专利名称：自导可控式管内直缝焊接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接设备，具体来说涉及一种自导可控式管内直缝焊接装置。
背景技术：
在圆管内焊接纵向导轨或筋是较常见的焊接操作，对于大口径管一般采用人工进 入管内或用人工将焊枪伸进管内进行焊接的方式。对于管径较小且长度较长的管体，要进 行管内的纵向焊接，则焊接难度很大，如在内径200毫米-500毫米，管长2000毫米-5000毫 米的管内按品字型均匀分布三根金属导轨，管内空间更加狭小，而且对焊接后导轨的直线 度有较高要求即焊缝变形量小，不仅难以焊接，而且焊接质量更难以保证。如果采用人工送 进焊枪，一是手臂不够长，无法到达管体中部；二是手拿焊枪进入管体后，就完全挡住视线， 无法实现手工电弧焊所必须的可视焊接，也就不能保证焊接质量。如果采用埋弧焊的焊接 方法，一是焊接变形量大；二是没有如此小的埋弧焊焊接设备。而且，目前使用的(A自动 焊接设备仅适用于开放式的焊接。 中国专利公告号CN 200967116Y，公告日2007年10月31日的实用新型专利公 开了一种《直缝焊管内缝焊接装置》，该装置具有机架，机架上设有电机、齿轮调速箱和能够 伸入焊管内的工作臂；所述齿轮调速箱的输出端连接有丝杆，所述工作臂上滑动连接焊机 机头；所述的焊机机头是埋弧自动焊机机头，机头的下端设有与丝杆的螺纹段配合的螺母。 本装置结构简单、操作便利，焊接效率高且成本较低。但由于该装置中的工作臂上滑动连 接焊机机头，即外形尺寸较大焊机机头要伸入到管道内部，而且焊机机头上还要设置在工 作臂上滑行的脚轮，使焊机机头的截面尺寸增加，导致该装置仅适于在内径600毫米-1500 毫米的管道内部进行纵向直线焊接，无法进入小直径的管道内部进行焊接，而且埋弧焊方 式的焊接线能量大，焊接变形大，不能满足管体内部直线度要求高，焊缝变形量小的焊接要 求。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术难以进行小直径管内直缝焊接，焊接变形量大 的缺陷和不足，提供一种自导可控式管内直缝焊接装置，它适于在小口径、长管道内进行自 动焊接，它结构简单，制造成本低，便于安装和拆卸，操作方便且焊接质量好，变形量小。 为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是一种自导可控式管内直缝焊接 装置，包括送进机架、焊机和焊枪，所述的焊机和焊枪的控制开关均设置在送进机架上，所 述送进机架的悬臂梁端部固定有一撑杆组件，所述撑杆组件的杆体经固定件与焊枪上的送 丝软管连接成一体，且在焊枪的焊炬上夹持有槽形卡板和可调夹具，在可调夹具的下方安 装有滚轮。 所述的焊机为C02焊机，焊枪为C02焊枪，所述的送进机架采用自动埋弧焊机的自 动送进机架。[0007] 所述的撑杆组件包括连接板和直杆，连接板上对应送进机架的悬臂梁端部设置有 安装孔，直杆垂直固定在连接板上。 所述的槽形卡板采用橡胶制成，所述的焊炬槽孔中包容有两个半圆铜套，两个半 圆铜套对应包容在焊炬的外圆柱表面上。 所述的槽形卡板上对应焊枪设置有焊炬槽孔和软管槽孔，槽形卡板开口端两侧的 板体上靠近软管槽孔设置有两个锁紧销孔，靠近焊炬槽孔设置有一个固定销孔，有一锁紧 销穿过固定销孔夹持在槽形卡板的板体上，槽形卡板的开口端插入可调式夹具上方的开口 中，可调式夹具上方开口端两侧的板面上对应两个锁紧销孔分别设置有一个销钉孔和一个 腰圆滑槽孔，腰圆滑槽孔设置在靠近固定销孔的一端，且腰圆滑槽孔滑槽的圆弧半径等于 两个锁紧销孔的间距，有两个锁紧销分别穿过销钉孔、腰圆滑槽孔和两锁紧销孔将槽形卡 板和可调式夹具夹持成一体。 所述的固定件为圆形卡箍或系绳或金属扎丝。 所述滚轮外缘的断面为锥形或锥台形。 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是 1.本实用新型在送进机架的悬臂梁上加设了撑杆组件，并将焊枪上软管部位绑定 撑杆组件上，实现了焊枪的自动送进功能。其伸入管体内部的撑杆组件和焊枪断面尺寸小， 解决了小直径、长管内壁直焊缝焊接的难题。满足了管径200-500毫米的小直径管体内壁 进行高质量直缝自动焊接的需要。 2.将焊枪上的控制开关后移到送进机架或悬臂梁上，且在焊炬的下方设置有带滚 轮的可调式夹具，便于焊炬位置的调整和直线运行，保证了焊枪在管体内部的柔性运行，解 决了焊枪行走时易产生跳动的难题，操作方便，易于控制，焊接质量和效率提高。对于焊接 变形量要求高的场合可以采用C02焊机和C02焊枪进行焊接。焊接变形量小，焊接质量高， 特别适于对小直径管体内部焊缝直线度有较高焊接要求的场合。 3.本实用新型结构简单，制造成本低，安装和拆卸方便，操作方便，焊接工效高，使 用成本低廉。
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是图1的右视图； 图3是图2中焊枪3在管体1中的位置示意图； 图4是焊枪3的结构示意图； 图5是焊枪3与撑杆组件9连接的结构示意图； 图6是铜管4的结构示意图； 图7是图6的左视图； 图8是槽形卡板5的结构示意图； 图9是图8中的A-A剖视图； 图10是图8中的B-B剖视图； 图11是可调式夹具6的结构示意图； 图12是图11的左视图；[0028] 图13是撑杆组件9的结构示意图； 图14是图13的右视图； 图15是固定件10为卡箍时的结构示意图。 图中管体l、导轨l-2、焊缝l-3、自动送进机架2、焊枪3、焊炬3-l、送丝软管3-2、 集成块3-3、电源线3-4、送气管3-5、送丝口 3-6、铜套4、槽形卡板5、焊炬槽孔5_1、软管槽 孔5-2、锁紧销孔5-3、固定销孔5-4、可调式夹具6、腰圆滑槽孔6_1、销钉孔6_2、销轴6-3、 滚轮7、销钉8、撑杆组件9、直杆9-l、连接板9-2、安装孔9-3、固定件10、控制开关11、支撑 工装12、焊接平台13。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细描述 参见图1，图4，图5，图8-图12，本实用新型的一种自导可控式管内直缝焊接装 置，包括送进机架2、焊机和焊枪3，所述的焊机和焊枪3的控制开关11均设置在送进机架 2上，所述送进机架2的悬臂梁端部固定有一撑杆组件9，所述撑杆组件9的杆体经固定件 10与焊枪3上的送丝软管3-2连接成一体，且在焊枪3的焊炬3-1上夹持有槽形卡板5和 可调夹具6，在可调夹具6的下方安装有滚轮7。 为减小焊缝的变形量，所述的焊机为C02焊机，焊枪3为C02焊枪，并将普通C02焊 枪上前置的控制开关11后移到送进机架2上，或置于送进机架2的悬壁梁上，以便于操作 控制，将控制开关11后移后C02焊枪的操作相同，仍具有常规C02焊枪的功能，所述的送进 机架2可采用自动埋弧焊机的自动送进机架。 参见图4，图5， C02焊枪包括焊炬3-1，送丝软管3_2，集成块3_3，电源线3_4，送气 管3-5和送丝口 3-6。与现有0)2焊枪基本相同，只是0)2焊枪的控制开关后移到送进机架 2上，或置于送进机架2的悬壁梁上。 参见图13，图14，所述的撑杆组件9包括连接板9-2和直杆9_1，连接板9_2上对 应送进机架2的悬臂梁端部设置有安装孔9-3，直杆9-1垂直固定在连接板9-2上。撑杆组 件9在制造中可由一根长数米的圆钢作为直杆9-1垂直焊接在一块钢板制成的连接板9-2 上，连接板9-2上有四个安装孔9-3，可用螺栓将撑杆组件9固定在埋弧自动焊机机架上的 悬臂梁上，直杆9-l的杆体上面可按长度或管内焊缝的分布做好了标记，开启焊枪后方的 外置开关和埋弧焊机的自动送进机架，即可开始焊接，操作者根据直杆9-1上的标记情况 就可以很好的进行管体内的不可视焊接。 参见图8，图9，图IO，所述的槽形卡板5采用橡胶制成，所述的焊炬槽孔5-2中包 容有两个半圆铜套4，两个半圆铜套4对应包容在焊炬3-l的外圆柱表面上。所述的铜套4 是用一截铜管从中间分成两半4制成，用于包住焊炬3-l，再放入槽形卡板6内来固定焊枪 3的焊炬3-1。所述的槽形卡板5的断面上设有焊炬槽孔5-1和软管槽孔5-2，并在槽形卡 板5开口端两侧的板面上对应设有两个锁紧销孔5-3和一个固定销孔5-4。 结合图11，图12，所述的槽形卡板5上对应焊枪3设置有焊炬槽孔5-1和软管槽 孔5-2，槽形卡板5开口端两侧的板体上靠近软管槽孔5-3设置有两个锁紧销孔5-3，靠近 焊炬槽孔5-1设置有一个固定销孔5-4，有一锁紧销8穿过固定销孔5-4夹持在槽形卡板5 的板体上，槽形卡板5的开口端插入可调式夹具6上方的开口中，可调式夹具6上方开口端两侧的板面上对应两个锁紧销孔5-3分别设置有一个销钉孔6-2和一个腰圆滑槽孔6-1 ，腰 圆滑槽孔6-1设置在靠近固定销孔5-4的一端，且腰圆滑槽孔6-1滑槽的圆弧半径等于两 个锁紧销孔5-3的间距，有两个锁紧销8分别穿过销钉孔6-2、腰圆滑槽孔6-1和两锁紧销 孔5-3将槽形卡板5和可调式夹具6夹持成一体。 参见图11，图12，可调式夹具6的下方经销轴安装有滚轮7。所述滚轮7外缘的断 面为锥形或锥台形，在保持轮子边缘和管体内壁紧密接触的同时为减小滚轮7与管体内壁 的摩擦，实现了焊枪3在管体1内的柔性送进，焊枪3在管体1内的运行平稳，确保了焊枪 3在自动焊接时的质量。 所述的固定件10为圆形卡箍或系绳或金属扎丝。 参见图15，所述的固定件10为卡箍时，可用钢板弯成的一个0型开口圈，0型开口 圈将焊枪3上的送丝软管3-2和撑杆组件9上的直杆9-1绑定后，再在0型开口圈的开口 端拧上螺栓使卡箍成为封闭的环形，形成可拆卸的固定连接。 结合图1-图15，本实用新型的使用C02焊机和C02焊枪的工作过程如下在进行 焊接前，将铜套4包住焊炬3-1 ，把槽形卡板5下方的开口拉开，将铜套4和C02焊枪压进槽 形卡板5的焊炬槽孔5-1内。将可调式夹具6上方开口的板体分别放置槽形卡板5外侧的 两边，把销钉8分别压进锁紧销孔5-3和固定销孔5-4中。将滚轮7放置于可调式夹具6 下方的轴孔位置并经销轴6-3固定。用固定件10如卡箍将C02焊枪上送丝软管3-2和撑 杆组件9上的直杆9-1绑定。并在连接板9-2上对应埋弧焊机自动送进机架可伸縮的悬臂 梁设置安装孔9-3，用螺栓将连接板9-2固定在埋弧焊机自动送进机架可伸縮的悬臂梁上。 再将导轨1-1推入管体1中，调整好安装位后，将管体1平放在支撑工装12上，并且保证焊 接平台13处于水平位置。用埋弧焊机的自动送进机架2调整C02焊枪的方向和水平位置， 同时调整管体1保证需要焊接的部位处于水平位置。然后开启埋弧焊机的自动送进机架的 控制开关11，使C02焊枪在管体1内行走，并检查滚轮7与管体1是否贴和紧密，焊炬3-1 与导轨1-1是否贴和紧密并且行走平稳，调整过程中可以通过调整槽形卡板5在可调式夹 具6的腰圆滑槽孔6-3上的位置来调节滚轮7的位置，使滚轮7的外轮缘与焊炬3-1保持 水平。按管内焊缝1-2的分布在撑杆组件9的直杆9-1上做标记，开启C02焊枪外置的控 制开关11和埋弧焊机的自动送进机架2，撑杆组件9在自动送进机架2的作用下向管体1 深处自动送进，以此同时C02焊枪对管体1内的焊缝1-2进行焊接，将导轨1-1焊接在管体 1的内壁上。导轨1-1焊完后，退出(A焊枪，转动管体l，再放进(A焊枪，按相同程序完成 其它焊缝的焊接. 采用上述装置在内径为222毫米，长度2500-5000毫米，壁厚10毫米的小直径管 体l内壁上等分焊接三根宽X高尺寸为35X24毫米的导轨l-l，连接焊缝为间断焊缝，焊 接完成后，通过内窥镜检查焊缝，导轨l-l和管体l的焊接牢固，其焊缝变形量小，管体变形 度和导轨直线度为不大于0. 8毫米，均符合设计要求，焊缝成型美观。 对于管内焊缝变形量无要求或要求较低的场合，本实用新型装置也适于采用埋弧 焊机和埋弧焊枪进行小直径管体1内部的直缝焊接。
权利要求一种自导可控式管内直缝焊接装置，包括送进机架(2)、焊机和焊枪(3)，其特征在于所述的焊机和焊枪(3)的控制开关(11)均设置在送进机架(2)上，所述送进机架(2)的悬臂梁端部固定有一撑杆组件(9)，所述撑杆组件(9)的杆体经固定件(10)与焊枪(3)上的送丝软管(3-2)连接成一体，且在焊枪(3)的焊炬(3-1)上夹持有槽形卡板(5)和可调夹具(6)，在可调夹具(6)的下方安装有滚轮(7)。
2. 根据权利要求书l所述的一种自导可控式管内直缝焊接装置，其特征在于所述的 焊机为0)2焊机，焊枪为0)2焊枪，所述的送进机架(2)采用自动埋弧焊机的自动送进机架。
3. 根据权利要求书1所述的一种自导可控式管内直缝焊接装置，其特征在于所述的 撑杆组件(9)包括连接板(9-2)和直杆(9-l)，连接板(9-2)上对应送进机架(2)的悬臂梁 端部设置有安装孔(9-3)，直杆(9-1)垂直固定在连接板(9-2)上。
4. 根据权利要求书1所述的一种自导可控式管内直缝焊接装置，其特征在于所述的 槽形卡板(5)采用橡胶制成，所述的焊炬槽孔(5-2)中包容有两个半圆铜套(4)，两个半圆 铜套(4)对应包容在焊炬(3-1)的外圆柱表面上。
5. 根据权利要求书1或4所述的一种自导可控式管内直缝焊接装置，其特征在于所 述的槽形卡板(5)上对应焊枪(3)设置有焊炬槽孔(5-1)和软管槽孔(5-2)，槽形卡板(5) 开口端两侧的板体上靠近软管槽孔(5-1)设置有两个锁紧销孔(5-3)，靠近焊炬槽孔(5-2) 设置有一个固定销孔(5-4)，有一锁紧销(8)穿过固定销孔(5-4)夹持在槽形卡板(5)的板 体上，槽形卡板(5)的开口端插入可调式夹具(6)上方的开口中，可调式夹具(6)上方开口 端两侧的板面上对应两个锁紧销孔(5-3)分别设置有一个销钉孔(6-2)和一个腰圆滑槽孔 (6-l)，腰圆滑槽孔(6-1)设置在靠近固定销孔(5-4)的一端，且腰圆滑槽孔(6-1)滑槽的 圆弧半径等于两个锁紧销孔(5-3)的间距，有两个锁紧销(8)分别穿过销钉孔(6-2)、腰圆 滑槽孔(6-1)和两锁紧销孔(5-3)将槽形卡板(5)和可调式夹具(6)夹持成一体。
6. 根据权利要求书1所述的一种自导可控式管内直缝焊接装置，其特征在于所述的 固定件(10)为圆形卡箍或系绳或金属扎丝。
7. 根据权利要求书1所述的一种自导可控式管内直缝焊接装置，其特征在于所述滚 轮(7)外缘的断面为锥形或锥台形。
专利摘要一种自导可控式管内直缝焊接装置，属于自动焊接设备。所述的焊机和焊枪(3)的控制开关(11)均设置在送进机架(2)上，所述送进机架(2)的悬臂梁端部固定有一撑杆组件(9)，所述撑杆组件(9)的杆体经固定件(10)与焊枪(3)上的送丝软管(3-2)连接成一体，且在焊枪(3)的焊炬(3-1)上夹持有槽形卡板(5)和可调夹具(6)，在可调夹具(6)的下方安装有滚轮(7)。保证了焊枪(3)在管体(1)内部的柔性运行，解决了小直径、长管内壁直焊缝焊接的难题。焊接变形量小，焊接质量高，安装和拆卸方便，操作方便，焊接工效高，使用成本低廉。特别适于对小直径管体内部焊缝直线度有较高焊接要求的场合。
文档编号B23K9/12GK201471100SQ20092022758
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月24日 优先权日2009年8月24日
发明者姜志龙, 王琼, 邵刚 申请人:武汉船用机械有限责任公司