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一种隧道施工用焊接设备制造技术

技术编号:40952513 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 20:28
本发明专利技术涉及焊接技术领域,具体提供了一种隧道施工用焊接设备,包括焊枪和移动机构,移动机构包括运输小车,调节机构包括丝杆滑台模组,丝杆滑台模组在运输小车上,升降电缸固定在丝杆滑台模组的滑台上,齿轮齿条移动模组固定在升降电缸的杆头,夹持机构用于夹紧焊枪;夹持机构包括限位座,限位轮固定在限位座的顶部,焊枪的顶部高度小于限位轮的顶部高度,调节机构将焊枪移动至待焊接部位,并通过调节机构带动焊枪做匀速直线移动,进行平稳焊接,焊枪移动过程中,夹持机构的限位轮始终与钢衬板抵接,对焊枪进行限位,焊枪嘴部与钢衬板之间保持固定间隙进行移动,使焊枪能够自动适应隧道顶部的高度变化,提高了焊缝的焊接质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接,尤其涉及一种隧道施工用焊接设备


技术介绍

1、钢板衬砌作为一种常见的有压隧洞衬砌型式,已被广泛应用于抽水蓄能压力斜井的衬砌中。洞内钢衬施工主要包括组装、焊接和质量检测等工序,其中钢衬焊接是保证衬砌施工质量中的重点,尤其是在隧道有限空间内进行多角度、无死角的焊接作业十分困难。

2、专利文献公开号为cn115255755a的一种适用于隧道的多自由度机械臂焊接装置,包括承载部件,通过直线导向副安装在支撑板的顶面,在第一驱动机构驱动下,沿直线导向副在支撑板的长度方向滑动;托盘,通过弧形导向副安装在承载部件上,在第二驱动机构驱动下,沿弧形导向副滑动,且滑动轨迹与承载部件的滑动轨迹垂直;机械臂,安装在托盘上,远离托盘的一端安装有焊枪。此专利通过承载部件在支撑板上滑动,且驱动电机带动摆动板摆动,从而带动机械臂转动,再通过机械臂伸缩带动焊枪进行焊接作业,减少焊接死角的情况出现。然而,该专利依然存在一些不足:1.在对不同弧度的隧道顶部进行焊接时需要现场调整机械臂的校准参数,使焊枪保持在合适的焊接距离进行焊接,操作困难。2.机械臂在隧道的恶劣环境中容易出现故障且运输和维修十分困难。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是:为了解决隧道顶部多角度焊接时焊接距离调整困难的问题,本专利技术提供了一种隧道施工用焊接设备来解决上述问题。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种隧道施工用焊接设备,包括焊枪,所述焊枪用于焊接钢衬板,还包括移动机构、调节机构和夹持机构,所述移动机构包括用于在隧道内移动的运输小车,所述调节机构包括丝杆滑台模组、升降电缸和齿轮齿条移动模组,所述丝杆滑台模组的中部转动安装在所述运输小车上,所述升降电缸固定在所述丝杆滑台模组的滑台上,所述齿轮齿条移动模组固定在所述升降电缸的杆头顶部,所述齿轮齿条移动模组用于带动所述夹持机构做匀速直线运动,所述夹持机构用于夹紧所述焊枪;所述夹持机构包括限位座、限位轮和夹头,所述限位座固定在所述齿轮齿条移动模组上,所述限位座可伸缩,所述限位轮固定在所述限位座的顶部,所述夹头固定在所述限位座的侧面,当所述焊枪固定在所述夹头时,所述焊枪的顶部高度小于所述限位轮的顶部高度。

3、作为优选,所述齿轮齿条移动模组包括底板、两个导向滑轨、齿条、齿轮、伺服电机和托板,所述底板固定在所述升降电缸的杆头顶部,所述托板滑动安装在两个导向滑轨上,所述齿条平行于所述导向滑轨且固定在所述底板上,所述齿轮转动安装在所述托板的底部并且与所述齿条啮合,所述伺服电机固定在所述托板的上方,所述伺服电机的输出轴穿过所述托板后与所述齿轮同轴固定连接,所述夹持机构固定在所述托板上。

4、作为优选,所述限位座包括导向杆、支撑杆、弹簧、轮座和支撑板,所述导向杆和支撑杆相互平行并且垂直滑动安装在所述托板上,所述弹簧套设在所述导向杆上并且两端分别与所述导向杆和所述托板抵接,所述支撑板固定在所述支撑杆的顶端,所述轮座固定在所述支撑板的中间位置,所述限位轮转动安装在所述轮座上,所述夹头固定在所述轮座上。

5、作为优选,所述夹头与所述轮座的连接处通过铰链转动连接,所述铰链能够进行0°~90°的角度调节。

6、作为优选,所述支撑板的两端分别固定有一个清扫机构,每个所述清扫机构均包括清扫辊刷、辊刷罩、清扫电机和电机座,所述清扫辊刷转动安装在所述辊刷罩内,所述辊刷罩的开口向上设置,所述清扫电机的输出轴与所述清扫辊刷同轴固定连接,所述清扫电机固定在所述电机座上,所述电机座固定在所述支撑板上,两个所述清扫辊刷分别布设在所述焊枪的两侧,两个所述电机座朝向外侧倾斜设置。

7、作为优选,所述电机座包括固定板和活动板,所述固定板的一端与所述支撑板固定连接,所述固定板的另一端与所述活动板通过转轴转动连接,所述转轴上套设有扭簧,所述扭簧的两端分别与所述固定板和所述活动板固定连接,所述清扫电机固定在所述活动板上。

8、作为优选,所述辊刷罩的边缘固定有两块橡胶板,所述橡胶板对称布设在所述清扫辊刷轴线的两侧。

9、作为优选,所述运输小车的边缘固定有围挡板,所述围挡板下边缘朝向小车的外侧倾斜设置。

10、本专利技术的有益效果是,设置有调节机构和夹持机构,通过调节机构将夹持机构夹持的焊枪移动至钢衬板的待焊接部位,并通过调节机构的齿轮齿条移动模组带动焊枪做匀速直线移动,进行平稳焊接,焊枪移动过程中,夹持机构的限位轮始终与钢衬板抵接,进而对焊枪的位置进行限位,焊枪嘴部与钢衬板之间保持固定间隙进行移动,使焊枪能够自动适应隧道顶部的高度变化,提高了焊缝的焊接质量。

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【技术保护点】

1.一种隧道施工用焊接设备,包括焊枪(1),所述焊枪(1)用于焊接钢衬板,其特征在于:还包括移动机构(2)、调节机构(3)和夹持机构(5),所述移动机构(2)包括用于在隧道内移动的运输小车(6),所述调节机构(3)包括丝杆滑台模组(7)、升降电缸(8)和齿轮齿条移动模组(9),所述丝杆滑台模组(7)的中部转动安装在所述运输小车(6)上,所述升降电缸(8)固定在所述丝杆滑台模组(7)的滑台上,所述齿轮齿条移动模组(9)固定在所述升降电缸(8)的杆头顶部,所述齿轮齿条移动模组(9)用于带动所述夹持机构(5)做匀速直线运动,所述夹持机构(5)用于夹紧所述焊枪(1);

2.如权利要求1所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述齿轮齿条移动模组(9)包括底板(13)、两个导向滑轨(14)、齿条(15)、齿轮(16)、伺服电机(17)和托板(18),所述底板(13)固定在所述升降电缸(8)的杆头顶部,所述托板(18)滑动安装在两个导向滑轨(14)上,所述齿条(15)平行于所述导向滑轨(14)且固定在所述底板(13)上,所述齿轮(16)转动安装在所述托板(18)的底部并且与所述齿条(15)啮合,所述伺服电机(17)固定在所述托板(18)的上方,所述伺服电机(17)的输出轴穿过所述托板(18)后与所述齿轮(16)同轴固定连接,所述夹持机构(5)固定在所述托板(18)上。

3.如权利要求2所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述限位座(10)包括导向杆(19)、支撑杆(20)、弹簧(21)、轮座(22)和支撑板(23),所述导向杆(19)和支撑杆(20)相互平行并且垂直滑动安装在所述托板(18)上,所述弹簧(21)套设在所述导向杆(19)上并且两端分别与所述导向杆(19)和所述托板(18)抵接,所述支撑板(23)固定在所述支撑杆(20)的顶端,所述轮座(22)固定在所述支撑板(23)的中间位置,所述限位轮(11)转动安装在所述轮座(22)上,所述夹头(12)固定在所述轮座(22)上。

4.如权利要求3所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述夹头(12)与所述轮座(22)的连接处通过铰链(24)转动连接,所述铰链(24)能够进行0°~90°的角度调节。

5.如权利要求3所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述支撑板(23)的两端分别固定有一个清扫机构,每个所述清扫机构均包括清扫辊刷(25)、辊刷罩(26)、清扫电机(27)和电机座(28),所述清扫辊刷(25)转动安装在所述辊刷罩(26)内,所述辊刷罩(26)的开口向上设置,所述清扫电机(27)的输出轴与所述清扫辊刷(25)同轴固定连接,所述清扫电机(27)固定在所述电机座(28)上,所述电机座(28)固定在所述支撑板(23)上,两个所述清扫辊刷(25)分别布设在所述焊枪(1)的两侧,两个所述电机座(28)朝向外侧倾斜设置。

6.如权利要求5所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述电机座(28)包括固定板(29)和活动板(30),所述固定板(29)的一端与所述支撑板(23)固定连接,所述固定板(29)的另一端与所述活动板(30)通过转轴转动连接,所述转轴上套设有扭簧(31),所述扭簧(31)的两端分别与所述固定板(29)和所述活动板(30)固定连接,所述清扫电机(27)固定在所述活动板(30)上。

7.如权利要求5所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述辊刷罩(26)的边缘固定有两块橡胶板(32),所述橡胶板(32)对称布设在所述清扫辊刷(25)轴线的两侧。

8.如权利要求1所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述运输小车(6)的边缘固定有围挡板(4),所述围挡板(4)下边缘朝向小车的外侧倾斜设置。

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【技术特征摘要】

1.一种隧道施工用焊接设备,包括焊枪(1),所述焊枪(1)用于焊接钢衬板,其特征在于:还包括移动机构(2)、调节机构(3)和夹持机构(5),所述移动机构(2)包括用于在隧道内移动的运输小车(6),所述调节机构(3)包括丝杆滑台模组(7)、升降电缸(8)和齿轮齿条移动模组(9),所述丝杆滑台模组(7)的中部转动安装在所述运输小车(6)上,所述升降电缸(8)固定在所述丝杆滑台模组(7)的滑台上,所述齿轮齿条移动模组(9)固定在所述升降电缸(8)的杆头顶部,所述齿轮齿条移动模组(9)用于带动所述夹持机构(5)做匀速直线运动,所述夹持机构(5)用于夹紧所述焊枪(1);

2.如权利要求1所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述齿轮齿条移动模组(9)包括底板(13)、两个导向滑轨(14)、齿条(15)、齿轮(16)、伺服电机(17)和托板(18),所述底板(13)固定在所述升降电缸(8)的杆头顶部,所述托板(18)滑动安装在两个导向滑轨(14)上,所述齿条(15)平行于所述导向滑轨(14)且固定在所述底板(13)上,所述齿轮(16)转动安装在所述托板(18)的底部并且与所述齿条(15)啮合,所述伺服电机(17)固定在所述托板(18)的上方,所述伺服电机(17)的输出轴穿过所述托板(18)后与所述齿轮(16)同轴固定连接,所述夹持机构(5)固定在所述托板(18)上。

3.如权利要求2所述的一种隧道施工用焊接设备,其特征在于:所述限位座(10)包括导向杆(19)、支撑杆(20)、弹簧(21)、轮座(22)和支撑板(23),所述导向杆(19)和支撑杆(20)相互平行并且垂直滑动安装在所述托板(18)上,所述弹簧(21)套设在所述导向杆(19)上并且两端分别与所述导向杆(19)和所述托板(18)抵接,所述支撑板(23)固定在所述支撑杆(20)的顶端,所述轮座(22)固...

【专利技术属性】
技术研发人员:李强白子斌谭志希刘洪亮吕广军杨守义徐佳宁
申请(专利权)人:中铁二十二局集团第四工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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