本發(fā)明涉及到管道焊接，具體涉及到變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝。

背景技術(shù)：

1、目前，國(guó)內(nèi)外大口徑管道在平原地區(qū)已實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)焊接大流水施工，中俄東線(xiàn)采用全自動(dòng)焊和組合自動(dòng)焊。全自動(dòng)焊是指內(nèi)焊機(jī)+外焊機(jī)組合的自動(dòng)焊工藝。組合自動(dòng)焊工藝是指手工或半自動(dòng)方法完成根焊，外焊機(jī)自動(dòng)焊完成填充和蓋面焊。但是對(duì)于互聯(lián)互通、進(jìn)出站和陡坡段的全自動(dòng)焊接技術(shù)，還處于初期探索階段。尤其是陡坡段管道施工中，管道呈傾斜狀態(tài)，增加了全自動(dòng)焊接施工的困難。

2、利用內(nèi)焊機(jī)對(duì)變徑管道接頭的內(nèi)縫進(jìn)行焊接時(shí)，由于粗管和細(xì)管通過(guò)錐管連接，變徑管道接頭的兩道內(nèi)縫的直徑不同，因此，常規(guī)的內(nèi)焊機(jī)不方便對(duì)變徑接頭的內(nèi)縫進(jìn)行焊接?，F(xiàn)有的內(nèi)焊機(jī)對(duì)變徑接頭處的內(nèi)縫進(jìn)行焊接時(shí)，不方便對(duì)內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定，在焊接過(guò)程中內(nèi)焊機(jī)容易發(fā)生位移，從而導(dǎo)致焊接后的焊縫達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

3、在內(nèi)焊機(jī)進(jìn)入到管道接縫位置的過(guò)程中，以及內(nèi)焊機(jī)在管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)對(duì)接縫進(jìn)行焊接的過(guò)程中會(huì)使得管道產(chǎn)生震動(dòng)。管道震動(dòng)后，管道之間軸向方向容易發(fā)生偏移，定位設(shè)置好的接縫寬度容易發(fā)生變化，在后續(xù)內(nèi)焊機(jī)對(duì)接縫的焊接過(guò)程中容易導(dǎo)致焊縫不符合設(shè)計(jì)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于能夠保證內(nèi)焊工作時(shí)的穩(wěn)定性，從而保證變徑接頭內(nèi)焊縫的焊接質(zhì)量的變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝。本發(fā)明所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝適用于管道變徑處的自動(dòng)焊，可提升焊接質(zhì)量，焊接質(zhì)量穩(wěn)定波動(dòng)小。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

3、變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝，其特征在于，包括以下步驟：

4、s1、將需要焊接的粗管和細(xì)管通過(guò)錐管進(jìn)行對(duì)接定位，細(xì)管和錐管的小端之間形成第二內(nèi)縫和第二外縫，粗管和錐管的大端之間形成第一內(nèi)縫和第一外縫；

5、s2、將變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)放進(jìn)粗管內(nèi)，并使得變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)機(jī)體兩側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪組與粗管內(nèi)壁接觸，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪組，使得變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)整體在粗管內(nèi)向細(xì)管方向運(yùn)動(dòng)；

6、s3、使得變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)左側(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)回縮，當(dāng)變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)左側(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)入到細(xì)管內(nèi)后，然后使得左側(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)擴(kuò)張，并使得變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)左側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪組與細(xì)管內(nèi)壁接觸；

7、s4、使得變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)機(jī)體上的限位機(jī)構(gòu)緊抵錐管的內(nèi)錐面，并調(diào)整變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)機(jī)體左右兩側(cè)的焊接機(jī)構(gòu)，使得兩焊接機(jī)構(gòu)分別與第二內(nèi)縫和第一內(nèi)縫對(duì)應(yīng)；

8、s5、調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪組的方向，使得變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪組向同側(cè)方向偏轉(zhuǎn)相同角度，驅(qū)動(dòng)輪組偏轉(zhuǎn)的角度小于90度，然后啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪組使得驅(qū)動(dòng)輪組相對(duì)限位機(jī)構(gòu)自轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動(dòng)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和焊接機(jī)構(gòu)分別在細(xì)管和粗管內(nèi)周向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中利用焊接機(jī)構(gòu)對(duì)第一內(nèi)縫和第二內(nèi)縫進(jìn)行焊接；

9、s6、利用外焊機(jī)對(duì)第一外縫和第二外縫進(jìn)行焊接。

10、具體的，所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)包括機(jī)體，機(jī)體上安裝有限位機(jī)構(gòu)，機(jī)體的兩側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝有焊接機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)輪組。

11、具體的，所述限位機(jī)構(gòu)包括圓周均布固定在機(jī)體上的限位件，限位件包括與機(jī)體固定連接的第一電動(dòng)推桿，第一電動(dòng)推桿的伸縮桿上通過(guò)銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接板，連接板背向機(jī)體的一端上固定連接有多個(gè)凸柱。

12、具體的，所述第一電動(dòng)推桿的軸向方向與機(jī)體的軸向方向垂直，連接板的長(zhǎng)度方向與機(jī)體的軸向方向平行，銷(xiāo)軸上套設(shè)有扭簧，扭簧一端被第一電動(dòng)伸縮缸的伸縮桿固定，扭簧另一端被連接板固定。

13、具體的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與機(jī)體同心的轉(zhuǎn)動(dòng)體，轉(zhuǎn)動(dòng)體與機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)體遠(yuǎn)離機(jī)體的一端固定有電動(dòng)伸縮缸，電動(dòng)伸縮缸與轉(zhuǎn)動(dòng)體同心，電動(dòng)伸縮缸的伸縮桿上固定有固定板，固定板上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一連桿，轉(zhuǎn)動(dòng)體上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二連桿，第一連桿和第二連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接并形成剪叉機(jī)構(gòu)，第一連桿上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接塊，連接塊上開(kāi)設(shè)有導(dǎo)向槽，第二連桿與導(dǎo)向槽滑動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)輪組包括開(kāi)設(shè)在連接塊背向電動(dòng)伸縮缸一側(cè)的多個(gè)盲孔，盲孔內(nèi)均固定有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸上固定有輪座，輪座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有電動(dòng)滾輪。

14、具體的，所述連接塊的長(zhǎng)度方向與轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸向方向平行，導(dǎo)向槽的長(zhǎng)度方向與連接塊的長(zhǎng)度方向平行，多個(gè)盲孔在連接塊的長(zhǎng)度方向上均勻排布，電機(jī)的軸心與轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸心垂直，電動(dòng)滾輪的軸心與電機(jī)的軸心垂直。

15、具體的，所述焊接機(jī)構(gòu)包括設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)體上的軌槽，軌槽的長(zhǎng)度方向與轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸向方向平行，軌槽內(nèi)安裝有電控滑軌，電控滑軌的滑塊上固定有第二電動(dòng)推桿，第二電動(dòng)推桿的軸向方向與轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸向方向垂直，第二電動(dòng)推桿的伸縮桿上固定有焊槍。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

17、1、本發(fā)明的焊槍高度可調(diào)節(jié)，在對(duì)變徑接頭與粗管和細(xì)管之間的內(nèi)縫進(jìn)行焊接時(shí)，可以保證焊槍與內(nèi)縫之間的距離，進(jìn)而能夠有效的對(duì)變徑接頭與粗管和細(xì)管之間不同直徑的內(nèi)縫進(jìn)行焊接。

18、2、在對(duì)內(nèi)縫進(jìn)行焊接時(shí)，通過(guò)使得驅(qū)動(dòng)輪組向細(xì)管遠(yuǎn)離錐管一端的方向偏轉(zhuǎn)相同角度，進(jìn)而在啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪組使得變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)在管道內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中具有向細(xì)管遠(yuǎn)離錐管一端的方向螺旋行進(jìn)的趨勢(shì)，進(jìn)而能夠使得限位機(jī)構(gòu)始終對(duì)錐管的內(nèi)錐面施加壓力。細(xì)管、錐管和粗管在傾斜狀態(tài)下同樣能夠有效的防止變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)焊接的過(guò)程中發(fā)生位移，保證了內(nèi)焊縫的焊接質(zhì)量。

19、3、在對(duì)變徑接頭與粗管和細(xì)管之間的內(nèi)縫進(jìn)行焊接時(shí)，兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪組能夠分別與粗管內(nèi)壁和細(xì)管內(nèi)壁緊抵接觸，進(jìn)而有效的保證了內(nèi)焊接轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性能。

技術(shù)特征：

1.變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝，其特征在于，所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)包括機(jī)體(1)，機(jī)體(1)上安裝有限位機(jī)構(gòu)，機(jī)體(1)的兩側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝有焊接機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)輪組。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝，其特征在于，所述限位機(jī)構(gòu)包括圓周均布固定在機(jī)體(1)上的限位件，限位件包括與機(jī)體(1)固定連接的第一電動(dòng)推桿(2)，第一電動(dòng)推桿(2)的伸縮桿上通過(guò)銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接板(3)，連接板(3)背向機(jī)體(1)的一端上固定連接有多個(gè)凸柱(4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝，其特征在于，所述第一電動(dòng)推桿(2)的軸向方向與機(jī)體(1)的軸向方向垂直，連接板(3)的長(zhǎng)度方向與機(jī)體(1)的軸向方向平行，銷(xiāo)軸上套設(shè)有扭簧，扭簧一端被第一電動(dòng)伸縮缸(10)的伸縮桿固定，扭簧另一端被連接板(3)固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與機(jī)體(1)同心的轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)，轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)與機(jī)體(1)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)遠(yuǎn)離機(jī)體(1)的一端固定有電動(dòng)伸縮缸(10)，電動(dòng)伸縮缸(10)與轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)同心，電動(dòng)伸縮缸(10)的伸縮桿上固定有固定板(11)，固定板(11)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一連桿(6)，轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二連桿(12)，第一連桿(6)和第二連桿(12)轉(zhuǎn)動(dòng)連接并形成剪叉機(jī)構(gòu)，第一連桿(6)上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接塊(14)，連接塊(14)上開(kāi)設(shè)有導(dǎo)向槽(13)，第二連桿(12)與導(dǎo)向槽(13)滑動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)輪組包括開(kāi)設(shè)在連接塊(14)背向電動(dòng)伸縮缸(10)一側(cè)的多個(gè)盲孔(17)，盲孔(17)內(nèi)均固定有電機(jī)(16)，電機(jī)(16)的輸出軸上固定有輪座(18)，輪座(18)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有電動(dòng)滾輪(15)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝，其特征在于，所述連接塊(14)的長(zhǎng)度方向與轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)的軸向方向平行，導(dǎo)向槽(13)的長(zhǎng)度方向與連接塊(14)的長(zhǎng)度方向平行，多個(gè)盲孔(17)在連接塊(14)的長(zhǎng)度方向上均勻排布，電機(jī)(16)的軸心與轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)的軸心垂直，電動(dòng)滾輪(15)的軸心與電機(jī)(16)的軸心垂直。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝，其特征在于，所述焊接機(jī)構(gòu)包括設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)上的軌槽(7)，軌槽(7)的長(zhǎng)度方向與轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)的軸向方向平行，軌槽(7)內(nèi)安裝有電控滑軌，電控滑軌的滑塊上固定有第二電動(dòng)推桿(8)，第二電動(dòng)推桿(8)的軸向方向與轉(zhuǎn)動(dòng)體(5)的軸向方向垂直，第二電動(dòng)推桿(8)的伸縮桿上固定有焊槍(9)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及到管道焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊施工工藝。該施工工藝包括如下步驟，對(duì)接粗管、錐管、細(xì)管，將變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)放進(jìn)粗管內(nèi)運(yùn)動(dòng)至焊接位，調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪組的方向，使得變徑環(huán)向自動(dòng)內(nèi)焊機(jī)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪組向同側(cè)方向偏轉(zhuǎn)相同角度，驅(qū)動(dòng)輪組偏轉(zhuǎn)的角度小于90度，然后啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪組使得驅(qū)動(dòng)輪組相對(duì)限位機(jī)構(gòu)自轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動(dòng)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和焊接機(jī)構(gòu)分別在細(xì)管和粗管內(nèi)周向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中利用焊接機(jī)構(gòu)對(duì)第一內(nèi)縫和第二內(nèi)縫進(jìn)行焊接；利用外焊機(jī)進(jìn)行外焊。本發(fā)明的焊槍高度可調(diào)節(jié)，在對(duì)變徑接頭與粗管和細(xì)管之間的內(nèi)縫進(jìn)行焊接時(shí)，可以保證焊槍與內(nèi)縫之間的距離，進(jìn)而能夠有效的對(duì)變徑接頭與粗管和細(xì)管之間不同直徑的內(nèi)縫進(jìn)行焊接。

技術(shù)研發(fā)人員：吳卓,孫孝峰,宋慶杰,王文焱,曾九令,劉東宏,朱子上,張存存,蘭曾強(qiáng),劉立坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中石化石油工程技術(shù)服務(wù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9