專利名稱：管道焊接保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管道焊接保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備，特別是涉及一種管道氬弧焊接充氬 保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備。
背景技術(shù)：
管道在焊接前需要進(jìn)行組對(duì)、調(diào)整、找正，目前常用的組對(duì)方法是在管口兩邊設(shè)V 型架、加墊塊或固定一邊調(diào)整焊口另一邊等方法，但都操作繁瑣、調(diào)整較慢，特別是管道自 動(dòng)焊焊接焊縫圓周及兩側(cè)要留有安裝機(jī)頭和機(jī)頭旋轉(zhuǎn)的空間、以上這些方法就更不理想 了 ；管道背面充氬保護(hù)是指不銹鋼材質(zhì)管道進(jìn)行第一層打底焊時(shí)，為保證焊接質(zhì)量(避免 背面氧化，而導(dǎo)致整個(gè)焊縫質(zhì)量不合格)而需要對(duì)管道背面進(jìn)行氬氣保護(hù)的技術(shù)。目前，在 不銹鋼管道焊接過(guò)程中所采用的背面充氬保護(hù)的方法主要是形成氬氣室的方法。在核電現(xiàn) 場(chǎng)形成氬氣室的方法有利用泡沫密封、用水溶紙密封，用錫箔紙密封，用氣球密封等方法， 以上方法都具有以下缺點(diǎn)浪費(fèi)氬氣，造成環(huán)境污染；密封性能不好；使用壽命低。核電站 管道的管徑范圍廣、跨度長(zhǎng)，不銹鋼管道多為有級(jí)管道(RCC-M1，2，3級(jí)，其對(duì)整個(gè)管道的焊 接質(zhì)量要求很高)，從而使得不銹鋼管道的充氬變得異常重要；因此，做好管道自動(dòng)焊準(zhǔn)確 快速組對(duì)及不銹鋼管道焊接背面的保護(hù)，以提高工作效率與焊接質(zhì)量，是不銹鋼管道自動(dòng) 焊焊接時(shí)要著重解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服目前手工組對(duì)以及現(xiàn)有技術(shù)中管道組對(duì)方法的不便，而且背面充氬不足 的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種快速、操作簡(jiǎn)單、背面充氬保護(hù)的調(diào)節(jié)設(shè)備。為此，本實(shí)用新型提出了一種管道焊接保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備，包括在組對(duì)管道內(nèi)的中央 延伸的主軸，可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主軸上并支撐在管道內(nèi)壁面上的支撐裝置；可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在 主軸上并隨著主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)于管道的徑向伸縮的伸縮組件；安裝在伸縮組件上的保護(hù)裝 置。優(yōu)選的是，所述支撐裝置包括前支撐組件，所述前支撐組件包括多個(gè)與管道內(nèi) 壁接觸的支撐輪、安裝在主軸上并自由旋轉(zhuǎn)的前支撐軸套、和連接在支撐輪和前支撐軸套 之間的支撐插管和支撐套管、以及對(duì)支撐插管和支撐套管的位置進(jìn)行鎖緊的鎖緊螺釘和螺 母；后支撐組件，所述后支撐組件包括多個(gè)與管道內(nèi)壁接觸的支撐輪、安裝在主軸上并自 由旋轉(zhuǎn)的后支撐軸套、和連接在支撐輪和后支撐軸套之間的支撐插管和支撐套管、對(duì)支撐 插管和支撐套管的位置進(jìn)行鎖緊的鎖緊螺釘和螺母、以及在后支撐軸套兩端的固定環(huán)組 件；其中后支撐組件在主軸上的軸向位置通過(guò)固定環(huán)組件進(jìn)行定位。優(yōu)選的是，所述伸縮組件設(shè)置在前支撐組件和后支撐組件之間，所述伸縮組件包 括與主軸上的外螺紋相互配合的鎖緊螺母，安裝在主軸上并自由旋轉(zhuǎn)的主軸套、一端鉸接 連接在鎖緊螺母上的多個(gè)第一斜支桿、一端連接在所述主軸套上的多個(gè)第二斜支桿，所述 第一斜支桿的另一端和所述第二斜支桿的另一端與所述保護(hù)裝置鉸接地連接在一起、以及
3在主撐軸套兩端的固定組件。優(yōu)選的是，所述保護(hù)裝置是腔體模塊，所述腔體模塊包括進(jìn)氣管、導(dǎo)向板、橡膠墊、 腔底板、腔體、出氣管和密封圈。優(yōu)選的是，所述保護(hù)裝置是對(duì)口模塊。優(yōu)選的是，所述設(shè)備還包括設(shè)置在主軸的后端的手輪。優(yōu)選的是，主軸由支撐軸、空心螺紋軸、空心軸、手輪軸四部分焊接而成。本實(shí)用新型工具采取了從管徑內(nèi)部進(jìn)行組對(duì)的方式，解決了自動(dòng)焊機(jī)頭安裝和工 作的空間問(wèn)題，組對(duì)結(jié)束即可充氬保護(hù)進(jìn)行焊接。它適用于直徑> 100mm的管道對(duì)口和充 氬保護(hù)。其特點(diǎn)重量輕，體積小，便于攜帶；安裝安全、簡(jiǎn)便、省時(shí)省力；密封性能優(yōu)良；且 密封區(qū)域小、節(jié)約氬氣；充氬效率高，氬氣排放量??；成本低，適用于不同規(guī)格不銹鋼管道 對(duì)口和管道自動(dòng)焊焊接充氬保護(hù)。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的管道氬弧焊接充氬保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的示意 圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的前支撐組件的示意圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的后支撐組件的示意圖。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的伸縮組件的示意圖。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的腔體模塊的示意圖。圖6是根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的管道焊接保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的示意圖。圖7本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的管道氬弧焊接充氬保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型工具利用機(jī)械旋緊式管道焊接組對(duì)和進(jìn)行充氬保護(hù)。由6部分組成， 分別為前支撐組件111、后支撐組件116、腔體模塊112、伸縮組件113、主軸115和手輪23， 如圖1和圖7所示。這六部分相互配合使用，實(shí)現(xiàn)管道對(duì)口和焊接過(guò)程中的背面充氬保護(hù) 功能。前支撐組件111由支撐輪18、軸銷17、支撐叉件4、支撐插管3、支撐套管2、前支撐 軸套1、鎖緊螺釘19和螺母20組成，如圖2所示。前支撐組件111是將前支撐軸套1安裝在主軸15前端較細(xì)的軸上，徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。三個(gè)支撐輪18的外緣所決定的圓限定了管道的內(nèi)徑，設(shè)計(jì)時(shí)將支撐插管3與支撐 套管2用鎖緊螺釘進(jìn)行固定。當(dāng)管道的內(nèi)徑增大或減小時(shí)，通過(guò)放松鎖緊螺釘來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了減輕整個(gè)機(jī)械式背面充氬保護(hù)裝置的重量。在支撐套管的外管壁焊接一個(gè)與 鎖緊螺釘配套的螺母。后支撐組件116由支撐輪18、軸銷18、支撐叉件4、支撐插管3、支撐套管2、固定環(huán) 21、后支撐軸套16、鎖緊螺釘19和螺母20組成，如圖3所示。后支撐組件116中的后支撐軸套16可以在主軸15上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，后支撐組件116 在主軸15上的軸向位置通過(guò)后支撐軸套16兩端的固定環(huán)21組件進(jìn)行定位。后支撐組件116中支撐輪18的外緣所決定的圓同樣與管壁的內(nèi)徑相同。當(dāng)管道
4的內(nèi)徑增大或減小時(shí)，可以通過(guò)放松鎖緊螺釘來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。前支撐組件111與后支撐組件116同時(shí)作用，保證腔體模塊112與管道同軸平穩(wěn) 的安放在焊縫位置。伸縮組件113是保證機(jī)械式管道對(duì)口和焊接充氬保護(hù)通用性的關(guān)鍵部分。伸縮組 件113由斜支桿7、連接叉一 12、連接叉二 8、連接叉三10、連接板6、螺釘、鎖緊螺母5、主軸 套14和固定組件組成，如圖4所示。伸縮組件的主軸套14套在主軸15上，并且可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在主軸上的軸向位置通 過(guò)伸縮組件主軸套兩端的固定環(huán)組件進(jìn)行定位。伸縮組件的鎖緊螺母5與主軸上的外螺紋相互配合，當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪23時(shí)，伸 縮組件會(huì)張開，使與伸縮組件相連的腔體模塊與管道的內(nèi)管壁緊密接觸，進(jìn)行對(duì)口和保證 氬氣室的密閉性；當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，伸縮組件會(huì)閉合，使罩體結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離管道的內(nèi)管壁。腔體模塊112由進(jìn)氣管25、M4螺釘、導(dǎo)向板27、橡膠墊29、固定板、腔體、腔連接、 出氣管和0型圈32組成，如圖5。腔體的大小由管道的內(nèi)徑大小決定，每一種管道需要一個(gè) 腔體。在另一個(gè)實(shí)施例中，如果該工具不做充氬保護(hù)只做管道焊縫組對(duì)使用，與伸縮組 件相連的腔體模塊可用對(duì)口模塊200來(lái)替代。對(duì)口模塊的大小和形狀根據(jù)管道內(nèi)徑焊口情 況而定，如圖6所示。當(dāng)主軸規(guī)格較大時(shí)、為了減輕旋緊式管道焊接背面保護(hù)工具的重量，主軸可采用 由支撐軸、空心螺紋軸、空心軸、手輪軸四部分焊接而成。如果焊縫距管口端距離較長(zhǎng)、可逐 節(jié)加長(zhǎng)中心軸，一端與手輪軸相配另一端于首輪配合，同樣標(biāo)有刻度或長(zhǎng)度，增加后支撐數(shù) 量，直到滿足需要。機(jī)械旋緊式管道焊接組對(duì)和充氬保護(hù)兩用工具的前支撐、后支撐和伸縮組件的通 用范圍決定管道內(nèi)徑的范圍。當(dāng)管道內(nèi)徑規(guī)格不再此通用范圍內(nèi)時(shí)，可以用減小或增加斜 支桿、支撐套管和斜支桿長(zhǎng)度的方法來(lái)滿足管道規(guī)格的要求。機(jī)械旋緊式管道焊接對(duì)口和充氬保護(hù)兩用工具的6部分(前支撐、后支撐、罩體結(jié) 構(gòu)、伸縮組件、主軸和手輪)相互配合，完成管道對(duì)口和焊接過(guò)程中的背面充氬保護(hù)工作， 使焊縫達(dá)到焊接質(zhì)量的要求，滿足不銹鋼管道對(duì)口和自動(dòng)焊焊接單面焊雙面成型的技術(shù)要 求。工作原理先測(cè)出焊縫至管口端的距離，再在腔體至手輪間的主軸上找出相應(yīng)距離的尺寸刻 度。將氬氣軟管與管道氬弧焊接充氬保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備的進(jìn)氣管連接，排氣軟管與排氣口連接， 該工具處于放松狀態(tài)下沿著管壁推入管道內(nèi)部。當(dāng)主軸上相應(yīng)的尺寸刻度與管口端對(duì)齊時(shí) 腔體模塊已均勻分布在焊縫兩側(cè)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，管道對(duì)口和焊接充氬保護(hù)兩用工具處 于對(duì)口工作狀態(tài)，即將腔體模塊的0型圈與管壁緊密接觸，保證了氬氣室的密閉性。通入氬 氣，進(jìn)行焊接。焊接結(jié)束后，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，旋緊式管道焊接背面保護(hù)工具還原至放松狀 態(tài)后沿著管壁滑出。原理圖見(jiàn)圖7。附圖的標(biāo)記說(shuō)明1前支撐軸套2支撐套管
5[00413支撐插管[00424支撐叉件[00435旋緊螺母[00446連接板[00457斜支桿[00468連接叉二[00479腔連接[004810連接叉三[004911排氣管[005012連接叉一[005113銷釘[005214主軸套[005315主軸[005416后支撐軸套[005517軸銷[005618支撐輪[005719螺釘[005820螺母[005921固定環(huán)[006022手輪銷[006123手輪[006224待焊接管二[006325進(jìn)氣管[0064螺柱、[006526[0066螺母[006727導(dǎo)向板[006828壓板[006929橡膠墊[007030腔底板[007131Y型件[0072320型環(huán)[007333待焊接管一[007434墊片[007535螺母
權(quán)利要求一種管道焊接保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備，包括在組對(duì)管道內(nèi)的中央延伸的主軸；可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主軸上并支撐在管道內(nèi)壁面上的支撐裝置；可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主軸上并隨著主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)于管道的徑向伸縮的伸縮組件；安裝在伸縮組件上的保護(hù)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，所述支撐裝置包括前支撐組件，所述前支撐組件包括多個(gè)與管道內(nèi)壁接觸的支撐輪、安裝在主軸上并自 由旋轉(zhuǎn)的前支撐軸套、連接在支撐輪和前支撐軸套之間的支撐插管和支撐套管、以及對(duì)支 撐插管和支撐套管的位置進(jìn)行鎖緊的鎖緊螺釘和螺母；后支撐組件，所述后支撐組件包括多個(gè)與管道內(nèi)壁接觸的支撐輪、安裝在主軸上并自 由旋轉(zhuǎn)的后支撐軸套、連接在支撐輪和后支撐軸套之間的支撐插管和支撐套管、對(duì)支撐插 管和支撐套管的位置進(jìn)行鎖緊的鎖緊螺釘和螺母、以及在后支撐軸套兩端的固定環(huán)組件； 其中后支撐組件在主軸上的軸向位置通過(guò)固定環(huán)組件進(jìn)行定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于，所述伸縮組件設(shè)置在前支撐組件和后支撐組 件之間，所述伸縮組件包括與主軸上的外螺紋相互配合的鎖緊螺母，安裝在主軸上并自由 旋轉(zhuǎn)的主軸套、一端鉸接連接在鎖緊螺母上的多個(gè)第一斜支桿、一端連接在所述主軸套上 的多個(gè)第二斜支桿，所述第一斜支桿的另一端和所述第二斜支桿的另一端與所述保護(hù)裝置 鉸接地連接在一起、以及在主撐軸套兩端的固定組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，所述保護(hù)裝置是腔體模塊，所述腔體模塊包括 進(jìn)氣管、導(dǎo)向板、橡膠墊、腔底板、腔體、出氣管和密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，所述保護(hù)裝置是對(duì)口模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括設(shè)置在主軸的后端的手輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，主軸由支撐軸、空心螺紋軸、空心軸、手輪軸四 部分焊接而成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種管道焊接保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備，具體來(lái)說(shuō)涉及管道氬弧焊接充氬保護(hù)調(diào)節(jié)設(shè)備，用于在管道安裝組對(duì)和管道焊接時(shí)內(nèi)部進(jìn)行充氬保護(hù)。旋緊螺母處于主軸的螺紋處，主軸套沿主軸的軸向方向在固定環(huán)組件內(nèi)活動(dòng)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，斜支桿伸張將腔連接等組件脹開，腔體與管道緊密結(jié)合進(jìn)行對(duì)口，對(duì)口結(jié)束后，由進(jìn)氣管通入氬氣，出氣管出氣，進(jìn)行焊接、焊接結(jié)束后，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，伸縮組件縮緊，將腔體收回，取出工具。使用該調(diào)節(jié)設(shè)備，充氬保護(hù)密閉性好，同時(shí)節(jié)約氬氣。
文檔編號(hào)B23K37/00GK201603953SQ20092017914
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者劉麗麗, 尹雅文, 張偉棟, 張?zhí)m國(guó), 徐建魁, 薛蓉, 連云鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司