一種內(nèi)置在螺旋管成型機(jī)中的自動(dòng)雙絲埋弧焊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于螺旋管焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)置在螺旋管成型機(jī)中的雙絲埋弧焊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]螺旋焊管具有內(nèi)、外兩條螺旋形焊縫，起到增加鋼管剛性作用，使鋼管的強(qiáng)度提高。螺旋焊管焊縫所承受的應(yīng)力要比同直徑的直縫焊管焊縫減少10-25%。由于是螺旋成形，生產(chǎn)處的管子直度好，尺寸精確，偏差一般不超過0.12%。在螺旋焊管生產(chǎn)過程中，單絲埋弧焊機(jī)具有操作簡(jiǎn)單，性能可靠，價(jià)格適中，具有較高的焊接效率和較好的焊接質(zhì)量，但是單絲焊線能量小、冷卻速度快，尤其是北方寒冷的冬天，容易產(chǎn)生焊接缺陷，焊接速度慢，而提高焊接速度難以保證焊縫質(zhì)量，耗時(shí)長(zhǎng)生產(chǎn)效率低。隨著雙面埋弧螺旋焊管的產(chǎn)品規(guī)格壁厚不斷增大，內(nèi)、外焊縫的焊接也從原來的單絲逐步增為雙絲或三絲。雙絲埋弧焊機(jī)采用2個(gè)獨(dú)立的焊接電源，2個(gè)電弧作用于同一個(gè)熔池，前后距離不超過40mm，第一個(gè)電弧形成熔深，將工件熔透;第二個(gè)電弧形成蓋面，焊接一次完成。其特點(diǎn)是:(I)節(jié)能，相比單電弧焊，高速度的焊接有效降低了工件因二次加熱所帶來的工件和焊劑的能量損耗；(2)高速，雙電弧在焊接時(shí)形成的熔池較長(zhǎng)，金屬在其固熔態(tài)時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)，相對(duì)于單電弧時(shí)的冷卻速度和熱循環(huán)過程較慢，焊縫的微量元素有較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行擴(kuò)散，低熔點(diǎn)的共熔物因過冷度的降低而減少了成分偏析。(3)在高速度的焊接作業(yè)中，單電弧由于能量密度集中于一點(diǎn)，導(dǎo)致電弧穿透力極強(qiáng)，熔化金屬來不及攤開而使焊縫呈現(xiàn)錐形截面，這一點(diǎn)在雙弧雙絲焊接的條件下得到改善。
[0003]在現(xiàn)有雙絲埋弧焊機(jī)中，存在著幾個(gè)關(guān)鍵問題:I)焊點(diǎn)與焊縫的定位；2)參數(shù)調(diào)整，焊絲傾角的調(diào)整;焊絲間距的調(diào)整;焊絲伸出長(zhǎng)度的調(diào)整，保持焊劑堆積高度;3)動(dòng)態(tài)跟蹤焊縫。上述關(guān)鍵問題并未以“操作最便利、成本最低”為目的形成一合適的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來解決。
[0004]北京中電華強(qiáng)焊接工程有限公司的CN202180825U的雙絲埋弧焊設(shè)備，伺服十字滑架21通過底座固定安裝，雖能上下和左右移動(dòng)，但不能前后移動(dòng)，且只能安裝在現(xiàn)有的螺旋焊管機(jī)組的兩側(cè)，操作不便，與螺旋焊管機(jī)組不能有機(jī)融合。轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)10、11相互靠近的具有固定角度的塊體，使得轉(zhuǎn)角與距離綁定調(diào)節(jié)，調(diào)整不便;焊劑輸送嘴分開，有前焊槍焊劑輔助輸送嘴5和焊劑主輸送嘴13，增加了焊劑保持結(jié)構(gòu)和焊接振動(dòng)結(jié)構(gòu)的難度。
[0005]英國(guó)GB794275A公開了一種雙絲焊裝置，其焊點(diǎn)定位依靠套筒在桿29上滑動(dòng)來調(diào)整定位，焊槍21、23樞接在桿24上，桿24通過半弧扣連接在橫桿上，所述橫桿連接在框架桿17上。其是對(duì)稱的，可手動(dòng)調(diào)節(jié)，但缺乏自動(dòng)化調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
[0006]設(shè)計(jì)一種螺旋管成型機(jī)上的雙絲埋弧焊裝置，既滿足焊結(jié)工藝參數(shù)的調(diào)整的基本要求，也滿足特定直徑螺旋焊管的焊縫與焊點(diǎn)的定位，同時(shí)也易于實(shí)現(xiàn)焊縫的動(dòng)態(tài)跟蹤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單定位方便，圓滿解決上述至少兩個(gè)關(guān)鍵問題，實(shí)在是設(shè)計(jì)師的難題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種螺旋埋弧自動(dòng)雙絲焊裝置。
[0008]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種內(nèi)置在螺旋管成型機(jī)中的自動(dòng)雙絲埋弧焊裝置，包括初級(jí)定位結(jié)構(gòu)、軸距轉(zhuǎn)角調(diào)整機(jī)構(gòu)、焊具調(diào)整機(jī)構(gòu)和焊槍，所述焊槍固定在所述焊具調(diào)整機(jī)構(gòu)(3)上，所述初級(jí)定位結(jié)構(gòu)包括定位架、軌道和壓緊固定螺栓，所述定位架中點(diǎn)位置設(shè)有對(duì)稱軸;所述定位架以過對(duì)稱軸的垂直于定位架的垂直平面U)為對(duì)稱平面軸對(duì)稱地設(shè)有行走機(jī)構(gòu);所述定位架通過軌道可調(diào)整地固定在所述螺旋管成型機(jī)的設(shè)備龍門架的軌道槽中，并通過壓緊固定螺栓固定；
[0009]所述焊具調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定框架、焊具升降機(jī)構(gòu)、焊具左右調(diào)整裝置和焊具轉(zhuǎn)角調(diào)整裝置，所述固定框架固定在所述定位架上，所述焊具升降機(jī)構(gòu)固定在所述固定框架上；所述焊具左右調(diào)整裝置固定在所述軸距轉(zhuǎn)角調(diào)整機(jī)構(gòu)上，所述焊具左右調(diào)整裝置連接焊具轉(zhuǎn)角調(diào)整裝置，所述焊具轉(zhuǎn)角調(diào)整裝置上固定有焊槍；
[0010]所述軸距轉(zhuǎn)角調(diào)整機(jī)構(gòu)固定安裝在所述焊具升降機(jī)構(gòu)上;所述軸距轉(zhuǎn)角調(diào)整機(jī)構(gòu)包括焊槍支架、軸向直線驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)角支架，所述焊槍支架固定在所述焊具升降機(jī)構(gòu)上，在焊槍支架上固定有軸向直線驅(qū)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)角支架固定在所述軸向直線驅(qū)動(dòng)上；
[0011]焊具左右調(diào)整裝置以過對(duì)稱軸的垂直于定位架的垂直平面為對(duì)稱平面軸對(duì)稱地在所述轉(zhuǎn)角支架上，所述轉(zhuǎn)角支架能繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度并定位，所述樞軸位于以過對(duì)稱軸的垂直于定位架的垂直平面上。
[0012]進(jìn)一步地，所述行走機(jī)構(gòu)為以過對(duì)稱軸的垂直于定位架的垂直平面為對(duì)稱平面，軸對(duì)稱地在定位架上設(shè)有滑軌，滑軌上滑動(dòng)配合有輥輪支座，所述輥輪支座上設(shè)有行走輥輪。
[0013]進(jìn)一步地，所述焊具升降機(jī)構(gòu)包括升降電機(jī)、升降減速機(jī)和升降絲杠，所述升降電機(jī)的輸出軸通過升降減速機(jī)連接升降絲杠;所述升降絲杠驅(qū)動(dòng)升降螺母，所述升降螺母固定連接所述焊槍支架。
[0014]進(jìn)一步地，所述焊具左右調(diào)整裝置包括調(diào)節(jié)支架，所述調(diào)節(jié)支架上設(shè)有調(diào)節(jié)絲杠，所述調(diào)節(jié)絲杠上螺旋配合有焊槍滑座;所述焊槍滑座設(shè)有調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)絲杠一端配合在調(diào)節(jié)螺母中，另一端固定在所述調(diào)節(jié)支架上并設(shè)有調(diào)節(jié)手柄或設(shè)有左右調(diào)節(jié)伺服電機(jī)。
[0015]進(jìn)一步地，所述軸向直線驅(qū)動(dòng)包括絲杠、螺母和直線驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，所述直線驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述絲杠旋轉(zhuǎn)。
[0016]進(jìn)一步地，所述焊具轉(zhuǎn)角調(diào)整裝置包括轉(zhuǎn)角座和轉(zhuǎn)角伺服電機(jī)，所述轉(zhuǎn)角座樞接在所述焊槍滑座上，所述焊槍固定在轉(zhuǎn)角座上，轉(zhuǎn)角伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)角座繞樞接軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)角支架包括樞軸、軸承、轉(zhuǎn)動(dòng)盤、角度傳感器、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，所述調(diào)節(jié)支架穿設(shè)在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤及所述調(diào)節(jié)支架能以一定角度繞樞軸旋轉(zhuǎn)。
[0018]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)實(shí)質(zhì)的相互促進(jìn)作用實(shí)現(xiàn)了螺旋雙絲焊存在著幾個(gè)關(guān)鍵問題:I)焊點(diǎn)與焊縫的定位;2)參數(shù)調(diào)整，焊絲傾角的調(diào)整;焊絲間距的調(diào)整;焊絲伸出長(zhǎng)度的調(diào)整，保持焊劑堆積高度;3)動(dòng)態(tài)跟蹤焊縫。
[0019](I)初級(jí)定位結(jié)構(gòu)，保證前焊絲5.1、后焊絲5.2之間的樞軸2.4位于焊縫圓弧的最頂點(diǎn)；
[0020](2)所述軸距轉(zhuǎn)角調(diào)整機(jī)構(gòu)，完成二級(jí)定位，保證所述軸距轉(zhuǎn)角調(diào)整機(jī)構(gòu)2的轉(zhuǎn)角α與所述被焊鋼管螺旋焊縫的頂點(diǎn)切線與鋼管軸線之間的夾角一致；
[0021]在正確位置的基礎(chǔ)上，焊具調(diào)整機(jī)構(gòu)保證焊接工藝參數(shù)的調(diào)整到位，保證在正確焊縫位置形成合格焊縫；
[0022](3)在正確位置的基礎(chǔ)上，焊縫跟蹤只剩X軸的跟蹤，焊具隨焊縫的自動(dòng)調(diào)整也只需軸向直線驅(qū)動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)角支架在X軸上的位置即可，簡(jiǎn)化了焊縫的自動(dòng)跟蹤。
[0023]所述內(nèi)置在螺旋管成型機(jī)中的自動(dòng)雙絲埋弧焊裝置易于定位，易于實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。
[0024]所述螺旋埋弧自動(dòng)雙絲焊裝置，延長(zhǎng)了冷卻時(shí)間，提高焊接速度時(shí)保證了焊縫質(zhì)量，減少了焊接缺陷，改善了工作環(huán)境。為下一道工序創(chuàng)造有利條件，減少了補(bǔ)焊量節(jié)省了物力、財(cái)力、人力降低了制造成本。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型螺旋埋弧自動(dòng)雙絲焊裝置的主視圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型螺旋埋弧自動(dòng)雙絲焊裝置的俯視圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型螺旋埋弧自動(dòng)雙絲焊裝置的左視圖。
[0028]圖4為本實(shí)用新型螺旋埋弧自動(dòng)雙絲焊裝置的焊槍主視圖。
[0029]圖5為本實(shí)用新型螺旋埋弧自動(dòng)雙絲焊裝置的焊縫自動(dòng)跟蹤示意圖。
[0030]上述圖中的附圖標(biāo)記:
[0031]1、定位架，2、軸距轉(zhuǎn)角調(diào)整機(jī)構(gòu)，3、焊具調(diào)整機(jī)構(gòu)，4、焊槍，5焊絲，16對(duì)稱軸
[0032]Ji過對(duì)稱軸的垂直于定位架的垂直平面，Ji1前焊絲5.1和后焊絲5.2和樞軸2.4的共同平面
[0033]1.1定位架，1.2軌道，1.3行走機(jī)構(gòu)
[0034]1.3.1滑軌,1.3.2輥輪支座,1.3.3行走輥輪
[0035]2.1焊槍支架，2.2軸向直線驅(qū)動(dòng)，2.3轉(zhuǎn)角支架，2.4樞軸
[0036]3.1固定框架，3.2焊具升降機(jī)構(gòu)，3.3焊具左右調(diào)整裝置，3.4焊具轉(zhuǎn)角調(diào)整裝置
[0037]3.2.1升降電機(jī)，3.2.2升降減速機(jī)，3.2.3升降絲杠，3.2.4升降螺母
[0038]3.3.1調(diào)節(jié)支架，3.3.2調(diào)節(jié)絲杠，3.3.3調(diào)節(jié)手柄，3.3.4焊槍滑座
[0039]3.4.1