环形焊接机制造技术

本发明专利技术公开了一种环形焊接机，焊枪借助于机械臂安装在行走小车一侧，行走小车借助于Y形支架连接在环形导轨外表面，行走小车用于限制焊枪沿环形导轨的外缘行走，链式驱动轨道与环形导轨并列安装，驱动小车卡装在链式驱动轨道外侧、且驱动小车与链式驱动轨道啮合安装，驱动小车与行走小车并列安装、且通过两根传动轴连接，链式驱动轨道用于将驱动小车固定在焊接工件外侧、且链式驱动轨道围成的驱动轨迹为与环形导轨同轴的圆形轨迹；通过将焊枪借助于环形导轨和链式驱动轨道安装在待焊接钢管外侧，快速实现钢管的焊接，而且各个部分采用组装结构，便于拆卸，尤其适用于野外作业。

【技术实现步骤摘要】
环形焊接机
本专利技术涉及焊接装备
，尤其涉及一种便于携带的环形焊接机。
技术介绍
由于今年来我国经济的迅猛发展，致使东西部能源供需矛盾日益突出，为解决此矛盾，随着钢管制造水平与焊接技术的提高，长输管道运输这种经济高效的长距离流体介质运输方式也得到了越来越充分的应用。近年西气东输、西部管道、兰郑长管道、西气东输二线等一系列大口径管道的陆续施工，标志着我国长输管道的第四次建设高峰已到来。长输管道一般具有野外作业、焊接环境不稳定、非固定电源取电网取电、管道定位不准确、焊道内部成型难以观测等特点，目前现有的野外焊接设备都十分庞大，这在工作中表现出的问题就是焊接效率低，很多情况还是需要人工完成。现有设备大多不能移动或者是类似吊管机一样的大型车辆，对于地形小、复杂的野外作业条件完全不能适应。因此，如何提供一种野外作业方便操作与拆装的焊接机，是本领域的技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种环形焊接机，通过将焊枪借助于环形导轨和链式驱动轨道安装在待焊接钢管外侧，快速实现钢管的焊接，而且各个部分采用组装结构，便于拆卸，尤其适用于野外作业。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种环形焊接机，包括环形导轨、行走小车、机械臂、焊枪、链式驱动轨道、驱动小车和送丝管，所述焊枪借助于机械臂安装在行走小车一侧，行走小车借助于Y形支架连接在环形导轨外表面，行走小车用于限制焊枪沿环形导轨的外缘行走，所述链式驱动轨道与环形导轨并列安装，驱动小车卡装在链式驱动轨道外侧、且驱动小车与链式驱动轨道啮合安装，驱动小车与行走小车并列安装、且通过两根传动轴连接，链式驱动轨道用于将驱动小车固定在焊接工件外侧、且链式驱动轨道围成的驱动轨迹为与环形导轨同轴的圆形轨迹。所述链式驱动轨道包括若干借助于销轴首尾相接的单元链节，单元链节为端面呈T形的块状结构，其两端分别对应设置凸块和凹槽，位于后端的单元链节的凸块插入位于前端的单元链节凹槽内、且水平穿设销轴，位于链式驱动轨道最前端的单元链节的开放端设置倒齿状插杆，位于链式驱动轨道最末端的单元链节的开放端设置有倒齿状插孔，插杆和插孔用于在链式驱动轨道围成环形轨道时插接。所述环形导轨为外壁开设有导槽和限位槽环形结构，环形导轨用于套装在待焊接钢管外侧，环形导轨的内径与待焊接钢管的外径相等，环形导轨外侧设置环形的导槽，环形导槽的截面呈上中部开口的矩形，环形导轨外表面还设有两道限位槽，两道限位槽分别位于导槽的两侧。所述驱动小车包括壳体、驱动电机、主动齿轮、从动齿轮和导向轮组，所述壳体包括侧板、端板和顶板，两块侧板、两块端板和一块顶板围成半封闭结构，端板的长度为侧板长度的一半，驱动电机固定安装在半封闭结构内，驱动电机动力输出端固定安装主动齿轮，半封闭结构内还安装从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，从动齿轮用于和链式驱动轨道啮合，两块侧板内侧固定安装导向轮组，导向轮组包括四套导向轮，每块侧板内侧下端固定安装两套导向轮，四套导向轮的周线位于同一水平面内。所述行走小车包括车架、行走轮、定位块和两根传动轴，两根传动轴平行安装、且两端分别与驱动小车和车架轴承连接，行走轮包括两套，两套行走轮借助于转轴安装在车架外侧，两套行走轮卡接在环形轨道外侧的限位槽内。所述传动轴中部固定安装链轮，与链轮啮合安装链条，链条用于焊接钢管时将驱动小车和行走小车捆绑在待焊接钢管外侧。所述环形轨道的导槽内卡装限位架，限位架包括横轴、U形支架、卡爪和限位轮，U形支架开口端内侧对称安装用于连接车架中部的卡爪，U形支架下端借助于竖向连杆安装横轴，横轴两端设置限位轮，横轴和限位轮位于导槽内侧，横轴的周线与导槽侧壁垂直。所述机械臂包括基座、第一摆臂、第二摆臂、关节销轴和关节臂，基座包括底板、回转装置和铰支座，铰支座借助于回转装置安装在底板上，铰支座上端通过销轴连接第一摆臂，第一摆臂末端通过摆动机构连接第二摆臂，第二摆臂末端通过关节销轴连接关节臂，关节臂末端固定连接焊枪。所述焊枪包括送丝管、枪头、转接块、固定臂、摆架和液压缸，所述摆架与关节臂末端固定连接，摆架中部借助于销轴连接转接块，枪头固定安装在转接块下方，摆架上表面固定安装呈L形的固定臂，所述转接块上表面铰接液压缸的缸体尾端，液压缸的活塞杆末端与固定臂开放端铰接，液压缸用于驱动枪头绕转接块和摆架之间的销轴的轴线摆动。所述枪头包括外壳、固定板、导丝管、送丝机构、伸缩电机、丝杠螺母、伸缩套管和焊接头，所述外壳为圆管状结构、且其末端与转接块固定连接，外壳中部通过导管与送丝管连接，固定板竖向安装在外壳内，固定板上自上而下固定设置导丝管、送丝机构和伸缩机构，伸缩机构末端安装焊接头，穿过送丝管和导管的焊丝穿入送丝机构，送丝机构用于将焊丝送至焊接头，伸缩机构包括在固定板同一面左右对称安装的两套伸缩电机、两套丝杠、两套丝杠螺母和两套伸缩套管，两套丝杠螺母与固定板连接，两套丝杠螺母分别于两套丝杠螺母螺纹安装，丝杠末端螺纹连接伸缩套管，焊接头固定安装在伸缩套管末端，伸缩电机动力输出端通过齿轮传动机构连接对应侧的丝杠末端，两根伸缩套管之间设置联接板，联接板与固定板表面滑动配合。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过利用环形导轨作为行走小车的导向装置，并在行走小车上安装焊枪，是的焊枪能够绕待焊接轨道循环运动，而且行走小车通过限位架和限位轮与环形导轨外壁上的导槽和限位槽卡接，使行走小车的行走更加稳定，便于进行焊接；本专利技术还利用可以合围在待焊接钢管外侧链式驱动轨道作为驱动辅助装置，驱动小车通过齿轮啮合的方式与链式驱动轨道连接，而链式驱动轨道可以根据待焊接钢管的直径确定安装多少单元链节，单元链节采用的是端面呈T形的块状结构，在合围待焊接钢管后，驱动小车的导向轮组位于待焊接钢管与单元链节之间，确保驱动小车的稳定性；同时，本专利技术中的链式驱动轨道、驱动小车、行走小车、机械臂和焊枪之间均为可拆卸式结构，能够快速组装，方便拆卸，尤其适用于进行野外作业。本专利技术还通过在枪头内设置伸缩机构，伸缩机构驱动焊接头沿着导管轴线运动，从而实现焊接头的伸缩，这大大提高了灵活性，便于满足焊接作业的精度要求。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术机械臂结构示意图；图3是焊枪结构示意图；图4是枪头内部构造示意图；图5环形导轨结构示意图；图6是图5的局部放大图；图7是驱动小车结构示意图；图8是图7的内部结构示意图；图9是行走小车结构示意图；图10是链式驱动轨道结构示意图；图11是链式驱动轨道前端单元链节的结构示意图；图12是链式驱动轨道尾端结构示意图；图13是限位架结构示意图；其中：1、链式驱动轨道；1-1、单元链节；1-2、销孔；1-3、插杆；1-4、插孔；2、链条；3、驱动小车；3-1、壳体；3-2、导向轮组；3-3、从动齿轮；；3-4、主动齿轮；3-5、驱动电机；4、送丝管；5、机械臂：5-1、基座；5-2、第一摆臂；5-3、第二摆臂；5-4、关节销轴；5-5、关节臂；6、焊枪；6-1、固定臂；6-2、液压缸；6-3、摆架；6-4、枪头；6-4-1、固定板；6-4-2、导丝管；6-4-3、送丝机构；6-4-4、伸缩电机；6-4-5、丝杠螺母；6-4-6、伸缩套管；6-4-7、焊接头；7、环形导轨；7-1、导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形焊接机，其特征在于：包括环形导轨（7）、行走小车（8）、机械臂（5）、焊枪（6）、链式驱动轨道（1）、驱动小车（3）和送丝管（4），所述焊枪（6）借助于机械臂（5）安装在行走小车（8）一侧，行走小车（8）借助于Y形支架连接在环形导轨（7）外表面，行走小车（8）用于限制焊枪（6）沿环形导轨（7）的外缘行走，所述链式驱动轨道（1）与环形导轨（7）并列安装，驱动小车（3）卡装在链式驱动轨道（1）外侧、且驱动小车（3）与链式驱动轨道（1）啮合安装，驱动小车（3）与行走小车（8）并列安装、且通过两根传动轴（8‑2）连接，链式驱动轨道（1）用于将驱动小车（3）固定在焊接工件外侧、且链式驱动轨道（1）围成的驱动轨迹为与环形导轨（7）同轴的圆形轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种环形焊接机，其特征在于：包括环形导轨（7）、行走小车（8）、机械臂（5）、焊枪（6）、链式驱动轨道（1）、驱动小车（3）和送丝管（4），所述焊枪（6）借助于机械臂（5）安装在行走小车（8）一侧，行走小车（8）借助于Y形支架连接在环形导轨（7）外表面，行走小车（8）用于限制焊枪（6）沿环形导轨（7）的外缘行走，所述链式驱动轨道（1）与环形导轨（7）并列安装，驱动小车（3）卡装在链式驱动轨道（1）外侧、且驱动小车（3）与链式驱动轨道（1）啮合安装，驱动小车（3）与行走小车（8）并列安装、且通过两根传动轴（8-2）连接，链式驱动轨道（1）用于将驱动小车（3）固定在焊接工件外侧、且链式驱动轨道（1）围成的驱动轨迹为与环形导轨（7）同轴的圆形轨迹。2.根据权利要求1所述的环形焊接机，其特征在于：所述链式驱动轨道（1）包括若干借助于销轴首尾相接的单元链节（1-1），单元链节（1-1）为端面呈T形的块状结构，其两端分别对应设置凸块和凹槽，位于后端的单元链节（1-1）的凸块插入位于前端的单元链节（1-1）凹槽内、且水平穿设销轴，位于链式驱动轨道（1）最前端的单元链节（1-1）的开放端设置倒齿状插杆（1-3），位于链式驱动轨道（1）最末端的单元链节（1-1）的开放端设置有倒齿状插孔（1-4），插杆（1-3）和插孔（1-4）用于在链式驱动轨道（1）围成环形轨道时插接。3.根据权利要求2所述的环形焊接机，其特征在于：所述环形导轨（7）为外壁开设有导槽（7-2）和限位槽（7-3）环形结构，环形导轨（7）用于套装在待焊接钢管外侧，环形导轨（7）的内径与待焊接钢管的外径相等，环形导轨（7）外侧设置环形的导槽（7-2），环形导槽（7-2）的截面呈上中部开口的矩形，环形导轨（7）外表面还设有两道限位槽（7-3），两道限位槽（7-3）分别位于导槽（7-2）的两侧。4.根据权利要求3所述的环形焊接机，其特征在于：所述驱动小车（3）包括壳体（3-1）、驱动电机（3-5）、主动齿轮（3-4）、从动齿轮（3-3）和导向轮组（3-2），所述壳体（3-1）包括侧板、端板和顶板，两块侧板、两块端板和一块顶板围成半封闭结构，端板的长度为侧板长度的一半，驱动电机（3-5）固定安装在半封闭结构内，驱动电机（3-5）动力输出端固定安装主动齿轮（3-4），半封闭结构内还安装从动齿轮（3-3），从动齿轮（3-3）与主动齿轮（3-4）啮合，从动齿轮（3-3）用于和链式驱动轨道（1）啮合，两块侧板内侧固定安装导向轮组（3-2），导向轮组（3-2）包括四套导向轮，每块侧板内侧下端固定安装两套导向轮，四套导向轮的周线位于同一水平面内。5.根据权利要求4所述的环形焊接机，其特征在于：所述行走小车（8）包括车架（8-4）、行走轮（8-5）、定位块（8-3）和两根传动轴（8-2），两根传动轴（8-2）平行安装、且两端分别与驱动小车（3）和车架（8-4）轴承连接，行走轮（8-5）包括两套，两套行走轮（8-5）借助于转轴安装在车架（8-4）外侧，两套行走轮（8-5）卡接在环形轨道外侧的限位槽（7-3）内。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建超，姜凯之，暴国威，顾宾航，陈恬宇，张晓旭，黄佳旭，尚正浩，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北,13