一种海洋平台结构部件焊接用埋弧焊设备及工艺的制作方法

本发明涉及海洋平台制造，特别涉及一种海洋平台结构部件焊接用埋弧焊设备及工艺。

背景技术：

1、海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。按支承情况分为桩基式和重力式两种，在软土地基上应用较多的一种桩基平台由上部结构（即平台甲板）和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构（即下部结构）包括导管架和桩。

2、海洋平台的各部件依靠焊接工艺进行连接，焊接形式包括板与板之间的单v焊接、双v焊接、t型单v焊接、t型双v焊接、管与管之间的单v焊接、双v焊接以及板管焊接，为保证焊接后工件的性能，在焊接工艺的选择上也十分重要。

3、埋弧焊（含埋弧堆焊及电渣堆焊等）是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响，但是传统的埋弧焊设备只能焊接直缝和管道间的环缝，对于板-管之间的焊接大多数情况下仍然使用工人手动焊接，焊接质量难以保证，因此本发明的目的是提供一种针对管-板焊接的埋弧焊设备。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种海洋平台结构部件焊接用埋弧焊设备，包括角度调整组件、安装组件、板材固定组件、管材固定组件和焊接组件，所述的角度调整组件安装在地面或工作平台上，所述的角度调整组件上设置有安装组件，所述的角度调整组件用于调整安装组件的角度，所述的安装组件上滑动安装有板材固定组件和管材固定组件，所述的板材固定组件用于实现板材的固定，所述的管材固定组件用于实现管材的固定，所述的安装组件驱动板材固定组件和管材固定组件运动实现管材和板材的对接，所述的安装组件同时用于驱动管材和板材的转动，所述的焊接组件转动安装在安装组件上，焊接组件用于实现管材和板材的焊接。

2、进一步的，所述的角度调整组件包括底座，所述的底座上设置有两个第一支架，两个所述的第一支架之间设置有转轴，所述的安装组件的中间位置与转轴转动连接，两个所述的第一支架之间还转动安装有第一转动板，所述的第一转动板上设置有两个光杆，所述的光杆的端部固定安装有端板，所述的第一转动板与端板之间转动安装有第一丝杠，所述的第一丝杠与第一电机的输出轴固定连接，所述的第一电机固定安装在第一转动板上，所述的第一丝杠上螺纹配合安装有第二转动板，所述的第二转动板同时滑动安装在两个光杆上，所述的第二转动板转动安装在安装组件的端部。

3、进一步的，所述的板材固定组件包括第一弧形架，所述的第一弧形架滑动安装在安装板上，所述的第一弧形架上同轴转动安装有第一转动环，所述的第一转动环的两侧端面上分别固定安装有第一安装架和第二安装架，所述的第一安装架和第二安装架之间转动安装有第二丝杠，所述的第二丝杠光轴部分转动安装有两个第二转动环，每个第二转动环上均设置有两根同轴的轨道杆，所述的轨道杆上滑动安装有滑座，滑座上固定安装有固定框架，所述的固定框架用于固定板材，所述的第二丝杠外侧螺纹配合安装有螺纹套管，所述的螺纹套管上转动安装有两个铰接板，所述的滑座与滑板固定连接，所述的滑板与铰接板之间通过连接板铰接，所述的第二丝杠与第三电机的输出轴固定连接，所述的第三电机通过电机座固定安装在第一安装架上，其中两个相邻的固定框架上分别与第一伸缩杆的一端转动连接，第一伸缩杆的第二端滑动安装在固定缸体的内部，所述的固定缸体滑动安装在第二安装架上。

4、进一步的，所述的管材固定组件包括第二弧形架，所述的第二弧形架滑动安装在安装板上，所述的第二弧形架上同轴转动安装有第三转动环，所述的第三转动环内部同轴固定安装有支撑框架，所述的支撑框架中部设置为方形框架，所述的框架上转动安装有多个定心转板，所述的定心转板端部设置在管材的内部用于保证管材与第三转动环的同轴位置，所述的支撑框架上通过第二伸缩杆安装有驱动板，所述的驱动板与定心转板之间通过铰接杆连接。

5、进一步的，所述的安装板上通过第三支架固定安装有限位杆，所述的限位杆有两个，两个限位杆设置在管材轴线方向的两侧，每个限位杆上均设置有固定板，所述的固定板上转动安装有安装环，所述的安装环对应的圆心角小于180°，所述的安装环上设置有多个第一支板，所述的第一支板上滑动安装有安装杆，所述的安装杆靠近管材的一端与滚轮框架固定连接，所述的滚轮框架内部转动安装有滚轮，所述的安装杆远离管材的一端设置有挡板，所述的挡板与第一支板之间设置有与安装杆同轴的弹簧，所述的安装环与固定板连接的转轴上设置有扭簧。

6、进一步的，所述的安装组件还包括双头丝杠，所述的双头丝杠上设置有两端旋向相反的螺纹结构，双头丝杠设置有两个，双头丝杠两端转动安装在第二支架上，第二支架固定安装在安装板上，第一弧形架和第二弧形架分别与限位杆上的两段螺纹结构形成螺纹配合，第一弧形架与第二弧形架的两端还滑动安装在限位杆上，两个所述的双头丝杠上均同轴固定安装有带轮，两个所述的带轮通过皮带形成带传动，其中一个双头丝杠与第二电机的输出轴同轴固定连接。

7、进一步的，所述的第一转动环外侧同轴设置有第一齿圈，所述的第三转动环外侧同轴设置有第二齿圈，所述的第一齿圈与第一驱动齿轮形成齿轮传动，所述的第二齿圈与第二驱动齿轮形成齿轮配合，所述的第一驱动齿轮转动安装在第一弧形架底部，第二驱动齿轮转动安装在第二弧形架底部，所述的安装板上固定安装有第四支架，所述的第四支架上转动安装有驱动轴，所述的驱动轴的两端均同轴设置有滑杆，所述的滑杆与第一驱动齿轮和第二驱动齿轮滑动连接，第一驱动齿轮和第二驱动齿轮上设置有与滑杆配合的孔，所述的驱动轴上同轴固定安装有被动齿轮，所述的被动齿轮与主动齿轮形成齿轮传动，所述的主动齿轮同轴固定安装在齿轮轴上，所述的齿轮轴转动安装在第五支架上，所述的第五支架固定安装在安装板上，所述的齿轮轴与电机连接。

8、进一步的，所述的焊接组件包括安装支架，所述的安装支架转动安装在安装板上，所述的安装支架上转动安装有工作平台，所述的工作平台上设置有焊剂出口和焊丝出口，所述的焊丝出口与焊剂料斗连接，所述的焊丝出口用于输送焊丝，所述的安装支架上设置有第二支板，所述的第二支板上转动安装有第三转动板，所述的第三转动板上转动安装有第四转动板，所述的第四转动板上转动安装有用于打磨焊缝的砂轮。

9、一种焊接工艺，包括以下步骤：

10、步骤一：将管材放置在管材固定组件上，通过管材固定组件对管材进行径向定位和圆心位置的确定；

11、步骤二：将板材放置在板材固定组件上，通过板材固定组件对板材进行定位；

12、步骤三：启动安装组件，将管材和板材对接在一起；

13、步骤四：启动角度调整组件调整管材和板材的倾斜角度；

14、步骤五：启动焊接组件对管材和板材进行焊接，同时进行焊缝打磨。

15、本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明设置的板材固定组件能够保证将板材固定在板材中心与板材固定组件同心的位置上，管材固定组件能够实现对管材西进行径向定位和定心操作，保证了板材与管材焊接时的位置精度；（2）本发明设置的安装组件同时与板材固定组件和管材固定组件连接，保证板材与管材的良好对接，同时安装组件能够驱动板材固定组件和管材固定组件转动，以适应埋弧焊的焊接需求；（3）本发明设置的板材组件能够对板材进行刚性固定，防止焊接时的热效应造成板材变形，影响焊接质量；（4）本发明设置的角度调整组件能够调整板材和管材的角度，避免板材对焊接过程造成产生干涉影响；（5）本发明设置的焊接组件在焊接的同时能够对焊缝进行打磨，满足多道次的焊接需求，防止不规则焊缝对焊接后的结构产生残余应力影响。