一种大型钢管制造设备制造技术

本实用新型专利技术的目的是提供一种大型钢管或类似结构的新型制造设备，由前支架、主轴、后支架、减速驱动器、回转支撑架、辅助支架、焊接操作架和机电控制系统组成，采用了合理的受力结构布置方式，在受力条件最大的钢管组装阶段，整个设备始终处于稳定的四角支撑结构内，由多个减速驱动器同步驱动，有利于保证平稳运行和提高机械效能，适用于任意固定点的钢管制造。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械制造领域，涉及了一种大型钢管制造的设备，其作用是大型 钢管的多节组焊。
技术介绍
为了解决在特定环境条件下大型钢管制造安装的工艺问题，中国专利 200510020396. 7提出了大型钢管自动化制造工艺，同时在中国专利C拟917917及 CN1803567A提出了相应的机构使水平状态的钢管制造和安装机械化得以实现。其优点是 提高了大型钢管制造的机械化程度和焊接自动化水平，同时可以减少钢管吊装和运输的难 度，降低生产成本，尤其适用于在隧洞内水平状态的大型钢管工程应用，可以获得稳定的焊 接质量和高效率生产。然而，现有的设计存在一定的局限，比如，组焊多节钢管后不能自由 地退出，钢管长度增加之后，现有机械装置的结构设计前后平衡存在一定的问题，进料阶段 前端处于悬臂状态，设备重心前移导致主梁和支腿受力十分不均衡，结果是设备的制造成 本较高或机械效能较低，而导致设备的使用范围受到一些限制。由此可见，需要在结构设计方面进一步改善，为大直径或长节管的制造提供更有 利的条件。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种大型钢管或类似结构的新型制造设备，用于组焊大 直径或长度较长的钢管，性能相对提高，而制造成本降低，使用范围增大。本技术的目的是这样实现的一种大型钢管制造设备，由前支架、主轴、后支 架、减速驱动器、回转支撑架、辅助支架、焊接操作架和机电控制系统组成，其特征在于，前 支架与后支架通过主轴连接，前支架和后支架的横梁上分别安装减速驱动器，两支架之间 安装回转支撑架，回转支撑架的前后两端安装大齿轮，钢管或瓦片安装在回转支撑架的顶 梁上，减速驱动器驱动回转支撑架上的大齿轮带动钢管或瓦片回转，主轴与回转支撑架之 间采用轴承连接。所述的前支架为固定结构，前支架的横梁与两侧立柱的空间尺寸大于钢管的分瓣 瓦片外形尺寸，前支架通过横梁或立柱连接在设备的安装基础上。所述的主轴与前支架、后支架固定连接在一起，主轴通过轴承连接回转支撑架。所述的后支架的结构包括支腿和横梁，所述的支腿为液压伸缩、丝杆螺母伸缩或 铰链机构。所述的横梁上安装减速驱动器带动与整体连接在回转支撑架上的大齿轮回转， 后支架的横梁与支腿的最小外形尺寸小于钢管的内径。所述的回转支撑架由多组径向伸缩式千斤顶、环向连接件、轴向底梁和顶梁组成， 顶梁上安装瓦片或钢管的夹紧器具，所述的径向伸缩式千斤顶每一组为4-12个均勻分布。 所述的顶梁为分段组合结构，在瓦片组装阶段通过销轴组合在一起，而在钢管内侧环缝焊 接阶段，环缝部位的顶梁取出销轴之后局部断开，实现内环缝连续焊接。3所述的减速驱动器对称分布在前支架和后支架的横梁上，减速器的数量为偶数。所述的机电控制系统包含减速电机控制、焊接电源及送丝机控制、钢管尺寸检测 控制子系统，完成对多个减速器进行同步运行，通过操作完成瓦片或钢管组装时的启闭、转 动，在钢管焊接时操作焊枪纵向行走实施纵向焊缝自动焊接，或使钢管转动、焊枪定点焊接 完成环缝焊接，在钢管组焊完成后，旋转钢管进行管口平面度、半径和周长的自动测量记 录。所述的回转支撑架具有调节半径的机构，在机电控制系统的支持下实现单点或多 点调节，回转支撑架整体收缩后与钢管分离。所述的辅助支架，经主轴延长段连接后支架，或通过桁架梁与后支架连接。与现有的技术相比，本技术采用了合理的受力结构布置方式，在受力条件最 大的钢管组装阶段，整个设备始终处于稳定的四角支撑结构内，由多个减速驱动器同步驱 动，有利于保证平稳运行和提高机械效能，适用于任意固定点的钢管制造。附图说明图1是一种典型的大型钢管制造设备的结构图。图2是一种图1中的A-A图。图3是一种具有铰链机构的支腿结构示意图。图4是一种具有重力平衡设备的大型钢管制造设备的结构图。具体实施方式实施例1 图1、图2和图3所示的一种大型钢管制造设备，由前支架101、主轴102、 后支架103、减速驱动器104、回转支撑架105、焊接操作架106、机电控制系统108组成，横 梁107与主轴102连接，两端的横梁107上分别安装减速驱动器104，两横梁107与主轴之 间安装回转支撑架105，回转支撑架105上的前后两端安装大齿轮115，钢管或瓦片109安 装在回转支撑架的顶梁110上，减速驱动器104驱动回转支撑架105上的大齿轮115带动 钢管或瓦片109回转。主轴102与回转支撑架105之间具有轴承112，焊接操作架106和机 电控制系统108安装在前支架101上。在后支架103以外具有一个帮助钢管卸料的辅助支 架111，辅助支架111经主轴102延长段连接后支架103，或通过桁架梁与后支架103连接， 辅助支架111下端设置4个千斤顶，使钢管便于上下移动。前支架101为固定结构，前支架 的横梁107与两侧立柱的空间尺寸和钢管的分瓣瓦片尺寸相适应，瓦片采取轨道等方式运 输通过前支架到达回转支撑架下端，前支架通过横梁或立柱连接在设备安装的基础上。后 支架103和辅助支架111的结构相同，其支腿为液压伸缩、丝杆螺母伸缩或铰链机构114。 后支架103和辅助支架111的支腿收缩后的最小外形尺寸小于钢管的内径。钢管109可以 通过后支架103和辅助支架111移出。回转支撑架105由多组径向伸缩式千斤顶、环向连 接件、轴向底梁和顶梁110组成，顶梁110上安装瓦片或钢管的夹紧器具，径向伸缩式千斤 顶每一组为4-12个均勻分布。顶梁110为分段组合结构，在瓦片组装阶段通过销轴组合在 一起，而在钢管内侧环缝焊接阶段，环缝部位的顶梁取出销轴之后局部断开，实现内环缝连 续焊接。4个或其它偶数个的电机减速驱动器104对称安装在前支架101和后支架103的 横梁上。机电控制系统108包含减速电机控制、焊接电源及送丝机控制、钢管尺寸检测控制子系统，通过对多个减速器进行同步运行控制，操作瓦片或钢管组装时的启闭、转动，在钢 管焊接时操作焊枪纵向行走实施纵向焊缝自动焊接，或使钢管转动、焊枪定点焊接完成环 缝焊接，在钢管组焊完成后，旋转钢管进行管口平面度、半径和周长的自动测量记录。本设计适用于制造直径大或长度很长的钢管，因整个结构在钢管组装和焊接以及 卸料的过程中受力状态良好，设备可以发挥最大效能。实施例2 图4所示的一种较为简易的大型钢管制造设备，所示的一种大型钢管制 造设备，由前支架101、主轴102、后支架103、减速驱动器104、回转支撑架105、焊接操作架 106、机电控制系统108和配重平衡机构113组成，横梁107与主轴102连接，两端的横梁 107上分别安装减速驱动器104，两横梁107与主轴之间安装回转支撑架105，回转支撑架 105的前后两端安装大齿轮115，钢管或瓦片109安装在回转支撑架的顶梁110上，减速驱 动器104驱动回转支撑架105上的大齿轮115带动钢管或瓦片109回转。主轴102与回转 支撑架105之间安装轴承112，焊接操作架106和机电控制系统108安装在前支架101上。 前支架101为固定结构，前支架的横梁107与两侧立柱的空间尺寸和钢管的分瓣瓦片尺寸 相适应，瓦片采取轨道等方式运输通过前支架到达回转支撑架下端，前支架通过横梁或立 柱连接在设备安装的基础上。前支架101前端安装配重平衡机构113，后支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管制造设备，由前支架、主轴、后支架、减速驱动器、回转支撑架、辅助支架、焊接操作架和机电控制系统组成，其特征在于，前支架与后支架通过主轴固定连接，前支架和后支架的横梁上分别安装减速驱动器，两支架之间安装回转支撑架，回转支撑架的前后两端安装大齿轮，钢管或瓦片安装在回转支撑架的顶梁上，减速驱动器驱动回转支撑架上的大齿轮带动钢管或瓦片回转，主轴与回转支撑架之间安装轴承。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭智祥，
申请(专利权)人：彭智祥，
类型：实用新型
国别省市：90