移動(dòng)升降式二氧化碳多功能管焊機(jī)的應(yīng)用與分析

楊麗麗　舒寧華　胡林鋒　劉超　王勇建

摘 要：近年來我國隨著海洋石油工業(yè)及船舶制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，二氧化碳管焊機(jī)在各造船基地、海洋工程制造基地等大管徑焊接領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而對(duì)于現(xiàn)在市面上銷售的二氧化碳管焊機(jī)都是固定焊接場(chǎng)所和區(qū)域受限性和局域性較大，因此海洋石油工程（青島）有限公司自主研發(fā)一種可移動(dòng)升降式二氧化碳管焊機(jī)。文章論述了移動(dòng)升降式二氧化碳管焊機(jī)的應(yīng)用說明及效益性分析。

關(guān)鍵詞：焊接；升降；二氧化碳；移動(dòng)

1 概述

一種可移動(dòng)自動(dòng)升降式的二氧化碳自動(dòng)管焊機(jī)，該設(shè)備整體構(gòu)造在移動(dòng)升降推車上下移動(dòng)的兩個(gè)叉爪上方焊接一塊底板推車托盤，將調(diào)流器、焊箱開關(guān)、送絲機(jī)、手動(dòng)控制盒、擺動(dòng)器控制箱、電動(dòng)十字滑板以擺動(dòng)器七部分固定在底板上方。依據(jù)管徑大小合理調(diào)控移動(dòng)升降推車，通過手動(dòng)控制盒調(diào)節(jié)電動(dòng)十字滑板上、下、左、右的距離，然后再通過擺動(dòng)器控制箱調(diào)節(jié)擺動(dòng)器擺動(dòng)的頻率和二氧焊槍焊道的寬度。最后通過調(diào)流器調(diào)節(jié)好焊接參數(shù)啟動(dòng)送絲機(jī)開始送絲，由滾輪架帶動(dòng)管件即可實(shí)現(xiàn)環(huán)焊縫自動(dòng)式焊接。

2 焊機(jī)的用途及特點(diǎn)

2.1 用途

該設(shè)備主要用于管徑8-60英寸范圍內(nèi)管線與管線焊接、管線與管件焊接（包括法蘭、三通、彎頭、大小頭）。

2.2 特點(diǎn)

工藝滿足二氧化碳焊接，預(yù)留焊接擺動(dòng)器連接和控制接口，設(shè)備與工件接觸元件均由非碳鋼材料加工，適應(yīng)碳鋼、不銹鋼、合金鋼等材料的焊接作業(yè)，配置松下送絲機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，提供液壓升降平臺(tái)，可根據(jù)管線規(guī)格調(diào)整平臺(tái)高度，便于操作者對(duì)焊接過程進(jìn)行監(jiān)控。焊機(jī)組件均采用電動(dòng)/液壓控制，操作盒安裝在液壓升降平臺(tái)，便于操作者實(shí)時(shí)控制。焊接機(jī)頭安裝在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的十字滑板上，在焊接過程中可進(jìn)行軸向微量調(diào)整，并實(shí)現(xiàn)多層多道焊接提槍需要。焊機(jī)以松下可編程序控制器為核心組成自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)?？蓪?shí)現(xiàn)自動(dòng)手動(dòng)兩種控制方式。

3 焊機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

3.1 可移動(dòng)升降小車

可移動(dòng)升降小車是一種具有裝卸和短距離運(yùn)輸貨物功能的兩用半電動(dòng)叉車，適用于車間、倉庫、平臺(tái)建造現(xiàn)場(chǎng)。該小車具有升降平穩(wěn)、省力、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、操作方便等特點(diǎn)，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。

3.2 擺動(dòng)器

為了焊接工藝對(duì)焊縫寬度控制的要求，提高焊縫層間及表面的焊接質(zhì)量，減少焊接缺陷的產(chǎn)生，增強(qiáng)自動(dòng)焊設(shè)備對(duì)不同焊件厚度及焊接質(zhì)量要求的使用能力，提高自動(dòng)焊接設(shè)備的自動(dòng)化程度，設(shè)備應(yīng)用了直線式焊接擺動(dòng)控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)由高質(zhì)量的微控制器通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)滑板來快速、精確的控制焊槍運(yùn)動(dòng)。由于擺動(dòng)速度和幅度隨時(shí)可調(diào)，很容易實(shí)現(xiàn)不同焊縫寬度與擺動(dòng)速度的要求，大大減少焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證焊接質(zhì)量和提高焊接效率。

4 焊機(jī)具體實(shí)施情況

可移動(dòng)自動(dòng)升降式二氧化碳管焊機(jī)，該設(shè)備整體構(gòu)造在移動(dòng)升降推車上下移動(dòng)的兩個(gè)叉爪上方焊接一塊底板作為推車托盤，將調(diào)流器、焊箱開關(guān)、送絲機(jī)、手動(dòng)控制盒、擺動(dòng)器控制箱、電動(dòng)十字滑板以及擺動(dòng)器七部分固定在底板上方。依據(jù)管徑大小合理調(diào)控移動(dòng)升降推車，通過手動(dòng)控制盒調(diào)節(jié)電動(dòng)十字滑板上、下、左、右的距離，然后再通過擺動(dòng)器控制箱調(diào)節(jié)擺動(dòng)器擺動(dòng)的頻率和二氧焊槍焊道的寬度，最后通過調(diào)流器調(diào)節(jié)好焊接參數(shù)啟動(dòng)送絲機(jī)開始送絲，由滾輪架帶動(dòng)管件即可實(shí)現(xiàn)環(huán)焊縫自動(dòng)式焊接。

5 現(xiàn)有技術(shù)與原始焊機(jī)的對(duì)比分析

現(xiàn)有技術(shù)二氧化碳自動(dòng)焊機(jī)受空間和地點(diǎn)的限制實(shí)現(xiàn)不了大管徑管線的焊接，所以只能采用人工焊接。如果焊接42寸大管徑管子按2個(gè)焊工焊接計(jì)算需要64小時(shí)完成，需要?dú)鍤?40升。而我們發(fā)明的這臺(tái)移動(dòng)升降式二氧化碳多功能管焊機(jī)只需4小時(shí)80升氬氣就能焊接完成，節(jié)約了工時(shí)60小時(shí)，氬氣500升，一年節(jié)約資金160余萬。

此種新型焊接設(shè)備確保了人工短時(shí)間內(nèi)無法焊接完30英寸以上大口徑管件，通過移動(dòng)式操作，縮小了焊接操作空間，擴(kuò)大了作業(yè)范圍?？梢院附庸芗煌恢玫暮缚冢缰笨?、三通、彎頭等接頭形式。設(shè)備來回移動(dòng)靈活，極大地降低了員工的焊接勞動(dòng)強(qiáng)度和操作難度。確保了焊接質(zhì)量，將為后續(xù)各項(xiàng)工作提供了極大便利，為工程施工節(jié)約了各種能源與資源打下良好基礎(chǔ)。

6 結(jié)束語

移動(dòng)升降式二氧化碳管焊機(jī)整體構(gòu)造在小推車上下移動(dòng)的兩個(gè)叉爪上方焊接一塊底板，將擺動(dòng)器控制箱，電動(dòng)十字滑板以及二氧化碳機(jī)頭三部分固定在底板上方，手動(dòng)控制盒。依據(jù)管徑大小合理調(diào)控移動(dòng)升降小推車，通過電動(dòng)十字滑板調(diào)節(jié)好二氧焊槍，設(shè)定好擺動(dòng)器控制箱的頻率參數(shù)以及長短距離，調(diào)節(jié)好焊接參數(shù)，通過手動(dòng)控制盒，由滾輪架帶動(dòng)管件即可實(shí)現(xiàn)環(huán)焊縫自動(dòng)式焊接。具有移動(dòng)靈活、輕巧，操作簡單，實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。該設(shè)備所焊接的管件外觀整潔、光滑、美觀，焊接合格率高，節(jié)約成本與焊材，滿足項(xiàng)目長時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)需求等優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳伯蠡.焊接工程缺欠分析與對(duì)策（2版）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005，10：60-62.

[2]崔忠圻.金屬學(xué)與熱處理[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002，4：125-127.

作者簡介：楊麗麗（1982，8-），女，畢業(yè)時(shí)間：2006.06，畢業(yè)院校：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，專業(yè)：食品科學(xué)與工程，工程師。