一种钢管用立式焊接设备及其使用方法与流程

本发明涉及钢管焊接，尤其涉及一种钢管用立式焊接设备及其使用方法。

背景技术：

1、钢管焊接工艺涉及多个方面，包括焊接前的准备、焊接方法的选择、焊接过程的控制以及焊接后的检查等。钢管焊接方法多样，常见的有焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极惰性气体保护焊（如mig焊）、钨极惰性气体保护焊（如tig焊）等。选择焊接方法时，需考虑钢管的材质、厚度、焊接位置以及焊接质量要求等因素。

2、目前钢管常见的焊接方式，是直接将钢管放置在地面或工作平台，工人手持焊枪进行焊接，而钢管呈圆柱形，两截钢管容易在焊接的过程中滚动，使得焊缝位置出现偏差，另外需要人工转动钢管进行圆周焊接，严重影响钢管焊接的质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种钢管用立式焊接设备及其使用方法，旨在解决上述技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种钢管用立式焊接设备，包括机箱，所述机箱侧壁的上下两端分别固定设置有上壳体以及下壳体，所述上壳体与下壳体之间设置有框架组件，所述框架组件内安装有绕着钢管周向转动的调节组件，所述调节组件内设置有焊接组件，所述上壳体和下壳体内部均设置有夹持组件，所述机箱底部上下滑动安装有用于承载钢管的托板，所述机箱内部固定设置有升降电机，所述升降电机输出端连接有升降螺杆，所述升降螺杆螺纹贯穿托板。

4、所述焊接组件包括套筒、焊接头以及控制螺杆，所述焊接头同轴直线滑动安装于套筒内，所述控制螺杆螺纹贯穿套筒尾端，所述控制螺杆靠近焊接头的一端固定设置有旋转座，所述旋转座与推杆一端转动配合，所述推杆另一端与焊接头固定连接。

5、所述调节组件包括调节支架，所述调节支架侧壁上固定设置有角度传感器，所述套筒两侧同轴设置有第一转轴以及第二转轴，所述第一转轴与调节支架转动配合并伸入到角度传感器中，所述第二转轴与调节支架转动配合并固定套接设置有扇形蜗轮，所述调节支架一侧固定设置有调角电机，所述调角电机输出端连接有蜗杆，所述蜗杆与扇形蜗轮相啮合。

6、作为本发明进一步的方案：所述焊接头外壁上延伸设置有滑销，所述套筒上贯穿设置有滑槽，所述滑销适配滑动安装于滑槽内。

7、作为本发明进一步的方案：所述推杆上固定设置有挡板，所述挡板与套筒之间设置有阻尼弹簧。

8、作为本发明进一步的方案：所述框架组件包括上方的固定环以及下方的内齿圈，所述固定环与内齿圈之间通过固定杆固定连接，所述固定杆固定设置于机箱上，所述固定环内壁上设置有限位环槽。

9、作为本发明进一步的方案：所述调节支架底部固定设置有驱动电机，所述驱动电机输出端连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与内齿圈相啮合，所述调节支架顶部固定设置有安装座，所述安装座一侧转动安装有限位滚轮，所述限位滚轮适配滚动安装于限位环槽内。

10、作为本发明进一步的方案：所述夹持组件包括相对设置的固定块以及夹持块，所述固定块固定设置于机箱侧壁上，所述夹持块两端滑动贯穿设置有滑杆，所述滑杆与机箱固定连接，所述夹持块与机箱之间设置有复位弹簧，所述上壳体和下壳体的侧壁上均固定设置有夹持气缸，所述夹持气缸输出端与对应的夹持块固定连接。

11、本发明还提供一种钢管用立式焊接设备的使用方法，包括以下步骤：

12、步骤一，焊接准备，将一组竖直对齐的钢管穿过框架组件并由托板托住，完成上料。

13、步骤二，对准焊缝，利用调节电机调节焊接头的俯仰角度，并利用控制螺杆调节焊接头的径向距离，配合托板带动钢管进行上下位移，使得焊接头轴线对准钢管焊缝位置。

14、步骤三，夹紧焊接，对准焊缝后，利用夹持组件将钢管同步夹紧，同时驱动调节支架绕着钢管周向转动，通过焊接头对焊缝位置进行周向焊接处理。

15、本发明的有益效果：

16、通过设置焊接组件以及调节组件，在焊接时，需要调整焊接头使其焊接端口对准焊缝位置，利用调角电机带动蜗杆转动，蜗杆将通过扇形蜗轮带动第二转轴旋转，从而使得焊接头实现俯仰角度调节，直到焊接头轴线对准焊缝位置，同时通过转动控制螺杆，控制螺杆将通过旋转座对推杆施加作用力，使得焊接头能够在套筒内实现径向的轴线位移调整过程，从而调节焊接头与焊缝之间的间距，配合托板带动钢管进行的上下位移，能够使得焊接头精确对准焊缝位置，并驱动调节支架绕着钢管进行周向转动，从而可以实现对钢管的立式焊接过程，传动过程稳定，焊接位置精准，同时焊接俯仰角度可灵活调节，大大提高了钢管的焊接质量。

17、在进行俯仰角度调节时采用蜗轮蜗杆传动副，利用其具有单向传动的特点，在蜗杆带动扇形蜗轮偏转至一定角度后，蜗杆与扇形蜗轮之间实现机械自锁，使得焊接头在偏转后保持稳定，不易发生晃动，同时蜗轮蜗杆传动副具有大齿数比的特点，能够在传动过程中实现精细调节，从而有效提高了焊接头的俯仰角度调节精度。

技术特征：

1.一种钢管用立式焊接设备，包括机箱（1），其特征在于，所述机箱（1）侧壁的上下两端分别固定设置有上壳体（2）以及下壳体（3），所述上壳体（2）与下壳体（3）之间设置有框架组件（4），所述框架组件（4）内安装有绕着钢管周向转动的调节组件（5），所述调节组件（5）内设置有焊接组件（9），所述上壳体（2）和下壳体（3）内部均设置有夹持组件（6），所述机箱（1）底部上下滑动安装有用于承载钢管的托板（7），所述机箱（1）内部固定设置有升降电机（8），所述升降电机（8）输出端连接有升降螺杆（801），所述升降螺杆（801）螺纹贯穿托板（7）；

2.根据权利要求1所述的一种钢管用立式焊接设备，其特征在于，所述焊接头（920）外壁上延伸设置有滑销（921），所述套筒（910）上贯穿设置有滑槽（913），所述滑销（921）适配滑动安装于滑槽（913）内。

3.根据权利要求1所述的一种钢管用立式焊接设备，其特征在于，所述推杆（932）上固定设置有挡板（933），所述挡板（933）与套筒（910）之间设置有阻尼弹簧（934）。

4.根据权利要求1所述的一种钢管用立式焊接设备，其特征在于，所述框架组件（4）包括上方的固定环（401）以及下方的内齿圈（403），所述固定环（401）与内齿圈（403）之间通过固定杆（404）固定连接，所述固定杆（404）固定设置于机箱（1）上，所述固定环（401）内壁上设置有限位环槽（402）。

5.根据权利要求4所述的一种钢管用立式焊接设备，其特征在于，所述调节支架（501）底部固定设置有驱动电机（502），所述驱动电机（502）输出端连接有驱动齿轮（503），所述驱动齿轮（503）与内齿圈（403）相啮合，所述调节支架（501）顶部固定设置有安装座（504），所述安装座（504）一侧转动安装有限位滚轮（505），所述限位滚轮（505）适配滚动安装于限位环槽（402）内。

6.根据权利要求1所述的一种钢管用立式焊接设备，其特征在于，所述夹持组件（6）包括相对设置的固定块（601）以及夹持块（602），所述固定块（601）固定设置于机箱（1）侧壁上，所述夹持块（602）两端滑动贯穿设置有滑杆（603），所述滑杆（603）与机箱（1）固定连接，所述夹持块（602）与机箱（1）之间设置有复位弹簧（604），所述上壳体（2）和下壳体（3）的侧壁上均固定设置有夹持气缸（605），所述夹持气缸（605）输出端与对应的夹持块（602）固定连接。

7.一种如权利要求1所述的钢管用立式焊接设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及钢管焊接领域，尤其涉及一种钢管用立式焊接设备及其使用方法，焊接设备包括机箱，机箱侧壁的上下两端分别固定设置有上壳体以及下壳体，上壳体与下壳体之间设置有框架组件，框架组件内安装有绕着钢管周向转动的调节组件，调节组件内设置有焊接组件，上壳体和下壳体内部均设置有夹持组件，机箱底部上下滑动安装有用于承载钢管的托板，机箱内部固定设置有升降电机，升降电机输出端连接有升降螺杆，升降螺杆螺纹贯穿托板。本发明可以实现对钢管的立式焊接过程，传动过程稳定，焊接位置精准，同时焊接俯仰角度可灵活调节，大大提高了钢管的焊接质量。

技术研发人员：姚学刚
受保护的技术使用者：金桥焊材（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23