧的弧长急剧变化，电焊机反馈送丝驱动容易引起内焊头的颤动，往往会导致内焊缝不规则，甚至引起焊丝粘拉焊头、断弧等缺陷，严重影响焊接质量。
[0004](2)内焊臂颤动时，须人工去扶稳，增加了人力成本。
[0005]因此，开发一种用于保证焊接过程中内焊臂稳定性的装置很有必要。
【实用新型内容】
[0006]根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是:提供一种结构合理、稳定效果良好、操作简单方便、能够实现自动化且有效防止内焊臂颤动的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构。
[0007]本实用新型所述的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，包括支架、气缸、气管、万向球和距离传感器，气缸安装在支架上，万向球安装在气缸的顶部并能够在气缸带动下产生位移，距离传感器固定在支架一侧;气源通过气管接入电磁阀，再通过两气路接入气缸;距离传感器和电磁阀均连接控制系统。
[0008]本实用新型采用的距离传感器为常规传感器，其有一定的检测范围，当在其检测范围内有金属时就可检测到信号，在本实用新型中，将距离传感器置于合适位置，使该距离传感器能够检测到钢管的信号而检测不到内焊臂的信号。
[0009]将本实用新型所述的自动稳定机构应用于预精焊机组精焊机时，在内焊臂下方共布置4台此自动稳定机构，在焊接前，钢管先通过精焊机已有的支撑与驱动辊组运送到指定位置(进管过程)，然后按照焊接方向前进开始焊接。进管过程中，当距离传感器检测到上方有钢管时，电磁阀闭合，气缸带动万向球下落，防止钢管撞到本机构。焊接过程中，当钢管行进过去之后，传感器检测不到钢管信号，则控制系统控制电磁阀导通，气缸带动万向球上移、支撑内焊臂，即可有效防止其振动。在实际焊接过程中，内焊臂会存在纵向和侧向移动，从而带动钢管移动，通过采用万向球支撑，可防止气缸与内焊臂之间摩擦力过大将整个自动稳定机构拉倒。以上整个方案简单易行，钢管安装在内焊臂上之后，无需人工额外操作，控制系统可实现自动化控制，避免了原来人工手扶内焊臂以防止内焊臂颤动的情况，节省了人力资源，同时提高了钢管焊接质量。
[0010]优选的，所述的支架上，上下设置多组安装孔，用于安装气缸，以适应不同的内焊臂焊接高度。
[0011]本实用新型中的距离传感器可以直接固定在支架一侧，也可通过连接件间接固定在支架一侧，优选的，所述的距离传感器通过限位高度调节丝杠固定在支架一侧，通过限位高度调节丝杠能够方便的调节距离传感器的高度，使距离传感器处于可检测到钢管信号而检测不到内焊臂信号的位置。
[0012]优选的，所述的气缸采用三轴气缸。三轴气缸是公知或者常规可以实现的装置，通过三轴气缸能够显著提高焊接过程中的内焊臂稳定性，从而提高生产质量。
[0013]当气压过大时，万向球升起速度过快，会直接冲击内焊臂引起较大颤动，影响钢管焊接质量，为了解决该问题，本实用新型采用了如下优选方案:
[0014]优选的，所述的气管上安装调压阀，调压阀连接控制系统。调压阀用于调节气管中的气体压力。优选的，所述的两气路上均安装节流阀，节流阀连接控制系统。节流阀用于调节气路中的气体流量。通过调节调压阀和节流阀，可以调节气缸升起时的动作(即升起快慢)，通过多次试验取得合适的气压值，不仅能够使内焊臂的振动快速的停止下来，而且在万向球顶上内焊臂的瞬间，不会因为气压太大造成内焊臂的振动。
[0015]优选的，所述的万向球的球面上具有防磨涂料，避免金属之间(即万向球与内焊臂之间)的硬摩擦。
[0016]本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是:
[0017]本实用新型结构设计合理，在焊接过程前，将钢管安装在内焊臂上之后，不需要人工额外操作，通过控制系统即可实现自动化控制，避免了原来人工手扶内焊臂以防止内焊臂颤动的情况，简单易行，节省了人力资源，同时提高了钢管焊接质量。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构不意图；
[0019]图2是本实用新型的应用图。
[0020]图中:1、万向球;2、气缸;3、距离传感器;4、限位高度调节丝杠;5、气管;6、调压阀；
7、支架;8、电磁阀；9、气路；10、节流阀；11、内焊臂；12、钢管；13、驱动与支撑钢管的辊组；14、自动稳定机构。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述:
[0022]如图1所示，本实用新型所述的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构包括支架7、气缸2、气管5、万向球I和距离传感器3，气缸2安装在支架7上，万向球I安装在气缸2的顶部并能够在气缸2带动下产生位移，距离传感器3通过限位高度调节丝杠4固定在支架7—侧;气源通过气管5接入电磁阀8，再通过两气路9接入气缸2;距离传感器3和电磁阀8均连接控制系统(采用PLC程序)。本实施例中，距离传感器3的检测范围是60mm，其与气缸2中心线之间的距离为500mm;气管5上安装用于调节气体压力的调压阀6，两气路9上均安装用于调节气体流量的节流阀10，调压阀6和节流阀10均连接控制系统;气缸2采用三轴气缸。
[0023]在本实施例中，通过限位高度调节丝杠4能够方便的调节距离传感器3的高度，使距离传感器3处于可检测到钢管12信号而检测不到内焊臂11信号的位置，本实施例中采用图尔克传感器，采用图尔克传感器检测的距离范围是0-60mm，图尔克传感器置于内焊臂下方150mm，钢管最低端下方到图尔克传感器的距离是50mm，这样图尔克传感器可以检测钢管信号的有无，而检测不到内焊臂(参见图2);通过三轴气缸显著提高了焊接过程中的内焊臂11稳定性，提高了生产质量;在实际焊接过程中，内焊臂11会存在纵向和侧向移动，从而带动钢管12移动，通过采用万向球I支撑，可防止气缸2与内焊臂11之间摩擦力过大将整个自动稳定机构14拉倒;通过调节调压阀6和节流阀10，可以调节气缸2升起时的动作(S卩升起快慢)，通过多次试验取得合适的气压值，不仅能够使内焊臂11的振动快速的停止下来，而且在万向球I顶上内焊臂11的瞬间，不会因为气压太大造成内焊臂11的振动，从而保证钢管12焊接质量。
[0024]图2是将本实用新型所述的自动稳定机构应用于预精焊机组精焊机时的结构示意图，精焊机的内焊臂11长16.5m，精焊机的驱动与支撑钢管的辊组13共设置16组，其中8组位于内焊臂11下方，共布置4台本实用新型所述的自动稳定机构14，自动稳定机构14置于内焊臂11下方，在焊接前，钢管12先通过精焊机已有的驱动与支撑钢管的辊组13运送到指定位置，然后按照焊接方向前进并开始焊接，当钢管12走过距离传感器3后，距离传感器3未检测到钢管12信号，则控制系统控制电磁阀8导通，气缸2带动万向球I上移、支撑内焊臂11，即可有效防止其振动。
[0025]以上整个方案简单易施，钢管12安装在内焊臂11上之后，无需人工额外操作，控制系统可实现自动化控制，避免了原来人工手扶内焊臂11以防止内焊臂11颤动的情况，节省了人力资源，同时提高了钢管12焊接质量。
[0026]除上述外，为了防止万向球I与内焊臂11之间的硬摩擦，还可以在万向球I的球面上均匀涂抹防磨涂料;为了适应不同的内焊臂11焊接高度，可以在支架7上，上下设置多组安装孔，用于安装气缸2。
【主权项】
1.一种预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，其特征在于:包括支架(7)、气缸(2)、气管(5)、万向球(I)和距离传感器(3)，气缸(2)安装在支架(7)上，万向球(I)安装在气缸(2)的顶部并能够在气缸(2)带动下产生位移，距离传感器(3)固定在支架(7)—侧;气源通过气管(5)接入电磁阀(8)，再通过两气路(9)接入气缸(2);距离传感器(3)和电磁阀(8)均连接控制系统。2.根据权利要求1所述的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，其特征在于:所述的支架(7)上，上下设置多组用于安装气缸(2)的安装孔。3.根据权利要求1所述的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，其特征在于:所述的距离传感器(3)通过限位高度调节丝杠(4)固定在支架(7)—侧。4.根据权利要求1所述的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，其特征在于:所述的气缸(2)采用三轴气缸。5.根据权利要求1?4任一所述的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，其特征在于:所述的气管(5)上安装调压阀(6)，调压阀(6)连接控制系统。6.根据权利要求1?4任一所述的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，其特征在于:所述的两气路(9)上均安装节流阀(10)，节流阀(10)连接控制系统。7.根据权利要求1?4任一所述的预精焊机组精焊机内焊臂的自动稳定机构，其特征在于:所述的万向球(I)的球面上具有防磨涂料。
【文档编号】B23K9/18GK205437443SQ201620271367
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】付超, 黄法春, 王宪栋, 仇海波, 付全忠, 吴培龙
【申请人】山东胜利钢管有限公司