一种高桩码头用组合钢管桩的专用焊装装置制造方法及图纸

技术编号:34751687 阅读:13 留言:0更新日期:2022-08-31 18:47
本发明专利技术公开了一种高桩码头用组合钢管桩的专用焊装装置,所述组合钢管桩包括钢管内管以及包围固定在所述钢管内管外侧且与其同轴的钢管外管,所述钢管内管外侧壁与所述钢管外管内侧壁之间固定连接有多个加固钢板;所述专用焊装装置包括爬行支撑机构、焊接机构、储料机构、送料机构以及排气机构;本发明专利技术中的钢管桩采用双层结构,并在钢管内管、钢管外管之间加固焊接有多片钢板以对钢管桩的整体强度进一步提高,本发明专利技术的焊接装置能够在狭小的空间内穿梭自如,高效地将多片钢板准确快速的焊接到钢管内管、钢管外管之间的指定位置,上述焊接装置自带相应的储料机构,提高其持续工作的能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高桩码头用组合钢管桩的专用焊装装置


[0001]本专利技术涉及焊接
,具体为一种高桩码头用组合钢管桩的专用焊装装置。

技术介绍

[0002]钢管桩一般是在工厂用钢板螺旋焊接而成,常用的钢管桩外径为500~1200mm,壁厚为10~18mm;目前钢管桩主要用在外海码头,码头用的钢管桩应具有强度高,抗弯能力大,能承受较大的水平力的特性;同时钢管桩还需弹性好,能吸收较大的变形能,可减少船舶对码头建筑物的撞击力。目前使用的钢管桩多为单层结构,经过技术改进后出现了强度更大、抗弯性能更好的组合钢管桩,该钢管桩包括钢管内管及钢管外管同轴套装,并在内外管之间通过增加加固钢板连接,在轴向上间隔设置多组加固钢板,每组包括多个围成轮辐状结构的加固钢板。
[0003]目前加工方式对于直径较大的钢管桩,由人工进入焊接,通常是以悬吊吊篮的方式放入竖立的环腔缝隙中由人员手工焊接,焊接过程自上而下完成全部焊接操作,但是这种方式操作空间小,人员操作不方便,劳动强度大,且无法对较小直径的钢管桩进行操作;对于直径较小的钢管桩,目前有解决方案是通过内外管同时螺旋卷缠焊接,在预定的加固钢板位置暂停卷缠,待加固钢板焊接到位后再行卷缠焊接,这种方式虽然焊接效果较好,但是需要大型的双层钢管桩卷缠设备配合完成,前期投入成本极高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高桩码头用组合钢管桩的专用焊装装置,能够高效焊接生产组合钢管桩。
[0005]一种高桩码头用组合钢管桩的专用焊装装置,组合钢管桩包括钢管内管以及包围固定在钢管内管外侧且与其同轴的钢管外管,钢管内管外侧壁与钢管外管内侧壁之间固定连接有多个加固钢板,专用焊装装置包括爬行支撑机构、焊接机构、储料机构、送料机构以及排气机构,专用焊装装置在工作时处于钢管内管外侧壁与钢管外管内侧壁之间用于对加固钢板进行焊接;爬行支撑机构包括主支撑筒,主支撑筒前端固定设有环形的前端支撑板,主支撑筒后端固定设有环形的后端支撑板;前端支撑板前端以及后端支撑板后端均固定设有多对结构镜像对称的爬行支架,爬行支架包括爬行支撑板,爬行支撑板靠近钢管内管外侧壁的一侧与靠近钢管外管内侧壁的另一侧均连接有行走滚轮,行走滚轮由第一电机进行驱动;前端支撑板前端的爬行支架中的爬行支撑板与前端支撑板前端固定连接,后端支撑板后端的爬行支架中的爬行支撑板与后端支撑板后端固定连接;焊接机构包括焊接机头,焊接机头连接在后端支撑板后端的爬行支撑板上,爬行支撑板上固定设有第一伸缩缸,第一伸缩缸沿钢管内管的轴线方向延伸布置,第一伸缩缸内滑动配合有第一伸缩杆;
第一伸缩杆上固定连接设有第一方向约束杆,第一方向约束杆沿第一伸缩杆轴向延伸,爬行支撑板上固定设有第一约束块,第一约束块内具有第一约束孔,第一方向约束杆滑动配合在第一约束孔内;第一伸缩杆一端固定连接有旋转盘,旋转盘远离第一伸缩杆的一端设有滑轨机构,焊接机头固定连接在滑轨机构上;储料机构包括转动配合连接在主支撑筒外侧的储料壳体,储料壳体为环形柱状壳体,储料壳体上固定连接有从动齿圈,前端支撑板上固定设有第二电机,第二电机的输出轴上固定设有第二驱动齿轮,第二驱动齿轮与从动齿圈啮合连接;储料壳体外侧面具有多个钢板放置槽,储料壳体后端具有多个与钢板放置槽相连通的钢板推出开槽,钢板放置槽内侧壁固定有钢板固定条;后端支撑板上具有钢板推出配合槽;送料机构包括固定在后端支撑板后端的爬行支撑板上的第二伸缩缸,第二伸缩缸沿钢管内管的轴线方向延伸布置,第二伸缩缸内滑动配合有第二伸缩杆,第二伸缩缸固定在每对爬行支架中爬行支撑板相互靠近的一侧,第二伸缩杆在第二伸缩缸内移动时由位移传感器进行精确的位置测量;第二伸缩杆一端固定设有第一支撑块,第一支撑块上固定设有第二方向约束杆,第二方向约束杆沿第二伸缩杆轴线方向延伸,第二伸缩缸外侧固定设有第二约束块,第二约束块上具有贯通的第二约束孔,第二方向约束杆滑动配合在第二约束孔内;第一支撑块靠近钢管内管外侧壁与钢管外管内侧壁的两端均固定有直线电机轨道,直线电机轨道的延伸方向与第二伸缩缸轴向一致,直线电机轨道上滑动配合连接有直线电机滑块,直线电机滑块上固定有多个由电控伸缩杆驱动的伸缩卡盘,直线电机滑块在直线电机轨道上移动时由位移传感器进行精确定位其相对位置关系;每组爬行支撑板相互靠近的一侧上固定有摆位伸缩杆,每个爬行支撑板上至少设有三个摆位伸缩杆;前端支撑板上固定设有推出驱动缸,推出驱动缸内滑动配合有第三伸缩杆,前端支撑板上位于推出驱动缸处具有第一伸缩杆通孔,储料壳体靠近推出驱动缸一侧面具有与钢板放置槽相连通的第二伸缩杆通孔;排气机构安装在爬行支撑机构远离焊接机构的一侧用于收集处理焊接时产生的烟气。
[0006]优选地,旋转盘包括固定盘以及转动配合连接在固定盘外侧的旋转配合盘,旋转配合盘沿第一伸缩缸的周向转动,旋转配合盘在固定盘上的转动由伺服电机控制驱动,旋转配合盘与固定盘之间的角度位置关系由编码盘来定位测量。
[0007]说明:旋转盘用来控制焊接机头末端焊接时的角度。
[0008]优选地,滑轨机构包括固定在旋转配合盘端面的固定轨道以及滑动配合连接在固定轨道上的驱动滑块,固定轨道沿旋转配合盘的径向延伸布置,驱动滑块由直线电机驱动在固定轨道上滑动,驱动滑块在固定轨道上的位置由位移传感器进行精确测量;焊接机头与驱动滑块固定连接。
[0009]说明:滑轨机构用来控制焊接机头末端在焊接时与钢管内管外侧壁以及钢管外管内侧壁之间的距离。
[0010]优选地,钢板放置槽相对于储料壳体的径向具有倾斜夹角,倾斜夹角为30
°
~60
°

[0011]说明:因空间的局限性,钢板放置槽相对于储料壳体的径向具有倾斜夹角,能够避免钢板放置槽内存放的加固钢板与钢管外管内侧壁之间发生卡顿。
[0012]优选地,钢板固定条为软质橡胶材料制成。
[0013]说明:利用钢板固定条与钢板放置槽内存放的加固钢板之间的摩擦力,使得加固钢板能够更加稳妥的放置在钢板放置槽内。
[0014]优选地,每对爬行支架中的其中一个爬行支撑板上固定有内侧限位约束板,另一个爬行支撑板上固定有外侧限位约束板,内侧限位约束板贴近钢管内管外侧壁布置,外侧限位约束板贴近钢管外管内侧壁布置;内侧限位约束板与外侧限位约束板相互靠近的一端均固定有沿钢管内管轴线方向延伸布置的限位卡条。
[0015]说明:内侧限位约束板与外侧限位约束板的厚度能够用来限制加固钢板在焊接时与钢管内管外侧壁以及钢管外管内侧壁之间的焊缝距离,同时限位卡条能够约束加固钢板处于正确的焊接准备姿态。
[0016]优选地,排气机构包括固定连接在前端支撑板上的烟气收集壳体,烟气收集壳体通过多根固定连接辐条与前端支撑板固定连接;烟气收集壳体为环形的中空壳体,烟气收集壳体远离前端支撑板的一侧具有与烟气收集壳体内部相连通的排气汇总接口,烟气收集壳体内固定设有鼓风机,鼓风机的输出端与排气汇总接口通过管道相连通。
[0017]说明:排气机构能够将焊接产生的烟气及时处理排出,避免本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高桩码头用组合钢管桩的专用焊装装置,其特征在于,所述组合钢管桩包括钢管内管(11)以及包围固定在所述钢管内管(11)外侧且与其同轴的钢管外管(12),所述钢管内管(11)外侧壁与所述钢管外管(12)内侧壁之间固定连接有多个加固钢板(13),所述专用焊装装置包括爬行支撑机构(30)、焊接机构(40)、储料机构(50)、送料机构(60)以及排气机构(70),所述专用焊装装置在工作时处于所述钢管内管(11)外侧壁与所述钢管外管(12)内侧壁之间用于对所述加固钢板(13)进行焊接;所述爬行支撑机构(30)包括主支撑筒(31),所述主支撑筒(31)前端固定设有环形的前端支撑板(311),所述主支撑筒(31)后端固定设有环形的后端支撑板(312);所述前端支撑板(311)前端以及所述后端支撑板(312)后端均固定设有多对结构镜像对称的爬行支架(32),所述爬行支架(32)包括爬行支撑板(321),所述爬行支撑板(321)靠近所述钢管内管(11)外侧壁的一侧与靠近所述钢管外管(12)内侧壁的另一侧均连接有行走滚轮(322),所述行走滚轮(322)由第一电机(323)进行驱动;所述前端支撑板(311)前端的所述爬行支架(32)中的所述爬行支撑板(321)与前端支撑板(311)前端固定连接,所述后端支撑板(312)后端的爬行支架(32)中的所述爬行支撑板(321)与后端支撑板(312)后端固定连接;所述焊接机构(40)包括焊接机头(41),所述焊接机头(41)连接在所述后端支撑板(312)后端的所述爬行支撑板(321)上,所述爬行支撑板(321)上固定设有第一伸缩缸(42),所述第一伸缩缸(42)沿所述钢管内管(11)的轴线方向延伸布置,所述第一伸缩缸(42)内滑动配合有第一伸缩杆(421);所述第一伸缩杆(421)一端固定连接有旋转盘(43),所述旋转盘(43)远离所述第一伸缩杆(421)的一端设有滑轨机构(44),所述焊接机头(41)固定连接在所述滑轨机构(44)上。2.根据权利要求1所述的一种高桩码头用组合钢管桩的专用焊装装置,其特征在于:所述第一伸缩杆(421)上固定连接设有第一方向约束杆(422),所述第一方向约束杆(422)沿所述第一伸缩杆(421)轴向延伸,所述爬行支撑板(321)上固定设有第一约束块(423),所述第一约束块(423)内具有第一约束孔(4231),所述第一方向约束杆(422)滑动配合在所述第一约束孔(4231)内;所述储料机构(50)包括转动配合连接在所述主支撑筒(31)外侧的储料壳体(51),所述储料壳体(51)为环形柱状壳体,所述储料壳体(51)上固定连接有从动齿圈(510),所述前端支撑板(311)上固定设有第二电机(52),所述第二电机(52)的输出轴上固定设有第二驱动齿轮(521),所述第二驱动齿轮(521)与所述从动齿圈(510)啮合连接;所述储料壳体(51)外侧面具有多个钢板放置槽(511),所述储料壳体(51)后端具有多个与所述钢板放置槽(511)相连通的钢板推出开槽(512),所述钢板放置槽(511)内侧壁固定有钢板固定条(5110);所述后端支撑板(312)上具有钢板推出配合槽(3121);所述送料机构(60)包括固定在所述后端支撑板(312)后端的所述爬行支撑板(321)上的第二伸缩缸(61),所述第二伸缩缸(61)沿所述钢管内管(11)的轴线方向延伸布置,所述第二伸缩缸(61)内滑动配合有第二伸缩杆(611),所述第二伸缩缸(61)固定在每对所述爬行支架(32)中所述爬行支撑板(321)相互靠近的一侧,第二伸缩杆(611)在第二伸缩缸(61)内移动时由位移传感器进行精确的位置测量;
所述第二伸缩杆(611)一端固定设有第一支撑块(612),所述第一支撑块(612)上固定设有第二方向约束杆(613),所述第二方向约束杆(613)沿所述第二伸缩杆(611)轴线方向延伸,所述第二伸缩缸(61)外侧固定设有第二约束块(614),所述第二约束块(614)上具有贯通的第二约束孔(6141),所述第二方向约束杆(613)滑动配合在所述第二约束孔(6141)内;所述第一支撑块(612)靠近所述钢管内管(11)外侧壁与所述钢管外管(12)内侧壁的两端均固定有直线电机轨道(62),所述直线电机轨道(62)的延伸方向与所述第二伸缩缸(61)轴向一致,所述直线电机轨道(62)上...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆阳梅春晓李贺彬王韬张云峰张洪亮闫玉伯马红计孔令臣桂建达陈永红
申请(专利权)人:曹妃甸新天液化天然气有限公司
类型:发明
国别省市:

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