本发明涉及焊管领域,特别涉及一种钢板卷圆焊接装置。
背景技术:
1、在焊管生产领域,焊接装置是实现从平板钢材到成型焊管一体化加工的核心设备。其标准生产流程为:首先将卷钢开卷、矫平,形成平板钢带;随后通过导向装置将钢带输送至一系列压辊处,使其逐步卷圆成型,令钢板的两端对接并形成闭合的圆柱形管坯;最终,该管坯被输送至焊接工位,完成直缝焊接,得到成品焊管。此类设备在石油、化工、市政管网等领域具有广泛应用。
2、在该工艺流程中,钢板在卷圆成型阶段极易出现“卡边”问题。此问题是指钢板的两条自由边缘在卷曲过程中,因受力不均或尺寸偏差而发生错位,导致其中一边的钢板被挤压到另一边的钢板外侧。这不仅影响管坯的圆度,更会严重干扰后续焊接工序的质量与稳定性。
3、为解决这一难题,现有技术普遍在焊接装置中采用了“孔洞引导式”结构。该结构的核心在于设置一个与目标管坯尺寸精确匹配的成型引导孔洞。当已完成初步卷圆的o形管坯通过该孔洞时,其内部配置了两组分别贴合管坯内壁和外壁的推板。通过这两组内外侧推板的同步导向与夹持作用,能够对卷圆过程中出现的“卡边”现象进行强制性的实时修正与约束,从而有效保障管坯的成型精度,为后续焊接创造良好条件。
4、然而,这种“孔洞引导式”结构在实际应用中存在显著的固有缺陷:
5、焊接生产环境恶劣,不可避免地会产生金属碎屑、氧化皮及焊渣等杂质。即便钢板在进入装置前经过预处理,仍会有微细杂质残留附着。当管坯在推板的引导下持续运动时,这些杂质极易被挤压在推板与钢板的贴合面之间,逐渐积聚形成硬质堵塞物。这不仅会急剧增大推板与钢板之间的摩擦力,阻碍钢板的平稳进给、影响生产效率,更会导致推板工作面异常磨损或划伤钢板边缘,从而降低设备使用寿命与最终产品的外观质量。
6、针对上述堵塞问题,现有方案虽设计了两组可更换的推板,但其维护作业面临巨大挑战。由于钢板卷圆成型后已成为一个圆柱形管坯,装置上方仅预留供后续钢板持续进入的狭小开口,该开口尺寸远小于推板本身的安装尺寸。因此,在单根钢管(即单卷钢带)的连续生产过程中,操作人员根本无法对已经发生堵塞的推板进行实时的更换或清理。唯一的解决办法是等待整根钢管焊接完成之后,全线停机,并拆解装置的关键部件,才能进行维护。
7、这种“亡羊补牢”式的维护模式,不仅会因频繁停机而大幅延长生产周期、降低产能,更关键的是,它意味着在焊接过程一旦出现堵塞,生产系统只能“带病运行”,被迫承受由此带来的设备加速损坏与产品质量持续下降的风险,形成了生产过程中的一个薄弱环节。
8、为解决上述问题。为此,提出一种钢板卷圆焊接装置。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种钢板卷圆焊接装置,解决了操作人员只能等待单根钢板完全焊接成管后,停机拆解装置才能对推板进行清理或更换,这不仅进一步延长了生产周期,更关键的是在焊接过程中,面对堵塞问题只能“硬抗”,持续承受设备损坏与产品质量下降的风险的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种钢板卷圆焊接装置,包括有底座,固定连接在底座上端的机架,固定连接在机架一端内侧的高频焊接机,设置在机架另一端内侧的压辊,压辊之间设置有转动机构,转动机构靠近高频焊接机的一侧设置有对中机构,转动机构在压辊之间对称设置有均两组;
3、转动机构包括有导向组件和推动组件,推动组件设置在导向组件的内侧;
4、导向组件包括有设置在压辊之间与底座固定连接的第一支撑板,第一支撑板的内部设置有第一孔洞,第一孔洞的内壁开设有第一凹槽,第一凹槽的内部设置有旋转盘,旋转盘的内侧固定连接有转动筒,转动筒的一端固定连接有转动盘,第一支撑板的外侧内部设置有第一导向槽,第一导向槽的上端中间连通有第二导向槽,第一导向槽的内侧设置有第三导向槽,第一导向槽的上端中间连通有第四导向槽,第二导向槽的内侧设置有第一导向杆,第四导向槽的内侧设置有与第一导向杆固定连接的第二导向杆。
5、优选的,第一导向槽的外观结构与上一个压辊对钢板压成的形状一致,且第一导向槽与第一导向杆的配合方式为间隙配合,并且第一导向槽的外观结构与第三导向槽的外观结构一致。
6、优选的,第二导向槽的两端外观结构为倾斜形,且第二导向槽的中间端外观结构为圆弧形。
7、优选的,第四导向槽的外观结构为波浪形,且第四导向槽与第二导向杆的配合方式为间隙配合。
8、优选的,推动组件包括有固定连接在转动筒一端的齿环,齿环的外侧啮合有第一齿轮,第一支撑板的外侧固定连接有电机,齿环的输出端与第一齿轮的连接方式为固定连接,转动盘的一端固定连接有第一套筒,第一套筒的内侧横向滑动连接有第二套筒,第二套筒的内侧设置有与第一导向杆固定连接的推杆,推杆的下端固定连接有第二支撑板,第二支撑板的下表面开设有滑槽,滑槽的内侧设置有滑块,滑块的一端固定连接有弹簧,滑块的下端一侧固定连接有推板,滑块的下端另一侧固定连接有磁铁。
9、优选的,推杆的外观结构为长方体,且推杆的外侧面与第二套筒的内侧面贴合。
10、优选的,滑块的上端宽度大于滑槽的下端宽度,且滑块的上端宽度小于滑槽的上端宽度,并且滑块的下端宽度小于滑槽的下端宽度。
11、优选的,对中机构包括有设置在齿环靠近高频焊接机一侧的第一齿条,第一齿条靠近高频焊接机一侧设置有第二齿轮,第二齿轮靠近高频焊接机一侧设置有第二齿条,机架的中间内部设置有用于嵌套第一齿条和第二齿条的第二孔洞,第二齿轮的内部固定连接有与机架转动连接的转动轴,第一齿条和第二齿条的下端固定连接有固定板,固定板的下端固定连接有刮板,齿环靠近高频焊接机一侧开设有第五导向槽,第五导向槽的中间端连通有第六导向槽,第五导向槽的内侧设置有与第一齿条固定连接的第三导向杆。
12、优选的,第五导向槽的外观结构为圆弧形,且第五导向槽圆弧的圆心与齿环的圆心在同一直线上,并且第五导向槽与第一套筒位于齿环的同一边。
13、优选的,所述第六导向槽的外观结构为圆弧形,且第六导向槽圆弧的圆心位于齿环的圆心一侧。
14、1.与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过推板接触并推动卷圆过程中出现的卡边,利用弹簧提供可控的推力,在矫正错位的同时限制作用力大小,从而有效避免了因矫正力过大导致的钢板过量塑性变形,提高了焊管的成型质量,且在钢板进行运输过程中可以持续矫正,减少堵塞对钢板的影响,提高了焊管的成型质量。
15、2.本发明推板和磁铁在转动过程中持续与钢板表面接触,能够刮除因弯曲变形产生的氧化皮,并由吸尘器及时吸走,从而减少了氧化皮对后续压辊的污染和对焊接界面质量的不利影响。
16、3.本发明在面对向内凹陷或向外凸起的钢板局部变形时,磁铁能分别施加向外拉动或向内吸附的力,协同推板对钢板进行塑性微调,从而使钢板边缘能以更规则的形态进入焊接工位,提升了焊接接头的质量。
17、4.本发明通过齿环转动带动导向槽机构,使刮板能卡入卷曲钢板的内侧上端并进行往复刮削。从而有效清除了内壁的毛刺与杂质,减少了因毛刺堵塞导致焊缝闭合不良的风险。
18、5.本发明对称设置的刮板在交替工作时,处于非工作状态的刮板会移至钢板上方,其附着的杂质可被吸尘器清除;同时,当一侧推板进行矫正时,对侧的刮板卡在钢板内侧提供反向限位,从而避免了清理机构自身的卡滞问题,并防止了钢板在矫正过程中发生扭转等二次损伤
19、6.本发明推板在第四导向槽和第二导向槽的综合控制下,对钢板边缘产生包含往复和上下运动的多向微动作用,这使得毛刺等杂质因多向应力更易发生疲劳断裂,从而为后续刮板的彻底清理创造了条件,进一步保障了焊缝的闭合质量。