一种U肋的焊接装置和焊接系统的制作方法

本发明涉及桥梁工程领域，具体地，涉及一种U肋的焊接装置。此外，本发明还涉及一种U肋的焊接系统。

背景技术：

钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，主要用于提供支撑，避免桥梁变形。钢箱梁一般包括顶板、底板等结构，所述顶板和底板一般由U肋和底板焊接而成。

目前，钢箱梁的U肋与底板间的角焊缝均采用外部单面焊接。从外部焊接时，为了达到设计要求的熔透深度，通常在U肋外侧开坡口或者采用大电流进行焊接。采用大电流焊接时，焊接过程中的电流、电压和焊接速度的稳定程度直接影响焊接质量，难以保证焊接质量。在U肋外侧开坡口时，加工和组装时的坡口大小、钝边、间隙难以一致，也会直接影响焊接质量。

上述焊接方式往往会造成U肋内部存在未焊透、未熔合、焊瘤、熔透深度不符合要求等各种缺陷，使得U肋内部容易出现开口性缺陷，严重影响焊缝的强度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供了一种U肋的焊接装置，该U肋的焊接装置能够进入U肋内部进行持续焊接，避免U肋的焊缝缺陷。本发明的另一个目的是提供一种U肋的焊接系统。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种U肋的焊接装置，包括内焊机、主机和连接装置，所述连接装置一端连接所述内焊机，另一端连接所述主机，所述主机通过所述连接装置驱动所述内焊机移动进出U肋。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述连接装置包括连接杆，所述连接杆为刚性结构，所述主机通过所述连接杆推拉所述内焊机，所述连接杆与所述内焊机均可进出所述U肋内部。

进一步，所述连接杆为可伸缩的空心杆。

进一步，所述连接杆为型钢。

进一步，所述连接杆为管状型钢。

进一步，所述的U肋的焊接装置还包括导轨，所述内焊机和所述连接杆均位于所述导轨上并均沿所述导轨移动。

进一步，所述连接杆上设有滚轮，所述连接杆通过所述滚轮沿所述导轨移动。

进一步，所述主机与所述内焊机的各连接管线沿着所述连接杆布置。

进一步，所述连接杆为方形钢管，所述各连接管线部分或全部从所述连接杆的内部穿过。

本发明还提供了一种U肋的焊接系统，包括龙门架、工作平台和多个U肋的焊接装置，所述焊接装置为上述任一项所述的焊接装置；所述龙门架和所述工作平台分别位于所述焊接装置的两端，各所述焊接装置的连接装置并列设置，各所述焊接装置的所述主机均设置在所述龙门架上。

本发明提供的U肋的焊接装置，包括内焊机、主机和连接装置，连接装置一端连接内焊机，另一端连接主机，主机通过连接装置驱动内焊机移动进出U肋，主机和内焊机之间连接有多种管线，所以主机与内焊机的各连接管线可以通过连接装置进行铺设，以便固定各管线，这样可以保证焊接过程中各管线始终保持不动，确保内焊机正常工作。

该焊接装置的主机通过连接装置驱动内焊机移动，进出U肋，同时，主机和内焊机的各连接管线均通过该连接装置设置，主机通过该连接装置为内焊机供电供丝供气供水，保证内焊机的焊接条件，使得内焊机能够在U肋内部进行焊接工作。内焊机在U肋内部焊接U肋内部的角接缝处，进而能够实现对U肋的双面焊接，能够保证U肋的焊缝质量，避免出现从外部焊接时容易出现的未焊透、未熔合、熔透深度不够等缺陷，提高了焊缝的焊接质量，使U肋和盖板焊接成稳固性更高的U肋单元。

本发明提供的U肋的焊接系统，包括多个U肋的焊接装置，也具有上述相应的技术效果，同时，多个焊接装置并排布置，每一套焊接装置中的主机均安装于龙门架上，由龙门架带动各焊接装置行走，能够同时焊接多个U肋，大大提高了焊接效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明所提供的U肋的焊接系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的U肋的焊接装置的一种具体实施方式的结构示意图。

其中，图中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

主机1；内焊机2；连接杆3；接头4；导轨5；滚轮6；龙门架100；工作平台200。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参考图1及图2，图1为本发明所提供的U肋的焊接系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的U肋的焊接装置的一种具体实施方式的结构示意图。

为了提高U肋的焊缝质量，一种改进的方式是在U肋焊缝的内部和外部进行双面焊接，由于U肋内部的结构空间小且狭长，焊枪如何进入U肋内部，进入U肋内部后如何为焊枪持续供电供丝供气供水等，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种U肋的焊接装置，包括内焊机2、主机1和连接装置，连接装置一端连接内焊机2，另一端连接主机1，主机1通过连接装置驱动内焊机2移动进出U肋，主机1与内焊机2的各连接管线可以通过连接装置进行铺设。

具体地，所述连接装置包括连接杆3，所述连接杆3为刚性结构，所述主机1通过所述连接杆3推拉所述内焊机2，所述连接杆3与所述内焊机2均可进出所述U肋内部。

由于U肋一般较长，可达几十米，所以当内焊机2进入U肋内部进行焊接的过程中就必须行走与U肋长度相同的距离，而进行焊接过程中，需要持续的为内焊机进行供电、供气、供水及焊丝等，所以要在主机1和内焊机2之间接入多个管线，如电缆、供气管、供丝管、供水管等，而这些管线往往不能都像电缆那样可以利用电缆卷筒进行随距离的变化而卷绕，即便可以，也很难保证内焊机的焊接质量，尤其是供焊丝的管道，而利用刚性结构的连接杆3，使其长度根据需要调整为能够适应U肋的长度，并将该连接杆3固定安装于主机与内焊机之间，再将各种管线沿着连接杆3进行铺设，即可保证各管线始终不动，可以稳定的为内焊机提供各种焊接时所需的电能、气、水及焊丝原料等，确保了内焊机的正常焊接，并且其稳定性和焊接效果可以得到有效的保障。

进一步，所述连接杆3为可伸缩的空心杆。各管线可以穿过该空心杆或者在空心杆的外部进行铺设。该空心杆还可以设为可伸缩结构，可以根据U肋的长度进行适应性调节，以满足更多的需求。

在一种优选的实施方式中，所述连接杆3也可以为型钢，比如H型钢、工字钢、槽钢、方钢管、圆钢管等，由于其刚性较好，而且成本较低，焊接性也比较好，比较适合用于制作连接杆3。在这些型钢中，优选管状型钢，所谓管状型钢，即中空的钢管，比如圆钢管、矩形钢管、方钢管等，这样可以将各种管线直接从钢管中穿过，不仅满足了定距的作用，而且可以对各管线起到保护的作用。为了安装方便，最优选方钢管或矩形钢管。如果用槽钢等非管形型钢，则还需要对管线进行额外的防护，比如增加防护罩或者类似装置，其成本及安装施工均需要额外考虑进行。

该焊接装置的主机1通过连接装置驱动内焊机2移动，进出U肋，同时，主机1和内焊机2的各连接管线均通过该连接装置设置，主机1通过该连接装置为内焊机2供电供丝供气供水，保证内焊机2的焊接条件，使得内焊机2能够在U肋内部进行焊接工作。

通过设置连接装置，可以将内焊机2所需的各种电缆、管道、焊丝等管线均设置在连接装置中，也可以将部分管线设于连接装置内，部分管线设于连接装置外，或者设置线槽，通过连接装置和线槽设置管线。

使得内焊机2进入U肋后，主机1能够给内焊机2持续提供焊接所需的条件，内焊机2能够在U肋内部焊接U肋内部的角接缝处，进而能够实现对U肋的双面焊接，能够保证U肋的焊缝质量，避免出现单从外部焊接时容易出现的未焊透、未熔合、熔透深度不够等缺陷，提高了焊缝的焊接质量，使U肋和盖板焊接成稳固性更高的U肋单元。

内焊机2包括能够在U肋内部移动的移动平台，移动平台上设置两个焊枪，两个焊枪的头部分别位于移动平台的两侧，能够同时分别焊接U肋内部两侧的角接缝处。

移动平台移动过程中，两个焊枪可以同时对U肋内部两侧的角接缝处进行焊接，移动平台移动一次就可以完成对U肋单元内部两个焊缝的焊接。

一种优选的实施方式中，连接装置包括连接杆3，连接杆3为刚性结构，主机1通过连接杆3推拉内焊机2，主机1与内焊机2的各连接管线均通过连接杆3设置。

内焊机2与主机1通过连接杆3连接，内焊机2进入U肋内部时，主机1通过连接杆3推着内焊机2进入U肋，内焊机2需要进行反方向移动时，主机1通过连接杆3向反方向拉动内焊机2。连接杆3为刚性结构，自身移动时比较平稳，不会发生挠曲变形，也不会发生抖动等不稳定的移动，所以连接杆驱动内焊机2的过程中，使得内焊机2焊接过程中的移动比较平稳，进一步的保证了焊接质量。连接杆3能够平稳的驱动内焊机2在U肋内部从一端移动到另一端。

同时，主机1还通过连接杆3向内焊机2供电供丝供气供水，提供焊接所需的条件，该连接杆3不但能够将内焊机2送入U肋内部，还能够保证内焊机在U肋内部的焊接条件。

进一步具体的实施方式中，主机1下部设有接头4，各连接管线均集成在接头4处。

主机1与内焊机2之间的连接管线较多，连接杆3也较长，为了使各连接管线通过连接杆3设置时不混乱，也为了便于拆卸，在主机1下部设置接头4，将各连接管线均集成在该接头4处，并按一定的位置关系排布好，各连接管线的位置关系可根据内焊机2对各连接管线的位置关系设置，能够便于内焊机2与各连接管线的连接。

相应的在内焊机2一侧也可以设置类似的有集成作用的接头体。

进一步优选的实施方式中，接头4下侧设有推杆，推杆与连接杆3的端部连接。

通过与连接杆3的端部的连接，推杆能够推拉连接杆3，推杆与连接杆3的端部之间可以通过挠性万向节连接，或在二者的连接处设缓冲间隙。挠性万向节和缓冲间隙都可以吸收移动过程中的抖动和震动，使连接杆3始终保持平稳运行，不会影响内焊机2的焊接过程。在内焊机与连接杆处也有万向节，其原理与作用与上述是一样的。也就是说连接杆两端都可以设置万向节或者缓冲装置，以确保焊接过程中内焊机2的平稳焊接。

上述各具体的实施方式中，该焊接装置还包括导轨5，内焊机2、主机1和连接杆3均位于导轨5上并均沿导轨5移动。

该焊接装置中，内焊机2、主机1和连接杆3均沿导轨5移动，能够控制移动速度，使移动连续平稳，保证内焊机2焊接过程中的平稳性，进而保证焊接质量。

一种优选的实施方式中，连接杆3为定长的空心的刚性杆。

连接杆3为空心结构，其内部可以放置主机1与内焊机2的连接管线。且连接杆3为定长的刚性结构，内焊机2需要进入U肋内部时，由连接杆3将其推入，此过程中连接杆3与内焊机2连接的一端也与内焊机2共同进入U肋内部；内焊机2在U肋内部焊接的过程中，连接杆3保证了电流、气体、水和焊丝的供给。

进一步具体的实施方式中，连接杆3下侧设有滚轮6，连接杆3通过滚轮6沿导轨5移动。当然，滚轮6也可以设置与连接杆3的两侧，或者两侧、下侧均设置，以确保行走更加稳定。

焊接过程中，整个连接杆3随着主机1和内焊机2的移动而移动，由于U肋较长，连接杆3需要能够将内焊机2从U肋的一端送到另一端，所以连接杆3的长度也较长，为了便于连接杆3的移动，在连接杆3的下侧设置滚轮6，通过滚轮6在导轨5上移动，可以减轻移动过程中的摩擦力，减小主机1提供的动力。

另一种优选的实施方式中，连接杆3为可伸缩的空心杆。

连接杆3为空心结构，其内部可以放置主机1与内焊机2的连接管线。同时，连接杆3为可伸缩的结构，连接杆3可以由多段刚性结构的杆段组成，在驱动内焊机2的过程中，连接杆3的长度可以根据实际情况自动进行调整。

进一步具体的实施方式中，连接杆3靠近内焊机2的一侧或者内焊机2，二者之一设有动力机构。

由于连接杆3为可伸缩的结构，为了便于驱动内焊机2，可以在连接杆3或者内焊机2上设置动力机构，以便驱动内焊机2进出U肋。

当然，也可以采用连接杆3的结构来驱动内焊机2。

除了上述焊接装置，发明还提供了一种U肋的焊接系统，包括龙门架100、工作平台200和多个U肋的焊接装置，所述焊接装置为上述各实施例所述的焊接装置；龙门架100和工作平台200分别位于焊接装置的两端，各焊接装置的连接装置并列设置，各焊接装置的主机1均设置在龙门架100上。

为了适应工件U肋数量的需要，连接杆3和内焊机2、导轨5可以是一个或者多个，并且，可以相互独立进行控制。

该焊接装置工作时，将多个U肋在工作平台200上定位夹紧，然后由龙门架100驱动连接装置和内焊机2，使各内焊机2同时进入各U肋内部进行焊接，既能够对U肋进行双面焊接，保证U肋的焊缝质量，又能够同时焊接多个U肋，大大提高了焊接效率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。