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专利号: 2024104425095
申请人: 武汉市燃气集团有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2026-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种燃气管道环向焊接设备,包括底板(1)和设置在底板(1)上的焊接系统,焊接系统用于夹持两段燃气管道实现待焊接接口的对接并同步带动两段燃气管道旋转;其特征在于,还包括焊接辅助机构(9),焊接辅助机构(9)用来对焊接前位置处的管道进行加热并对焊接后的焊缝进行冷却,同时对焊缝进行表面清洁,其中焊缝的冷却包括室温风冷和冷风快速降温,且室温风冷和冷风快速降温区域沿着燃气管道周向移动;底板(1)上设置控制系统,控制系统与焊接系统以及焊接辅助机构(9)均控制连接。

2.根据权利要求1所述的燃气管道环向焊接设备,其特征在于,焊接系统包括夹持机构(2)、旋转机构a(3)、旋转机构b(4)、焊接机构(5)、滑轨a(6)、滑轨b(7)和焊接支撑座(10);

滑轨a(6)和滑轨b(7)平行设置在底板(1)上;旋转机构a(3)和旋转机构b(4)均滑动设置在滑轨a(6)上,旋转机构a(3)和旋转机构b(4)分别与两组夹持机构(2)连接且带动夹持机构(2)转动,两组夹持机构(2)用来夹持两段燃气管道的端部;焊接机构(5)设置在焊接支撑座(10)上,焊接机构(5)的焊接点位于两段燃气管道拼接处上方,焊接支撑座(10)滑动设置在滑轨b(7)上。

3.根据权利要求2所述的燃气管道环向焊接设备,其特征在于,滑轨a(6)上滑动设置多组支撑机构(8),支撑机构(8)支撑在燃气管道底部,燃气管道与支撑机构(8)滚动接触。

4.根据权利要求1所述的燃气管道环向焊接设备,其特征在于,焊接辅助机构(9)包括滑动座(11)、支撑板a(12)、弧形板a(13)、热气盒(14)、支撑板b(24)、弧形板b(25)、弧形板c(26)、冷气盒(27)和弧形滑板(31);滑动座(11)滑动设置在底板(1)上,滑动座(11)上设置有多组将其位置固定的锁紧螺栓,滑动方向与燃气管道轴线方向平行;支撑板a(12)设置在滑动座(11)上;弧形板a(13)外壁与支撑板a(12)顶部连接,弧形板a(13)与两段燃气管道的外壁均贴合接触,弧形板a(13)内周壁上设置弧形槽a(15),弧形槽a(15)宽度大于焊缝宽度,弧形槽a(15)槽壁上设置多个通气孔a(17)和钢刷(16),钢刷(16)刷毛与燃气管道外壁接触;热气盒(14)设置在弧形板a(13)外壁上,热气盒(14)内腔与多组通气孔a(17)连通;支撑板b(24)设置在滑动座(11)上;弧形板b(25)设置在支撑板b(24)顶部,弧形板c(26)转动设置在弧形板b(25)上,弧形板c(26)沿着燃气管道周向旋转,弧形板c(26)内壁与两段燃气管道外壁贴合接触,弧形板c(26)内周壁上设置弧形槽b(28),弧形槽b(28)槽壁上设置多个通气孔b(29),弧形槽b(28)顶部槽壁上设置弹性挡板(30),弹性挡板(30)与两段燃气管道外周壁贴合接触;冷气盒(27)设置在弧形板c(26)外壁上,冷气盒(27)内腔与多个通气孔b(29)内腔连通;弧形滑板(31)滑动设置在弧形板c(26)背向弧形板b(25)的端面上,弧形滑板(31)沿燃气管道周向滑动,弧形滑板(31)顶部设置喷气管(32),喷气管(32)位于弧形板c(26)上方且朝向焊缝,喷气管(32)沿燃气管道轴向喷气;滑动座(11)上设置控温组件,控温组件用来向热气盒(14)内通入预热燃气管道的热气,向冷气盒(27)内通入快速冷却焊缝的冷气,以及向喷气管(32)内通入室温气流对焊缝进行室温风冷。

5.根据权利要求4所述的燃气管道环向焊接设备,其特征在于,还包括热气封堵板(18)、限位杆(20)、挡板(21)和弹簧(22);弧形槽a(15)顶部设置安装槽(19),热气封堵板(18)沿竖直方向滑动设置在安装槽(19)内壁上,热气封堵板(18)底部与两段燃气管道外壁贴合接触;限位杆(20)竖直设置在热气封堵板(18)顶部,限位杆(20)顶部穿过安装槽(19)顶部槽壁并与挡板(21)连接;弹簧(22)套在限位杆(20)上,弹簧(22)两端分别与弧形板a(13)以及挡板(21)连接,弹簧(22)处于自然状态或拉伸状态。

6.根据权利要求4所述的燃气管道环向焊接设备,其特征在于,支撑板a(12)上设置接渣盒(23),接渣盒(23)位于弧形板a(13)下方。

7.根据权利要求4所述的燃气管道环向焊接设备,其特征在于,弧形滑板(31)底部设置调节杆(33),弧形板c(26)上设置有供弧形滑板(31)插入的弧形滑槽,弧形板c(26)上设置弹性接触层,弹性接触层与弧形滑槽内壁挤压接触。

8.根据权利要求4所述的燃气管道环向焊接设备,其特征在于,控温组件包括涡流管(34)、冷气管(35)、热气管(36)、支管(37)和软管(38);涡流管(34)设置在滑动座(11)上,涡流管(34)的输入管通入压缩气体,输入管上设置支管(37),支管(37)和输入管上均设置电磁阀,涡流管(34)的冷气输出端与冷气管(35)连接,冷气管(35)另一端与冷气盒(27)连通,涡流管(34)的热气输出端与热气管(36)连接,热气管(36)另一端与热气盒(14)连通,支管(37)与软管(38)一端连接,软管(38)另一端与喷气管(32)连通。

9.一种根据权利要求8所述的燃气管道环向焊接设备的焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、通过焊接系统将两段燃气管道端部夹紧并使焊接接口相对靠近,保留一定的焊接间隙,弧形板c(26)以及弧形板a(13)内壁同时与两段燃气管道贴合为燃气管道焊接端提供稳定支撑;

S2、向涡流管(34)通入压缩气,通过冷气管(35)、热气管(36)和软管(38)分别输出冷气、热气和室温气体,冷气进入冷气盒(27)并通过通气孔b(29)喷向焊缝,热气进入热气盒(14)并通过通气孔a(17)喷向燃气管道;

S3、开始焊接并同步转动两段燃气管道,焊接前位置进行预热,焊接后的焊缝依次经过室温风冷和冷风快速降温,燃气管道旋转一周完成环向焊接;

S4、继续旋转燃气管道一圈以上,在热风、室温和冷风交替作用下完成焊缝的焊后退火;

S5、关闭涡流管(34)的进气电磁阀,压缩气直接经过软管(38)和喷气管(32)喷向焊缝,继续旋转燃气管道一圈以上,完成焊后退火的焊缝冷却。