钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置及其使用方法与流程

本发明涉及焊接装置技术领域，是一种钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置及其使用方法。

背景技术：

钢带增强PE螺旋波纹管是指以高密度聚乙烯(PE)为基体，用表面涂敷粘接树脂的钢带成型为波形作为主要支撑结构，并与聚乙烯材料缠绕复合成整体的双壁螺旋波纹管称之为钢带增强PE螺旋波纹管。因此其可用于市政建设中的地下水排污管，道路工程中路面下的排水管、渗水管和铁路、公路中的通讯用管等用途。常用钢带增强PE螺旋波纹管的直径在40cm至200cm之间，长度在12m左右，进行铺设施工时往往需要多段固定连接，在连接处会形成一条螺旋的环形接缝和一条轴向接缝，对于直径较大的钢带增强PE螺旋波纹管内侧环形接缝和轴向接缝，作业人员一般可钻入管道内对接缝位置进行人工焊接作业；但是对于人体无法进入的直径较小的钢带增强PE螺旋波纹管接缝，只能在管道外侧进行人工焊接作业，存在密封效果差、渗漏率高的缺点。

技术实现要素：

本发明提供了一种钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有小径钢带增强PE螺旋波纹管连接存在的作业人员无法进入管内作业，仅在管道外侧利用热熔带进行粘合，密封效果差、渗漏率高的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置，包括箱体、第一步进电机、第二步进电机、水平可伸缩支臂、竖直可伸缩支臂和焊枪总成，箱体底部固定安装有行走轮，在箱体外壁上固定安装有至少一根能顶紧在钢带增强PE螺旋波纹管内壁上的伸缩撑杆，箱体内固定安装有第一步进电机，第一步进电机的第一动力输出轴左端固定安装有伸出箱体左侧壁外的水平可伸缩支臂，第一步进电机的第二动力输出轴与行走轮的转轴连接，水平可伸缩支臂左端和竖直可伸缩支臂下端固定安装在一起，竖直可伸缩支臂顶端固定安装有第二步进电机，第二步进电机的顶端固定有螺纹套，螺纹套顶端内侧和焊枪总成底端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，且第二步进电机的动力输出轴顶端与焊枪总成底端连接在一起。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述焊枪总成可包括竖直支杆、水平支架、热收缩带卷筒、压覆滚轮和加热枪，竖直支杆的底端和第二步进电机的动力输出轴顶端连接在一起，且竖直支杆底端外侧和螺纹套顶端内侧通过螺纹连接固定安装在一起，竖直支杆中部和水平支架中部固定安装在一起，竖直支杆顶端固定安装有压覆滚轮；水平支架前部上固定安装有能对压覆滚轮上方位置进行加热的加热枪，水平支架后部固定安装有热收缩带卷筒。

上述水平支架上方的竖直支杆上可固定安装有能采集压覆滚轮位置影像信息的摄像头，摄像头上设置有照明灯。

上述箱体前侧壁和后侧壁上可分别固定有呈对称分布的前伸缩撑杆和后伸缩撑杆，箱体上侧壁上固定有上伸缩撑杆。

上述钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置可还包括可编程控制器，压覆滚轮上设有第一压力传感器，第一压力传感器的信号输出端和可编程控制器上的第一信号输入端电连接；每个伸缩撑杆顶端分别设有第二压力传感器，第二压力传感器的信号输出端和可编程控制器上的第二信号输入端电连接；可编程控制器的各个信号输出端分别与第一步进电机、第二步进电机、水平可伸缩支臂和竖直可伸缩支臂电连接。

上述水平可伸缩支臂左端和竖直可伸缩支臂下端可通过螺纹弯头固定安装在一起。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：上述钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置的使用方法，按如下步骤进行：

第一步，将热收缩带缠绕在热收缩带卷筒上，将热收缩带外露的一端粘在压覆滚轮上；

第二步，启动第一步进电机的第二动力输出轴，使行走轮带动钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置进入两钢带增强PE螺旋波纹管的连接处，启动伸缩撑杆，使其顶紧在钢带增强PE螺旋波纹管内侧，然后通过调节竖直可伸缩支臂的长短，使压覆滚轮对准对应两钢带增强PE螺旋波纹管的轴向接缝的环形接缝的起始位置，并启动加热枪；

第三步，启动第一步进电机的第一动力输出轴，使水平可伸缩支臂径向转动，同时根据环形接缝的螺旋走向实时调节水平可伸缩支臂的长度，使热收缩带能够在压覆滚轮和加热枪的配合作用下粘结在两钢带增强PE螺旋波纹管的环形接缝内侧位置；

第四步，待水平可伸缩支臂旋转360°后，两钢带增强PE螺旋波纹管的环形接缝内侧位置焊接完毕，启动第二步进电机，带动竖直可伸缩支臂旋转90°，使压覆滚轮旋转至待两钢带增强PE螺旋波纹管的轴向接缝内侧位置，延长或缩短水平可伸缩支臂的长度，使压覆滚轮沿轴向接缝移动，对轴向接缝进行焊接。

本发明使用方便，具有适应性强、连续性好、作业效率高的优点，降低作业人员劳动强度，使本发明具有操作可靠、效率高和安全性好的特点。本方法能够有效、准确地实现从内侧对钢带增强PE螺旋波纹管连接处进行焊接，并能保证作业的稳定性和可靠性，有效解决了小径钢带增强PE螺旋波纹管内测连接缝的焊接问题，拓展了小径钢带增强PE螺旋波纹管的应用领域。

附图说明：

附图1为本发明的实施例一的主视立体结构示意图；

附图2为附图1的右视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为箱体，2为第二步进电机，3为水平可伸缩支臂，4为竖直可伸缩支臂，5为行走轮，6为竖直支杆，7为水平支架，8为热收缩带卷筒，9为压覆滚轮，10为加热枪，11为前伸缩撑杆，12为螺纹套，13为上伸缩撑杆。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如附图1、2所示，该钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置包括箱体1、第一步进电机、第二步进电机2、水平可伸缩支臂3、竖直可伸缩支臂4和焊枪总成，箱体1底部固定安装有行走轮5，在箱体1外壁上固定安装有至少一根能顶紧在钢带增强PE螺旋波纹管内壁上的伸缩撑杆，箱体1内固定安装有第一步进电机，第一步进电机的第一动力输出轴左端固定安装有伸出箱体1左侧壁外的水平可伸缩支臂3，第一步进电机的第二动力输出轴与行走轮5的转轴连接，水平可伸缩支臂3左端和竖直可伸缩支臂4下端固定安装在一起，竖直可伸缩支臂4顶端固定安装有第二步进电机2，第二步进电机2的顶端固定有螺纹套12，螺纹套12顶端内侧和焊枪总成底端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，且第二步进电机2的动力输出轴顶端与焊枪总成底端连接在一起。水平可伸缩支臂3、竖直可伸缩支臂4和伸缩撑杆均可采用液压杆或电动液压推杆等现有公知的水平直线往复机构。竖直可伸缩支臂4使本发明能够适用于不同直径的钢带增强PE螺旋波纹管的连接作业，使其具有适应性强的特点；水平可伸缩支臂3的设置，使其在进行圆周转动时，能够变换焊枪总成的水平位置，适用于对两个钢带增强PE螺旋波纹管之间的螺旋状的环形接缝的焊接作业；在焊枪总成与竖直可伸缩支臂4之间设置第二步进电机2，使焊枪总成能相对于竖直可伸缩支臂4进行旋转，从而对轴向的接缝进行焊接，保证了焊接作业的连续性，提高作业效率，降低作业人员劳动强度，使本发明具有操作可靠、效率高和安全性好的特点。

可根据实际需要，对上述实施例作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，焊枪总成包括竖直支杆6、水平支架7、热收缩带卷筒8、压覆滚轮9和加热枪10，竖直支杆6的底端和第二步进电机2的动力输出轴顶端连接在一起，且竖直支杆6底端外侧和螺纹套12顶端内侧通过螺纹连接固定安装在一起，竖直支杆6中部和水平支架7中部固定安装在一起，竖直支杆6顶端固定安装有压覆滚轮9；水平支架7前部上固定安装有能对压覆滚轮9上方位置进行加热的加热枪10，水平支架7后部固定安装有热收缩带卷筒8。上述设置，使本发明能够运用热收缩带对钢带增强PE螺旋波纹管之间的接缝进行焊接，热收缩带具有机械强度高、抗老化能力强，耐环境应力性能好，粘接性能优良和使用方便的优点。焊枪总成也可采用公知的注射热熔胶的胶枪。

根据需要，水平支架7上方的竖直支杆6上固定安装有能采集压覆滚轮9位置影像信息的摄像头，摄像头上设置有照明灯。摄像头能够把管道内部的影像信息传送给操作人员，从而使操作人员更加便捷、准确地进行接缝焊接作业；由于钢带增强PE螺旋波纹管的长度较长，内部采光不足，设置照明灯，与摄像头配合使用。

如附图1、2所示，箱体1前侧壁和后侧壁上分别固定有呈对称分布的前伸缩撑杆11和后伸缩撑杆，箱体1上侧壁上固定有上伸缩撑杆13。在箱体1的前侧、后侧和上侧的侧壁上分别设置伸缩撑杆后，便于本发明整体在钢带增强PE螺旋波纹管内的固定，保证了进行焊接作业时本发明的稳定性和可靠性。

根据需要，本发明还包括可编程控制器，压覆滚轮9上设有第一压力传感器，第一压力传感器的信号输出端和可编程控制器上的第一信号输入端电连接；每个伸缩撑杆顶端分别设有第二压力传感器，第二压力传感器的信号输出端和可编程控制器上的第二信号输入端电连接； 可编程控制器的各个信号输出端分别与第一步进电机、第二步进电机2、水平可伸缩支臂3和竖直可伸缩支臂4电连接。可编程控制器可根据钢带增强PE螺旋波纹管的直径等参数，对竖直可伸缩支臂4的伸缩量进行操控。同时，经过以上设置，作业人员可远程全自动控制焊接过程，增加作业效率和作业精度，提高本发明的适应性。

根据需要，水平可伸缩支臂3左端和竖直可伸缩支臂4下端通过螺纹弯头固定安装在一起。将水平可伸缩支臂3和竖直可伸缩支臂4通过螺纹弯头进行固定安装，便于本发明的拆装和运输。

实施例二：以下是上述实施例一的使用方法：包括以下步骤：

第一步，将热收缩带缠绕在热收缩带卷筒8上，将热收缩带外露的一端粘在压覆滚轮9上；

第二步，启动第一步进电机的第二动力输出轴，使行走轮5带动钢带增强PE螺旋波纹管焊接装置进入两钢带增强PE螺旋波纹管的连接处，启动伸缩撑杆，使其顶紧在钢带增强PE螺旋波纹管内侧，然后通过调节竖直可伸缩支臂4的长短，使压覆滚轮9对准对应两钢带增强PE螺旋波纹管的轴向接缝的环形接缝的起始位置，并启动加热枪10；

第三步，启动第一步进电机的第一动力输出轴，使水平可伸缩支臂3径向转动，同时根据环形接缝的螺旋走向实时调节水平可伸缩支臂3的长度，使热收缩带能够在压覆滚轮9和加热枪10的配合作用下粘结在两钢带增强PE螺旋波纹管的环形接缝内侧位置；

第四步，待水平可伸缩支臂3旋转360°后，两钢带增强PE螺旋波纹管的环形接缝内侧位置焊接完毕，启动第二步进电机2，带动竖直可伸缩支臂4旋转90°，使压覆滚轮9旋转至待两钢带增强PE螺旋波纹管的轴向接缝内侧位置，延长或缩短水平可伸缩支臂3的长度，使压覆滚轮9沿轴向接缝移动，对轴向接缝进行焊接。

通过使用本方法能够有效、准确地实现从内侧对钢带增强PE螺旋波纹管连接处进行焊接，并能保证作业的稳定性和可靠性，大大降低了时间和人力成本。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有适应性强和较佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。