专利名称：一种焊接机头调整装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于管道内部环缝的焊接机头调整装置，涉及管道系统技 术领域。
背景技术：
在地势相对平坦开阔地带进行管道焊接施工前，通常将两根长度12m的钢管 在预制厂先焊接成24m长的双联管(也称"二接一"管)，再运往作业带进行焊接 施工。釆用此种方法可以加快焊接施工速度，同时由于在预制厂进行双联管焊接 可以提高焊接质量降低焊接成本。以往在焊接双联管时一般在外部进行环缝焊接， 但对于大壁厚钢管焊接来说焊接时间长、效率低，没有发挥双联管的施工优势。
釆用钢管内外环缝埋弧焊接方法可以一次完成管口焊接，提高焊接效率。内 部焊接时需要对焊接机头进行调整，保证焊丝始终在焊缝中间并根据钢管的椭圆 度随时调整焊接机头的高低保证焊丝干伸长，使焊接质量稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的是设计一种能够适应于钢管内部环焊缝焊接、方便快捷的 焊接机头调整装置。
本实用新型是为了完成焊接机头11的水平移动和垂直移动而设计。如图1-图4所示，焊接机头调整装置是由与焊接机头11连接的垂直移动装置和水平移动 装置两部分组成；垂直移动装置和水平移动装置通过连接板6连接固定形成一个 整体，垂直移动装置和水平移动装置设计结构相同。
水平移动装置由支撑轮5、连接板6、水平驱动步进电机7/水平传动丝杠8、 水平传动导杆19、水平滑动轴承组9、平支座IO 、固定方管12组成；水平驱动 步进电机7的转动轴穿过槽形平支座IO槽帮与水平传动丝杠8固连，水平传动 丝杠8另一端与平支座10另一槽帮转动配合，水平滑动轴承组9中心的螺母拧 于水平传动丝杠8上，螺母两边各有孔与水平传动丝杠8两边的水平传动导杆 19配合，将水平滑动轴承组9定位；平支座IO固连在固定方管12的下部；与水 平滑动轴承组9上部固连的两连接板6后端用轴固定支撑轮5,支撑轮5顶压在 固定方管12上管壁的内壁成滑动配合，两连接板6前部与垂直移动装置固连。
垂直移动装置由垂直驱动步进电机l、立支座2、垂直传动导杆3、垂直滑动轴承组4和垂直传动丝杠17组成；步进电机1的转动轴穿过与两连接板6垂直连 接的槽形立支座2上槽帮后固连垂直传动丝杠17,垂直传动丝杠17再拧过垂直 滑动轴承组4中部的螺母并与两传动螺母配合，在垂直滑动轴承组4两边有孔与 两根垂直传动导杆3配合定位,焊接机头11固连在用螺钉固定于垂直滑动轴承组 4外侧的垂直移动托板20上。
其中垂直移动装置和水平移动装置的传动部分结构相同，如图4所示。水平 移动装置传动部分由水平滑动轴承组9、槽形水平移动螺母座13、传动螺母I 14、 传动螺母II 15、锁紧螺母16和水平传动丝杠8构成，与水平驱动步进电机7转轴 固连的水平传动丝杠8穿过平支座10及扣于平支座10中的水平移动螺母座13 两槽帮，在水平移动螺母座13外侧各有传动螺母I 14、传动螺母I115与之配合， 并在传动螺母I115外还拧有锁紧螺母I 16;在水平移动螺母座13两边的水平滑 动轴承组9上有孔与水平传动导杆19滑动配合。
垂直移动装置传动部分由垂直滑动轴承组4、垂直移动螺母座21、垂直传动 丝杠17以及与水平移动装置传动部分同样的两传动螺母、锁紧裙母构成，与水平 移动装置的结构完全相同。与垂直驱动步进电机1转轴固连的垂直传动丝杠17 穿过立支座2及扣于立支座2中的垂直移动螺母座21两槽帮，在垂直移动螺母座 21外侧各有一传动螺母与之配合，并在传动螺母外还拧有锁紧螺母；在垂直移动 螺母座21两边的垂直滑动轴承组4上有孔与垂直传动导杆3滑动配合。
在焊接机头11需要水平移动时,水平驱动步进电机7加载脉冲电信号旋转一 个步距角来驱动水平传动丝杠8旋转，水平传动丝杠8通过旋转带动传动螺母I 14和传动螺母II 15移动进而带动水平移动螺母座13和连接板6水平移动。连接 板6和与其相连的垂直移动装置同时进行水平移动进而带动焊接机头11水平移 动。 .
在焊接机头11需要垂直方向移动时,垂直驱动步进电机1加载脉冲电信号旋 转一个步距角来驱动传动丝杠17旋转带动传动螺母移动进而带动水平移动螺母 座13在垂直方向移动，因焊接机头ll固定在垂直移动装置中水平移动螺母座13 上，即可同时完成垂直移动。
本实用新型的特点
1 、在垂直移动装置和水平移动装置的传动部分釆用了移动托板两侧安装滑动 轴承组与导杆滑动配合，保证在垂直和水平方向移动时运行平稳；
2、在两螺母座的两侧分别安装有两传动螺母，在两传动丝杠进行正反旋转时，螺母与传动丝杠间无间隙，螺母座反映迅速，无停顿滞后现象；
3、在连接板6上安装有支撑轮5，用于平衡机头11和垂直移动装置的总重 量，使水平移动装置只承受垂直力，保证水平传动丝杠8在旋转时无卡阻现象。
图1焊接机头调整装置正视图
图2图1中A-A剖面侧视图
图3焊接机头调整装置俯视图
图4水平移动装置传动部分剖视图
2-立支座
4-垂直滑动轴承组
6-连接板
8-水平传动丝杠
io-平支座
12-固定方管 14-传动螺母I 16-锁紧螺母I 18-水平移动托板 20-垂直移动托板
其中1-垂直驱动步进电机 3-垂直传动导杆 5-支撑轮
7-水平驱动步进电机
9-水平滑动轴承组 11-焊接机头 13-水平移动螺母座 15-传动螺母II 17-垂直传动丝杠 19-水平传动导杆 21-垂直移动螺母座具体实施方式
实施例.本例是试验样机，如图l-图4所示，是由与焊接机头ll连接的垂直 移动装置和水平移动装置两部分组成；垂直移动装置和水平移动装置通过连接板 6连接固定形成一个整体，垂直移动装置和水平移动装置设计结构相同。
水平移动装置由支撑轮5、连接板6、水平驱动步进电机7、水平传动丝杠8、 水平传动导杆19、水平滑动轴承组9、平支座IO 、固定方管12组成；水平驱动 步进电机7的转动轴穿过槽形平支座IO槽帮与水平传动丝杠8固连，水平传动 丝杠8另一端与平支座10另一槽帮转动配合，水平滑动轴承组9中心的螺母拧 于水平传动丝杠8上，螺母两边各有孔与水平传动丝杠8两边的水平传动导杆 19配合，将水平滑动轴承组9定位；平支座10固连在固定方管12的下部；与水 平滑动轴承组9上部固连的两连接板6后端用轴固定支撑轮5,支撑轮5顶压在固定方管12上管壁的内壁成滑动配合，两连接板6前部与垂直移动装置固连。
垂直移动装置由垂直驱动步进电机l、立支座2、垂直传动导杆3、垂直滑动 轴承组4和垂直传动丝杠17组成；步进电机1的转动轴穿过与两连接才反6垂直连 接的槽形立支座2上槽帮后固连垂直传动丝杠17，垂直传动丝杠17再穿过与垂 直滑动轴承组4固连的两传动螺母配合，并垂直滑动轴承组4有孔与两根垂直传 动导杆3配合定位，焊接机头11固连在垂直滑动轴承组4的外侧。
其中垂直移动装置和水平移动装置的传动部分结构相同，如图4所示。水平 移动装置传动部分由水平滑动轴承组9、槽形水平移动螺母座13、传动螺母I 14、 传动螺母II 15、锁紧螺母16和水平传动丝杠8构成，与水平驱动步进电机7转轴 固连的水平传动丝杠8穿过平支座10及扣于平支座10中的水平移动螺母座13 两槽帮，在水平移动螺母座13外侧各有传动螺母I 14、传动螺母I115与之配合， 并在传动螺母I115外还拧有锁紧螺母I 16;在水平移动螺母座13两边的水平滑 动轴承组9上有孔与水平传动导杆19滑动配合。
垂直移动装置传动部分由垂直滑动轴承组4、垂直移动螺母座21、垂直传动 丝杠17以及与水平移动装置传动部分同样的两传动螺母、锁紧螺母构成，与水平 移动装置的结构完全相同。与垂直驱动步进电机1转轴固连的垂直传动丝杠17 穿过立支座2及扣于立支座2中的垂直移动螺母座21两槽帮，在垂直移动螺母座 21外侧各有一传动螺母与之配合，并在传动螺母外还柠有锁紧螺母；在垂直移动 螺母座21两边的垂直滑动轴承组4上有孔与垂直传动导杆3滑动配合。
在焊接机头11需要水平移动时，水平驱动步进电机7加载脉冲电信号旋转一 个步距角来驱动水平传动丝杠8旋转，水平传动丝杠8通过旋转带动传动螺母I 14和传动螺母I115移动进而带动水平移动螺母座13和连接板6水平移动。连接 板6和与其相连的垂直移动装置同时进行水平移动进而带动焊接机头11水平移 动。
在焊接机头11需要垂直方向移动时，垂直驱动步进电机1加载脉冲电信号旋 转一个步距角来驱动传动丝杠17旋转带动传动螺母移动进而带动水平移动螺母 座13在垂直方向移动，因焊接机头11固定在垂直移动装置中水平移动螺母座13 上，即可同时完成垂直移动。
主要尺寸600,x 350咖x 480咖(长x宽x高)，水平移动距离50mm,垂直 移动距离50mm。
本样机经多次试验，垂直和水平方向移动时运行平稳；在丝杠进行正反旋转时，螺母与丝杠间无间隙，螺母座反映迅速，无停顿滞后现象；有支撑轮5用于 平衡机头ll和垂直移动装置的总重量，使水平移动装置只承受垂直力，保证了传 动丝杠在旋转时无卡阻现象。
在国家西气东输二线工程管道双联管焊接使用中，可根据焊接时的偏差，随 时可对焊接接头进行调整，满足焊接使用要求，取得了良好的使用效果。
权利要求1. 一种用于管道内部环缝的焊接机头调整装置，其特征是由与焊接机头(11)连接的垂直移动装置和水平移动装置两部分组成；垂直移动装置和水平移动装置通过连接板(6)连接固定形成一个整体，垂直移动装置和水平移动装置设计结构相同；水平移动装置由支撑轮(5)、连接板(6)、水平驱动步进电机(7)、水平传动丝杠(8)、水平传动导杆(19)、水平滑动轴承组(9)、平支座(10)、固定方管(12)组成；水平驱动步进电机(7)的转动轴穿过槽形平支座(10)槽帮与水平传动丝杠(8)固连，水平传动丝杠(8)另一端与平支座(10)另一槽帮转动配合，水平滑动轴承组(9)中心的螺母拧于水平传动丝杠(8)上，螺母两边各有孔与水平传动丝杠(8)两边的水平传动导杆(19)配合，将水平滑动轴承组(9)定位；平支座(10)固连在固定方管(12)的下部；与水平滑动轴承组(9)上部固连的两连接板(6)后端用轴固定支撑轮(5)，支撑轮(5)顶压在固定方管(12)上管壁的内壁成滑动配合，两连接板(6)前部与垂直移动装置固连；垂直移动装置由垂直驱动步进电机(1)、立支座(2)、垂直传动导杆(3)、垂直滑动轴承组(4)和垂直传动丝杠(17)组成；步进电机(1)的转动轴穿过与两连接板(6)垂直连接的槽形立支座(2)上槽帮后固连垂直传动丝杠(17)，垂直传动丝杠(17)穿过垂直滑动轴承组(4)并与两传动螺母配合，垂直滑动轴承组(4)有孔与两根垂直传动导杆(3)配合定位，焊接机头(11)固连在垂直滑动轴承组(4)的外侧。
2. 根据权利要求l所述的一种焊接机头调整装置，其特征是垂直移动装置和 水平移动装置的传动部分结构相同；水平移动装置传动部分由水平滑动轴承组(9)、槽形水平移动螺母座(13)、传动螺母I (14)、传动螺母II (15)、锁紧螺 母(6)和水平传动丝杠(8)构成，与水平驱动步进电机(7)转轴固连的水平传 动丝杠(8)穿过平支座(10)及扣于平支座(10)中的水平移动螺母座(13)两 槽帮，在水平移动螺母座(13)外侧各有传动螺母I (14)、传动螺母II (15)与 之配合，并在传动螺母II (15 )外还拧有锁紧螺母I (16 );在水平移动螺母座(13 ) 两侧的水平滑动轴承组(9)上有孔与水平传动导杆(19)滑动配合；垂直移动装置传动部分由垂直滑动轴承组(4)、垂直移动螺母座(21)、垂直 传动丝杠(17 )以及与水平移动装置传动部分同样的两传动螺母、锁紧螺母构成； 与垂直驱动步进电机(1)转轴固连的垂直传动丝杠(17)穿过立支座(2)及扣 于立支座(2)中的垂直移动螺母座(21)两槽帮，在垂直移动螺母座(21)外侧各有一传动螺母与之配合，并在传动螺母外还拧有锁紧螺母；在垂直移动螺母座 (21)两侧的垂直滑动轴承组(4)上有孔与垂直传动导杆(3)滑动配合。
专利摘要本实用新型是一种管道内部环缝的焊接机头调整装置。它由与焊接机头(11)连接的垂直移动装置和水平移动装置组成；垂直移动装置和水平移动装置通过连接板6连接固定形成一个整体，垂直移动装置和水平移动装置设计结构相同；水平驱动步进电机(7)的转动轴与穿过平支座(10)两槽帮的水平传动丝杠(8)固连，水平传动丝杠(8)与水平滑动轴承组(9)中心的螺母及螺母两边的孔与水平传动丝杠(8)两边的水平传动导杆(19)配合；平支座(10)固连在固定方管(12)的下部；与水平滑动轴承组(9)上部固连的两连接板(6)后端用轴固定支撑轮(5)，并与固定方管(12)上管内壁成滑动配合，两连接板(6)前部与垂直移动装置固连。
文档编号B23K37/00GK201271789SQ20082012292
公开日2009年7月15日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者丁英利, 吴大伟, 张瑞鹏, 李松柏, 玮 王, 王礼来 申请人:中国石油天然气管道局