专利名称：用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，实现压力容器封头部位的自动化焊接，属于机械设备制造技术领域。
背景技术：
压力容器焊缝的焊接工艺中，产品封头的立式环焊缝对压力容器而言是至关重要的。当前，许多压力容器制造厂生产的压力容器，体积庞大而且笨重，在施焊时，产品封头的环焊缝不允许卧式操作，为满足焊接工艺的要求，容器要求呈一定倾斜角度。当前，企业在对该类立式环缝的焊接过程中，普遍采用手工焊接的方法，不借助相关的辅助焊接设备，不但生产效率低、工人劳动强度大，而且难以保证焊缝的焊接质量，出现许多焊接缺陷，增加焊缝返修次数，企业也常因为该关键焊缝的焊接质量，影响整个企业生产计划，但目前市场上通用的立式环缝焊接设备与卧式环缝焊接设备相比，其对焊件的大小、长度等有较多限制，一般适用于小型工件的环缝焊接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊接效率高，焊接质量好，操作简便、自动化程度高的用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置。为达到上述发明目的本发明所采用的技术方案是:用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，包括底座、千斤顶、回转装置、定位装置、压力容器保护装置、焊枪夹持装置、焊枪、控制箱，所述底座下方侧部设有千斤顶，底座中心处设有支耳，所述回转装置与底座的支耳采用水平铰轴安装，所述回转装置包括回转平台、回转支承、回转底架、减速电机，所述回转支承包括外座圈和内座圈，所述外座圈采用高强度螺栓与回转平台固定连接，内座圈与回转底架固定连接，外座圈和内座圈之间设有滚动体，外座圈上设有外齿圈，减速电机安装在回转底架，减速电机转轴上设有齿轮，齿轮与外齿圈相啮合，减速电机能带动回转平台在承载情况下低速平稳转动，所述定位装置固定安装在回转平台中心处，所述回转底架上设有压力容器保护装置，压力容器保护装置包括托架支撑和滚动装置，所述托架支撑固定安装在回转底架的侧边，托架支撑上方安装有滚动装置，滚动装置上设有滚轮，滚轮抵住压力容器，在回转过程中稳定平衡压力容器。本发明所述回转装置旁设有焊枪夹持装置，所述焊枪夹持装置设有焊枪十字调整架，焊枪固定安装在焊枪十字调整架，焊枪夹持装置可对焊枪位置进行上下、左右、前后的调整，准确定位焊接部位，所述控制箱设置在底座旁，采用导线与减速电机、焊枪连接，控制减速电机转速，实现压力容器回转位置的精确定位。本发明所述滚动装置包括手轮、传动杆、支承座、连接板、焊接托架、三角板、滚轮、导柱及导套，所述传动杆一端与手轮固定连接，另一端贯穿托架支撑旋入支承座形成过盈配合，所述支承座固定安装在连接板中心部，所述的焊接托架与连接板采用螺钉连接，由此形成的整体结构两侧各设有导套，导套所对应位置的托架支撑上设有导柱形成前后的导向对应，所述焊接托架两侧均各固定有三角板，滚轮采用螺栓安装在三角板之间。本发明所述焊枪夹持装置包括焊接基座、轴承、伸缩杆、回转杆、焊枪十字调整架和传动块，所述轴承与焊接基座固定连接，回转杆安装在轴承上可绕焊接基座旋转，传动块安装在回转杆上，传动块可沿回转杆的滑槽上下滑动并螺钉紧固调整焊枪上下位置，伸缩杆一端安装在传动块的开孔内并采用螺钉紧固调整伸缩杆的伸出量，焊枪十字调整架安装在伸缩杆另一端，焊枪十字调整架可实现上下、前后移动的微调，实现焊枪的精确定位。本发明所述滚动体为平面轴承。本发明所述焊枪夹持装置旁设有焊枪调整工作台，方便工人操作，焊枪调整工作台由型材及板材焊接而成。本发明所述用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置具有以下优点:1、本发明采用机械化自动化焊接操作，尤其适用于焊接压力容器立式环缝的焊接，焊接质量高，工作效率高，能有效保证压力容器的焊接质量及质量的稳定性，提高了产品的使用寿命。2、本发明结构设计合理，转动灵活，尤其适用于大型及超大型压力容器的倾斜回转焊接，完全颠覆了传统制造大型及超大型压力容器的制造方式，传统的人工焊接方式需要登高作业，操作危险，焊接质量不稳定，产品质量得不到保证，本发明的设计大大提升的产品档次。3、本发明机械自动化程度较高，可大大减轻操作员工的劳动强度及对操作工焊接水平的要求，降低的用工成本，生产效率大幅提高。
图1为本发明工作状态下的结构示意图。图2为本发明吊装状态下的结构示意图。图3为图2的A向局部视图。图4为图2中B部分的放大示意图。图5为图2中C向局部视图。图6为本发明所述回转平台的结构示意图。图7为本发明所述回转底架的结构示意图。图8为本发明所述托架支撑的结构示意图。图9为本发明所述滚动装置的结构示意图。图10为本发明焊枪夹持装置的结构示意图。图11为本发明焊枪调整工作台的结构示意图。附图标记说明:底座1、支耳11、水平铰轴12、回转装置2、回转平台21、回转支承22、外座圈221、外齿圈2211、内座圈222、回转底架23、减速电机24、滚动体25、定位装置
3、压力容器保护装置4、托架支撑41、滚动装置42、滚轮421、手轮427、传动杆422、支承座423、连接板424、焊接托架425、三角板426、导柱428、导套429，焊枪夹持装置5、焊接基座51、轴承52、伸缩杆53、回转杆54、焊枪十字调整架55、传动块56、滑槽541、焊枪6、控制箱
7、千斤顶8、焊枪调整工作台9、压力容器10。
具体实施例方式下面结合附图对本发明实施例作详细说明:参照图1至图11，本发明所述用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，包括底座
1、回转装置2、定位装置3、压力容器保护装置4、焊枪夹持装置5、焊枪6、控制箱7及千斤顶8，所述底座I下方侧部设有千斤顶8，底座I中心处设有支耳11，支耳11上均装有自润翻边轴套，所述回转装置2上回转底架23 (见图7)与底座I的支耳11采用水平铰轴12安装，底座I平放置水平地面，回转底架23以水平铰轴12为支点可左右倾斜摆动，所述底座I由型材及钢板焊接成型。本发明所述回转装置2包括回转平台21(见图6)、回转支承22、回转底架23、减速电机24，所述回转支承22包括外座圈221和内座圈222，所述外座圈221采用高强度螺栓与回转平台21固定连接，内座圈222与回转底架23固定连接，外座圈221和内座圈222之间设有滚动体25平面轴承，外座圈221上设有外齿圈2211，减速电机24安装在回转底架23，减速电机24转轴上设有齿轮，齿轮与外齿圈2211相啮合，减速电机24能带动回转平台21在承载情况下低速平稳转动。本发明所述定位装置3固定安装在回转平台21中心处，定位装置3上窄下宽对应压力容器10的中心开孔。本发明所述回转底架23上设有压力容器保护装置4，压力容器保护装置4包括托架支撑41和滚动装置42，托架支撑41固定安装在回转底架23的侧边，托架支撑41上方安装有滚动装置42，滚动装置上设有滚轮421，滚轮421抵住压力容器，在回转过程中稳定平衡压力容器。本发明所述滚动装置42包括滚轮421、手轮427、传动杆422、支承座423、连接板424、焊接托架425、三角板426、导柱428及导套429，所述传动杆422 —端与手轮427固定连接，另一端贯穿托架支撑41旋入支承座423形成过盈配合，所述手轮427与托架支撑41之间的传动杆422上设有锁紧螺母，所述支承座423固定安装在连接板424中心部，所述的焊接托架425与连接板424采用螺钉连接，由此形成的整体结构两侧各设有导套429，导套429所对应位置的托架支撑41上设有导柱428形成前后的导向对应，所述焊接托架425两侧均各固定有三角板426，滚轮421采用螺栓安装在三角板426之间，手摇手轮427滚轮421可伸缩。本发明所述焊枪夹持装置5设在回转装置2旁，焊枪夹持装置5主要精确定位焊接部位进行有效焊接，所述焊枪夹持装置5设有上焊枪十字调整架55，焊枪6固定安装在焊枪十字调整架55，焊枪夹持装置5可对焊枪6位置进行上下、左右、前后的调整，准确定位焊接部位。本发明所述焊枪夹持装置5包括焊接基座51、轴承52、伸缩杆53、回转杆54、焊枪十字调整架55和传动块56，所述轴承52与焊接基座51固定连接，回转杆54安装在轴承52上可绕焊接基座51旋转，传动块56安装在回转杆54上，传动块56可沿回转杆54的滑槽541上下滑动并螺钉紧固调整焊枪6上下位置，伸缩杆53 —端安装在传动块56的开孔内并采用螺钉紧固调整伸缩杆53的伸出量，焊枪十字调整架55安装在伸缩杆53另一端，焊枪十字调整架55采用螺丝固定，螺丝可调节，焊枪十字调整架55可实现上下、前后移动的微调，实现焊枪6的精确定位。
本发明所述控制箱7设置在底座旁，采用导线与减速电机24、焊枪6连接，控制减速电机24转速，实现压力容器回转位置的精确定位，所述控制箱7包括电控箱、变频器、信号灯、玻璃视窗、防雨顶棚及按钮，控制箱7通过变频控制技术，实现压力容器10回转位置的精确定位，以适应合理的焊接位置，保证位置锁定的安全性，该技术可满足机械化作业要求，且操作简单。本发明所述焊枪夹持装置5旁设有焊枪调整工作台9，方便人工操作，焊枪调整工作台9由型材及板材焊接而成。使用时，首先调整千斤顶8将回转底架23放平，回转底架23四周可采用千斤顶8或其他填充物硬支撑(如图2所示)，此时焊枪6翻转至最右侧的地面位置，为不妨碍压力容器10的吊装，缓缓将压力容器10吊入回转平台21，对准定位装置3，以定位装置3为粗定位装置、通过转动手轮427，调节滚轮421的位置，完成对压力容器的精确定位，同时，将压力容器10夹紧以防止翻转过程容器位置发生偏移，然后，撤除将倾斜侧的千斤顶8，换成高强度泡沫垫，顶起右侧的千斤顶8，将回转装置2倾斜至与水平面呈一定的角度，符合该类压力容器焊接工艺所需的角度相关要求，此时，可将焊枪夹持装置5翻转至工作位置，调整焊枪6的位置并固定，开启控制箱7电源，减速电机24开始工作带动回转平台21低速回转，此时，在焊接移位控制箱7的变频控制下，装有焊枪6的焊枪夹持装置5开始配合工作。焊接过程中科根据需要，操作人员可以随时登上焊枪调整工作台9，只需根据压力容器10的位置，调整焊枪夹持装置5的伸缩杆53、焊枪十字调整架55、传动块56及相应的螺钉，将焊枪6位置调整到准确位置，整个操作过程方便简单。本发明焊接大型压力容器立式环缝的合格率达百分之百，保证了产品质量，提高了压力容器的使用寿命。本领域的普通技术人员应该认识，上述只是对本发明优先实施例的解释说明，而并非对本发明的限定，凡是在本发明的实质范围内，对以上实施例的变换、变型都落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，其特征在于:包括底座、千斤顶、回转装置、定位装置、压力容器保护装置、焊枪夹持装置、焊枪、控制箱，所述底座下方侧部设有千斤顶，底座中心处设有支耳，所述回转装置与底座的支耳采用水平铰轴安装，所述回转装置包括回转平台、回转支承、回转底架、减速电机，所述回转支承包括外座圈和内座圈，所述外座圈采用高强度螺栓与回转平台固定连接，内座圈与回转底架固定连接，外座圈和内座圈之间设有滚动体，外座圈上设有外齿圈，减速电机安装在回转底架，减速电机转轴上设有齿轮，齿轮与外齿圈相啮合，减速电机能带动回转平台在承载情况下低速平稳转动，所述定位装置固定安装在回转平台中心处，所述回转底架上设有压力容器保护装置，压力容器保护装置包括托架支撑和滚动装置，所述托架支撑固定安装在回转底架的侧边，托架支撑上方安装有滚动装置，滚动装置上设有滚轮，滚轮抵住压力容器，在回转过程中稳定平衡压力容器，所述回转装置旁设有焊枪夹持装置，所述焊枪夹持装置设有焊枪十字调整架，焊枪固定安装在焊枪十字调整架，焊枪夹持装置可对焊枪位置进行上下、左右、前后的调整，准确定位焊接部位，所述控制箱设置在底座旁，采用导线与减速电机、焊枪连接，控制减速电机转速，实现压力容器回转位置的精确定位。
2.根据权利要求1所述的用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，其特征在于:所述滚动装置包括手轮、传动杆、支承座、连接板、焊接托架、三角板、滚轮、导柱及导套，所述传动杆一端与手轮固定连接，另一端贯穿托架支撑旋入支承座形成过盈配合，所述支承座固定安装在连接板中心部，所述的焊接托架与连接板采用螺钉连接，由此形成的整体结构两侧各设有导套，导套所对应位置的托架支撑上设有导柱形成前后的导向对应，所述焊接托架两侧均各固定有三角板，滚轮采用螺栓安装在三角板之间。
3.根据权利要求1所述的用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，其特征在于:所述焊枪夹持装置包括焊接基座、轴承、伸缩杆、回转杆、焊枪十字调整架和传动块，所述轴承与焊接基座固定连接，回转杆安装在轴承上可绕焊接基座旋转，传动块安装在回转杆上，传动块可沿回转杆的滑槽上下滑动并螺钉紧固调整焊枪上下位置，伸缩杆一端安装在传动块的开孔内并采用螺钉紧固调整伸缩杆的伸出量，焊枪十字调整架安装在伸缩杆另一端，焊枪十字调整架可实现上下、前后移动的微调，实现焊枪的精确定位。
4.根据权利要求1所述的用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，其特征在于:所述滚动体为平面轴承。
5.根据权利要求1所述的用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，其特征在于:所述焊枪夹持装置旁设有焊枪调整工作台， 方便工人操作。
全文摘要
本发明所述用于焊接压力容器立式环缝的焊接装置，包括底座、千斤顶、回转装置、定位装置、压力容器保护装置、焊枪夹持装置、焊枪、控制箱，所述底座下方侧部设有千斤顶，所述回转装置包括回转平台、回转支承、回转底架、减速电机，减速电机能带动回转平台在承载情况下低速平稳转动，所述定位装置固定安装在回转平台中心处，压力容器保护装置包括托架支撑和滚动装置，回转装置旁设有焊枪夹持装置，所述焊枪夹持装置设有焊枪十字调整架，焊枪固定安装在焊枪十字调整架，所述控制箱设置在底座旁，采用导线与减速电机、焊枪连接。本发明采用机械自动化焊接操作，尤其适用于焊接大型及超大型压力容器，焊接质量高，工作效率高，降低了生产用工成本。
文档编号B23K37/053GK103212769SQ20131011751
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者蒋立正, 金凤良, 潘柏松, 梁利华 申请人:嘉兴压力容器厂