一种输变电角钢塔脚焊接专机及其焊接方法与流程

1.本发明涉及焊接技术领域，具体为一种输变电角钢塔脚焊接专机及其焊接方法。


背景技术：

2.输电线路铁塔由角钢、钢板和螺栓组成，其中，塔脚由多块零部件钢板焊接成一个组合件，进而与主材相连接，而塔脚为角钢塔重要的焊接结构件，其焊接质量均要求为质量等级二级缝。
3.在生产中为了满足其质量为二级焊缝，塔脚的焊接方法大多采用半自动气体保护焊进行打底焊接正面焊道，然后采用碳弧气刨在反面焊道进行清根，最后再用气体保护焊进行封底焊接，然而在此种焊接工艺的实施下，焊缝质量合格率一直未达到理想要求，且碳弧气刨清根过程中会产生大量烟雾及噪音给焊工的身心健康带来很大伤害，除此外不断的翻转塔脚结构件也给工人带来了很大的体力输出，为此有必要设计一款角钢塔塔脚焊接专机及其焊接方法，来解决上述中的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种输变电角钢塔脚焊接专机及其焊接方法，解决了目前的输变电角钢塔脚焊接专机采用碳弧气刨在反面焊道进行清根，最后再用气体保护焊进行封底焊接，然而在此种焊接工艺的实施下，焊缝质量合格率无法达到理想要求和工人不断翻转塔脚结构件会给工人带来很大体力输出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种输变电角钢塔脚焊接专机，包括龙门架，所述龙门架的底部安装有两个电动滑台一，所述电动滑台一的正面安装有电动滑台二，所述电动滑台二的底部安装有气缸，所述气缸的底端设有连接柱，所述连接柱的底端栓接有支撑架，所述支撑架的一侧安装有送丝机，所述支撑架的底部栓接有支座，所述支座的一侧转动连接有焊枪，所述焊枪的底部设有支架，所述支架的内部设有翻转机构，所述支架的内部设有定位机构，所述支架的内部设有旋转机构。
6.优选的，所述翻转机构包括支撑板，所述支架内腔的两侧均内嵌有轴承一，所述轴承一的内部转动套接有与支撑板栓接的连接杆，所述支架的一侧安装有驱动电机一，所述驱动电机一的输出端通过联轴器与连接杆栓接。
7.优选的，所述定位机构包括固定台，所述固定台的内部设有两个固定丝杆，所述固定丝杆的表面螺纹连接有两个固定块，所述固定台的顶部开设有十字槽，所述固定块的顶部贯穿至十字槽的顶部，所述固定丝杆的表面固定套接有两个轴承二，所述轴承二的表面与固定台的内壁固定套接，所述固定丝杆的两端均贯穿至固定台的外侧，所述固定丝杆的两端均栓接有把手。
8.优选的，所述旋转机构的包括驱动电机二，所述驱动电机二的输出端贯穿至支撑板的顶部并与固定台栓接，所述驱动电机二输出端的表面转动套接有轴承三，所述轴承三的表面与支撑板的内部固定套接。
9.优选的，所述固定块的两侧均栓接有滑块一，所述滑块一的表面滑动连接有与十字槽连通的滑槽一。
10.优选的，所述支撑板的顶部开设有滑槽二，所述滑槽二的内部滑动连接有两个滑块二，所述滑块二的顶部与固定台的底部栓接。
11.优选的，所述气缸的底端栓接有转动杆，所述转动杆的表面转动套接有转轴，所述转轴的表面与连接柱的内部固定套接，所述转动杆的表面开设有若干个限位孔，所述连接柱的内部螺纹连接有与限位孔卡接的限位杆，所述连接柱的表面固定套接有固定环，所述固定环的表面栓接有四个转手。
12.一种输变电角钢塔脚焊接专机焊接方法，包括以下步骤：
13.步骤1：施焊检查：施焊前检查各焊道接头的组对质量，对无间隙的焊道及定位焊点进行打磨修复，保证后期焊接工作可以有序进行，并且清扫干净焊道内上次打磨所余留的铁末；
14.步骤2：塔脚安装：施焊前工作检查后，拿取塔脚并把待焊接的塔脚放置于固定台顶部的中心处，然后依次转动两个固定丝杆，使固定丝杆带动固定块对塔脚进行校正并固定，确保塔脚位于固定台顶部的中心处；
15.步骤3：焊剂铺设：塔脚固定后，将待焊接的焊缝调整为水平横焊位置，然后在待焊接焊道背面铺设焊剂，焊剂采用hj431焊剂，焊剂铺设过程中避免焊剂厚度偏差过大，若是厚度偏差过大，需要立即调整，焊接铺设后，对焊剂厚度进行检查；
16.步骤4：打底焊接：焊剂铺设后，先根据塔脚位置通过启动电动滑台二，使电动滑台二带动气缸及气缸底端连接的各个结构进行左右移动调节，然后通过电动滑台一带动龙门架及与龙门架连接的各个机构进行前后移动调整，确保焊枪与塔脚对应，然后检查焊枪是否存在故障，若是存在故障则需要进行维修或进行更换，然后通过启动气缸，使气缸带动焊枪下降，让焊枪处于最佳焊接位置，之后调整焊枪的角度使焊枪处于45
°
状态，焊枪处于45
°
状态后，启动焊枪并将焊枪对准焊缝进行打底焊接，打底焊过程中可通过电动滑台二带动焊枪进行来回移动，打底焊接采用横焊位置进行施焊，一次打底焊接后，剩余焊缝需要按照上述方法全部进行打底焊接；
17.步骤5：盖面焊接：打底焊接后，调整焊枪的角度，随后进行填充及盖面焊接，填充及盖面焊接时，可通过启动驱动电机一使驱动电机一带动支撑板及支撑板顶部的塔脚进行翻转，并且还可以通过驱动电机二带动固定台及固定台顶部的塔脚进行360
°
转动，从而便于对塔脚其他位置进行填充及盖面焊接，盖面焊接后则完成焊接。
18.优选的，所述在步骤4中，打底焊时需保证根部完全熔透且背面被焊剂强制成型。
19.优选的，所述在步骤5中，盖面焊接采用平焊或船形焊位置进行焊接。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
21.本发明的焊接工艺相比以前的工艺取消了碳弧气刨工序，避免了其噪音大和烟雾大等缺陷，且利用焊剂对打底时背面焊缝进行保护，防止背面焊缝氧化出现气孔等缺陷，从而使其可以保证根部焊缝质量，满足二级焊缝要求，进而更加适合推广应用；
22.本发明的驱动电机二可以带动固定台顶部的塔脚进行水平360
°
旋转，同时还能通过驱动电机一带动支撑板及支撑板顶部的塔脚进行左右90
°
翻转，利用翻转机构和定位机构的特点可以有效的减少人工翻转的劳动强度及工序转运的耗时耗力，从而缩短了人工翻
转的时长，很大程度上提高了焊接的效率。
附图说明
23.图1为本发明结构示意图；
24.图2为本发明固定台俯视图；
25.图3为本发明固定台俯剖图；
26.图4为本发明图1中a处局部放大示意图；
27.图5为本发明结构侧视图；
28.图6为本发明图1中b处局部放大示意图。
29.图中：1、龙门架；2、电动滑台一；3、电动滑台二；4、气缸；5、连接柱；6、支撑架；7、送丝机；8、支座；9、焊枪；10、支架；11、翻转机构；111、支撑板；112、轴承一；113、连接杆；114、驱动电机一；12、定位机构；121、固定台；122、固定丝杆；123、固定块；124、十字槽；125、轴承二；13、旋转机构；131、驱动电机二；132、轴承三；14、滑块一；15、滑槽一；16、滑槽二；17、滑块二；18、转动杆；19、转轴；20、限位杆；21、固定环；22、转手；23、限位孔。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1
‑
6，一种输变电角钢塔脚焊接专机，包括龙门架1，龙门架1的底部安装有两个电动滑台一2，通过电动滑台一2的设置，可以带动龙门架1及与龙门架1连接的各个结构进行前后移动，电动滑台一2的正面安装有电动滑台二3，通过电动滑台二3的设置，可以带动气缸4及与气缸4连接的各个结构进行左右移动，电动滑台二3的底部安装有气缸4，通过气缸4的设置，可移动气缸4底部连接的所有结构进行上下移动，气缸4的底端设有连接柱5，连接柱5的底端栓接有支撑架6，支撑架6的一侧安装有送丝机7，通过送丝机7的设置对焊枪9使用的焊丝起到了输送的作用，支撑架6的底部栓接有支座8，支座8的一侧转动连接有焊枪9，通过焊枪9的设置，可以对塔脚进行焊接，焊枪9的底部设有支架10，对翻转机构11和定位机构12起到了支撑的作用，支架10的内部设有翻转机构11，通过翻转机构11的设置，可以带动定位机构12及定位机构12顶部的塔脚进行翻转，支架10的内部设有定位机构12，通过定位机构12的设置，可以对塔脚进行固定，支架10的内部设有旋转机构13，通过旋转机构13的设置，可以带动定位机构12顶部的塔脚进进行360
°
旋转，翻转机构11包括支撑板111，支架10内腔的两侧均内嵌有轴承一112，轴承一112的内部转动套接有与支撑板111栓接的连接杆113，支架10的一侧安装有驱动电机一114，驱动电机一114的输出端通过联轴器与连接杆113栓接，通过支撑板111、轴承一112、连接杆113和驱动电机一114的设置，支撑板111起到了对定位机构12支撑的作用，轴承一112则便于了连接杆113的转动，连接杆113起到了对支撑板111支撑的作用，驱动电机一114可以带动连接杆113和支撑板111进行翻转，定位机构12包括固定台121，固定台121的内部设有两个固定丝杆122，固定丝杆122的表面螺纹连接有两个固定块123，固定台121的顶部开设有十字槽124，固定块123的顶部贯穿至
十字槽124的顶部，固定丝杆122的表面固定套接有两个轴承二125，轴承二125的表面与固定台121的内壁固定套接，固定丝杆122的两端均贯穿至固定台121的外侧，固定丝杆122的两端均栓接有把手，通过固定台121、固定丝杆122、固定块123、十字槽124和轴承二125的设置，固定台121对塔脚起到了支撑的作用，固定丝杆122对固定块123起到了调节的作用，固定块123对塔脚起到了固定的作用，十字槽124方便了固定块123的移动，轴承二125则便于了两个固定丝杆122的转动，旋转机构13的包括驱动电机二131，驱动电机二131的输出端贯穿至支撑板111的顶部并与固定台121栓接，驱动电机二131输出端的表面转动套接有轴承三132，轴承三132的表面与支撑板111的内部固定套接，通过驱动电机二131和轴承三132的设置，驱动电机二131可以直接带动固定台121转动，轴承三132增加了驱动电机二131输出端在转动时的稳定性，固定块123的两侧均栓接有滑块一14，滑块一14的表面滑动连接有与十字槽124连通的滑槽一15，通过滑块一14和滑槽一15的设置，使固定块123在被固定丝杆122带动移动时，固定块123不会直接与固定台121接触摩擦，从而延长了固定块123的使用寿命，支撑板111的顶部开设有滑槽二16，滑槽二16的内部滑动连接有两个滑块二17，滑块二17的顶部与固定台121的底部栓接，通过滑槽二16和滑块二17的设置，增加了驱动电机二131在带动固定台121转动时的稳定性，气缸4的底端栓接有转动杆18，转动杆18的表面转动套接有转轴19，转轴19的表面与连接柱5的内部固定套接，通过转动杆18和转轴19的设置，让连接柱5可以转动，转动杆18的表面开设有若干个限位孔23，连接柱5的内部螺纹连接有与限位孔23卡接的限位杆20，通过限位孔23和限位杆20的设置，对转动杆18起到了限位的作用，使转动杆18无法进行转动，连接柱5的表面固定套接有固定环21，固定环21的表面栓接有四个转手22，通过固定环21和转手22的设置，方便了操作人员对连接柱5的转动，本发明的焊接工艺相比以前的工艺取消了碳弧气刨工序，避免了其噪音大和烟雾大等缺陷，且利用焊剂对打底时背面焊缝进行保护，防止背面焊缝氧化出现气孔等缺陷，从而使其可以保证根部焊缝质量，满足二级焊缝要求，进而更加适合推广应用，本发明的驱动电机二131可以带动固定台121顶部的塔脚进行水平360
°
旋转，同时还能通过驱动电机一114带动支撑板111及支撑板111顶部的塔脚进行左右90
°
翻转，利用翻转机构11和定位机构12的特点可以有效的减少人工翻转的劳动强度及工序转运的耗时耗力，从而缩短了人工翻转的时长，很大程度上提高了焊接的效率。
32.一种输变电角钢塔脚焊接专机焊接方法，包括以下步骤：
33.首先进行施焊检查，施焊前检查各焊道接头的组对质量，对无间隙的焊道及定位焊点进行打磨修复，保证后期焊接工作可以有序进行，并且清扫干净焊道内上次打磨所余留的铁末，然后进行塔脚安装，施焊前工作检查后，拿取塔脚并把待焊接的塔脚放置于固定台121顶部的中心处，然后依次转动两个固定丝杆122，使固定丝杆122带动固定块123对塔脚进行校正并固定，确保塔脚位于固定台121顶部的中心处，之后进行焊剂铺设，塔脚固定后，将待焊接的焊缝调整为水平横焊位置，然后在待焊接焊道背面铺设焊剂，焊剂采用hj431焊剂，焊剂铺设过程中避免焊剂厚度偏差过大，若是厚度偏差过大，需要立即调整，焊接铺设后，对焊剂厚度进行检查，随后进行打底焊接，焊接铺设后，先根据塔脚位置通过启动电动滑台二3，使电动滑台二3带动气缸4及气缸4底端连接的各个结构进行左右移动调节，然后通过电动滑台一2带动龙门架1及与龙门架1连接的各个机构进行前后移动调整，确保焊枪9与塔脚对应，然后检查焊枪9是否存在故障，若是存在故障则需要进行维修或进行
更换，然后通过启动气缸4，使气缸4带动焊枪9下降，让焊枪9处于最佳焊接位置，之后调整焊枪9的角度使焊枪9处于45
°
状态，焊枪9处于45
°
状态后，启动焊枪9并将焊枪9对准焊缝进行打底焊接，打底焊过程中可通过电动滑台二3带动焊枪9进行来回移动，打底焊接采用横焊位置进行施焊，一次打底焊接后，剩余焊缝需要按照上述方法全部进行打底焊接，打底焊时需保证根部完全熔透且背面被焊剂强制成型，最后进行盖面焊接，打底焊接后，调整焊枪9的角度，随后进行填充及盖面焊接，填充及盖面焊接时，可通过启动驱动电机一114使驱动电机一114带动支撑板111及支撑板111顶部的塔脚进行翻转，并且还可以通过驱动电机二131带动固定台121及固定台121顶部的塔脚进行360
°
转动，从而便于对塔脚其他位置进行填充及盖面焊接，盖面焊接后则完成焊接，盖面焊接采用平焊或船形焊位置进行焊接。
34.各焊道焊接参数如下表1所示：
35.焊道焊接参数表
[0036][0037]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。