一種圓管、板拼縫快速開槽裝置及快速開槽方法與流程
2023-12-10 20:26:32 1
本發明涉及一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，本發明還涉及一種採用上述圓管、板拼縫快速開槽裝置實現快速開槽的方法。
背景技術：
在船舶海洋工程行業存在大量的管繫結構，這些管繫結構中有些需要進行埋弧焊作業，在進行埋弧焊作業之前需要對管子內壁進行開坡口槽處理。現有的做法，一般使用半自動火焰切割機或者打磨機進行打磨開坡口，這種做法容易出現鋸齒狀坡口，還會磨的不徹底，消耗很多磨片及低效率的工作，還造成環境汙染車間空氣，特別多人工作時，還會造成相互傷害對方皮膚及眼睛，引起重金屬粉塵區域，嚴重威脅員工的身體健康隱患。薄板使用半自動開好坡口後進行埋弧自動焊很容易焊穿及零件變形，嚴重影響產品質量。
技術實現要素：
本發明的目的是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單，生產效率高，製作成本低，安全環保，操作簡便的圓管、板拼縫快速開槽裝置；
本發明另一個目的是提供一種採用上述圓管、板拼縫快速開槽裝置進行快速開槽的方法。
為了達到上述目的，本發明採用以下方案：
一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於：包括有無軌驅動小車，在所述無軌驅動小車上設有能伸入管子內部的支撐橫梁，在支撐橫梁前端上設有支撐腳輪機構，在支撐腳輪機構一側的支撐橫梁上設有角磨機機構，在所述支撐橫梁上設有能將角磨機機構切削的粉塵吸走的粉塵吸管，在所述無軌驅動小車上設有吸塵器，所述粉塵吸管與吸塵器相連接，在所述無軌驅動小車上設有控制器，所述吸塵器、角磨機機構分別與控制器相連接，在所述支撐橫梁前端上還設有攝像頭，所述攝像頭與控制器相連接。
如上所述的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於在所述角磨機機構與支撐橫梁之間設有能調節角磨機機構縱向位置從而控制開坡口槽深度的高度調節機構。
如上所述的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於所述角磨機機構包括有機座，在所述機座內設有驅動電機，在所述驅動電機的電機軸上連接有磨片，在所述磨片上側設有護套，所述護套連接在機座上。
如上所述的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於所述高度調節機構包括有活動設置在機座內的滑動杆，所述驅動電機設置在滑動杆下端，在所述滑動杆上端套設有導軌套，在所述導軌套與支撐橫梁之間設有頂壓彈簧機構，在所述滑動杆上套設有能調節磨片對管子內壁壓力的配重。
如上所述的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於在所述導軌套與支撐橫梁之間設有限位控制開關。
如上所述的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於所述支撐腳輪機構包括有固定連接在支撐橫梁上的安裝架，在所述安裝架內設有能相對安裝架上下移動的調節杆，在所述調節杆下端設有定向輪。
如上所述的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於在所述角磨機機構一側的支撐橫梁上設有小射燈。
如上所述的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於在所述無軌驅動小車後部上設有裝配架，所述支撐橫梁後端設置在裝配架上，在所述裝配架上設有能驅使支撐橫梁上、下移動的調節機構。
如上所述的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，其特徵在於所述調節機構包括設置在無軌驅動小車後端上的支撐塊，在所述支撐塊上設有導向杆，所述支撐橫梁活動套設在導向杆上，在所述裝配架上設有調節氣缸，所述調節氣缸的氣缸軸與支撐橫梁相連接。
本發明一種圓管、板拼縫快速開槽方法，其特徵在於包括以下步驟：
a、將管子放置在滾輪架上，驅動無軌驅動小車使支撐橫梁伸入到管子的內腔，啟動滾輪架使管子與角磨機機構對位；
b、分別調節兩個角磨機機構中的配重數量，使靠無軌驅動小車一側的角磨機機構達到切削深度要求，另一角磨機機構負責開2-3毫米深度槽；
c、在控制器的控制面板上開啟電源，使攝像頭、吸塵器和角磨機機構的驅動電機通電工作，根據攝像頭檢測到管子內部的開坡口槽情況，驅動無軌驅動小車移動從而調節開坡口槽位置，開坡口槽過程控制吸塵器將鐵屑粉塵吸走；
d、開坡口槽完成後驅動無軌驅動小車使支撐橫梁脫離管子，將管子在滾輪架上取出即可。
綜上所述，本發明相對於現有技術其有益效果是：
一、本發明結構簡單，製作成本低；
二、本發明在支撐橫梁上配置兩個角磨機機構同時進行快速打磨，生產效率高；
三、本發明中設置吸塵設備在生產過程中能將粉塵有效處理，保護施工人員免受粉塵傷害，安全可靠；
四、本發明操作簡便，適用範圍廣；
五、本發明可隨意升高高度及寬度，減少移位時間；
六、本發明拼接焊縫開槽高效、環保、質量好。
附圖說明
圖1為本發明的立體示意圖；
圖2為本發明另一角度的立體示意圖；
圖3為本發明的示意圖；
圖4為圖3中a處的內部結構示意圖；
圖5為本發明角磨機機構的示意圖；
圖6為控制器的示意圖；
圖7為本發明內部結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖說明和具體實施方式對本發明作進一步描述：
如圖1至7所示的一種圓管、板拼縫快速開槽裝置，包括有無軌驅動小車15，在所述無軌驅動小車15上設有能伸入管子34內部的支撐橫梁16，在支撐橫梁16前端上設有支撐腳輪機構24，在支撐腳輪機構24一側的支撐橫梁16上設有角磨機機構100，在所述支撐橫梁16上設有能將角磨機機構100切削的粉塵吸走的粉塵吸管10，在所述無軌驅動小車15上設有吸塵器8，所述粉塵吸管10與吸塵器8相連接，在所述無軌驅動小車15上設有控制器13，所述吸塵器8、角磨機機構100分別與控制器13相連接，在所述支撐橫梁16前端上還設有攝像頭21，所述攝像頭21與控制器13相連接。本發明中根據尺寸要求定製無軌驅動小車15選用伺服電機驅動小車，載種能力為1噸左右，選用聚氨酯萬向輪，無軌驅動小車15設計驅動前進與後退即可，在小車上安裝支撐架，座椅11安裝在小車平臺指定地方，低噪音高強吸塵器8安裝指定平臺位置，控制器13及方向盤12安裝在小車前進方向的前端，控制器13的上設置有吸塵器濾芯壓力報警系統，粉塵過多，壓力自動升壓，升到一定程度設計值自動報警。
本發明中攝像頭現場監控打磨情況傳輸到控制器的視屏裡，這樣可以掌控打磨質量及吸塵情況，在粉塵吸管10上設計有檔飛出粉塵且能將粉塵集中到吸風口的擋板，這樣能有效將開槽過程產生的粉塵全部吸走，環保衛生。
本發明中在所述角磨機機構100與支撐橫梁16之間設有能調節角磨機機構100縱向位置從而控制開坡口槽深度的高度調節機構200。
其中所述角磨機機構100包括有機座1，在所述機座1內設有驅動電機，在所述驅動電機的電機軸上連接有磨片4，在所述磨片4上側設有護套2，所述護套2連接在機座1上。本發明中在支撐橫梁16前端間隔設置有兩個角磨機機構100，其中靠無軌驅動小車15一側的角磨機機構100控制切削深度，另一角磨機機構100負責開2-3毫米深度槽。
本發明中所述高度調節機構200包括有活動設置在機座1內的滑動杆31，所述驅動電機設置在滑動杆31下端，在所述滑動杆31上端套設有導軌套5，在所述導軌套5與支撐橫梁16之間設有頂壓彈簧機構32，在所述滑動杆31上套設有能調節磨片4對管子34內壁壓力的配重300。本發明中機座1固定連接在支撐橫梁16上滑動杆31可以相對機座1上下移動，在滑動杆31下端連接有安裝座，所述驅動電機設置在安裝座上，所述護套2連接在安裝座上，在頂壓彈簧機構32作用下，滑動杆31向上受力，通過調節配重塊的重力控制切削開槽深度，根據不同焊接方法選定開槽深度。本發明中所述頂壓彈簧機構32包括有設置在支撐橫梁16上的定位裝配槽，在所述定位裝配槽內設有頂壓彈簧，所述頂壓彈簧上端頂壓在導軌套5下端面上。
本發明中在所述導軌套5與支撐橫梁16之間設有限位控制開關400。本發明中限位控制開關400包括有設置在支撐橫梁16上的觸碰開關30，在導軌套5外側與觸碰開關30相應的位置上設有限位凸塊301。本發明在使用過程中限位凸塊301與觸碰開關30之間的距離會隨著磨片磨損而減少，當磨片達到更換狀態時，觸碰開關30與限位凸塊301接觸，控制驅動電機停止工作，從而起到提醒更好磨片的功能。另外當開槽到尾端時，驅動電機無焊縫面接觸，處於懸掛狀態，在重力作用下，觸碰開關30與限位凸塊301接觸，從而控制停止工作，更有智能自動化設計功能效果。
本發明所述支撐腳輪機構24包括有固定連接在支撐橫梁16上的安裝架241，在所述安裝架241內設有能相對安裝架241上下移動的調節杆18，在所述調節杆18下端設有定向輪22。本發明中所述調節杆18下端與定向輪座25相連接，所述調節杆18下端可旋轉活動連接在定向輪座25的連接孔槽內，所述調節杆18螺紋連接在安裝架241上，旋動調節杆18可以調節其相對安裝架的縱向高度，調節杆旋轉的過程，定向輪座25並不會發生轉動，只改變縱向位置。本發明中在角磨機機構100的兩側上分別設置一個支撐腳輪機構24，從而使得開設坡口槽時更加平穩，保證開槽質量。
本發明中在所述角磨機機構100一側的支撐橫梁16上設有小射燈17。
本發明中在所述無軌驅動小車15後部上設有裝配架7，所述支撐橫梁16後端設置在裝配架7上，在所述裝配架7上設有能驅使支撐橫梁16上、下移動的調節機構500。
其中所述調節機構500包括設置在無軌驅動小車15後端上的支撐塊501，在所述支撐塊501上設有導向杆502，所述支撐橫梁16活動套設在導向杆502上，在所述裝配架7上設有調節氣缸6，所述調節氣缸6的氣缸軸與支撐橫梁16相連接。本發明中可以通過控制調節氣缸使支撐橫梁整體上下平移，從而使支撐橫梁前端的角磨機機構100能更好的調節位置。
本發明裝置使用高強吸塵器能有效回收工作中產生的粉塵，一前一後的兩臺角磨機同時進行快速打磨比普通高出一倍的效率，切削過程利用配置控制開坡口槽深度，定向輪定向推動，攝像頭傳輸視屏操控監控，小射燈能使操作者看清管裡施工區域，旋轉胎架對位快速，雙機同時處理一條焊縫槽高效，帶有吸塵裝置環保，視屏監控省力安全，自動報警更換磨片及濾芯智能化設備。
本艾瑪對於薄板焊接縫的製作工藝，直接減少使用火焰看坡口機打磨坡口的工序，使用本案工藝比如10毫米的鋼板，在內壁打磨3毫米的開槽坡口，使用1.6實心焊絲埋弧自動焊焊接一道即可填滿，自動脫焊渣的效果，可以焊透5毫米的深度，旋轉到頂上，焊接電流及電壓調節稍大，可以焊透到8毫米的熔深，完全將10毫米的焊接縫焊透，達到一級焊縫，完全減少開坡口的工序。
本發明具有以下優點：1、高效率生產；2、製作成本低；3、環保生產設備；4、安全生產；5、粉塵處理保護施工人員粉塵傷害；6、範圍使用性廣；7、操作簡便，8、可隨意升高高度及寬度，減少移位時間；9、不會製造現場垃圾及施工人員噪音傷害；10、雙機同時進行自動控制，11、照明及視頻監控施工操作，12，可實現一人2臺設備操作設計，13，質量保證給下一道工序提供保障。
本發明製作成本低，適合於造船、海洋工程行業及鐵塔通訊管道製作行業使用，減少工人強度可減少一倍的人工勞動力，縮短工人打磨低效率及更換磨片時間，還可減少施工環境汙染，提高產品質量的保證的優勢。按照一件12米的板拼坡口處理及焊接計算，打磨兩面需要4小時磨完，使用火焰切割機開坡口需要3小時完成兩條(切割變形造成拼接焊縫增寬，增加焊接的填充金屬量至少多焊接一道埋弧焊接工作量)，平均合計7小時完成，使用本發明圓管、板拼縫快速開槽裝置開槽1.5個小時、焊接一道1.5小時完成，(節省火焰或者機加工開坡口的工序，節省填充焊接金屬，節省周轉搬運時間等)最少節省2倍的時間，按30元每小時計算，每小時可節省60元，每臺每天120元，按年計算每臺按300天使用，直接給公司節省3.6萬元的費用，氣體及汙染環境傷害施工人員身體無法計算，由此可見。
本發明一種圓管、板拼縫快速開槽方法，包括以下步驟：
a、將管子放置在滾輪架33上，驅動無軌驅動小車15使支撐橫梁伸入到管子的內腔，啟動滾輪架33使管子與角磨機機構100對位；
b、分別調節兩個角磨機機構100中的配重數量，使靠無軌驅動小車15一側的角磨機機構100達到切削深度要求，另一角磨機機構100負責開2-3毫米深度槽；
c、在控制器的控制面板上開啟電源，使攝像頭21、吸塵器8和角磨機機構100的驅動電機通電工作，根據攝像頭21檢測到管子內部的開坡口槽情況，驅動無軌驅動小車移動從而調節開坡口槽位置，開坡口槽過程控制吸塵器8將鐵屑粉塵吸走；
d、開坡口槽完成後驅動無軌驅動小車使支撐橫梁脫離管子，將管子在滾輪架上取出即可。
在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個部件內部的連通或兩個部件的相互作用關係。
對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵以及本發明的優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。