專利名稱：大彎頭自動焊接設(shè)備焊機頭支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于自動焊接技術(shù)的裝置，特別是一種大彎頭內(nèi)焊縫自動焊 接焊機頭支架。
背景技術(shù)：
目前，我國的大彎頭焊縫焊接采用手工焊接。所說的大彎頭是應(yīng)用于輸油、輸氣、 輸送煤漿等高壓管道中的大口徑高壓鋼管連接件，管徑在630mm以上，這些管道通常 要承受lOOMPa以上的高壓。如


圖1所示，大彎頭由模壓成型、上下對稱的兩個半彎 頭焊接加工而成，有四條焊縫，分別為縱向拱形焊縫AA'弧、CC'弧和縱向凹形焊縫 BB，弧、DD，弧，其中AA， 、 DD'弧為縱向外焊縫，BB，弧、CC，弧為縱向內(nèi)焊縫。 這四段縱向焊縫是四個同心圓的四段等角度弧線，其圓心為0,通常以角AOA'的角 度來命名彎頭，如角AOA'為30度，則稱該彎頭為30度彎頭。常見的彎頭有30度、 45度、60度、90度、120度、150度和180度彎頭。
由于大彎頭體積大，重量大，焊接質(zhì)量要求高，現(xiàn)有的手工焊接技術(shù)很難達到連 續(xù)均勻高質(zhì)量的焊縫要求，而且手工焊接勞動強度大，效率低，尤其是管件內(nèi)部的焊 接勞動環(huán)境惡劣，損壞工人的身體健康，因此，采用自動焊接技術(shù)加工高壓管道中的 大彎頭成為焊接技術(shù)領(lǐng)域迫切需要解決的技術(shù)問題，而其中如何對內(nèi)焊縫進行自動焊 接又是自動焊接技術(shù)中的難題。
在自動焊接技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有的技術(shù)包括平縫自動焊、環(huán)縫自動焊等，如中國專利 CN2595510 "壓路機振動輪輻板環(huán)焊縫自動焊接系統(tǒng)"，介紹了一種環(huán)焊縫的自動焊接 技術(shù)；中國專利CN2552628 "管道預(yù)制自動焊接機"，采用管子轉(zhuǎn)動的環(huán)焊縫自動焊接 技術(shù)。此處的環(huán)縫，如圖2所示，在與鋼管軸線垂直的橫截面對接形成；本實用新型 所說的內(nèi)焊縫BB'弧、CC'弧，是由模壓成型的兩個彎頭片件縱向?qū)有纬傻模瑓⒁?圖l。兩者是不同的焊縫，大彎頭的縱向內(nèi)焊縫無法像環(huán)縫焊接一樣繞工件自身軸線 的旋轉(zhuǎn)形成環(huán)狀的運動軌跡，給自動焊接帶來極大的困難，而且對內(nèi)焊縫進行自動焊 接焊機頭如何固定，目前尚未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的裝置。 發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種大彎頭自動焊接設(shè)備焊機頭支架，用 于固定對大彎頭內(nèi)焊縫進行焊接的焊機頭。
大彎頭自動焊接設(shè)備焊機頭支架，包括首節(jié)、調(diào)節(jié)板、中間節(jié)、末節(jié)，各節(jié)順次 連接成圓弧形，圓弧的圓心與被加工件焊縫的運動軌跡的圓心重合。
優(yōu)選的，機頭支架包括首節(jié)、調(diào)節(jié)板、中間節(jié)、次中間節(jié)、末節(jié)，各節(jié)順次連接 成圓弧形。
優(yōu)選的，首節(jié)與調(diào)節(jié)板、調(diào)節(jié)板與中間節(jié)、中間節(jié)與次中間節(jié)、次中間節(jié)與末節(jié) 和末節(jié)與底座之間均采用螺栓固定連接。
機頭支架的首節(jié)包括上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板、安裝孔和安裝軸，
上、下蓋板分別與前、后連接板固定連接，安裝孔用于固定機頭，安裝軸通過軸孔與 調(diào)節(jié)板固定連接。
機頭支架的調(diào)節(jié)板包括上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板，上、下蓋板分別 與前、后連接板固定連接，前、后連接板上各有兩個開孔，通過兩孔連接首節(jié)和中間 節(jié)，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)板與中間節(jié)和首節(jié)的在開孔中的安裝位置，來微調(diào)整個支架的長度 和高度，使機頭準確定位在焊縫的垂直正上方，改善焊接質(zhì)量。
機頭支架的中間節(jié)用于連接次中間節(jié)和調(diào)節(jié)板，其包括上蓋板、下蓋板、前連接 板、后連接板、前安裝軸、后安裝軸，上、下蓋板分別與前、后連接板固定連接，前 安裝軸與調(diào)節(jié)板連接，后安裝軸與次中間節(jié)連接。
機頭支架的次中間節(jié)用于連接中間節(jié)和末節(jié)，其包括上蓋板、下蓋板、前連接板、 后連接板、前安裝軸和后安裝軸，上、下蓋板分別與前后連接板固定連接，前安裝軸 與中間節(jié)連接，后安裝軸與末節(jié)連接。
機頭支架的末節(jié)用于連接次中間節(jié)和底座，其包括前連接、后連接板和固定塊， 前、后連接板上有安裝孔；兩塊連接板分別位于固定塊兩側(cè)并與固定塊固定連接，固 定塊上有安裝孔，兩連接板下底面各有一個與底座斜面配合的斜面。
機頭支架的底座用于固定整個機頭支架，其包括兩個安裝板，其上面為與末節(jié)斜 面配合的斜面，安裝板沿斜面方向上設(shè)有若干安裝孔，安裝孔與固定塊上的安裝孔通 過螺栓連接，當固定塊通過安裝孔與底座安裝孔依次連接時，可以向上或向下平移調(diào) 整整個機頭支架，調(diào)整焊機頭的高度。
本實用新型提供的大彎頭內(nèi)焊縫自動焊接焊機頭支架，給內(nèi)焊接機頭提供了一個 固定裝置，突破了大彎頭內(nèi)焊縫無法自動焊接的難題，其可將機頭固定在焊縫的垂直 正上方，保證良好的焊接質(zhì)量，并且結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，使用方便。以下結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步的描述。
圖1是大彎頭結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是環(huán)縫結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是機頭支架結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是機頭支架首節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是機頭支架調(diào)節(jié)板的結(jié)構(gòu)示意圖 圖6是機頭支架中間節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖7是機頭支架次中間節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖8是機頭支架末節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖9是機頭支架底座的結(jié)構(gòu)示意圖
圖10是實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖
圖11是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式實施例1:
如圖3和
圖10所示，機頭支架30包括首節(jié)31、中間節(jié)32、次中間節(jié)36、調(diào)節(jié) 板33、末節(jié)34和底座35，首節(jié)31、調(diào)節(jié)板33、中間節(jié)32、次中間節(jié)36、末節(jié)34 連接成圓弧形，圓弧的圓心與被加工件焊縫的運動軌跡的圓心重合，在該實施例中， 焊機頭支架的圓心與被加工件大彎頭的焊縫運動軌跡的圓心重合，即該機頭支架的半 徑為1. 5D， D為工件大彎頭的橫截面最大直徑，如
圖1所示的AD的直線長度。
首節(jié)31用于安裝機頭，結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括上蓋板311、下蓋板312、連接板 313、連接板314、安裝孔315和安裝軸316，上、下蓋板311、 312分別與連接板313、 314固定連接，安裝孔315用于固定機頭，安裝軸316通過軸孔317與調(diào)節(jié)板33連接。
調(diào)節(jié)板33，如圖5所示，包括上蓋板331、下蓋板332、連接板333、連接板334， 連接板333、連接板334上各有兩個開孔335、 336，通過兩孔335、 336連接首節(jié)31 和中間節(jié)32，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)板與中間節(jié)和首節(jié)的在開孔335、 336中的安裝位置來微 調(diào)整個支架的長度和高度，使機頭準確定位在焊縫的垂直正上方，改善焊接質(zhì)量。
中間節(jié)32用于連接次中間節(jié)36和調(diào)節(jié)板33，如圖6所示，其包括上蓋板321、 下蓋板322、連接板323、連接板324、安裝軸325和安裝軸326，上、下蓋板321、 322分別與連接板323、 324固定連接，安裝軸325與調(diào)節(jié)板33連接，安裝軸326與 次中間節(jié)36連接。
次中間節(jié)36用于連接中間節(jié)32和末節(jié)34，如圖7所示，包括上蓋板361、下蓋 板362、連接板363、連接板364、安裝軸365和安裝軸366，上、下蓋板361、 362 分別與連接板363、 364固定連接，安裝軸365與中間節(jié)32連接，安裝軸366與末節(jié) 34連接。本實施例中采用了加次中間節(jié)的方式，根據(jù)需要，可去掉次中間節(jié)以縮短機 頭支架的長度和高度或者加多節(jié)次中間節(jié)以增加機頭支架的高度和長度。
末節(jié)34用于連接次中間節(jié)36和底座35，如圖8所示，包括兩塊連接板341、 342 和固定塊343，連接板341、 342上有安裝孔347;兩塊連接板分別位于固定塊兩側(cè)并 與固定塊343固定連接，固定塊上有安裝孔344，連接板341、 342下底面各有一與底 座斜面配合的斜面345、 346;
底座35用于固定整個機頭支架，如圖9所示，包括兩個安裝板351， 352，其上 面為與末節(jié)34斜面345、 346配合的斜面353、 354的，安裝板351、 352沿斜面方向 上設(shè)有若干安裝孔355、 356、 357、 358、 359等，安裝孔與固定塊343上安裝孔344 通過螺栓連接，當固定塊343通過安裝孔344與底座安裝孔355、 356、 357、 358等 依次連接時，可以向上平移調(diào)整整個機頭支架，調(diào)整焊機頭9的高度。
首節(jié)與調(diào)節(jié)板、調(diào)節(jié)板與中間節(jié)、中間節(jié)與次中間節(jié)、次中間節(jié)與末節(jié)和末節(jié)與 底座之間均采用螺栓固定連接。
將上述機架通過底座安裝到地面或者其他裝置上，使機架圓弧部分在工件中心線 的運動軌跡圓周上，機頭固定在內(nèi)拱形焊縫的垂直正上方。大彎頭工件沿焊縫中心作 圓周運動時，其縱向拱形焊縫轉(zhuǎn)化為環(huán)狀焊縫，可進行固定機頭的方式焊接，工件運 動，焊機頭逐漸進入工件內(nèi)部。小于90度的大彎頭工件，可一次焊接完畢整個彎頭 內(nèi)拱形焊縫；當大彎頭的角度在90度到180度之間時，先完成90度的焊接，然后調(diào) 轉(zhuǎn)大彎頭工件，繼續(xù)焊接剩余部分，直至焊接完畢整個大彎頭。
實施例2:
如圖ll，與實施例l相同，所不同的是，底座35將整個機頭支架固定于同步裝 置上，同步裝置與工件動力裝置的主軸同步轉(zhuǎn)動，同步裝置帶動機頭支架轉(zhuǎn)動從而帶 動焊機頭與工件同步轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)對內(nèi)焊縫的自動焊接。
對大彎頭工件進行內(nèi)凹形焊縫的焊接作業(yè)時，將焊接內(nèi)縱向凹形縫BB'弧(如 圖i所示)的焊機頭通過本實用新型提供的大彎頭內(nèi)焊縫自動焊接焊機頭支架固定到 工件內(nèi)凹形焊縫的外端，對準內(nèi)焊縫BB'弧，其縱向內(nèi)凹形焊縫BB，弧上的焊點 的運動軌跡形成軌跡圓，使工件內(nèi)焊縫沿軌跡圓作圓周運動時，工件運動，固定在該 機頭支架上的焊機頭同步轉(zhuǎn)動，逐漸進入工件內(nèi)部。小于90度的大彎頭工件，可一 次焊接完畢整個彎頭內(nèi)凹形焊縫；當大彎頭的角度在90度到180度之間時，先完成 90度的焊接，然后調(diào)轉(zhuǎn)大彎頭工件，繼續(xù)焊接剩余部分，直至焊接完畢整個大彎頭。 通過大彎頭內(nèi)焊縫自動焊接焊機頭支架確定的機頭位置，在焊接時使焊接方向始終與 焊縫垂直，能保證良好的焊接質(zhì)量。
權(quán)利要求1. 大彎頭自動焊接設(shè)備焊機頭支架，其特征在于，包括首節(jié)、調(diào)節(jié)板、中間節(jié)、末節(jié)，各節(jié)順次連接成圓弧形，圓弧的圓心與被加工件焊縫的運動軌跡的圓心重合。
2、 如權(quán)利要求1所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，首節(jié)包括上 蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板、安裝孔和安裝軸，上、下蓋板分別與前、后連 接板固定連接，安裝孔用于固定機頭，安裝軸通過軸孔與調(diào)節(jié)板固定連接。
3、 如權(quán)利要求1所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，調(diào)節(jié)板包括 上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板，上、下蓋板分別與前、后連接板固定連接， 前、后連接板上各有兩個開孔，通過兩孔連接首節(jié)和中間節(jié)。
4、 如權(quán)利要求1所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，中間節(jié)包括 上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板、前安裝軸、后安裝軸，上、下蓋板分別與前、 后連接板固定連接，前安裝軸與調(diào)節(jié)板連接，后安裝軸與末節(jié)連接。
5、 如權(quán)利要求1所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，末節(jié)包括前 連接板、后連接板和固定塊，前、后連接板上有安裝孔；兩塊連接板分別位于固定塊 兩側(cè)并與固定塊固定連接，固定塊上有安裝孔，兩連接板下底面各有一個與底座斜面 配合的斜面。
6、 如權(quán)利要求1所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，底座包括兩 個安裝板，其上面為與末節(jié)斜面配合的斜面，安裝板沿斜面方向上設(shè)有若干安裝孔， 安裝孔與固定塊上的安裝孔通過螺栓連接。
7、 如權(quán)利要求1所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，首節(jié)與調(diào)節(jié) 板、調(diào)節(jié)板與中間節(jié)、中間節(jié)與末節(jié)、末節(jié)與底座之間均采用螺栓固定連接。
8、 如權(quán)利要求1所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，還包括次中 間節(jié)。
9、 如權(quán)利要求8所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，首節(jié)與調(diào)節(jié) 板、調(diào)節(jié)板與中間節(jié)、中間節(jié)與次中間節(jié)、次中間節(jié)與末節(jié)、末節(jié)與底座之間均采用 螺栓固定連接。
10、 如權(quán)利要求8所述的大彎頭自動焊接裝置焊機頭支架，其特征在于，次中間節(jié)用 于連接中間節(jié)和末節(jié)，其包括上蓋板、下蓋板、前連接板、后連接板、前安裝軸和后 安裝軸，上、下蓋板分別與前、后連接板固定連接，前安裝軸與中間節(jié)連接，后安裝 軸與末節(jié)連接。
專利摘要大彎頭自動焊接設(shè)備焊機頭支架，包括首節(jié)、中間節(jié)、調(diào)節(jié)板、末節(jié)和底座，各節(jié)順次連接成圓弧形，圓弧形支架的圓心與大彎頭所在圓的圓心重合。對大彎頭等工件進行內(nèi)拱形焊縫的焊接作業(yè)時，將焊機頭通過本實用新型提供的大彎頭內(nèi)焊縫自動焊接焊機頭支架固定到焊縫垂直正上方位置，對準內(nèi)焊縫進行焊接，工件運動，焊機頭逐漸進入工件內(nèi)部直至焊接完畢整個彎頭內(nèi)拱形焊縫。這樣設(shè)置的焊機頭位置，在焊接時使焊接方向始終與焊縫垂直，能保證良好的焊接質(zhì)量。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，使用方便。
文檔編號B23K37/02GK201076978SQ20072002161
公開日2008年6月25日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者李文秀 申請人:李文秀