本發(fā)明涉及管道焊接，具體為一種大口徑供水管道防變形焊接裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、大口徑供水管道通常用于輸送大量的水或其他液體；因其能夠承受較高的內(nèi)部壓力，確保在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中水流的穩(wěn)定性和安全性，被常用于大型的水利工程中，但在水利工程中施工過(guò)程中，需要將大口徑供水管道逐個(gè)運(yùn)輸至相應(yīng)位置再對(duì)連接位置實(shí)施焊接，而大口徑供水管在工廠(chǎng)堆積堆放、吊裝過(guò)程以及長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程均會(huì)造成輕微變形，因此在對(duì)大口徑供水管進(jìn)行焊接前需先對(duì)其連接處實(shí)施整形，隨后再對(duì)連接處進(jìn)行焊接，以此來(lái)保證管道連接處的對(duì)口精度更高，減少焊接缺陷，使得大口徑供水管道能夠承受更大的內(nèi)壓和外力，為后續(xù)水利運(yùn)輸提供保障。

2、目前對(duì)大口徑供水管道進(jìn)行焊接時(shí)存在以下缺點(diǎn)：1、在對(duì)相鄰供水管道進(jìn)行焊接前，工人需先將液壓缸推入供水管道內(nèi)，利用液壓缸的推力對(duì)其內(nèi)壁實(shí)施擠壓矯形，但推入時(shí)難以精確控制液壓缸的位置，導(dǎo)致推力作用不均勻以及導(dǎo)致擠壓部位不準(zhǔn)確而影響矯形效果，并且在矯正變形時(shí)僅單一方向液壓推擠，使得另一側(cè)會(huì)受到反向的擠壓而變形，從而影響管道的整體形狀和性能；2、在對(duì)相鄰供水管道進(jìn)行焊接時(shí)，需使用多組定位組件相互配合完成對(duì)相鄰供水管道的定位，而每一部分的定位組件都需單獨(dú)調(diào)整，增加了操作難度和定位時(shí)間，并且在焊接時(shí)并未保持對(duì)相鄰供水管道的定位支撐，從而導(dǎo)致管道在焊接過(guò)程中易發(fā)生移動(dòng)，降低焊接質(zhì)量，影響管道的整體性能和長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種大口徑供水管道防變形焊接裝置及方法，由以下具體技術(shù)手段所達(dá)成：一種大口徑供水管道防變形焊接裝置，包括用于對(duì)相鄰大口徑供水管道連接處實(shí)施環(huán)形焊接的焊接機(jī)構(gòu)，該焊接裝置還包括多個(gè)弧形支座以及限位機(jī)構(gòu)、矯形機(jī)構(gòu)；多個(gè)弧形支座拼接組成支撐圓環(huán)，相鄰大口徑供水管道的相對(duì)端外環(huán)壁均固定套設(shè)有支撐圓環(huán)上。

2、弧形支座外環(huán)壁上焊接有與其弧面配合的限位滑道，支撐圓環(huán)上的多個(gè)限位滑道組成與焊接機(jī)構(gòu)配合的環(huán)形滑道；所述焊接機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在弧形支座上且用于對(duì)拼接后的支撐圓環(huán)實(shí)施鎖定的拼接鎖定部，以及驅(qū)動(dòng)組件(42)、焊接組件(43)。

3、所述限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在支撐圓環(huán)上的支撐部以及限位部；支撐部包括設(shè)置在相鄰支撐圓環(huán)相背面且周向均勻分布的若干支撐立板，對(duì)應(yīng)同個(gè)支撐圓弧的若干支撐立板之間共同設(shè)置有組裝架，組裝架呈由多個(gè)加固板相互拼接組成的六邊形結(jié)構(gòu)。

4、限位部包括前后兩個(gè)組裝架相對(duì)頂角之間貫穿設(shè)置的定位螺桿，左右兩個(gè)組裝架與定位螺桿組成六棱架穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)，以此對(duì)相鄰管道實(shí)施定位與限位。

5、矯形機(jī)構(gòu)包括支撐圓盤(pán)、定心部以及用于對(duì)大口徑供水管道內(nèi)壁實(shí)施雙向同步擠壓矯形的擠壓部，定心件與六棱架配合使支撐圓盤(pán)與管道共軸線(xiàn)，保證矯形機(jī)構(gòu)位置精準(zhǔn)。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述拼接鎖定部包括開(kāi)設(shè)在弧形支座其中一個(gè)端部且關(guān)于對(duì)應(yīng)限位滑道左右對(duì)稱(chēng)的配合卡槽，弧形支座另一端固定安裝有與配合卡槽一一對(duì)應(yīng)的弧形卡板，相鄰的弧形支座通過(guò)配合卡槽與弧形卡板卡接組裝。

7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述配合卡槽與弧形卡板上均貫穿開(kāi)設(shè)有一號(hào)螺孔，卡接配合的弧形卡板與配合卡槽之間通過(guò)一號(hào)螺紋孔共同螺紋連接有一號(hào)螺栓。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述弧形支座與對(duì)應(yīng)的支撐立板通過(guò)螺栓固定，支撐立板靠近對(duì)應(yīng)弧形支座的一側(cè)壁上固定安裝有與弧形支座外環(huán)壁貼合的定位塊。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，對(duì)應(yīng)同一支撐圓環(huán)的所述支撐立板相互遠(yuǎn)離的一端均固定貫穿安裝有滑套，組成組裝架的相鄰加固板之間相互卡接，加固板的卡接端開(kāi)設(shè)有一號(hào)滑孔，一號(hào)滑孔與定位螺桿、滑套均活動(dòng)連接。

10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述定位螺桿貫穿左右對(duì)應(yīng)的兩個(gè)滑套和左右對(duì)應(yīng)的兩個(gè)一號(hào)滑孔，定位螺桿上螺紋連接有定位螺母，定位螺母對(duì)其中一個(gè)組裝架的一側(cè)實(shí)施擠壓固定。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述支撐圓盤(pán)位于若干定位螺桿之間且軸線(xiàn)水平，定心部包括設(shè)置在支撐圓盤(pán)外環(huán)壁且通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的與定位螺桿一一對(duì)應(yīng)的螺筒，螺筒沿支撐圓盤(pán)徑向延伸，螺筒內(nèi)螺紋連接有調(diào)節(jié)螺桿，支撐圓盤(pán)外環(huán)壁上固定安裝有與螺筒一一對(duì)應(yīng)的冂型支架，調(diào)節(jié)螺桿滑動(dòng)貫穿對(duì)應(yīng)的冂型支架，調(diào)節(jié)螺桿遠(yuǎn)離支撐圓盤(pán)的一端固定安裝有弧形抵塊。

12、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述擠壓部包括設(shè)置在支撐圓盤(pán)上的轉(zhuǎn)動(dòng)件，轉(zhuǎn)動(dòng)件包括固定安裝在支撐圓盤(pán)左端面的第二電機(jī)，支撐圓盤(pán)右端面通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)與支撐圓盤(pán)共圓心，轉(zhuǎn)盤(pán)右端面固定安裝有上下對(duì)稱(chēng)的線(xiàn)性模組，轉(zhuǎn)盤(pán)與第二電機(jī)的輸出端固定連接。

13、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述擠壓部還包括設(shè)置在線(xiàn)性模組上的執(zhí)行部，執(zhí)行部包括固定安裝在線(xiàn)性模組移動(dòng)端的液壓缸，液壓缸的輸出端固定安裝有矯形弧塊，上下液壓缸之間固定安裝有支撐方筒。

14、本發(fā)明還提供了一種大口徑供水管道防變形焊接焊接方法，利用上述焊接裝置配合完成，具體包括以下步驟：s1：準(zhǔn)備工作：檢查大口徑供水管道材質(zhì)、尺寸和坡口角度是否符合要求，并且清潔管道內(nèi)外表面。

15、s2：安裝定位：將多個(gè)弧形支座通過(guò)拼接鎖定部組成兩個(gè)支撐圓環(huán)，并將兩個(gè)支撐圓環(huán)分別安裝在相鄰大口徑供水管道相對(duì)端外環(huán)壁上。

16、s3：加固對(duì)位：通過(guò)限位機(jī)構(gòu)分別對(duì)兩個(gè)支撐圓環(huán)實(shí)施加固，同時(shí)對(duì)相鄰的兩個(gè)大口徑供水管道實(shí)施水平對(duì)位。

17、s4：防變形矯正：將矯形機(jī)構(gòu)安裝至限位機(jī)構(gòu)內(nèi)，并通過(guò)矯形機(jī)構(gòu)對(duì)兩個(gè)大口徑供水管分別實(shí)施矯正，隨后將矯形機(jī)構(gòu)撤除。

18、s5：端口定位：將兩個(gè)大口徑供水管端部組對(duì)，并調(diào)整管道的同軸度和間隙，確保管道端部對(duì)接良好。

19、s6：焊接過(guò)程：通過(guò)焊接機(jī)構(gòu)對(duì)經(jīng)過(guò)s5步驟定位后的兩個(gè)管道連接處實(shí)施焊接。

20、s7：焊后處理：焊接完成后清理焊縫表面，并進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，同時(shí)對(duì)焊縫和管道進(jìn)行防腐處理。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置的焊接機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)和矯形機(jī)構(gòu)的相互配合使用，采用焊接、限位和矯形一體化裝配式模型完成對(duì)大口徑供水管道的防變形焊接，通過(guò)精準(zhǔn)的限位和矯形確保大口徑供水管道軸心對(duì)齊和形狀規(guī)整，減少焊接過(guò)程中的變形和應(yīng)力集中，提高焊接質(zhì)量和焊縫強(qiáng)度，同時(shí)一體化裝配式模型集成了多種功能模塊，更便于運(yùn)輸和組裝，適應(yīng)性強(qiáng)，顯著提升了裝置的使用可靠性和實(shí)用性。

22、2、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置的焊接機(jī)構(gòu)和限位機(jī)構(gòu)的相互配合使用，在焊接前對(duì)兩側(cè)供水管道共同施加六棱架式的穩(wěn)定對(duì)位固定，同時(shí)通過(guò)六邊形的組裝架對(duì)支撐圓環(huán)實(shí)施加固，從而防止管道在焊接過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)或變形，確保焊接位置的準(zhǔn)確性，并確保管道對(duì)接處的對(duì)口精度，提高焊接質(zhì)量。

23、3、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置的限位機(jī)構(gòu)和矯形機(jī)構(gòu)的相互配合使用，以六棱架為基礎(chǔ)確定管道軸心，進(jìn)一步確保管道對(duì)接的準(zhǔn)確性，同時(shí)確定矯形機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，避免管道在矯形過(guò)程中存在位置偏差，并且焊接前對(duì)大口徑供水管道內(nèi)壁實(shí)施雙向同步擠壓矯形，保證管道內(nèi)壁均勻矯形，提高矯形效果，矯形后的管道對(duì)接處更易實(shí)現(xiàn)緊密對(duì)接，進(jìn)而提高焊縫的密封性，減少泄漏風(fēng)險(xiǎn)。