专利名称：一种预焊机约束合缝装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接辅助装置，尤其涉及一种用于预焊机的辅助装置。
背景技术：
在直缝焊管生产领域，0成型后开口管的焊接采用的方法基本都是先进行预焊，然后再进行内、外焊。对于预焊，常规采用的都是定位焊接，因此必须保证焊接点的焊缝已经完全闭合或达到闭合质量要求，且错边量满足质量要求。一旦出现钢管未达到闭合质量要求，将会导致预焊漏弧，对后续的内焊造成一定的影响；而一旦错边量超出标准范围，则必须进行修复处理，否则将会导致最终的成品管错边量超标，甚至切头报废。因此，预焊焊接时的合缝质量对直缝焊管的最终质量具有决定性的影响。为了保证预焊阶段焊缝达到闭合质量要求，目前的一种解决方法是采用预焊机约束合缝装置。例如，公开号为CN201115898，
公开日为2008年9月17日，名称为“定位预焊” 的中国专利中公开了一种焊缝合缝装置，其通过将共计六个辊轮架纵向水平设置在第二支第五个龙门架内的上部和两侧，对整根钢管进行合缝，同时配置一个校直管在待焊接钢管的内部以对钢管进行成型修整，使管缝达到焊接要求。这种合缝装置结构复杂，需要配置多个龙门架，还需要配置一个校直管，六组辊轮架均为纵向水平设置。此外，当来料开口管具有较大的螺旋偏差时，该技术方案中的校直管所能起到的效果也将受到很大的限制。此外，公开号为C拟612502，
公开日为2004年4月21日，名称为“连续自动预焊机” 的中国专利公开了一种类似的预焊机合缝装置。该合缝装置也是通过配备一排辊轮将整管全长闭合后进行定位焊接。上述两个专利文献中共同存在问题是(1)对于长度达十几米的钢管而言，由于辊轮架数量有限，每组辊轮架上的辊轮数量也极其有限，因此仅仅依靠为数不多几个辊轮要达到将钢管全长进行完好地闭合十分困难；(2)当来料开口度很大时，钢管将会撞击到辊轮或者被辊轮架挡住而无法进入合
缝装置。此外，目前采用的预焊机设备，当其开口度较大时管料难以顺利进入辊笼。其在实际使用过程中由于压紧辊中的3个辊轮的位置不合适，导致钢管头部、尾部的引弧板或熄弧板由于受力不均勻而存在很大的焊接错边现象，严重影响了焊接质量。
发明内容本实用新型的目的是提供一种预焊机约束合缝装置，其用于解决如何将0成型后的开口管进行完好的闭合，从而满足钢管合缝及消除错边的要求，进而满足后续内、外焊工序对预焊缝形状和质量的要求。为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种预焊机约束合缝装置，其设于预焊机机架上，构造为对来料管进行约束合缝，所述预焊机约束合缝装置包括若干个长形的合缝辊轮架和一个长形的压紧辊轮架，所述各合缝辊轮架和压紧辊轮架的长度方向均沿预焊机机架的轴向方向设置，所述各合缝辊轮架和压紧辊轮架沿预焊机机架的圆周排布，其中各合缝辊轮架分为两组以压紧辊轮架为对称中心分别排布在预焊机机架圆周的左半边和右半边，所述各合缝辊轮架上沿其长度方向均设有若干合缝辊轮，所述压紧辊轮架上沿其长度方向设有若干压紧辊轮，设于每一个合缝辊轮架上的合缝辊轮和设于压紧辊轮架上的压紧辊轮均分为第一组和第二组，其中第一组的合缝辊轮或压紧辊轮的轴心连线与预焊机机架的中心轴线平行，第二组的合缝辊轮或压紧辊轮的轴心连线自靠近第一组合缝辊轮或压紧辊轮的一端开始，头至尾逐渐远离预焊机机架的中心轴线，并与该中心轴线之间具有一夹角。考虑到来料管的开口度大小不固定，同时考虑到焊接对焊接间隙的要求，必须保证焊接点前后一定范围内的焊缝达到闭合质量要求和错边质量要求。为此，本实用新型设计了上述技术方案。在该技术方案中设于压紧辊轮架上的压紧辊轮分为两组，设于各个合缝辊轮架上的合缝辊轮也分为两组，通过将第二组辊轮设置为其轴心逐渐远离预焊机机架的中心轴线，使得辊轮(包括合缝辊轮和压紧辊轮)与待焊管(或称为来料管)的接触点的连线形成一逐渐向预焊机机架的中心轴线靠近的渐近线，从而实现将来料管逐渐合缝。也就是说，该约束合缝装置的尾端(靠近来料方向的一端)呈喇叭形开口，以使得来料管顺利进入辊笼，然后该约束合缝装置的径向截面逐渐减小，在该过程中，随着来料管渐进地进入该约束合缝装置中，来料管逐渐闭合，直到该约束合缝装置在对应第一组辊轮(包括压紧辊轮和合缝辊轮)的位置变成圆柱形，该圆柱形能够保证焊接点前后一段区域内的焊缝达到闭合要求以满足焊接需求。在该约束合缝装置中，压紧辊轮的作用是调节两侧焊缝的错边，合缝辊轮用于将开口管调整至0成型时的目标形状，其中压紧辊轮两侧的合缝辊轮也用于协助压紧辊轮调整错边。优选地，所述第一组合缝辊轮的个数为3 7个，第二组合缝辊轮的个数为3 6 个，所述第一组压紧辊轮的个数为1 3个，第二组压紧辊轮的个数为1 3个。优选地，所述第一组合缝辊轮的个数为4 6个，第二组合缝辊轮的个数为3 5 个，所述第一组压紧辊轮的个数为2 3个，所述第二组压紧辊轮的个数为1 2个。优选地，所述第一组合缝辊轮的个数为4个，第二组合缝辊轮的个数为5个，所述第一组压紧辊轮的个数为2个，所述第二组压紧辊轮的个数为2个。优选地，所述第二组合缝辊轮或压紧辊轮的轴心连线与管的轴线之间的夹角为 0. 5 1. 5 度。优选地，所述合缝辊轮架的个数为8个，其4个为一组，以压紧辊轮架为对称中心分别非均勻地排布在预焊机机架圆周的左半边和右半边。由于各合缝辊轮架在圆周方向上的分布需要依据来料开口管管型的形状不同而发生变化，因此合缝辊轮架在圆周方向上非均勻地、整体对称分布。优选地，设于同一合缝辊轮架或压紧辊轮架上的两相邻合缝辊轮或压紧辊轮之间的间距为2 10謹。优选地，所述合缝辊轮和压紧辊轮均为平辊。可选地，所述合缝辊轮和压紧辊轮均为圆辊。可选地，所述合缝辊轮和压紧辊轮构造为圆辊、平辊混装。[0021]本实用新型所述的预焊机约束合缝装置，其可以满足预焊机对0成型管焊缝的闭合质量要求和错边质量要求，为后续的内外焊提供符合要求的来料质量。此外，该技术方案的应用也为预焊这一工序的设备、参数的便捷调整提供了有力的保障。
以下结合附图和具体实施例来对本实用新型所述的约束合缝装置做进一步说明。
图1为本实用新型所述的预焊机约束合缝装置的径向截面图。图2为本实用新型所述的预焊机约束合缝装置的一种优选实施方式中各辊轮的排布示意图。图3为本实用新型所述的预焊机约束合缝装置的一种优选实施方式中一个合缝辊轮架上的合缝辊轮设置图。图4和图5为本实用新型所述的预焊机约束合缝装置的使用状态示意图。
具体实施方式
如
图1所示，该预焊机约束合缝装置设于预焊机机架1上，用于对来料管4进行约束合缝，其包括八个合缝辊轮架2和一个长形的压紧辊轮架5，两组合缝辊轮架以压紧辊轮架5为对称中心排布在预焊机机架1的圆周上。合缝辊轮架2上，沿其长度方向设置有若干个合缝辊轮。压紧辊轮架5上，沿其长度方向设有若干压紧辊轮3。图2所示的是在该优选地实施方式中，各合缝辊轮架、压紧辊轮架，以及设于其上的合缝辊轮和压紧辊轮的排布示意图。从图2可以看出，压紧辊轮架5的左、右两侧各设有四个合缝辊轮架2。其中每一个合缝辊轮架2上都排布有九个合缝辊轮，中间的压紧辊轮架 5上排布有四个压紧辊轮。这些合缝辊轮和压紧辊轮均为平辊。图3显示的是在该优选地实施方式中，一个合缝辊轮架上设有标号为01-09的九个合缝辊轮。从图3和图5中均可以看出，标号为01-04的四个合缝辊轮为一组，其轴心连线与预焊机机架的中心轴线平行或重合；标号为05-09的五个合缝辊轮为一组，其轴心连线自05号合缝辊轮开始，逐渐远离预焊机机架的中心轴线F，并与该中心轴线F之间形成一夹角，该夹角控制在0.5-1. 5度之间。两相邻合缝辊轮之间的间距为5mm。同样地，如图 2所示的压紧辊轮架5上的四个压紧辊轮也分为两组，其中第一组压紧辊轮的个数为2个， 其轴心连线与预焊机机架的中心轴线平行或重合，第二组压紧辊轮的个数为2个，其轴心连线与中心轴线F之间形成一夹角，该夹角控制在0. 5-1. 5度之间。如图4和图5所示，该预焊机拘束合缝装置的使用方法如下1.将0成型后的开口管(来料管)4移动至预焊机拘束合缝装置前，利用相应的旋转设备将焊缝旋转至12点钟方向进行预对中。2.根据来料管0成型后的闭合外径大小设定预焊机拘束合缝装置的各组辊轮架 (包括合缝辊轮架2和压紧辊轮架幻的位置，移动预对中好的开口管进入预焊机拘束合缝装置，利用喇叭形开口使开口管逐渐合缝，直至到达拘束合缝装置中呈圆柱形状的区域内， 此时焊缝应当完全闭合或达到闭合质量要求，同时满足错边质量要求。3.移动焊枪至焊接位置，进行焊接。4.在焊接过程中，拘束合缝装置中呈圆柱形的部位连续将待焊接的管段逐渐闭合，同时保证焊接点处的焊缝错边量满足质量要求、焊缝完全闭合或者达到闭合质量要求。5.焊接结束。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
权利要求1.一种预焊机约束合缝装置，其设于预焊机机架上，构造为对来料管进行约束合缝，其特征在于所述预焊机约束合缝装置包括若干个长形的合缝辊轮架和一个长形的压紧辊轮架，所述各合缝辊轮架和压紧辊轮架的长度方向均沿预焊机机架的轴向方向设置，所述各合缝辊轮架和压紧辊轮架沿预焊机机架的圆周排布，其中各合缝辊轮架分为两组以压紧辊轮架为对称中心分别排布在预焊机机架圆周的左半边和右半边，所述各合缝辊轮架上沿其长度方向均设有若干合缝辊轮，所述压紧辊轮架上沿其长度方向设有若干压紧辊轮，设于每一个合缝辊轮架上的合缝辊轮和设于压紧辊轮架上的压紧辊轮均分为第一组和第二组， 其中第一组的合缝辊轮或压紧辊轮的轴心连线与预焊机机架的中心轴线平行，第二组的合缝辊轮或压紧辊轮的轴心连线自靠近第一组合缝辊轮或压紧辊轮的一端开始，头至尾逐渐远离预焊机机架的中心轴线，并与该中心轴线之间具有一夹角。
2.如权利要求1所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，所述第一组合缝辊轮的个数为3 7个，第二组合缝辊轮的个数为3 6个，所述第一组压紧辊轮的个数为1 3个， 第二组压紧辊轮的个数为1 3个。
3.如权利要求2所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，所述第一组合缝辊轮的个数为4 6个，第二组合缝辊轮的个数为3 5个，所述第一组压紧辊轮的个数为2 3个， 所述第二组压紧辊轮的个数为1 2个。
4.如权利要求3所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，所述第一组合缝辊轮的个数为4个，第二组合缝辊轮的个数为5个，所述第一组压紧辊轮的个数为2个，所述第二组压紧辊轮的个数为2个。
5.如权利要求4所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，所述第二组合缝辊轮或压紧辊轮的轴心连线与管的轴线之间的夹角为0. 5 1. 5度。
6.如权利要求1所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，所述合缝辊轮架的个数为 8个，其4个为一组，以压紧辊轮架为对称中心分别非均勻地排布在预焊机机架圆周的左半边和右半边。
7.如权利要求5所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，设于同一合缝辊轮架或压紧辊轮架上的两相邻合缝辊轮或压紧辊轮之间的间距为2 10mm。
8.如权利要求6或7所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，所述合缝辊轮和压紧辊轮均为平辊。
9.如权利要求6或7所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，所述合缝辊轮和压紧辊轮均为圆辊。
10.如权利要求6或7所述的预焊机约束合缝装置，其特征在于，所述合缝辊轮和压紧辊轮构造为圆辊和平辊混装。
专利摘要本实用新型公开了一种预焊机约束合缝装置，其设于预焊机机架上，所述预焊机约束合缝装置包括若干个长形的合缝辊轮架和一个长形的压紧辊轮架，各合缝辊轮架和压紧辊轮架沿预焊机机架的圆周排布，所述各合缝辊轮架上沿其长度方向均设有若干合缝辊轮，所述压紧辊轮架上沿其长度方向设有若干压紧辊轮，设于每一个合缝辊轮架上的合缝辊轮和设于压紧辊轮架上的压紧辊轮均分为第一组和第二组，其中第一组的合缝辊轮或压紧辊轮的轴心连线与预焊机机架的中心轴线平行，第二组的合缝辊轮或压紧辊轮的轴心连线自靠近第一组合缝辊轮或压紧辊轮的一端开始，头至尾逐渐远离预焊机机架的中心轴线，并与该中心轴线之间具有一夹角。
文档编号B23K37/053GK202006356SQ201120042030
公开日2011年10月12日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者傅建友, 卫大为, 周德忠, 张金伟, 李怀平, 裘甦强, 谢豪杰 申请人:宝山钢铁股份有限公司