一種可視小車管道焊接保護裝置的製作方法

2023-09-15 13:59:55

專利名稱：一種可視小車管道焊接保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及管道焊接保護裝置，主要應用於對不鏽鋼管道的焊接保護。
背景技術：
不鏽鋼管道具有良好的耐腐蝕性能，一般用於輸送易燃易爆氣體(如氧氣、氫氣等)、耐腐蝕介質等，在化工、制氧等企業應用非常廣泛，因為這些介質具有極大危險性，所以對管道焊接質量要求極高。如果焊接工藝處理不當，焊縫容易出現表面氧化、熱裂紋以及晶間腐蝕等缺陷。目前不鏽鋼焊接工藝一般採用氬弧焊，保護氣體為氬氣，純度為99. 99%， 當管徑 159mm時採用打底，手工電焊蓋面。對接打底時，為防止底層焊縫背面被氧化，背面也需要實施氣體保護，以便在不需加入任何焊劑即可獲得純淨的焊縫金屬。針對不鏽鋼管道焊接焊縫背面容易產生表面氧化難題，目前施工時一般採取兩種方法進行處理一種是焊接完後，焊工鑽入管道用角向磨光機對焊縫進行打磨，將表面氧化層去除，然後重新進行焊接；另一種就是全管道填充保護氣體焊接方法，即採用封閉兩段管道，然後在管道中間充滿氬氣，為焊縫提供保護區。現有技術中，存在的不足在於焊接完後，焊工鑽入管道用角向磨光機對焊縫進行打磨的方法，其缺點是如果管道直徑較小，工人無法進入施工，即使管道直徑較大，工人能夠進行打磨和焊接，也增加了工作量和勞動強度，而且在管道內施工，工人的安全也存在一定得問題。採用的全管道填充保護氣體焊接方法，其缺點是如果管徑較大時，需要大量氬氣， 增加了施工成本。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可視小車管道焊接保護裝置，他具有依靠小車監控系統將氣體投放系統準確地送至焊接管道的工作位置，利用鬥型密封罩將保護氣體在局部填充，避免全管道填充，減少氣體填充空間，保護氣體精準投放，無需人工進入管道操作，並且有效控制氣體僅在工作位置進行填充，節省人力、降低工作難度，保證工作人員安全的同時，還有效消除全管道填充保護氣體焊接方法帶來的氬氣損耗量大、成本高的特點。為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，包括保護氣體投放系統和小車定位監控系統，所述保護氣體投放系統包括磁力遙控小車和鬥型密封罩，所述磁力遙控小車的車輪為磁性車輪，磁力遙控小車的車體中設置有管道，所述管道的兩端分別與所述鬥型密封罩、惰性氣體輸送器的氣體輸出管連接；所述鬥型密封罩的外圍結構與焊接管道的內壁緊密貼合；所述小車定位監控系統包括磁力遙控小車的遙控器、攝像頭、照明燈、影像接收顯示終端，所述攝像頭及照明燈設置於所述磁力遙控小車上能夠觀測到所述鬥型密封罩的位置，攝像頭連接所述影像接收顯示終端。對上述基礎結構的優選技術方案為，所述鬥型密封罩的罩體呈梯形與扇形相結合的結構，鬥型密封罩與所述磁力遙控小車連接後，鬥型密封罩罩體由梯形與扇形結合形成的長斜邊位於上方，短斜邊位於下方。對上述技術方案的進一步優選為，所述小車定位監控系統的攝像頭為無線攝像頭，所述小車定位監控系統的影像接收顯示終端由視頻信號接收器與計算機終端連接構成。更加優選的技術方案為，所述磁力遙控小車車體中的管道由車體頭尾方向貫穿設置，所述鬥型密封罩從磁力遙控小車車體的車頭一側與磁力遙控小車的管道連接。對上述技術方案再進一步的優化為，所述鬥型密封罩與所述磁力遙控小車的管道通過螺紋方式密封連接。更進一步的優選方案為，所述惰性氣體輸送器包括儲氣罐、減壓閥、壓力表和氣體輸出管，所述儲氣罐的罐口設置有所述減壓閥，在減壓閥與所述氣體輸出管之間設置有所述壓力表。本實用新型的優點在於1.本實用新型所提供的可視小車管道焊接保護裝置，依靠小車監控系統將氣體投放系統準確地送至焊接管道的工作位置，利用鬥型密封罩將保護氣體在局部填充，避免全管道填充，氬氣等惰性保護氣體在焊縫周圍精準投放，保護氣體只填充焊點與鬥型密封罩之間形成的局部有限空間，與原施工工藝採取的全管道填充方法相比，可節約保護氣體 90%以上，極大降低保護氣體消耗量，降低施工成本，解決了現有技術中採用全管道填充保護氣體焊接方法帶來的，管徑較大時，需要大量氬氣，增加施工成本的問題。2.將鬥型密封罩的罩體設計成梯形與扇形相結合的結構，鬥型密封罩與磁力遙控小車連接後，鬥型密封罩罩體由梯形與扇形結合形成的長斜邊位於上方，即長斜邊靠車頂， 短斜邊位於下方，即短斜邊靠車底。這樣的設計，能夠使安裝了鬥型密封罩的磁力遙控小車行走自如。3.採用無線攝像頭進一步地減少了磁力遙控小車行走中的阻礙。4.將磁力遙控小車車體中的管道由車體頭尾方向貫穿設置，鬥型密封罩從磁力遙控小車車體的車頭一側與磁力遙控小車的管道連接，能夠更便於操作人員操控磁力遙控小車行走到工作位置，準確地將鬥型密封罩罩在焊接區域。5.原施工工藝採取的全管道填充方法上場作業前需要在焊接管道兩端加裝堵板， 以形成密閉空間，採用本實用新型提供的可視小車管道焊接保護裝置，可以減少這一工序， 節約了施工時間(管道越大，節約時間越多)。6.本實用新型採用鬥形密封罩及遙控定位小車，使保護氣體噴嘴直接面對焊槍焊接部位，確保焊接區有效隔離，避免雜質滲入，有效提高焊接質量，改善焊縫的性能。7.採用本實用新型進行不鏽鋼管道焊接，可以有效避免焊縫表面氧化缺陷，因此無需安排人員進入管道內部對焊縫表面氧化層進行打磨、補焊等作業，極大改善了工人的施工作業環境，提升了施工作業的安全性能。本實用新型主要應用於不鏽鋼管道焊接施工中，具有操控性能佳、直觀、保護氣體投送精準，減少保護氣體損耗、降低勞動強度、提高施工效率以及提升施工作業安全性等特點。在不鏽鋼焊接領域中具有很高的實用價值。以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。


圖1為本實用新型與惰性氣體輸送器連接後的工作狀態示意圖。圖2為本實用新型中鬥型密封罩的剖面視圖。圖3為圖2中A-A剖視圖。圖4為本實用新型中鬥型密封罩的側視圖。圖5為連接了鬥型密封罩的磁力遙控小車結構示意圖。其中，1-鬥形密封罩，2-磁力遙控小車，3-氣管連接頭，4-焊接管道，5-氣體輸出管，6-保護氣體儲氣罐，7-壓力表，8-減壓閥，9-磁性車輪，10-LED燈，11-無線攝像頭， 12-遙控天線。
具體實施方式
下面，結合
圖1對本實用新型的各組成部件及連接方式進行介紹如
圖1所示的本實用新型的結構示意圖，本實用新型所提供的可視小車式管道焊接保護裝置，主要由保護氣體投放系統及小車定位系統兩部分組成。其中，保護氣體投放系統包括磁力遙控小車2和鬥形密封罩1。磁力遙控小車2承擔保護氣體移動式投放的功能，磁力遙控小車2的車輪為磁性車輪，在到達目標位置後，能夠克服自重，利用車輪產生的磁力吸附在管道內壁，保障密封空間持續性。磁力遙控小車2的內部設計有穿透式的管道，管道兩端分別與鬥形密封罩1 及氣體輸出管5連接，形成移動式封閉空間。優選的，磁力遙控小車2車體中的管道由車體頭尾方向貫穿設置，鬥型密封罩1從磁力遙控小車2車體的車頭一側與磁力遙控小車2的管道連接。對於鬥型密封罩1與磁力遙控小車2管道的連接方式，以及氣體輸出管5與磁力遙控小車2管道的連接方式，優選的採用螺紋方式密封連接，螺紋牙型優選55°管螺紋，便於安裝與拆卸並保證氣密性，減少漏氣。對於鬥型密封罩的結構，其外圍結構與焊接管道的內壁緊密貼合，形成密封空間， 使得輸入其中的保護氣體不致逸散。圖2、圖3、圖4所示的鬥型密封罩相關視圖給出了鬥型密封罩的具體實施方式
如圖2所示，鬥型密封罩的罩體呈梯形與扇形相結合的結構，其中，半徑R根據焊接不同管徑，設計製作一系列密封罩(如表1所示)。表1鬥形密封罩R值表
序號鋼管外徑(Mn)鬥形密封罩R值(Mn)1219100224511033251604426210······ 參照
圖1、圖5，鬥型密封罩與磁力遙控小車連接後，鬥型密封罩罩體由梯形與扇形結合形成的長斜邊位於上方，短斜邊位於下方，即長斜邊靠車頂，短斜邊靠車底。[0041]小車定位系統負責保護氣體投放系統的精確定位，確保保護氣體投放系統能夠到達焊縫所在的目標位置，並使得鬥形密封罩1能夠緊密貼合在焊縫兩側管道內壁上。小車定位監控系統包括磁力遙控小車的遙控器、攝像頭11、照明燈10、影像接收顯示終端，攝像頭11及照明燈10設置於磁力遙控小車2上能夠觀測到鬥型密封罩1的位置，攝像頭11 連接影像接收顯示終端。可以實時監控小車前部環境，確保小車能夠在精準定位在焊縫周圍。優選的，採用無線攝像頭，由視頻信號接收器與計算機終端連接構成小車定位監控系統的影像接收顯示終端。無線攝像頭拍攝的圖像由自身所帶的發射器12發送後，由視頻信號接收器接收後再傳輸給筆記本電腦並播放。對於攝像頭的型號，優選採用AC-0138，其有效傳輸距離為1200米，能夠滿足現場需要，其他參數見表2。表2無線攝像頭技術參數
權利要求1.一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，包括保護氣體投放系統和小車定位監控系統，所述保護氣體投放系統包括磁力遙控小車和鬥型密封罩，所述磁力遙控小車的車輪為磁性車輪，磁力遙控小車的車體中設置有管道，所述管道的兩端分別與所述鬥型密封罩、惰性氣體輸送器的氣體輸出管連接；所述鬥型密封罩的外圍結構與焊接管道的內壁緊密貼合；所述小車定位監控系統包括磁力遙控小車的遙控器、攝像頭、照明燈、影像接收顯示終端，所述攝像頭及照明燈設置於所述磁力遙控小車上能夠觀測到所述鬥型密封罩的位置， 攝像頭連接所述影像接收顯示終端。
2.如權利要求1所述的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，所述鬥型密封罩的罩體呈梯形與扇形相結合的結構，鬥型密封罩與所述磁力遙控小車連接後，鬥型密封罩罩體由梯形與扇形結合形成的長斜邊位於上方，短斜邊位於下方。
3.如權利要求1或2所述的一種可視小車管道輝接保護裝置，其特徵在於，所述小車定位監控系統的攝像頭為無線攝像頭，所述小車定位監控系統的影像接收顯示終端由視頻信號接收器與計算機終端連接構成。
4.如權利要求1或2所述的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，所述磁力遙控小車車體中的管道由車體頭尾方向貫穿設置，所述鬥型密封罩從磁力遙控小車車體的車頭一側與磁力遙控小車的管道連接。
5.如權利要求3所述的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，所述磁力遙控小車車體中的管道由車體頭尾方向貫穿設置，所述鬥型密封罩從磁力遙控小車車體的車頭一側與磁力遙控小車的管道連接。
6.如權利要求1或2所述的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，所述鬥型密封罩與所述磁力遙控小車的管道通過螺紋方式密封連接。
7.如權利要求3所述的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，所述鬥型密封罩與所述磁力遙控小車的管道通過螺紋方式密封連接。
8.如權利要求1或2所述的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，所述惰性氣體輸送器包括儲氣罐、減壓閥、壓力表和氣體輸出管，所述儲氣罐的罐口設置有所述減壓閥，在減壓閥與所述氣體輸出管之間設置有所述壓力表。
9.如權利要求3所述的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，所述惰性氣體輸送器包括儲氣罐、減壓閥、壓力表和氣體輸出管，所述儲氣罐的罐口設置有所述減壓閥， 在減壓閥與所述氣體輸出管之間設置有所述壓力表。
10.如權利要求4所述的一種可視小車管道焊接保護裝置，其特徵在於，所述惰性氣體輸送器包括儲氣罐、減壓閥、壓力表和氣體輸出管，所述儲氣罐的罐口設置有所述減壓閥， 在減壓閥與所述氣體輸出管之間設置有所述壓力表。
專利摘要本實用新型涉及管道焊接保護裝置，公開了一種可視小車管道焊接保護裝置，包括保護氣體投放系統和小車定位監控系統，保護氣體投放系統包括磁力遙控小車和鬥型密封罩，磁力遙控小車的車體中設置有管道，管道兩端分別與鬥型密封罩、惰性氣體輸送器的氣體輸出管連接；鬥型密封罩的外圍結構與焊接管道內壁緊密貼合；小車定位監控系統包括磁力遙控小車遙控器、攝像頭、照明燈、影像接收顯示終端，攝像頭及照明燈設置於磁力遙控小車上能夠觀測到鬥型密封罩的位置，攝像頭接影像接收顯示終端。本實用新型能夠為不鏽鋼管道焊接提供所需保護氣體，具有操控性能佳、直觀、保護氣體投送精準、降低勞動強度、提高施工效率、施工作業安全性的特點。
文檔編號B23K9/32GK201979204SQ201020610849
公開日2011年9月21日 申請日期2010年11月17日 優先權日2010年11月17日
發明者吳澤斌, 湯小踐, 蔣震西, 邵東波, 馬保華 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司