旋转盘机构及内焊机的制作方法

本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种旋转盘机构及内焊机。

背景技术：

管道焊接技术在运输工程中应用非常普遍，而在焊接管道时，通常会采用内焊机对管道进行焊接。

内焊机通常包括旋转盘机构、支撑机构以及多个焊枪，旋转盘机构通常包括支撑杆、中间盘和旋转盘、多个固定轴以及多个轴承，中间盘和旋转盘均为环形结构。在焊接管道时，支撑结构固定在管道内，且支撑机构与支撑杆固定连接。中间盘套接在支撑杆外，中间盘的边缘设置有多个通孔，且每个通孔的轴线平行于支撑杆，每个通孔内设置有凸出于中间盘的固定轴。每个固定轴均呈柱状，且凸出中间盘的一端套接有轴承。旋转盘套接在中间盘外，且与轴承接触，旋转盘的边缘设置有焊枪。在使用内焊机焊接管道时，工作人员可以控制旋转盘旋转，以带动焊枪在管道内旋转，并控制焊枪在旋转过程中对管道进行焊接。需要说明的是，支撑杆的中心线、中间盘的轴线、旋转盘的轴线均与管道的轴线共线，因此，焊枪能够绕管道的轴线旋转，使得焊枪在旋转过程中与管道内壁的距离保持不变。

由于通常旋转盘和中间盘存在加工误差，且在组装旋转盘机构的过程中会存在装配误差，从而导致旋转盘和中间盘不同轴，进而使得在焊接管道时，焊枪无法绕管道的轴线旋转，焊枪在旋转过程中与管道内壁的距离会发生改变，使得管道内各个位置的焊接效果存在差别，因此，管道的焊接效果较差。

技术实现要素：

本申请提供了一种旋转盘机构及内焊机。可以解决相关技术中管道的焊接效果较差的问题，所述技术方案如下：

一方面，提供一种旋转盘机构，所述旋转盘机构包括：支撑杆、旋转盘、中间盘、n个偏心轴以及n个轴承，n≥2；

所述旋转盘和所述中间盘均为环形结构，所述中间盘套接在所述支撑杆外，所述中间盘的边缘设置有均匀排布的n个通孔，每个所述通孔的轴线平行于所述支撑杆；

所述n个通孔、所述n个偏心轴以及所述n个轴承一一对应，每个所述通孔内设置有其对应的偏心轴；每个所述偏心轴包括相连接的第一轴部和第二轴部，且所述第一轴部的直径大于所述第二轴部的直径，所述第一轴部的轴线与所述第二轴部的轴线不共线，每个所述偏心轴中的第一轴部外套接有其对应的轴承；

所述旋转盘套接在所述中间盘外，并与所述n个轴承接触。

可选的，所述偏心轴还包括：限位部，所述第二轴部远离所述第一轴部的一端设置有外螺纹，所述旋转盘机构还包括：n个螺母，

所述限位部与所述第一轴部远离所述第二轴部的一端连接，所述限位部用于限制所述轴承在所述第一轴部上的位置；

所述n个螺母与所述n个偏心轴一一对应，且每个所述螺母与其对应的偏心轴中第二轴部远离第一轴部的一端螺纹连接。

可选的，所述旋转盘机构还包括：n组垫片，所述轴承的轴向宽度等于所述第一轴部的长度，

所述n组垫片中的每组垫片包括m个垫片，m≥2，所述n组垫片与所述n个偏心轴一一对应；

所述n个偏心轴中的每个偏心轴对应的一组垫片包括：第一部分垫片和第二部分垫片，所述第一部分垫片套接在所述每个偏心轴中第二轴部远离第一轴部的一端，并且位于所述中间盘和所述每个偏心轴对应的螺母之间，所述第二部分垫片套接在所述每个偏心轴中第二轴部靠近第一轴部的一端，并且位于所述中间盘和所述每个偏心轴对应的轴承之间。

可选的，所述限位部为六棱柱，所述六棱柱的轴线与所述第一轴部的轴线共线。

可选的，n＝6。

可选的，所述旋转盘内设置有环状凸起，且所述旋转盘的轴线与所述环状凸起的轴线重合，

每个所述轴承均与所述旋转盘中的环状凸起接触，且所述n个轴承分布在所述环状凸起的两侧。

可选的，所述中间盘具有：相对设置的第一环形表面和第二环形表面，

所述第一环形表面上设置有均匀排布的n个第一凹槽，所述第二环形表面上设置有均匀排布的n个第二凹槽；

所述n个第一凹槽、所述n个第二凹槽以及所述n个通孔一一对应，每个所述第一凹槽与其对应的第二凹槽相对设置，每个所述通孔用于连通其对应的第一凹槽和第二凹槽。

可选的，所述支撑杆为空心支撑杆，所述旋转盘机构还包括：内齿轮，

所述内齿轮套接在所述旋转盘内，并与所述环状凸起不接触；

所述中间盘与所述支撑杆通过螺栓连接，所述内齿轮和所述旋转盘通过螺钉连接。

另一方面，提供一种内焊机，所述内焊机包括上述的旋转盘机构。

可选的，所述内焊机还包括：焊枪和支撑机构，

所述焊枪设置在所述旋转盘机构中旋转盘的外侧，所述支撑机构与所述旋转盘机构中的支撑杆固定连接。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：由于轴承套接在偏心轴的第一轴部外，又由于第一轴部和第二轴部不同轴，因此可以通过旋转偏心轴的第二轴部来改变第一轴部和轴承的径向位置，从而可以调整旋转盘与中间盘的径向相对位置，以保证旋转盘和中间盘同心。进而使得在焊接管道时，设置在旋转盘外侧的焊枪可以绕管道的轴线旋转，焊枪在旋转过程中与管道内壁的距离可以保持不变，管道内各个位置的焊接厚度相同，提升了管道的焊接效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种旋转盘机构的主视图；

图2为本发明实施例提供的一种旋转盘机构的侧视图；

图3为本发明实施例提供的一种偏心轴的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种旋转盘的侧视图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

管道焊接技术在运输工程中应用非常普遍，而在焊接管道时，通常会采用内焊机对管道进行焊接。内焊机通常包括旋转盘机构、支撑机构以及多个焊枪。

图1为本发明实施例提供的一种旋转盘机构的主视图，图2为本发明实施例提供的一种旋转盘机构的侧视图。请结合图1和图2，该旋转盘机构包括：支撑杆101、旋转盘102、中间盘103、n个偏心轴104以及n个轴承105，n≥2。

其中，旋转盘102和中间盘103均为环形结构，中间盘103套接在支撑杆101外，中间盘103的边缘设置有均匀排布的n个通孔(图1和图2中未示出)，每个通孔的轴线平行于支撑杆101。

n个通孔、n个偏心轴104以及n个轴承105一一对应，每个通孔内设置有其对应的偏心轴104。示例的，如结合图2和图3，每个偏心轴104包括相连接的第一轴部104a和第二轴部104b，且第一轴部104a的直径d1大于第二轴部104b的直径d2，第一轴部的轴线s1与第二轴部的轴线s2不共线，每个偏心轴104中的第一轴部104a外套接有其对应的轴承105。旋转盘102套接在中间盘103外，并与n个轴承105接触。

综上所述，在本发明实施例提供的旋转盘机构中，由于轴承套接在偏心轴的第一轴部外，又由于第一轴部和第二轴部不同轴，因此可以通过旋转偏心轴的第二轴部来改变第一轴部和轴承的径向位置，从而可以调整旋转盘与中间盘的径向相对位置，以保证旋转盘和中间盘同心。进而使得在焊接管道时，设置在旋转盘外侧的焊枪可以绕管道的轴线旋转，焊枪在旋转过程中与管道内壁的距离可以保持不变，管道内各个位置的焊接厚度相同，提升了管道的焊接效果。

可选的，n＝6。实际应用中，偏心轴104、轴承105以及中间盘103的边缘设置的通孔的个数n还可以为其他数值(如n＝8)，本发明实施例对此不作限定。

请继续结合图2和图3，偏心轴104还可以包括：限位部104c，第二轴部104b远离第一轴部104a的一端设置有外螺纹104b1。旋转盘机构还可以包括：n个螺母106，限位部104c与第一轴部104a远离第二轴部104b的一端连接，限位部104c用于限制轴承105在第一轴部104a上的位置。n个螺母106与n个偏心轴104一一对应，且每个螺母106与其对应的偏心轴104中第二轴部104b远离第一轴部104a的一端螺纹连接。

可选的，限位部104c可以为六棱柱，该六棱柱的轴线与第一轴部104a的轴线共线。实际应用中，限位部104c的形状还可以为其他形状(如圆柱状或长方体状)，本发明实施例对此不作限定。

请继续结合图2和图3，旋转盘机构还包括：n组垫片107，轴承105的轴向宽度等于第一轴部104a的长度，n组垫片107中的每组垫片107包括m个垫片，m≥2，n组垫片107与n个偏心轴104一一对应。n个偏心轴104中的每个偏心轴104对应的一组垫片107包括：第一部分垫片107a和第二部分垫片107b。其中，第一部分垫片107a套接在每个偏心轴104中第二轴部104b远离第一轴部104a的一端，并且位于中间盘103和每个偏心轴104对应的螺母106之间，第二部分垫片107b套接在每个偏心轴104中第二轴部104b靠近第一轴部104a的一端，并且位于中间盘103和每个偏心轴104对应的轴承105之间。

示例的，图2中以m＝4，且每组垫片107中的m个垫片在第一部分垫片107a中和第二部分垫片107b中的比例为1：1为例，实际应用中，每组垫片107中包括的垫片个数m还可以为其他数值(如m＝6)，且每组垫片107中的m个垫片在第一部分垫片107a和第二部分垫片107b中的分布比例还可以为其他比例(如1:3)本发明实施例对此不作限定。

在使用该旋转机构焊接管道时，可以通过调整每组垫片107中的m个垫片在第一部分垫片107a和第二部分垫片107b中的分布比例，以改变旋转盘102相对于中间盘103的轴向位置，从而可以使旋转盘102在轴向上正对中间盘103，以提升中间盘对旋转盘的支撑效果。

另外，每组垫片107中还可以包括多种不同厚度的垫片，可以通过调整第一部分垫片107a以及第二部分垫片107b中垫片的厚度来改变旋转盘107相对于中间盘107a的轴向位置。

图4为本发明实施例提供的一种旋转盘的侧视图，且该旋转盘可以为图1和图2所示的旋转盘102。请结合图1、图2以及图4，旋转盘102内可以设置有环状凸起102a，且旋转盘102的轴线与环状凸起102a的轴线重合(如均为图4中的轴线s3)，每个轴承105均与旋转盘102中的环状凸起102a接触，且n个轴承105分布在环状凸起102a的两侧。示例的，当旋转盘机构包括6个轴承时，环状凸起102a的两侧可以各分布有3个轴承。

由于每个轴承均与旋转盘中的凸起部接触，且n个轴承分布在凸起部的两侧，因此n个轴承可以对旋转盘的轴向位置进行限位，避免在焊接的过程中因旋转盘的轴向位置改变而导致焊接位置偏离。

可选的，该旋转盘102的外侧还可以设置有环状凹槽102b，该环状凹槽102b可以用来放置多个焊枪。

如图2所示，中间盘103可以具有：相对设置的第一环形表面103a和第二环形表面103b，第一环形表面103a上设置有均匀排布的n个第一凹槽103a1，第二环形表面103b上设置有均匀排布的n个第二凹槽103b1。其中，n个第一凹槽103a1、n个第二凹槽103b1以及n个通孔一一对应，每个第一凹槽103a1与其对应的第二凹槽103b1相对设置，每个通孔用于连通其对应的第一凹槽103a1和第二凹槽103b1。

请继续结合图1和图2，支撑杆101可以为空心支撑杆，旋转盘机构还可以包括：内齿轮108，需要说明的是，该内齿轮108的内侧(也即远离旋转盘的一侧)可以设置有轮齿，图1和图2中均未示出该内齿轮108的轮齿。该内齿轮108套接在旋转盘102内，并与环状凸起102a不接触，中间盘103与支撑杆101通过螺栓连接，内齿轮108和旋转盘102通过螺钉连接。

示例的，支撑杆101上可以设置有多个第一螺栓孔101a，中间盘103上也可以设置有多个第二螺栓孔103c，且第一螺栓孔101a和第二螺栓孔103c可以一一对应。在将中间盘103固定在支撑杆101上时，工作人员可以将支撑杆101上第一螺栓孔101a和中间盘上的第二螺栓孔103c对齐，并使用螺栓(图1和图2中均未示出)将中间盘103和支撑杆101固定连接在一起。

另外，内齿轮108外侧可以设置有均匀排布的多个螺纹孔(图1和图2均未示出)，旋转盘102的外侧也可以设置有均匀排布的多个阶梯孔102c，且多个螺纹孔和多个阶梯孔102c可以一一对应。在将内齿轮108固定在旋转盘102内时，工作人员可以将内齿轮108上的螺纹孔和旋转盘102上的阶梯孔102c对齐，并使用螺钉(图1和图2中均未示出)将内齿轮108和旋转盘102固定连接在一起。

在使用本发明实施例中提供的旋转盘机构时，工作人员需要先组装并调整该旋转盘机构。

在组装该旋转盘机构时，工作人员可以先将中间盘套在支撑杆外，并使用螺栓将中间盘和支撑杆固定在一起，并将旋转盘套在中间盘外。然后在中间盘边缘的六个通孔内涂抹润滑脂，将轴承套在偏心轴的第一轴部上，并将第二部分垫片套在偏心轴中第二轴部靠近第一轴部的一端，之后将携带有轴承和第二部分垫片的每个偏心轴插入其对应的通孔内，并将第一部分垫片套在偏心轴中第二轴部远离第一轴部的一端，以及将螺母套在偏心轴中第二轴部上设置有外螺纹的一端并拧紧螺母。最后将内齿轮套在旋转盘内与环状凸起不接触的区域，并通过螺钉将内齿轮和旋转盘固定连接，完成旋转盘机构的组装。

在组装旋转盘机构的过程中，工作人员可以在将携带有轴承和第一垫片的每个偏心轴插入其对应的通孔后，通过旋转第二轴部以改变每个偏心轴中第一轴部和轴承的径向位置，以此来调整旋转盘和中间盘的相对位置并使旋转盘和中间盘同心。在将第一部分垫片和第二部分垫片套入偏心轴前，工作人员还可以确定好第一部分垫片以及第二部分垫片中垫片个数的比例，或者确定好第一部分垫片以及第二部分垫片中垫片的厚度，从而可以调整旋转盘相对于中间盘的轴向位置，以使得旋转盘在轴向上正对中间盘。

在组装并调整好该旋转盘机构后，工作人员可以将携带有该旋转盘机构的内焊机放入待焊接的管道内并将其移动至待焊接位置，之后，可以通过电机和内齿轮控制携带有外齿轮的旋转盘旋转，以带动焊枪在管道内旋转，并控制焊枪在旋转过程中对带焊接位置管道进行焊接。

综上所述，在本发明实施例提供的旋转盘机构中，由于轴承套接在偏心轴的第一轴部外，又由于第一轴部和第二轴部不同轴，因此可以通过旋转偏心轴的第二轴部来改变第一轴部和轴承的径向位置，从而可以调整旋转盘与中间盘的径向相对位置，以保证旋转盘和中间盘同心。进而使得在焊接管道时，设置在旋转盘外侧的焊枪可以绕管道的轴线旋转，焊枪在旋转过程中与管道内壁的距离可以保持不变，管道内各个位置的焊接厚度相同，提升了管道的焊接效果。

本发明实施例提供了一种内焊机，该内焊机可以包括图1和图2任一所示的旋转盘机构。

可选的，该内焊机还可以包括：焊枪和支撑机构，

焊枪设置在旋转盘机构中旋转盘的外侧，支撑机构与旋转盘机构中的支撑杆固定连接。

综上所述，在本发明实施例提供的内焊机中，由于旋转盘机构中轴承套接在偏心轴的第一轴部外，又由于第一轴部和第二轴部不同轴，因此可以通过旋转偏心轴的第二轴部来改变第一轴部和轴承的径向位置，从而可以调整旋转盘与中间盘的径向相对位置，以保证旋转盘和中间盘同心。进而使得在焊接管道时，设置在旋转盘外侧的焊枪可以绕管道的轴线旋转，焊枪在旋转过程中与管道内壁的距离可以保持不变，管道内各个位置的焊接厚度相同，提升了管道的焊接效果。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。