本发明涉及管道焊接设备，尤其涉及一种全位置管道焊机中的悬臂锁定装置。
背景技术：
随着我国经济的高速腾飞，油气等行业也快速发展起来，长输管道的应用也越来越广泛。长输管道均是由多段管段焊接构成，如果单靠传统人工焊接，工人的劳动强度大，生产效率低，施工进程非常缓慢，而且我国的专业焊接技术工人缺乏，人力资源不足。因而全位置管道焊机得到了长足的发展和应用。全位置管道焊机是管道环缝焊接的专用设备，在全位置管道焊机上设置有悬臂锁定装置，悬臂锁定装置的设置是为了方便更换位于悬臂上的焊接结构中的钨极和保持钨极与工件的间隙以便于跟踪工件形状，而目前常见的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置结构复杂，锁定不可靠。
技术实现要素：
本发明所需解决的技术问题是：提供一种结构简单、锁定可靠稳定的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置，包括支架和悬臂，套筒尾部固定设置于支架上，在悬臂一端设置有连接通孔，悬臂通过连接通孔活动套设于套筒上，在套筒上设置有将悬臂轴向定位于套筒上而不会轴向移动的轴向定位结构；在与连接通孔壁相对的套筒上开设有至少一个通孔，各滚珠设置于对应通孔中，在悬臂的连接通孔壁上设置有至少一个向内凹进的卡槽，悬臂相对套筒旋转至某一角度时各卡槽和各通孔一一对应；在套筒中设置有使各滚珠两端分别卡于对应卡槽和通孔中、从而将悬臂周向位置锁定的锁定结构，锁定结构解锁后各滚珠能在外力作用下退回对应通孔中。
进一步地，前述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置，其中，所述的轴向定位结构为：在套筒头部固定设置有固定块，在悬臂后侧面与支架之间的套筒上套设有第一拉伸弹簧，第一拉伸弹簧两边分别抵压于悬臂后侧面与支架上，在第一拉伸弹簧的弹力作用下，悬臂前侧面抵压于固定块上。
进一步地，前述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置，其中，所述的固定块为圆筒，圆筒固定套设于套筒头部，在圆筒尾部设置向内凹进的第一连接孔，在悬臂前部设置有向内凹进的第二连接孔，在圆筒与悬臂之间的套筒上套设有第二拉伸弹簧，第二拉伸弹簧的两端分别嵌于第一连接孔和第二连接孔中。
进一步地，前述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置，其中，在圆筒上套设有连接环，所述的连接环两端分别搭搁于圆筒与悬臂上。
进一步地，前述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置，其中，所述的锁定结构为：在套筒中设置有锁芯，所述的锁芯结构由前至后依次由圆台和圆柱体构成，圆台大端面与圆柱体光滑过渡连接，各滚珠与锁芯侧壁接触，在套筒中设置有能推动锁芯轴向移动的推动结构，推动结构推动锁芯轴向移动时，各滚珠沿锁芯母线滚动。
进一步地，前述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置，其中，所述的推动结构为：推杆尾部从套筒前部伸入套筒中后抵靠于锁芯前部，推杆头部伸出套筒外；在锁芯与支架之间的套筒中设置有第三拉伸弹簧，悬臂相对套筒旋转至某一角度使各卡槽和各通孔一一对应时，在第三拉伸弹簧的弹力作用下锁芯向前移动，推动各滚珠分别向外伸出卡入对应卡槽中，将悬臂周向位置锁定。
进一步地，前述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置，其中，在推杆尾部设置有向内凹进的导向孔，在锁芯中设置有前后贯通的导向通道，导向杆设置于套筒中且导向杆一端与支架固定连接，导向杆另一端穿过导向通道后伸入导向孔中。
本发明的有益效果是：结构简单，锁定可靠稳定，能很方便地更换位于悬臂上的焊接结构中的钨极，以及保持钨极与工件的间隙以便于跟踪工件形状。
附图说明
图1是本发明所述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置的结构示意图。
图2是图1中a-a剖视方向的结构示意图。
图3是图2中套筒的局部放大结构示意图。
图4是图2中b-b剖视方向的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步详细的说明。
全位置管道焊机包括固定于管道上的导轨，悬臂3通过支架1活动设置于导轨上，支架1能卡于管道上并沿导轨转动，焊接结构2如焊枪固定设置于悬臂3上，且焊枪头31朝向管段接合处，通过驱动支架1沿导轨转动使焊枪头31沿管段结合处移动焊接，从而完成管道环缝焊接任务。
如图1、图2和图3所示，本实施例所述的全位置管道焊机中的悬臂锁定装置，包括支架1和悬臂3，套筒4尾部固定设置于支架1上，在悬臂3一端设置有连接通孔，悬臂3通过连接通孔活动套设于套筒4上，悬臂3能在套筒4上转动。在套筒4上设置有将悬臂3轴向定位于套筒4上而不会轴向移动的轴向定位结构。在与连接通孔壁相对的套筒4上开设有至少一个通孔，各滚珠5设置于对应通孔中，在悬臂3的连接通孔壁上设置有至少一个向内凹进的卡槽，悬臂3相对套筒4旋转至某一角度时各卡槽和各通孔一一对应；如图4所示，本实施例中在套筒4上开设有二个通孔，二个通孔对称分布于套筒轴线两侧，此时在悬臂3的连接通孔壁上同样设置有二个卡槽，悬臂3相对套筒4旋转至某一角度时二个卡槽位置与二个通孔位置相对应。在套筒3中设置有使各滚珠5两端分别卡于对应卡槽和通孔中、从而将悬臂3周向位置锁定的锁定结构，锁定结构解锁后各滚珠5能在外力作用下退回对应通孔中，此时悬臂3可相对套筒4周向转动。
轴向定位结构有多种形式，可在套筒4头部固定设置有固定块，在悬臂3后侧面与支架1之间的套筒4上套设有第一拉伸弹簧61，第一拉伸弹簧61两边分别抵压于悬臂3后侧面与支架1上，在第一拉伸弹簧61的弹力作用下，悬臂3前侧面抵压于固定块上。如图2和图3所示，本实施例中将固定块设置为圆筒结构，圆筒7固定套设于套筒4头部，这里圆筒固定套设可以是将圆筒7直接固定于套筒4上，也可以在套筒4头部设置螺纹，通过锁紧螺母对圆筒7前侧进行轴向定位，也可采用其他形式对圆筒7前侧进行轴向定位。在圆筒7尾部设置向内凹进的第一连接孔，在悬臂3前部设置有向内凹进的第二连接孔，在圆筒7与悬臂3之间的套筒4上套设有第二拉伸弹簧62，第二拉伸弹簧62的两端分别嵌于第一连接孔和第二连接孔中，在第一拉伸弹簧61和第二拉伸弹簧62的弹力作用下将悬臂3轴向定位于套筒4上。本实施例中在圆筒7上还套设有连接环8，连接环8两端分别搁置于圆筒7与悬臂3上，将圆筒7和悬臂3之间的连接处或圆筒7和悬臂3之间的间隙包裹于连接环8中。
如图3所示，本实施例中的锁定结构为：在套筒4中设置有锁芯9，所述的锁芯结构由前至后依次由圆台和圆柱体构成，圆台大端面与圆柱体光滑过渡连接，各滚珠5与锁芯9侧壁接触，在套筒4中设置有能推动锁芯9轴向移动的推动结构，推动结构推动锁芯9轴向移动时，各滚珠5沿锁芯母线滚动。所述的推动结构为：推杆10尾部从套筒4前部伸入套筒4中后抵靠于锁芯9前部，推杆10头部伸出套筒外；在锁芯9与支架1之间的套筒4中设置有第三拉伸弹簧63，套筒4尾部为封闭端时，第三拉伸弹簧63两端分别抵靠于锁芯9尾部与套筒4尾部封闭端上；套筒4尾部为敞开端时，第三拉伸弹簧63两端分别抵靠于锁芯9尾部与支架1上。当悬臂3相对套筒4旋转至某一角度使各卡槽和各通孔一一对应时，压缩的第三拉伸弹簧63的弹力作用下向外伸长，推动锁芯9向前移动，推动各滚珠5分别向外伸出卡入对应卡槽中，将悬臂3周向位置锁定。向内推动推杆10，使锁芯9克服第三弹簧63的弹力向后移动，各滚珠5能在外力作用下退回对应通孔中，此时悬臂3可相对套筒4周向转动。实际全位置管道焊机在悬臂3与套筒4外侧壁之间设置有扭簧，当锁定结构解锁后，悬臂3在扭簧的弹力作用下会向某一方向转动，从而推动各滚珠5、使各滚珠5退回对应通孔中。为使锁芯9移动更加稳定可靠，在推杆10尾部设置有向内凹进的导向孔101，在锁芯9中设置有前后贯通的导向通道，导向杆11设置于套筒4中且导向杆11一端与支架1固定连接，导向杆11另一端穿过导向通道后伸入导向孔101中。
以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明要求保护的范围。
本发明的优点是：结构简单，锁定可靠稳定，能很方便地更换位于悬臂上的焊接结构中的钨极，以及保持钨极与工件的间隙以便于跟踪工件形状。