一种管体焊接装置及其使用方法与流程

本发明涉及船舶建造，特别是涉及一种管体焊接装置及其使用方法。

背景技术：

1、船舶建造需要用到大量钢管，尤其是不锈钢管，需要进行不锈钢管的预制焊接施工。不锈钢管的热导率低、散热慢，局部温度上升快且线膨胀系数大，焊接及冷却过程中容易产生焊接变形。为避免焊接变形，目前，多采用两个焊工对称焊接，从而使不锈钢管焊接时的弯曲变形相互抵消。两个焊工焊接过程中，焊接速度差异大也会导致不锈钢管出现焊接变形，因此需要两个焊工保持焊接速度相同；因此对不锈钢管进行焊接时，需求的工数量多且对焊工技能水平要求高，不利于不锈钢管的高效加工。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：不锈钢管焊接过程中，需要两个焊工对称焊接，需求焊工数量多且对焊工技能水平要求高，不利于不锈钢管的高效加工。

2、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种管体焊接装置，用于对接焊第一管体和第二管体，包括：

3、架体，所述架体上固定有相对间隔布置的第一卡盘和第二卡盘，所述第一管体卡持在所述第一卡盘中，所述第二管体卡持在所述第二卡盘中，所述第一管体的待焊端与所述第二管体的待焊端相对布置，所述第一管体的待焊端与所述第二管体的待焊端之间形成对接缝；

4、环体，所述环体转动套设在所述第一卡盘外侧，所述环体上连接有以所述环体的中心对称布置的第一焊枪和第二焊枪，所述第一焊枪和所述第二焊枪均朝向所述对接缝布置。

5、作为优选方案，所述环体固定有与所述环体同轴布置的齿圈，所述第一卡盘上固定有第一电机，所述第一电机的输出轴连接有第一齿轮，所述第一齿轮与所述齿圈啮合。

6、作为优选方案，所述齿圈布置在所述环体背离第二卡盘的一端，所述第一电机设置在所述第一卡盘背离所述第二卡盘的一端。

7、作为优选方案，所述环体上固定有向所述第二卡盘的方向凸起的第一连接架和第二连接架；

8、所述第一连接架的端部连接有可沿所述第一卡盘的径向移动的第一连接件，所述第一焊枪设置在所述第一连接件上；

9、所述第二连接架的端部连接有可沿所述第一卡盘的径向移动的第二连接件，所述第二焊枪设置在所述第二连接件上。

10、作为优选方案，所述第一连接件和所述第二连接件均为沿所述第一卡盘的径向布置的滑轨；

11、所述第一连接件滑动导向连接在所述第一连接架上，所述第一连接件的一侧固定有与所述第一连接件平行的第一齿条，所述第一连接架上固定有第二电机，所述第二电机的输出轴连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿条啮合；

12、所述第二连接件滑动导向连接在所述第二连接架上，所述第二连接件的一侧固定有与所述第二连接件平行的第二齿条，所述第二连接架上固定有第三电机，所述第三电机的输出轴连接有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第二齿条啮合。

13、作为优选方案，所述第一连接件上连接有用于测量所述第一焊枪的端部与所述第一管体的管壁之间的距离的第一测距传感器；所述第二连接件上连接有用于测量所述第二焊枪的端部与所述第一管体的管壁之间的距离的第二测距传感器。

14、作为优选方案，所述管体焊接装置包括设置在所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的间隔中的密封罩；

15、所述密封罩的两端设有相对间隔布置的第一端口和第二端口，所述第一管体的待焊端密封插设在所述第一端口中，所述第二管体的待焊端密封插设在所述第二端口中；

16、所述密封罩还设有供所述第一焊枪穿入所述密封罩内的第一开口和供所述第二焊枪穿入所述密封罩内的第二开口；

17、所述环体上连接有插设在所述第一开口或所述第二开口中的挡杆，转动所述环体时，所述挡杆推动所述密封罩与所述环体同步转动。

18、作为优选方案，所述密封罩包括硬质环状部，所述硬质环状部的内侧两端固定有相对间隔布置的第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈的内孔形成所述第一端口，所述第二密封圈的内孔形成所述第二端口，所述第一开口和所述第二开口均设置在所述硬质环状部的周侧。

19、作为优选方案，所述硬质环状部采用透明材料制成。

20、作为优选方案，所述管体焊接装置包括第一密封塞和第二密封塞，所述第一密封塞塞设在所述第一管体的非焊接端，所述第二密封塞塞设在所述第二管体的非焊接端，所述第一密封塞和/或所述第二密封塞中密封插插设有惰性气体供应管。

21、一种上述的管体焊接装置的使用方法，包括以下步骤：

22、步骤s1、将第一管体和第二管体分别插入第一卡盘和第二卡盘中；

23、步骤s2、调整第一管体和第二管体之间的对接缝位置，使得对接缝与第一焊枪和第二焊枪相对；

24、步骤s3、锁紧第一卡盘和第二卡盘；

25、步骤s4、转动环体，利用第一焊枪和第二焊枪对所述对接缝进行焊接。

26、作为优选方案，所述步骤s3与所述步骤s4之间包括：

27、步骤s31、沿第一卡盘的径向移动第一连接件和第二连接件，调整第一焊枪与第二焊枪与所述对接缝的间距。

28、作为优选方案，所述步骤s31中利用第二电机驱动第二齿轮转动来调整第一焊枪与所述对接缝的间距；利用第三电机就驱动第三齿轮转动来调整第二焊枪与所述对接缝的间距。

29、作为优选方案，所述步骤s1之后、所述步骤s2之前包括：

30、步骤s11、在第一卡盘与第二卡盘之间的间隔中放入密封罩，将第一管体的待焊端插入第一端口中，将第二管体的待焊端插入第二端口中；

31、所述步骤s2还包括：

32、调整所述密封罩的位置，使得第一开口和第二开口分别与所述第一焊枪和所述第二焊枪相对；

33、所述步骤s31中，移动所述第一连接件时，使得所述第一焊枪和挡杆均插入所述第一开口；移动所述第二连接件时，使得所述第二焊枪插入所述第二开口。

34、作为优选方案，所述步骤s4中，利用第一电机驱动第一齿轮匀速转动，从而使得环体匀速转动。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

36、本发明的管体焊接装置，包括架体和环体，架体上固定有相对间隔布置的第一卡盘和第二卡盘，第一管体卡持在第一卡盘中，第二管体卡持在第二卡盘中，第一管体的待焊端与第二管体的待焊端相对布置，第一管体的待焊端与第二管体的待焊端之间形成对接缝，环体转动套设在第一卡盘外侧，环体上连接有以环体的中心对称布置的第一焊枪和第二焊枪，第一焊枪和第二焊枪均朝向对接缝布置；焊接时，转动环体能够带动第一焊枪和第二焊枪同步移动，从而对称焊接对接缝，且第一焊枪和第二焊枪的移动速度始终保持同步，因此本发明的管体焊接装置不需要两个焊工同步焊接，降低了对焊工的需求量，而且通过焊接装置即可保证第一焊枪和第二焊枪同步移动，降低了对焊工的技能水平要求，有利于不锈钢管的高效加工。

技术特征：

1.一种管体焊接装置，用于对接焊第一管体(100)和第二管体(200)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的管体焊接装置，其特征在于，所述环体(3)固定有与所述环体(3)同轴布置的齿圈(51)，所述第一卡盘(21)上固定有第一电机(52)，所述第一电机(52)的输出轴连接有第一齿轮(53)，所述第一齿轮(53)与所述齿圈(51)啮合。

3.根据权利要求2所述的管体焊接装置，其特征在于，所述齿圈(51)布置在所述环体(3)背离第二卡盘(22)的一端，所述第一电机(52)设置在所述第一卡盘(21)背离所述第二卡盘(22)的一端。

4.根据权利要求1所述的管体焊接装置，其特征在于，所述环体(3)上固定有向所述第二卡盘(22)的方向凸起的第一连接架(61)和第二连接架(71)；

5.根据权利要求4所述的管体焊接装置，其特征在于，所述第一连接件(62)和所述第二连接件(72)均为沿所述第一卡盘(21)的径向布置的滑轨；

6.根据权利要求4所述的管体焊接装置，其特征在于，所述第一连接件(62)上连接有用于测量所述第一焊枪(41)的端部与所述第一管体(100)的管壁之间的距离的第一测距传感器(66)；所述第二连接件(72)上连接有用于测量所述第二焊枪(42)的端部与所述第一管体(100)的管壁之间的距离的第二测距传感器(76)。

7.根据权利要求1所述的管体焊接装置，其特征在于，所述管体焊接装置包括设置在所述第一卡盘(21)和所述第二卡盘(22)之间的间隔中的密封罩(8)；

8.根据权利要求7所述的管体焊接装置，其特征在于，所述密封罩(8)包括硬质环状部(85)，所述硬质环状部(85)的内侧两端固定有相对间隔布置的第一密封圈(86)和第二密封圈(87)，所述第一密封圈(86)的内孔形成所述第一端口(81)，所述第二密封圈(87)的内孔形成所述第二端口(82)，所述第一开口(83)和所述第二开口(84)均设置在所述硬质环状部(85)的周侧。

9.根据权利要求8所述的管体焊接装置，其特征在于，所述硬质环状部(85)采用透明材料制成。

10.根据权利要求7所述的管体焊接装置，其特征在于，所述管体焊接装置包括第一密封塞(91)和第二密封塞(92)，所述第一密封塞(91)塞设在所述第一管体(100)的非焊接端，所述第二密封塞(92)塞设在所述第二管体(200)的非焊接端，所述第一密封塞(91)和/或所述第二密封塞(92)中密封插插设有惰性气体供应管(93)。

11.一种权利要求1至10任一项所述的管体焊接装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

12.根据权利要求11所述的管体焊接装置的使用方法，其特征在于，所述步骤s3与所述步骤s4之间包括：

13.根据权利要求12所述的管体焊接装置的使用方法，其特征在于，所述步骤s31中利用第二电机(64)驱动第二齿轮(65)转动来调整第一焊枪(41)与所述对接缝的间距；利用第三电机(74)就驱动第三齿轮(75)转动来调整第二焊枪(42)与所述对接缝的间距。

14.根据权利要求12所述的管体焊接装置的使用方法，其特征在于，所述步骤s1之后、所述步骤s2之前包括：

15.根据权利要求11所述的管体焊接装置的使用方法，其特征在于，所述步骤s4中，利用第一电机(52)驱动第一齿轮(53)匀速转动，从而使得环体(3)匀速转动。

技术总结
本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种管体焊接装置及其使用方法，管体焊接装置包括架体和环体，架体上固定有相对间隔布置的第一卡盘和第二卡盘，第一管体卡持在第一卡盘中，第二管体卡持在第二卡盘中，第一管体的待焊端与第二管体的待焊端相对布置，第一管体的待焊端与第二管体的待焊端之间形成对接缝，环体转动套设在第一卡盘外侧，环体上连接有以环体的中心对称布置的第一焊枪和第二焊枪，第一焊枪和第二焊枪均朝向对接缝布置；转动环体能够带动第一焊枪和第二焊枪同步移动，从而对称焊接对接缝，且第一焊枪和第二焊枪的移动速度始终保持同步，降低了对焊工的需求量且降低了对焊工的技能水平要求，有利于不锈钢管的高效加工。

技术研发人员：王孟果,曹荣,邵丹丹,刘宇,王建,谢祖靠,林春香
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>中船黄埔文冲船舶有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12