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CN112059361A - 一种旋转式焊管机 - Google Patents

一种旋转式焊管机 Download PDF

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CN112059361A CN202010973720.1A CN202010973720A CN112059361A CN 112059361 A CN112059361 A CN 112059361A CN 202010973720 A CN202010973720 A CN 202010973720A CN 112059361 A CN112059361 A CN 112059361A
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章奕英
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Dongyang Jusu Technology Co Ltd
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Dongyang Jusu Technology Co Ltd
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Abstract

本发明属于焊机技术领域，具体的说是一种旋转式焊管机，包括两个半圆的卡环，两个卡环一侧相邻的端部相互铰接，另一侧的端部分别设有一号夹板和二号夹板，一号夹板与二号夹板上均开设有U形槽；一号夹板的U形槽中通过转销铰接有螺柱，螺柱远离转销的一端螺纹连接有螺母，螺母与转销之间的螺柱上套设有垫片；卡环外周开设环形的滑槽，滑槽中滑动连接有T形块，T形块一侧设有焊台，焊台上安装有焊枪；本发明通过两个半圆形的卡环打开后卡入圆管外周，使得螺柱卡入一号夹板内的U型槽中，之后配合螺母和垫片快速对两个卡环进行锁紧增加焊机对圆管的焊接效率和焊接精度。

Description

一种旋转式焊管机
技术领域
本发明属于焊机技术领域，具体的说是一种旋转式焊管机。
背景技术
悬挂式自动管板氩弧焊机是用于大型换热器的换热管与管板的接头焊接的专用焊机。焊接时，焊机的焊枪需要绕被焊换热管旋转，以完成360°环形焊缝的焊接。而且，焊接时，较高的焊接温度会使被焊管件发生细微的形变，影响焊接质量。
现有技术中也出现了一些关于焊机的技术方案，如申请号为2011203921039的一项中国专利公开了一种悬挂式自动管板氩弧焊机快速定位装置，包括焊机、管板和被焊管件，焊机包括焊机主轴、焊机机箱和焊枪，定位装置还包括定位轴头、涨管器和动力管，定位轴头设置在被焊管件的管口内，涨管器与定位轴头固定连接并安放于被焊管件内，动力管套在焊机主轴中并穿过焊机机箱和定位轴头与涨管器相连通，焊机机箱上设置有与动力管相连通的高压流体入口。但现有技术中对直径较大的圆管进行焊接时，采用悬挂状的焊机带动焊枪不断沿圆管的坡口处旋转，进而对两个圆管的连接处坡口位置进行焊接，但现有技术需要复杂的固定装置将焊台固定到管道上，焊接效率较低，焊接精度不足。
为此，本发明提供一种旋转式焊管机。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中对直径较大的圆管进行焊接时，采用悬挂状的焊机带动焊枪不断沿圆管的坡口处旋转，进而对两个圆管的连接处坡口位置进行焊接，但现有技术需要复杂的固定装置将焊台固定到管道上，焊接效率较低，焊接精度不足的问题，本发明提出的一种旋转式焊管机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种旋转式焊管机，包括两个半圆的卡环，两个卡环一侧相邻的端部相互铰接，另一侧的端部分别设有一号夹板和二号夹板，一号夹板与二号夹板上均开设有U形槽；所述一号夹板的U形槽中通过转销铰接有螺柱，螺柱远离转销的一端螺纹连接有螺母，螺母与转销之间的螺柱上套设有垫片；所述卡环外周开设环形的滑槽，滑槽中滑动连接有T形块，T形块一侧固连有一号电机，一号电机的输出轴固连有一号齿轮；所述卡环外周与一号齿轮对应位置固连有外齿圈，一号齿轮与外齿圈相互啮合；所述T形块另一侧设有焊台，焊台上安装有焊枪；工作时，现有技术中对直径较大的圆管进行焊接时，采用悬挂状的焊机带动焊枪不断沿圆管的坡口处旋转，进而对两个圆管的连接处坡口位置进行焊接，但现有技术需要复杂的固定装置将焊台固定到管道上，焊接效率较低，焊接精度不足，此时本发明通过两个半圆形的卡环打开后卡入圆管外周，之后通过旋转卡环组成完整的环形抱箍，通过转动螺柱，使得螺柱卡入一号夹板内的U型槽中，之后配合螺母和垫片快速对两个卡环进行锁紧，增加焊机的固定效率，进而增加焊机对圆管的焊接效率和焊接精度；卡环固定好之后，通过一号电机带动一号齿轮，进而使得一号一号齿轮与外齿圈内啮合后驱动T形块在滑槽中滑动，带动焊枪沿圆管的坡口旋转一周完成圆管的焊接作业，降低工人手工焊接的劳动强度，提高圆管的焊接效率。
优选的，所述一号夹板顶部开设有弧形槽，垫片底部与弧形槽对应位置固连有弧形块，弧形块与弧形槽相互配合；通过弧形块卡入弧形槽中，之后配合螺母对垫片和卡环的锁紧，使得弧形块压紧弧形槽，进而减少螺柱的振动松脱，增加卡环与圆管之间固定的牢固性，进一步减少卡环松动对圆管焊接精度的不利影响。
优选的，所述焊台与T形块之间固连有伸缩杆；所述焊台一侧通过支座转动连接有导向杆，导向杆远离支座的一端延伸至待焊件的坡口内；当两个圆管之间的焊缝强度要求较高，焊缝设置为倾斜布置，以增加焊缝的长度，进而增加两个圆管之间的连接强度，此时通过焊台与T形块之间设置的伸缩杆，配合导向杆，使得焊枪在沿圆管外周旋转时，导向杆沿坡口方向滑动，进而带动焊枪水平方向移动后与倾斜的坡口对齐，进而对圆管的接口处进行快速焊接，进一步提高了焊管机的焊接效率。
优选的，所述焊台顶部设有气缸，气缸与焊台上固连的一号铰支座铰接；所述气缸的活塞杆与焊枪顶部铰接，焊枪中部通过二号铰支座与焊台侧面铰接；通过控制气缸中的充气量，进而控制活塞杆的伸长长度，通过活塞杆调节焊枪的焊接角度，使得焊枪处于合适的焊接角度，增加焊枪对不同焊接环境的适应性，减少焊枪运动过程中遇到的阻碍，进一步提高焊管机的焊接效率。
优选的，所述卡环上圆周均布一组滑孔，滑孔内滑动连接有顶杆，顶杆靠近卡环内周的一端铰接有弧形的卡板；所述顶杆远离卡板的一端固连有齿条；所述卡环外周圆周均布一组支撑座，支撑座上贯穿有环形的柔性轴，柔性轴与支撑座转动连接；所述卡环外周与柔性轴对应位置通过支板固连有二号电机，二号电机输出轴固连有二号齿轮；所述柔性轴上与二号齿轮对应位置固连有三号齿轮，三号齿轮与二号齿轮相互啮合；所述柔性轴上与齿条对应位置固连有四号齿轮，四号齿轮与齿条相互啮合；通过二号电机带动二号齿轮，进而驱动三号齿轮和柔性轴旋转，通过柔性轴带动四号齿轮旋转后带动齿条和顶杆同步向卡环内周靠近圆管方向移动，之后顶杆带动卡板挤紧圆管，进而对卡环进行快速固定，提高了焊管机的固定效率，同时同步滑动的顶杆可以快速定心，增加卡环与圆管同心度，进而减小焊枪末端与坡口的距离浮动误差，增加焊管机对圆管的焊接质量。
优选的，所述卡板远离顶杆的一侧对称开设有一组凹槽，凹槽中铰接有倒刺，卡板两侧的倒刺远离凹槽的一端对称布置，倒刺向靠近卡板中部的方向倾斜；通过凹槽配合倒刺，使得卡板压紧待焊接的圆管时，倒刺末端嵌入圆管外周，减少卡板与圆管之间的松动滑移，进而进一步增加焊管机对圆管的焊接精度。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种旋转式焊管机，通过两个半圆形的卡环打开后卡入圆管外周，之后通过旋转卡环组成完整的环形抱箍，增加焊机的固定效率，进而增加焊机对圆管的焊接效率和焊接精度。
2.本发明所述的一种旋转式焊管机，通过焊台与T形块之间设置的伸缩杆，配合导向杆，使得焊枪在沿圆管外周旋转时，导向杆沿坡口方向滑动，进而带动焊枪水平方向移动后与倾斜的坡口对齐，进而对圆管的接口处进行快速焊接，进一步提高了焊管机的焊接效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的主视图；
图3是图1中A处局部放大图；
图4是图2中B处局部放大图；
图5是本发明中卡环的剖视图；
图6是图5中C向视图；
图7是本发明中卡板与倒刺的结构示意图；
图中：卡环1、一号夹板11、二号夹板12、U形槽13、螺柱14、螺母15、垫片16、滑槽17、T形块18、一号电机19、一号齿轮20、外齿圈21、焊台22、焊枪23、弧形槽24、弧形块25、伸缩杆26、导向杆27、气缸28、一号铰支座29、活塞杆210、二号铰支座211、滑孔3、顶杆31、卡板32、齿条33、支撑座34、柔性轴35、支板36、二号电机37、二号齿轮38、三号齿轮39、四号齿轮310、凹槽4、倒刺41。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图7所示，本发明所述的一种旋转式焊管机，包括两个半圆的卡环1，两个卡环1一侧相邻的端部相互铰接，另一侧的端部分别设有一号夹板11和二号夹板12，一号夹板11与二号夹板12上均开设有U形槽13；所述一号夹板11的U形槽13中通过转销铰接有螺柱14，螺柱14远离转销的一端螺纹连接有螺母15，螺母15与转销之间的螺柱14上套设有垫片16；所述卡环1外周开设环形的滑槽17，滑槽17中滑动连接有T形块18，T形块18一侧固连有一号电机19，一号电机19的输出轴固连有一号齿轮20；所述卡环1外周与一号齿轮20对应位置固连有外齿圈21，一号齿轮20与外齿圈21相互啮合；所述T形块18另一侧设有焊台22，焊台22上安装有焊枪23；工作时，现有技术中对直径较大的圆管进行焊接时，采用悬挂状的焊机带动焊枪23不断沿圆管的坡口处旋转，进而对两个圆管的连接处坡口位置进行焊接，但现有技术需要复杂的固定装置将焊台22固定到管道上，焊接效率较低，焊接精度不足，此时本发明通过两个半圆形的卡环1打开后卡入圆管外周，之后通过旋转卡环1组成完整的环形抱箍，通过转动螺柱14，使得螺柱14卡入一号夹板11内的U型槽中，之后配合螺母15和垫片16快速对两个卡环1进行锁紧，增加焊机的固定效率，进而增加焊机对圆管的焊接效率和焊接精度；卡环1固定好之后，通过一号电机19带动一号齿轮20，进而使得一号齿轮20与外齿圈21内啮合后驱动T形块18在滑槽17中滑动，带动焊枪23沿圆管的坡口旋转一周完成圆管的焊接作业，降低工人手工焊接的劳动强度，提高圆管的焊接效率。
作为本发明的一种实施方式，所述一号夹板11顶部开设有弧形槽24，垫片16底部与弧形槽24对应位置固连有弧形块25，弧形块25与弧形槽24相互配合；通过弧形块25卡入弧形槽24中，之后配合螺母15对垫片16和卡环1的锁紧，使得弧形块25压紧弧形槽24，进而减少螺柱14的振动松脱，增加卡环1与圆管之间固定的牢固性，进一步减少卡环1松动对圆管焊接精度的不利影响。
作为本发明的一种实施方式，所述焊台22与T形块18之间固连有伸缩杆26；所述焊台22一侧通过支座转动连接有导向杆27，导向杆27远离支座的一端延伸至待焊件的坡口内；当两个圆管之间的焊缝强度要求较高，焊缝设置为倾斜布置，以增加焊缝的长度，进而增加两个圆管之间的连接强度，此时通过焊台22与T形块18之间设置的伸缩杆26，配合导向杆27，使得焊枪23在沿圆管外周旋转时，导向杆27沿坡口方向滑动，进而带动焊枪23水平方向移动后与倾斜的坡口对齐，进而对圆管的接口处进行快速焊接，进一步提高了焊管机的焊接效率。
作为本发明的一种实施方式，所述焊台22顶部设有气缸28，气缸28与焊台22上固连的一号铰支座29铰接；所述气缸28的活塞杆210与焊枪23顶部铰接，焊枪23中部通过二号铰支座211与焊台22侧面铰接；通过控制气缸28中的充气量，进而控制活塞杆210的伸长长度，通过活塞杆210调节焊枪23的焊接角度，使得焊枪23处于合适的焊接角度，增加焊枪23对不同焊接环境的适应性，减少焊枪23运动过程中遇到的阻碍，进一步提高焊管机的焊接效率。
作为本发明的一种实施方式，所述卡环1上圆周均布一组滑孔3，滑孔3内滑动连接有顶杆31，顶杆31靠近卡环1内周的一端铰接有弧形的卡板32；所述顶杆31远离卡板32的一端固连有齿条33；所述卡环1外周圆周均布一组支撑座34，支撑座34上贯穿有环形的柔性轴35，柔性轴35与支撑座34转动连接；所述卡环1外周与柔性轴35对应位置通过支板36固连有二号电机37，二号电机37输出轴固连有二号齿轮38；所述柔性轴35上与二号齿轮38对应位置固连有三号齿轮39，三号齿轮39与二号齿轮38相互啮合；所述柔性轴35上与齿条33对应位置固连有四号齿轮310，四号齿轮310与齿条33相互啮合；通过二号电机37带动二号齿轮38，进而驱动三号齿轮39和柔性轴35旋转，通过柔性轴35带动四号齿轮310旋转后带动齿条33和顶杆31同步向卡环1内周靠近圆管方向移动，之后顶杆31带动卡板32挤紧圆管，进而对卡环1进行快速固定，提高了焊管机的固定效率，同时同步滑动的顶杆31可以快速定心，增加卡环1与圆管同心度，进而减小焊枪23末端与坡口的距离浮动误差，增加焊管机对圆管的焊接质量。
作为本发明的一种实施方式，所述卡板32远离顶杆31的一侧对称开设有一组凹槽4，凹槽4中铰接有倒刺41，卡板32两侧的倒刺41远离凹槽4的一端对称布置，倒刺41向靠近卡板32中部的方向倾斜；通过凹槽4配合倒刺41，使得卡板32压紧待焊接的圆管时，倒刺41末端嵌入圆管外周，减少卡板32与圆管之间的松动滑移，进而进一步增加焊管机对圆管的焊接精度。
工作时，通过两个半圆形的卡环1打开后卡入圆管外周，之后通过旋转卡环1组成完整的环形抱箍，通过转动螺柱14，使得螺柱14卡入一号夹板11内的U型槽中，之后配合螺母15和垫片16快速对两个卡环1进行锁紧，增加焊机的固定效率，进而增加焊机对圆管的焊接效率和焊接精度；卡环1固定好之后，通过一号电机19带动一号齿轮20，进而使得一号齿轮20与外齿圈21内啮合后驱动T形块18在滑槽17中滑动，带动焊枪23沿圆管的坡口旋转一周完成圆管的焊接作业，降低工人手工焊接的劳动强度，提高圆管的焊接效率；通过弧形块25卡入弧形槽24中，之后配合螺母15对垫片16和卡环1的锁紧，使得弧形块25压紧弧形槽24，进而减少螺柱14的振动松脱，增加卡环1与圆管之间固定的牢固性，进一步减少卡环1松动对圆管焊接精度的不利影响；当两个圆管之间的焊缝强度要求较高，焊缝设置为倾斜布置，以增加焊缝的长度，进而增加两个圆管之间的连接强度，此时通过焊台22与T形块18之间设置的伸缩杆26，配合导向杆27，使得焊枪23在沿圆管外周旋转时，导向杆27沿坡口方向滑动，进而带动焊枪23水平方向移动后与倾斜的坡口对齐，进而对圆管的接口处进行快速焊接，进一步提高了焊管机的焊接效率；通过控制气缸28中的充气量，进而控制活塞杆210的伸长长度，通过活塞杆210调节焊枪23的焊接角度，使得焊枪23处于合适的焊接角度，增加焊枪23对不同焊接环境的适应性，减少焊枪23运动过程中遇到的阻碍，进一步提高焊管机的焊接效率；通过二号电机37带动二号齿轮38，进而驱动三号齿轮39和柔性轴35旋转，通过柔性轴35带动四号齿轮310旋转后带动齿条33和顶杆31同步向卡环1内周靠近圆管方向移动，之后顶杆31带动卡板32挤紧圆管，进而对卡环1进行快速固定，提高了焊管机的固定效率，同时同步滑动的顶杆31可以快速定心，增加卡环1与圆管同心度，进而减小焊枪23末端与坡口的距离浮动误差，增加焊管机对圆管的焊接质量；通过凹槽4配合倒刺41，使得卡板32压紧待焊接的圆管时，倒刺41末端嵌入圆管外周，减少卡板32与圆管之间的松动滑移，进而进一步增加焊管机对圆管的焊接精度。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种旋转式焊管机，其特征在于：包括两个半圆的卡环(1)，两个卡环(1)一侧相邻的端部相互铰接，另一侧的端部分别设有一号夹板(11)和二号夹板(12)，一号夹板(11)与二号夹板(12)上均开设有U形槽(13)；所述一号夹板(11)的U形槽(13)中通过转销铰接有螺柱(14)，螺柱(14)远离转销的一端螺纹连接有螺母(15)，螺母(15)与转销之间的螺柱(14)上套设有垫片(16)；所述卡环(1)外周开设环形的滑槽(17)，滑槽(17)中滑动连接有T形块(18)，T形块(18)一侧固连有一号电机(19)，一号电机(19)的输出轴固连有一号齿轮(20)；所述卡环(1)外周与一号齿轮(20)对应位置固连有外齿圈(21)，一号齿轮(20)与外齿圈(21)相互啮合；所述T形块(18)另一侧设有焊台(22)，焊台(22)上安装有焊枪(23)。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式焊管机，其特征在于：所述一号夹板(11)顶部开设有弧形槽(24)，垫片(16)底部与弧形槽(24)对应位置固连有弧形块(25)，弧形块(25)与弧形槽(24)相互配合。
3.根据权利要求2所述的一种旋转式焊管机，其特征在于：所述焊台(22)与T形块(18)之间固连有伸缩杆(26)；所述焊台(22)一侧通过支座转动连接有导向杆(27)，导向杆(27)远离支座的一端延伸至待焊件的坡口内。
4.根据权利要求3所述的一种旋转式焊管机，其特征在于：所述焊台(22)顶部设有气缸(28)，气缸(28)与焊台(22)上固连的一号铰支座(29)铰接；所述气缸(28)的活塞杆(210)与焊枪(23)顶部铰接，焊枪(23)中部通过二号铰支座(211)与焊台(22)侧面铰接。
5.根据权利要求4所述的一种旋转式焊管机，其特征在于：所述卡环(1)上圆周均布一组滑孔(3)，滑孔(3)内滑动连接有顶杆(31)，顶杆(31)靠近卡环(1)内周的一端铰接有弧形的卡板(32)；所述顶杆(31)远离卡板(32)的一端固连有齿条(33)；所述卡环(1)外周圆周均布一组支撑座(34)，支撑座(34)上贯穿有环形的柔性轴(35)，柔性轴(35)与支撑座(34)转动连接；所述卡环(1)外周与柔性轴(35)对应位置通过支板(36)固连有二号电机(37)，二号电机(37)输出轴固连有二号齿轮(38)；所述柔性轴(35)上与二号齿轮(38)对应位置固连有三号齿轮(39)，三号齿轮(39)与二号齿轮(38)相互啮合；所述柔性轴(35)上与齿条(33)对应位置固连有四号齿轮(310)，四号齿轮(310)与齿条(33)相互啮合。
6.根据权利要求5所述的一种旋转式焊管机，其特征在于：所述卡板(32)远离顶杆(31)的一侧对称开设有一组凹槽(4)，凹槽(4)中铰接有倒刺(41)，卡板(32)两侧的倒刺(41)远离凹槽(4)的一端对称布置，倒刺(41)向靠近卡板(32)中部的方向倾斜。
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