一种压力容器制造用焊接装置及其使用方法与流程

本发明涉及焊接，尤其涉及一种压力容器制造用焊接装置及其使用方法。

背景技术：

1、压力容器是一种能够承受压力的密闭容器，压力容器的用途极为广泛，它在工业、民用、军工等很多行业以及科学研究的很多领域都具有重要的地位和作用。其中以在化学工业与石油化学工业中用最多。

2、中国专利申请号202230219037.9公开了一种压力容器，其结构如图2所示，该压力容器包括上段101、中段102和下段103，现有技术中生产该压力容器时，需要先将上段101和中段102从外部焊接在一起，再将中段102和下段103从外部焊接在一起，但压力容器使用时需要足够的强度，仅仅从外部将上段101、中段102以及中段102、下段103焊接，会导致焊接强度偏低，影响压力容器的使用。

3、当要对上段101和中段102的接缝处进行焊接时，由于中段102两端空心设置，通过人工可方便对上段101、中段102的内部和外部的接缝进行焊接；当需要对中段102和下段103的接缝处进行焊接时，中段102和下段103接缝处的外表面焊接操作较为容易，但是由于上段101的口部尺寸较小，空间比较狭隘，工人难以进入压力容器内部进行焊接，焊接操作有时无法进行。为了解决这一难题，因此我们提出了一种压力容器制造用焊接装置及其使用方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种压力容器制造用焊接装置，通过驱动折叠的多组摆动杆a、多组弧形防护壳a、多组摆动杆b、多组弧形防护壳b从上壳体狭隘的口部进入内部，后驱使多组摆动杆a、多组弧形防护壳a、多组摆动杆b、多组弧形防护壳b展开，实现对上壳体、下壳体内部交界缝隙处进行焊接，解决了难以从压力容器内部进行焊接的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种压力容器制造用焊接装置，包括底板，所述底板上设有夹装单元、外部焊接单元、内部焊接单元；所述夹装单元对压力容器的上壳体和下壳体进行夹装，所述外部焊接单元对上壳体、下壳体外部交界缝隙处进行焊接；所述内部焊接单元从压力容器狭隘的口部进入内部对上壳体、下壳体内部交界缝隙处进行焊接；

4、进一步的，所述内部焊接单元包括设于所述底板一侧的运动杆a，所述运动杆a上安装有运动块a，所述运动块a外侧安装有多组安装块a，所述安装块a内开设有凹槽a，所述凹槽a内转动设有摆动杆a，所述摆动杆a上安装有弧形防护壳a，其中一个所述弧形防护壳a上安装有焊接嘴a，所述运动块a上设有驱动组件a，所述底板一侧设有运动组件；所述驱动组件a驱动所述摆动杆a转动，进而将多组所述摆动杆a、多组所述弧形防护壳a折叠，所述运动组件驱动折叠的多组所述摆动杆a、多组所述弧形防护壳a从压力容器狭隘的口部进入内部。

5、优选的，所述夹装单元包括安装于所述底板上的夹装块a，所述夹装块a内开设有用于放置上壳体的放置槽a，所述底板上安装有直线驱动件c，所述直线驱动件c输出端安装有夹装块b，所述夹装块b内开设有用于放置下壳体的放置槽b，所述放置槽a和所述放置槽b内转动设有滚动球，所述滚动球与上壳体、下壳体的外表壁接触，所述底板的上方设有驱动上壳体、下壳体同时转动的旋转组件。

6、进一步的，本发明还包括气氛保护单元，所述气氛保护单元同时对外部焊接交界处、内部焊接交界处进行气氛保护，防止焊接处氧化。

7、优选的，所述气氛保护单元包括外部保护组件和内部保护组件，所述外部保护组件对外部焊接交界处进行气氛保护，所述内部保护组件对内部焊接交界处进行气氛保护；

8、进一步的，所述外部保护组件包括安装于所述底板两侧的固定块，所述固定块内开设有滑动槽，所述滑动槽内滑动设有两个滑块，所述滑块上安装有运动条，所述运动条上安装有半弧形壳；所述外部焊接单元包括焊接嘴b，所述焊接嘴b安装于其中一个所述半弧形壳内，所述焊接嘴b和所述焊接嘴a位置对应。

9、优选的，所述运动组件包括设于地面上的底座，所述底座上安装有直线驱动件d，所述直线驱动件d的输出端与所述运动杆a相连接；所述内部保护组件包括安装于所述底座上的直线驱动件e，所述直线驱动件e输出端安装有连接板，所述连接板上安装有套杆，所述套杆套设于所述运动杆a外侧，所述套杆上安装有运动块b，所述运动块b外侧安装有多组安装块b，所述安装块b内开设有凹槽b，所述凹槽b内转动设有摆动杆b，所述摆动杆b上安装有弧形防护壳b，所述运动块b上设有驱动部；所述驱动部驱动所述摆动杆b转动，进而将多组所述摆动杆b、多组所述弧形防护壳b折叠。

10、进一步的，所述驱动组件a包括安装于所述摆动杆a上的旋转轴a，所述旋转轴a上安装有锥齿轮a，所述安装块a上安装有固定板a，所述固定板a上转动设有中心轴a，所述中心轴a的一端安装有锥齿轮c，所述锥齿轮a与所述锥齿轮c相啮合，所述中心轴a另一端安装有齿轮h，所述运动块a上转动设有齿环a，所述齿环a与所述齿轮h相啮合。

11、优选的，所述驱动部包括安装于所述摆动杆b上的旋转轴b，所述旋转轴b上安装有锥齿轮b，所述运动块b上安装有固定板b，所述固定板b上转动设有中心轴b，所述中心轴b的一端安装有锥齿轮d，所述锥齿轮d与所述锥齿轮b相啮合，所述中心轴b另一端安装有齿轮k，所述运动块b上转动设有齿环b，所述齿环b与所述齿轮k相啮合。

12、进一步的，所述旋转组件包括安装于所述半弧形壳上的连接块，所述连接块的两侧开设有避让槽，所述避让槽内转动设有多个旋转轴e，所述旋转轴e上安装有驱动轮，所述连接块内开设有贴合槽，所述旋转轴e上安装有齿轮f，所述贴合槽内滑动设有柔性带，所述柔性带的内侧设有齿块，所述齿块与多组所述齿轮f相啮合，所述半弧形壳上安装有旋转驱动件c，所述旋转驱动件c输出端安装有传动轴，所述传动轴上安装有两个齿轮g，所述齿轮g与所述齿块相啮合，其中一个所述半弧形壳上安装有进气管a，另一个所述半弧形壳上安装有排气管a，其中一个所述弧形防护壳b上安装有进气管b，另一个所述弧形防护壳b上安装有排气管b。

13、优选的，所述固定块内开设有安装槽，其中一个所述滑块上安装有齿条板a，另一个所述滑块上安装有齿条板b，所述安装槽内转动设有连接杆，所述连接杆上安装有齿轮m，所述齿轮m与所述齿条板b和所述齿条板a相啮合，所述安装槽内安装有直线驱动件u，所述直线驱动件u输出端与所述齿条板b相连接。

14、本发明提供了一种压力容器制造用焊接装置的使用方法，包括以下步骤：

15、步骤一、上料工序：将上壳体放入放置槽a内，再将下壳体放入放置槽b内，使上壳体的底部与下壳体顶部接触实现定位；

16、步骤二、夹装工序：驱动两组展开的半弧形壳从两侧同时夹住上壳体、下壳体交界缝隙处，对上壳体和下壳体进行夹装；

17、步骤三、内部进入工序：通过直线驱动件d驱动运动块a沿着-x向运动，驱动折叠的多组摆动杆a、多组弧形防护壳a从上壳体狭隘的口部进入内部，直线驱动件e驱动运动块b沿着-x向运动，驱动折叠的多组摆动杆b、多组弧形防护壳b从上壳体狭隘的口部进入内部；

18、步骤四、展开工序：驱动齿环a转动，驱动摆动杆a转动摆正；驱动齿环b转动，驱动摆动杆b转动摆正；

19、步骤五、穿插组合工序：直线驱动件d驱动运动块a沿x向运动，直线驱动件e驱动运动块b沿着-x向运动，驱使多组展开的弧形防护壳a和多组展开的弧形防护壳b穿插组合在一起，使多组弧形防护壳a和多组弧形防护壳b组成一个完成的内圈防护罩；

20、步骤六、充气保护工序：向半弧形壳内充入氮气，向弧形防护壳b内充入氮气；

21、步骤七、焊接工序：旋转驱动件c驱动传动轴转动，带动驱动轮转动，由于一组驱动轮夹住上壳体，另一组驱动轮夹住下壳体，驱动轮转动的同时，驱动上壳体、和下壳体同步转动，此时，焊接嘴a对上壳体、下壳体内部交界缝隙处进行焊接，焊接嘴b对上壳体、下壳体外部交界缝隙处进行焊接。

22、本发明的有益效果在于：

23、(1)本发明通过驱动折叠的多组摆动杆a、多组弧形防护壳a、多组摆动杆b、多组弧形防护壳b从上壳体狭隘的口部进入内部，后驱使多组摆动杆a、多组弧形防护壳a、多组摆动杆b、多组弧形防护壳b展开，实现对上壳体、下壳体内部交界缝隙处进行焊接，解决了难以从压力容器内部进行焊接的问题。

24、(2)本发明通过进气管a向半弧形壳内充入氮气，排气管a排出空气，当焊接嘴b在进行外部焊接时进行气氛保护，降低氧气含量；通过进气管b向弧形防护壳b内充入氮气，排气管b排出空气，当焊接嘴a在内部焊接时进行气氛保护，降低氧气含量，防止氧气过多导致高温焊接处产生氧化，提高了焊接质量。

25、(3)本发明通过旋转驱动件c驱动传动轴转动，带动两个齿轮g转动，带动柔性带在贴合槽内滑动，带动驱动轮转动，由于一组驱动轮夹住上壳体，另一组驱动轮夹住下壳体，驱动轮转动的同时，驱动上壳体、和下壳体同步转动，保证上壳体、和下壳体同步转动，保证了焊接的质量。

26、(4)本发明先缩短摆动杆a的长度，后驱动摆动杆a转动摆正，此时弧形防护壳a不会与压力容器内壁干涉，再延长摆动杆a的长度，驱动弧形防护壳a与容器内壁接触，便于后续进行穿插组合工序。