大弯头纵向凹形缝自动焊接设备制造技术

大弯头纵向凹形缝自动焊接设备，包括动力装置、大弯头定位装置、焊机头定位装置和刹车装置，其中大弯头定位装置包括若干块固定在平板上的具有自动定心和焊缝对中功能的卡板，焊机头定位装置包括同步装置和机头支架，同步装置使固定在机头支架上的焊机头与动力装置的主轴同步转动；其刹车装置在停、断电时能立即刹住整个焊接装置，并在接通电源后从断电位置继续焊接保证安全生产。本发明专利技术巧妙的将工件大弯头的纵向凹形焊缝焊点形成一个轨迹圆，突破了大弯头纵向凹形焊缝无法自动焊接的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动焊接设备，特别是一种对大口径弯头的纵向凹形缝进行自动焊接的设备。
技术介绍
目前，我国的大弯头焊缝焊接采用手工焊接。所说的大弯头是应用于输油、输气、输送煤浆等高压管道中的大口径高压钢管连接件，管径在630mm以上，这些管道通常要承受100MPa以上的高压。如图1所示，大弯头由模压成型、上下对称的两个半弯头焊接加工而成，有四条焊缝，分别为纵向拱形焊缝AA’弧、CC’弧和纵向凹形焊缝BB’弧、DD’弧，这四段纵向弧形焊缝是四个同心圆的四段等角度弧线，其圆心为O，通常以角AOA’的角度来命名弯头，如角AOA’为30度，则称该弯头为30度弯头。常见的弯头有30度、45度、60度、90度、120度、150度和180度弯头。由于大弯头体积大，重量大，焊接质量要求高，现有的手工焊接技术很难达到连续均匀高质量的焊缝要求，而且手工焊接劳动强度大，效率低，尤其是管件内部的焊接劳动环境恶劣，损坏工人的身体健康，因此，采用自动焊接技术加工高压管道中的大弯头成为焊接
迫切需要解决的技术问题。在自动焊接
，现有的技术包括平缝自动焊、环缝自动焊等，如中国专利CN2595510“压路机振动轮辐板环焊缝自动焊接装置”，介绍了一种环焊缝的自动焊接技术；中国专利CN2552628“管道预制自动焊接机”，采用管子转动的环焊缝自动焊接技术。此处的环缝，如图2所示，在与钢管轴线垂直的横截面对接形成；本专利技术所说的凹形焊缝BB’弧、DD’弧，是由模压成型的两个半弯头片件纵向对接形成的，参见图1。两者是不同的焊缝，大弯头的纵向凹形焊缝无法像环缝焊接一样绕工件自身轴线的旋转形成环状的运动轨迹，给自动焊接带来极大的困难。目前尚未发现对大弯头的纵向凹形缝进行自动焊接的设备。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种大弯头纵向凹形缝自动焊接设备。大弯头纵向凹形缝自动焊接设备，包括动力装置、大弯头定位装置、焊机头定位装置和刹车装置，其中大弯头定位装置包括若干块固定在平板上的具有自动定心和焊缝对中功能的卡板。所说的卡板包括底部、左翼、右翼，整体呈V字形，左翼与右翼对称，卡板两翼内侧任意对称点之间规定的圆与卡装于此两点的大弯头的横截面重合。所说的卡板左翼与右翼从靠近底部处往上依次包括小圆弧、两圆的切面、大圆弧和挡部，所说的小圆弧下部有一个凹槽。所述的卡板是通过如下方法制作而成的(1)如图4所示，取奇数块足够大的钢板，等距离竖直平行摆放，在正中间板上取点O’，使OO’＝3D1，其中，点O为自动焊接设备主轴的圆心，D1为设定的最小加工件大弯头的直径长度，以O’为圆心2D1为半径作圆，与各钢板依次交于点O00、O01、O02……，在各钢板的过O00、O01、O02……各作一条水平线O00O00’、O01O01’、O02O02’……，将各钢板沿水平线O00O00’、O01O01’、O02O02’……对齐水平叠置，如图5所示；(2)如图6所示，在上述叠置的钢板水平线O00O00’、O01O01’、O02O02’……上取中点O0，过O0作O06O06’的垂线Y O0，垂线Y O0与底边交于Y’点，在Y O0上取点O1、O2，使O0O1＝r1；O2O0＝3r2-a，其中，r1为设定的最小加工件大弯头的半径长度，r2为设定的最大加工件大弯头的半径长度，a为主轴轴心到平板上表面的距离；(3)分别以O1为圆心、r1为半径，O2为圆心、r2为半径，做出两个圆，在两圆的左侧做它们的外公切线HI，在两圆的右侧做其外公切线H’I’，分别与圆O1交于H、H’点，与O2交于I、I’点；(4)过O2做Y O0的垂线JJ’，与圆O2交于J、J’，分别过J、J’点做JJ’的垂线JK、J’K’，使JK＝J’K’，取JK、J’K’适当的高度；(5)连接K、K’并延长，在K、K’点外侧分别取点L、L’，使LK＝K’L’，取LK、K’L’适当的长度；(6)在底边Y’的两侧，取点M、点M’，使Y’M＝Y’M’，取Y’M、Y’M’适当的长度；(7)沿上述线段和圆弧线顺次切下，切出由M、L、K、J、I、H、H’、I’、J’、K’、L’、M’、M点组成的左右对成的多边形卡板，其中HH’为小圆O1的圆弧、JI和I’J’为大圆O2的圆弧。也可以在步骤(7)后继续进行如下步骤(8)在圆弧HH’上，在O1点的正下方开一个小槽NPP’N’；(9)沿上述步骤划出的线段顺次切下，切出由M、L、K、J、I、H、N、P、P’、N’、H’、I’、J’、K’、L’、M’、M点组成的左右对称的多边形卡板。将卡板固定到与主轴固定连接的平板上，大弯头定位装置优选的卡板的数量为3到7块的奇数块。大弯头内纵向凹形焊缝的机头定位装置采用机头支架，机头支架包括首节、调节板、中间节、末节和底座，各节顺次连接成圆弧形，圆弧的圆心与被加工件大弯头的圆心重合，即该机头支架的半径为1.5D，D为工件大弯头的横截面最大直径。优选的，机头支架包括首节、调节板、中间节、次中间节、末节，各节顺次连接成圆弧形。机头支架的首节包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、安装孔和安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，安装孔用于固定机头，安装轴通过轴孔与调节板固定连接。机头支架的调节板包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板，前、后连接板上各有两个开孔，通过两孔连接首节和中间节，通过调节调节板与中间节和首节的在开孔中的安装位置，来微调整个支架的长度和高度，使机头准确定位在焊缝的垂直正上方，改善焊接质量。机头支架的中间节用于连接次中间节和调节板，其包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、前安装轴、后安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前安装轴与调节板连接，后安装轴与次中间节连接。机头支架的次中间节用于连接中间节和末节，其包括上盖板、下盖板、前连接板、后连接板、前安装轴和后安装轴，上、下盖板分别与前、后连接板固定连接，前安装轴与中间节连接，后安装轴与末节连接。机头支架的末节用于连接次中间节和底座，其包括前连接板、后连接板和固定块，前、后连接板上有安装孔；两块连接板分别位于固定块两侧并与固定块固定连接，固定块上有安装孔，两连接板下底面各有一个与底座斜面配合的斜面。机头支架的底座用于固定整个机头支架，其包括两个安装板，其上面为与末节斜面配合的斜面，安装板沿斜面方向上设有若干安装孔，安装孔与固定块上的安装孔通过螺栓连接，当固定块通过安装孔与底座安装孔依次连接时，可以向上或向下移动调整整个机头支架，调整焊机头的高度。大弯头外纵向凹形焊缝的机头定位装置可以采用已有技术，也可以采用内纵向凹形焊缝的机头定位装置，即采用机头支架定位。刹车装置包括两根钢丝绳、两个带有刹车片的刹车滚筒，刹车装置的滚筒部分包括弹簧、静电磁铁、动电磁铁和滚筒轴，一根钢丝绳缠绕在两个刹车滚筒和大弯头定位装置的平板之间，用于刹车；另一根钢丝绳缠绕在两个刹车滚筒之间，用于两者的互动。两个刹车滚筒外圆轴向车制R形螺纹，用于缠绕钢丝绳。本专利技术提供的大弯头纵向凹形缝自动焊接设备，突破了大弯头纵向凹形焊缝无法自动焊接的难题。其大弯头的固定和焊缝自动对中定位装置采用专用的卡板装置，可将被加工件大弯头自动定心和自动对中焊缝，将工件大弯头的纵向凹形焊缝焊点形成一个轨迹圆；焊机头本文档来自技高网...

【技术保护点】
大弯头纵向凹形缝自动焊接设备，其特征在于，包括动力装置、大弯头定位装置、焊机头定位装置和刹车装置，其中大弯头定位装置包括若干块固定在平板上的具有自动定心和焊缝对中功能的卡板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文秀，
申请(专利权)人：李文秀，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]