利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法，S1，将待焊接钢管本体与法兰进行初焊；S2，将完成第一步的待焊接钢管本体吊装到钢管焊接站，通过闭环式旋转夹持座夹持待焊接钢管本体，浮动支撑装置支撑待焊接钢管本体的后部，并使待焊接钢管本体轴线与闭环式旋转夹持座带动待焊接钢管本体转动时的转动面垂直；S3，启动闭环式旋转夹持座，使待焊接钢管本体朝一个方向连续转动，同时通过焊接机械臂完成焊接。焊接过程中能够充分保证钢管转动平面的稳定性，防止发生偏斜，有利于提高焊接质量，延长使用寿命，且能够360

【技术实现步骤摘要】
利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法


[0001]本专利技术属于铁塔生产工艺领域，具体涉及一种利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法。

技术介绍

[0002]输电铁塔按照构成主要结构主要分为两种，一种采用角钢搭建而成，另一种则采用锥形钢管竖向堆叠连接形成，这种铁塔又称为钢管铁塔，钢管铁塔整体呈锥状，因此单根钢管在长度方向也成锥状，并且为提高整体强度和稳定性，固钢管截面又呈多边形结构，即钢管为棱锥状结构，相邻两根钢管之间通过法兰连接，因此在组装之前，需要在钢管的两端焊接法兰盘，法兰盘的焊接质量直接影响到相邻两根钢管之间的连接质量。
[0003]而法兰焊接的关键又在于内外缝隙的焊接，以及与钢管之间三角肋板的焊接，因为钢管的特殊结构，导致其在转动过程中，轴线很容易相对其转动方向发生偏转，进而导致在进行缝隙焊接时位置偏移，使得焊缝存在拉力失衡的情况，在承压状态下，法兰易发生偏斜变形，最终影响铁塔的使用寿命。因此现有技术中，在进行内外缝的焊接时，基本采用钢管不动，操作人员转动的方式进行焊接，大大增加了工人的劳动强度，同时焊接效率较低，阻碍了生产效率的提高，限制了产能。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法，以解决现有技术中，棱锥形钢管法兰焊接质量欠佳，且焊接效率较低，影响生产效率等问题。
[0005]其技术方案如下：
[0006]一种利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法，其关键在于，包括：其中所述钢管焊接站包括闭环式旋转夹持座、浮动支撑装置和若干焊接机械臂，并按如下步骤进行，S1，将待焊接钢管本体与法兰进行初焊，使待焊接钢管本体两端的法兰与其同轴设置；
[0007]S2，将完成第一步的待焊接钢管本体吊装到钢管焊接站，通过闭环式旋转夹持座夹持待焊接钢管本体的前部，浮动支撑装置支撑待焊接钢管本体的后部，并通过浮动支撑装置调整待焊接钢管本体的空间位置，使待焊接钢管本体轴线与闭环式旋转夹持座带动待焊接钢管本体转动时的转动面垂直；
[0008]S3，启动闭环式旋转夹持座，使待焊接钢管本体朝一个方向连续转动，同时通过焊接机械臂对前后两端法兰与待焊接钢管本体之间的缝隙进行焊接。
[0009]采用以上方案，焊接时利用闭环式旋转夹持座夹持钢管前端实现钢管的360
°
转动，而后端通过浮动支撑装置支撑，确保钢管旋转过程中，其轴线保持水平和前后正对状态，即防止钢管的转动平面发生偏斜，以保证法兰与钢管之间焊接位置更精准，大大提高焊接质量，并且利用焊接机械臂配合钢管360
°
转动焊接，避免出现焊接盲区，连续焊接完成，
有利于提高焊接效率同时保证焊缝均匀度，即提高成品钢管的生产效率。
[0010]作为优选：所述浮动支撑装置包括支撑基座A和浮动支撑组件，所述支撑基座A顶部具有敞口朝上的弧形槽口，所述浮动支撑组件包括支撑钢丝、两个对称设置于弧形槽口上端的定滑轮A、位于所述定滑轮A正下方的钢丝辊轮，以及用于驱动所述钢丝辊轮转动的钢丝随动电机，所述支撑钢丝一端缠绕于其中一个钢丝辊轮上，依次通过两个定滑轮A后，另一端固定于另一钢丝辊轮上；
[0011]步骤S3中，当待焊接钢管本体转动时，所述钢丝随动电机驱动支撑钢丝与待焊接钢管本体同步转动。
[0012]采用以上方案，焊接过程中，利用支撑钢丝实现对钢管后端的浮动支撑，利用钢丝随动电机放松或者收紧钢丝即可调整钢管后端的高度以及左右位置，有利于保证钢管前后两端的对中性，同时在钢管转动过程中，利用钢丝随动电机牵引钢丝跟随滑动，减少钢丝与钢管之间的相对摩擦，有利于保证钢管转动稳定性，以进一步提高焊缝均匀度，同时减少对钢管表面涂层的磨损。
[0013]作为优选：所述钢管焊接站包括位于闭环式旋转夹持座和浮动支撑装置之间的中部支撑装置，所述中部支撑装置包括支撑基座B，以及设置于该支撑基座B上的升降座，所述支撑基座B上设有用于驱动所述升降座升降的升降调整机构；
[0014]所述升降座上具有两个沿导轨架A宽度方向分布的辊轮座，以及用于驱动两个所述辊轮座同步靠近或远离的距离调整机构，所述辊轮座上至少设有一个辊轮，所述辊轮朝上倾斜设置；
[0015]所述浮动支撑装置上设有夹紧组件A，步骤S2中，首先通过吊装设备将待焊接钢管本体吊装到中部支撑装置和浮动支撑装置上，并通过夹紧组件A将待焊接钢管本体后部夹紧，然后浮动支撑装置移动将待焊接钢管本体推进至闭环式旋转夹持座的工作区，当所述闭环式旋转夹持座将待焊接钢管本体夹紧之后，所述升降座下降脱离对待焊接钢管本体的支撑。
[0016]采用以上方案，利用中部支撑装置可辅助支撑钢管的前端，焊接前，通过吊装设备将钢管吊放至中部支撑装置和浮动支撑装置上，调整各自高度，使钢管前端正对闭环式夹持座之后，即可通过浮动支撑装置前移将钢管前推至闭环式旋转夹持座工作区域内，相对直接通过吊装设备将钢管吊放平移到闭环式旋转夹持座的工作区域而言，借助中部支撑装置操作难度更小，便于实施，有利于提高吊装效率，降低操作风险等。
[0017]作为优选：当所述待焊接钢管本体焊接完成之后，所述升降座升起并支撑所述完焊钢管，闭环式旋转夹持座松开对完焊钢管的夹持，所述夹紧组件A夹紧完焊钢管，并将其拖拽平移出闭环式旋转夹持座的工作区，再通过吊装设备将完焊钢管吊离。采用以上方案，进一步降低生产过程的吊装风险，提高安全系数。
[0018]作为优选：所述焊接机械臂包括至少一个用于焊接棱锥形钢管与法兰之间外缝隙和三角肋板的焊接机械臂A，以及至少两个用于焊接棱锥形钢管与法兰之间内缝隙的焊接机械臂B。采用以上方案，这样当钢管转动时，通过两个焊接机械臂B即可完成前后两端内缝隙的焊接，而焊接机械臂A通过直线导轨移动则可完成外缝隙的焊接，有利于提高焊接效率。
[0019]作为优选：所述钢管焊接站包括导轨架A，所述浮动支撑装置和中部支撑装置均设
置于该导轨架A上，并能够沿导轨架A长度方向滑动，以靠近或远离所述闭环式旋转夹持座。采用以上方案，浮动支撑装置和中部支撑装置能够沿导轨架滑移，能够更好的适应不同长度尺寸的钢管，也能更便捷的将钢管退出或送入闭环式旋转夹持座的工作区，降低操作难度，提高生产效率。
[0020]作为优选：所述闭环式旋转夹持座包括支撑基座C，该支撑基座C的一侧具有通过转盘轴承安装的旋转转盘，所述转盘轴承具有外齿，支撑基座C上设有用于驱动转盘轴承转动的驱转电机；
[0021]所述旋转转盘上具有至少三个沿其周向均匀分布的夹紧组件B，所述夹紧组件B包括夹紧头B和用于驱动所述夹紧头B正对旋转转盘圆心移动的夹紧电机B。采用以上方案，利用转盘轴承实现旋转转盘的360
°
旋转，再通过夹紧组件B辅助夹紧钢管，确保能够完成圆周方向所有区域的焊接，并且有效提高钢管转动过程的稳定性。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]采用本专利技术提供的利用钢管焊接站焊接大口径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法，其特征在于：其中所述钢管焊接站包括闭环式旋转夹持座(100)、浮动支撑装置(200)和若干焊接机械臂，并按如下步骤进行，S1，将待焊接钢管本体与法兰进行初焊，使待焊接钢管本体两端的法兰与其同轴设置；S2，将完成第一步的待焊接钢管本体吊装到钢管焊接站，通过闭环式旋转夹持座(100)夹持待焊接钢管本体的前部，浮动支撑装置(200)支撑待焊接钢管本体的后部，并通过浮动支撑装置(200)调整待焊接钢管本体的空间位置，使待焊接钢管本体轴线与闭环式旋转夹持座(100)带动待焊接钢管本体转动时的转动面垂直；S3，启动闭环式旋转夹持座(100)，使待焊接钢管本体朝一个方向连续转动，同时通过焊接机械臂对前后两端法兰与待焊接钢管本体之间的缝隙进行焊接。2.根据权利要求1所述的利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法，其特征在于：所述浮动支撑装置(200)包括支撑基座A(210)和浮动支撑组件(220)，所述支撑基座A(210)顶部具有敞口朝上的弧形槽口(211)，所述浮动支撑组件(220)包括支撑钢丝(224)、两个对称设置于弧形槽口(211)上端的定滑轮A(221)、位于所述定滑轮A(221)正下方的钢丝辊轮(222)，以及用于驱动所述钢丝辊轮(222)转动的钢丝随动电机(223)，所述支撑钢丝(224)一端缠绕于其中一个钢丝辊轮(222)上，依次通过两个定滑轮A(221)后，另一端固定于另一钢丝辊轮(222)上；步骤S3中，当待焊接钢管本体转动时，所述钢丝随动电机(223)驱动支撑钢丝(224)与待焊接钢管本体同步转动。3.根据权利要求1所述的利用钢管焊接站焊接大口径棱锥形钢管法兰的方法，其特征在于：所述钢管焊接站包括位于闭环式旋转夹持座(100)和浮动支撑装置(200)之间的中部支撑装置(600)，所述中部支撑装置(600)包括支撑基座B(610)，以及设置于该支撑基座B(610)上的升降座(620)，所述支撑基座B(610)上设有用于驱动所述升降座(620)升降的升降调整机构(630)；所述升降座(620)上具有两个沿导轨架A(500)宽度方向分布的辊轮座(621)，以及用于驱动两个所述辊轮座(621)同步靠近或远离的距离调整机构(650)，所述辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：董广金，闫奇，吴小青，张黎，伍平，陶俊，黄明鹤，
申请(专利权)人：重庆顺泰铁塔制造有限公司，
类型：发明
国别省市：