一种罐式容器环形焊接接头的坡口制作装置的制作方法

本实用新型涉及焊接接头坡口加工的技术领域，具体涉及一种罐式容器环形焊接接头的坡口制作装置。

背景技术：

在冶金、化工、石油、电力、制药等行业，经常用到罐式容器，其是生产过程中的重要设备，其罐身是由钢板卷制成筒节，再将多个筒节组对焊接而成。焊接接头的数量和长度是影响生产效率和质量的重要因素，焊接坡口型式是国家标准，在gb150中规定环形焊接接头的坡口型式包括图1中的型式1、图2中的型式2和图3中的型式3。

传统筒节焊接坡口制作所采用的工艺技术有以下3类：

1）筒节组对后外部先把电焊遛缝，内部采用埋弧自动焊；内部焊接完成后外部再采用碳弧气刨机刨出坡口后施焊；由于碳棒的成分是纯碳，刨坡口时在高温（3400°c)作业条件下，对金属板材的刨切部位会产生极强的渗碳作用，深碳层深度可达0.5-1.2mm；这种渗碳现象对金属材料性能会产生极大影响，对不锈钢类材料影响尤甚；并且刨切部位渗碳层清理只能采用手砂轮磨削，效率极低，并且无法达到gb150所规定的型式1、2标准，若渗碳层清理不干净，焊接接头质量也无法保证，严重影响产品质量，对压力容器还会带来安全隐患；

2）机械加工方式，即使用刨（铣）边机制做焊接坡口，此方式虽无渗碳影响，但是机器庞大，价格高昂，只能铇（铣）型式3的焊接坡口，功能单一，效率极低；

3）采用手砂轮打磨方式，无渗碳影响，但效率低下，粉尘飞扬严重，噪音极大，污染环境，而且只能修磨型式3的焊接坡口，功能单一。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种罐式容器环形焊接接头的坡口制作装置，无需采用传统的碳弧气刨、铇（铣）边、砂轮打磨等工艺，一次成型，提高了加工效率和质量。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种罐式容器环形焊接接头的坡口制作装置，用于对筒节的环缝进行坡口铣削，包括机架、滑动设置于机架上的支撑台、控制支撑台升降的升降机构、设置于支撑台上方的铣削装置、控制铣削装置铣削位置的调节机构和带动筒节滚动的滚动机构，所述升降机构设置于支撑台的下方，所述调节机构包括横向调节装置和纵向调节装置，所述横向调节装置设置于支撑台上，所述纵向调节装置设置于横向调节装置上方；所述铣削装置包括驱动电机、铣削动力头和成型刀，所述驱动电机的动力输出端与铣削动力头的动力输入端连接，所述成型刀作为铣削头安装在铣削动力头上；所述滚动机构控制筒节的滚动方向与成型刀的转动方向相反，所述横向调节装置控制成型刀向与筒节的轴向平行的方向移动，所述纵向调节装置控制成型刀向与筒节的轴向垂直的方向移动。

通过采用上述技术方案，支撑台支撑铣削装置，升降机构控制支撑台沿机架升降，对成型刀的高度进行调节，使其达到与待加工筒节高度相适宜的高度；利用横向调节装置进行精细调节，使成型刀沿筒节轴向方向移动至与待铣削环处于同一平面；利用纵向调节装置进行精细调节，使成型刀沿与筒节轴向垂直的方向移动至可以接触到筒节；启动滚动机构和驱动电机，使驱动电机带动成型刀高速旋转，滚动机构带动筒节与成型刀反向高速旋转，实现坡口铣削加工；更换成型刀的种类，即可实现gb150所规定的型式1-3标准的三种坡口的加工，一机多用；无需采用传统的碳弧气刨、铇（铣）边、砂轮打磨等工艺，一次完成焊接接头坡口的制造，提高了加工效率。

作为优选，所述横向调节装置包括下支撑板、横向丝杆和横向套筒，所述下支撑板位于支撑台上方且与支撑台平行设置，所述横向套筒固定设置于支撑台上，所述横向丝杆贯穿横向套筒并与横向套筒螺纹连接，所述横向丝杆的一端连接在下支撑板的底面，所述支撑台上设置有与横向丝杆平行的横向滑轨，所述下支撑板的底面设置有与所述横向滑轨匹配设置的横向滑道。

通过采用上述技术方案，支撑台支撑着横向套筒，旋转横向丝杆，使其与横向套筒发生相对移动，使横向丝杆带着下支撑板相对于支撑台发生相对移动，移动过程中下支撑板上的横向滑道套在支撑台上的横向滑轨上，实现铣削装置的横向滑移。

作为优选，所述横向滑轨和横向滑道均设置有两组，并且对称设置于横向丝杆的两侧。

通过采用上述技术方案，使下支撑板滑动过程更加稳定，并且在铣削过程中，两组横向滑轨与两组横向滑道配合，提高对铣削装置的支撑稳定性，保证铣削质量。

作为优选，所述纵向调节装置包括上支撑板、纵向丝杆和纵向套筒，所述上支撑板位于下支撑板上方且与下支撑板平行设置，所述纵向套筒固定设置于下支撑板上，所述纵向丝杆贯穿纵向套筒并与纵向套筒螺纹连接，所述纵向丝杆的一端连接在上支撑板的底面，所述上支撑板上设置有与纵向丝杆平行的纵向滑轨，所述上支撑板的底面设置有与所述纵向滑轨匹配设置的纵向滑道，所述铣削装置设置于上支撑板上。

通过采用上述技术方案，下支撑板支撑着纵向套筒，旋转纵向丝杆，使其相对纵向套筒移动并带着上支撑板移动，上支撑板带着铣削装置发生移动，移动过程中上支撑板上的纵向滑道套在下支撑板上的纵向滑轨上，实现铣削装置的纵向滑移。

作为优选，所述纵向滑轨和纵向滑道均设置有两组，并且对称设置于纵向丝杆的两侧。

通过采用上述技术方案，使上支撑板滑动过程更加稳定，并且在铣削过程中，两组纵向滑轨与两组纵向滑道配合，提高对上支撑板上铣削装置的支撑稳定性，保证铣削质量。

作为优选，所述横向丝杆与纵向丝杆的自由端均设置有握柄。

通过采用上述技术方案，调节时，拧动握柄，实现对横向丝杆或纵向丝杆的转动控制。

作为优选，所述滚动机构包括滚架和驱动滚架转动的电机，筒节套装于所述滚架外周并与滚架同步转动，所述滚架与成型刀的转动方向相反。

通过采用上述技术方案，电机驱动滚架不断滚动，筒节套在滚架外周，从而使筒节跟随滚架不断与成型刀逆向转动，实现铣削过程。

作为优选，所述机架上设置有基础平台，所述基础平台位于支撑台下方，所述升降机构设置于基础平台上。

作为优选，所述升降机构包括升降丝杆、第一斜齿轮、第二斜齿轮和升降电机，所述升降丝杆垂直基础平台设置，所述升降丝杆的顶端连接在支撑台的底面、底端贯穿基础平台且与基础平台螺纹连接，所述升降电机驱动第一斜齿轮转动，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合，所示第二斜齿轮套在升降丝杆上并与升降丝杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，基础平台支撑着升降电机及第一斜齿轮，升降丝杆贯穿基础平台后底端悬空，升降电机驱动第一斜齿轮转动，第一斜齿轮啮合第二斜齿轮并带着升降丝杆实现升降丝杆对支撑台的升举，从而实现对铣削装置的升降控制。

作为优选，所述机架上设置有升降导轨，所述支撑台的底面固定设置有升降板，所述升降板上开设有与升降导轨匹配的升降导槽。

通过采用上述技术方案，使升降丝杆顶着支撑台升降时，升降导槽匹配套在升降导轨上向上或向下滑动，实现支撑台的升降，使升降过程更加稳定；并且可以在铣削过程中，避免铣削装置移位或发生偏移，保证铣削质量。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：

（1）通过铣削装置与滚动机构的设置，实现了对筒节焊缝处的坡口自动铣削，一次性完成坡口加工，提高加工效率；

（2）横向调节装置与纵向调节装置配合，对铣削装置的位置进行精确调节，使成型刀的铣削点更加准确，提高铣削质量；

（3）更换不同型式的成型刀，加工得到不同型式的坡口，一机多用，实用性强。

附图说明

图1为型式1的坡口结构示意图；

图2为型式2的坡口结构示意图；

图3为型式3的坡口结构示意图；

图4为本实用新型型式1的成型刀的结构示意图；

图5为本实用新型型式2的成型刀的结构示意图；

图6为本实用新型型式3的成型刀的结构示意图；

图7为本实用新型的整体结构示意图；

图8为本实用新型的仰视结构示意图；

图9为本实用新型的侧视结构示意图；

图10为横向调节装置的结构示意图；

图11为纵向调节装置的结构示意图。

附图标记：1、机架；11、底座；12、立板；121、基础平台；122、升降导轨；2、支撑台；21、升降板；211、升降导槽；22、横向滑轨；31、驱动电机；32、铣削动力头；33、成型刀；34、同步带；41、滚架；411、支座；42、电机；51、升降丝杆；52、第一斜齿轮；53、升降电机；54、第二斜齿轮；61、下支撑板；611、横向滑道；612、纵向滑轨；62、横向丝杆；63、横向套筒；71、上支撑板；711、纵向滑道；72、纵向丝杆；73、纵向套筒；9、握柄；10、筒节。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的内容进行进一步的说明。

本实用新型公开了一种罐式容器环形焊接接头的坡口制作装置，用于对罐式容器的筒节10的环缝进行坡口铣削加工，如图7所示，包括机架1、滑动设置于机架1上的支撑台2、控制支撑台2升降的升降机构、设置于支撑台2上方的铣削装置、控制铣削装置铣削位置的调节机构和带动筒节10滚动的滚动机构，升降机构设置于支撑台2的下方。铣削装置包括驱动电机31、铣削动力头32和成型刀33，铣削动力头32采用去除主电机后的华奥rvs3，也可采用同类型的动力头，驱动电机31的动力输出端与铣削动力头32的动力输入端（主轴）之间通过同步带34连接，成型刀33作为铣削头安装在铣削动力头32上；成型刀33包括如图4-6中的三种型号，分别用于铣削图1-3中的三种坡口，实现一机多功能的效果。滚动机构包括圆筒形的滚架41和驱动滚架41转动的电机42，滚架41通过底部的支座411支撑；如图8所示，滚架41的侧壁为网架结构的，不影响铣削操作；筒节10套装于滚架41外周，电机42的输出轴与滚架41的中心轴固定连接，从而使电机42驱动滚架41转动，滚架41带动筒节10随之同步转动，并且滚架41与成型刀33逆向旋转，实现铣削。

如图7和图9所示，机架1包括一水平的底座11和垂直底座11设置的立板12，立板12上垂直立板12固定设置有基础平台121，基础平台121位于支撑台2的下方。升降机构设置于基础平台121上，升降机构包括升降丝杆51、第一斜齿轮52、第二斜齿轮54和升降电机53，升降丝杆51垂直基础平台121设置，升降丝杆51的顶端通过轴承连接在支撑台2的底面、底端贯穿基础平台121且与基础平台121螺纹连接，升降电机53的输出轴与第一斜齿轮52固定连接，第一斜齿轮52与第二斜齿轮54啮合，第二斜齿轮54套在升降丝杆51上并与升降丝杆51螺纹连接，从而带着升降丝杆51旋转，使升降丝杆51顶着支撑台2升降。如图8所示，为了提高升降过程的稳定性，在立板12上设置有两个相互平行的升降导轨122，支撑台2的底面固定设置有垂直支撑台2设置的升降板21，升降板21上开设有与升降导轨122匹配的升降导槽211，使支撑台2升降过程中沿着固定的轨道移动，提高稳定性。

如图7和图10所示，调节机构包括横向调节装置和纵向调节装置，横向调节装置包括下支撑板61、横向丝杆62和横向套筒63，下支撑板61位于支撑台2的上方且与支撑台2平行设置，横向套筒63固定设置于支撑台2上，横向丝杆62贯穿横向套筒63并且与横向套筒63之间为螺纹连接；旋转横向丝杆62，使其沿横向套筒63伸进或伸出，并带着下支撑板61相对支撑台2向着平行于筒节10轴向的方向滑动。横向丝杆62的一端连接在下支撑板61的底面，并且通过轴承实现转动连接，使横向丝杆62转动时下支撑板61不转。横向丝杆62的自由端即未与下支撑板61连接的一端设置有握柄9。支撑台2的上表面设置有与横向丝杆62平行的两组横向滑轨22，下支撑板61的底面设置有与横向滑轨22匹配设置的两组横向滑道611，两组横向滑轨22及横向滑道611对称设置在横向丝杆62的两侧，提高结构稳定性。

如图7和图11所示，纵向调节装置包括上支撑板71、纵向丝杆72和纵向套筒73，上支撑板71位于下支撑板61的上方且与下支撑板61平行设置，纵向套筒73固定设置于下支撑板61的上表面，纵向丝杆72贯穿纵向套筒73并与纵向套筒73螺纹连接。旋转纵向丝杆72，使其沿纵向套筒73伸进或伸出，并带着上支撑板71相对下支撑板61向着垂直于筒节10轴向的方向滑动。纵向丝杆72的一端连接在上支撑板71的底面，另一端即自由端设置有握柄9，纵向丝杆72与上支撑板71之间通过轴承连接，使纵向丝杆72转动时上支撑板71不转。下支撑板61的上表面设置有与纵向丝杆72平行的两组纵向滑轨612，上支撑板71的底面设置有两组与纵向滑轨612匹配设置的纵向滑道711，两组纵向滑轨612及纵向滑道711对称设置在纵向丝杆72的两侧，提高结构稳定性；铣削装置设置于上支撑板71上。

本实用新型的实施原理具体如下：

需要铣削时，启动升降电机53，使其驱动第一斜齿轮52转动，第一斜齿轮52啮合第二斜齿轮54，第二斜齿轮54带动升降丝杆51向上或向下移动，并带着支撑台2沿着升降导轨122滑动升降至与筒节10的待铣削环的同一高度；拧动握柄9，先调节横向丝杆62，使其带着下支撑板61移动至待铣削环的平面内；拧动纵向丝杆72，使其带着上支撑板71向靠近筒节10的位置移动，并且移动至成型刀33与筒节10接触；启动驱动电机31，驱动铣削动力头32运转，铣削动力头32带着成型刀33不停高速的旋转；启动电机42，使其带动筒节10不断旋转，并保证筒节10与成型刀33逆向旋转，实现铣削过程。

本实用新型的坡口制作装置，一次成型，不仅外观美观，而且完全可以达到gb150所规定的焊接接头坡口的要求，消除了生产环境污染，生产效率较传统坡口制造方式提高200-500倍，对于大型罐类产品（直径2000mm以上）效率更加明显，使工业生产更加绿色环保，为企业提高效率、降低成本、提高生产质量作用显著。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。