【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及管道焊接，特別地，涉及一種大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備。此外，本專利技術還涉及一種大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接方法。
技術介紹
1、在水利水電鋼管現場制造安裝工程中，通常將鋼管組焊成6m以內一節，鋼管用汽車專用拖車或軌道臺車運輸到安裝地點，然后進行組裝、焊接，現場焊接質量要求高、工作量大，焊接工藝難度高。目前，鋼管組裝焊縫的焊接多以人工作業為主，人工作業存在勞動強度高、作業質量不穩定、效率低的問題，傳統手工焊已不能滿足現場施工需求。
2、為了提升焊接效率，用于鋼管內環縫的自動焊接裝置應運而生。由于鋼管與鋼管的組裝依靠有軌臺車實現，組裝過程中難以實現鋼管的角度、圓度、組裝間距以及兩節鋼管軸線重合度的調節，會存在鋼管與鋼管之間的軸線不重合、鋼管圓度無法滿足要求問題。
3、如中國專利cn216730166?u公開的一種針對隧道內鋼管的自動焊接裝置，通過設置呈圓環形的滑動組件，使得焊槍能夠隨隧道內的大型鋼管的內壁進行周向運動，從而對鋼管的圓形端面進行自動焊接。一方面，隨著施工的進行焊接作業工位會不斷變化，該自動焊接裝置并不能自主移動，在鋼管內施工十分不便，會降低整體焊接施工的效率；另一方面，由于滑軌通過定位模塊夠貼附在隧道內鋼管的內壁上，當鋼管圓度無法滿足要求時，環形軌道難以布設，會導致無法有效實施焊接的情況。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備及自動焊接方法，以解決現有技術的自動焊接設備在鋼管內施工
2、根據本專利技術的一個方面，提供一種大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，包括自動焊接主機及用于轉運所述自動焊接主機的轉運臺車，所述自動焊接主機包括主框架、焊接系統、用于連接所述焊接系統與所述主框架的焊接定位機構、用于驅動所述主框架沿鋼管軸向移動的行走機構及用于固定所述主框架與鋼管的相對位置的主機定位機構，所述行走機構包括用于帶動所述主框架升降的主升降機構及布設于主框架上且可沿鋼管軸向移動的滑移支撐機構，所述主升降機構與所述滑移支撐機構交替支撐所述主框架實現步進式移動。
3、進一步地，所述主升降機構包括布設于所述主框架上的主升降滑座、與所述主升降滑座滑動連接的主升降滑道、用于驅動所述主升降滑道相對于所述主升降滑座沿豎直方向滑動的主升降油缸及布設于所述主升降滑道上的用于抵接鋼管內壁的主升降撐靴，所述主升降滑道上布設有撐靴滑座，所述主升降撐靴上布設有與所述撐靴滑座滑動連接的撐靴滑軌，所述撐靴滑座與所述主升降撐靴通過撐靴平移油缸連接。
4、進一步地，所述滑移支撐機構包括布設于所述主框架上的沿鋼管軸向方向布設滑軌、與所述滑軌滑動連接的滑移座、布設于所述滑移座上的滑移撐靴及用于驅動所述滑移座相對于所述滑軌平移的步進驅動裝置。
5、進一步地，所述滑移座上布設有用于帶動所述主框架升降的過階油缸及布設于所述過階油缸自由端上的支撐墊。
6、進一步地，所述主機定位機構包括布設于所述主框架上的伸縮架、與所述伸縮架滑動連接的伸縮桿、布設于所述伸縮桿的自由端上的側撐靴及用于驅動所述伸縮桿帶動所述側撐靴沿水平方向抵接鋼管內壁的側撐油缸。
7、進一步地，所述主機定位機構還包括調向油缸，所述調向油缸的一端與所述伸縮架鉸接，另一端與所述側撐靴鉸接，所述側撐靴與所述伸縮桿的自由端鉸接，通過所述調向油缸伸縮調整所述側撐靴與水平面的夾角，以使得所述側撐靴與鋼管內壁貼合。
8、進一步地，所述焊接系統包括用于焊接環縫的頂部圓弧和兩側圓弧的弧形焊接機構及用于焊接環縫的底部圓弧的平焊機構，所述弧形焊接機構包括弧形軌道、布設于所述弧形軌道上的弧形齒條、布設于所述弧形軌道上的且與所述弧形齒條適配的行走小車、布設于所述行走小車上的第一焊接機械臂，所述第一焊接機械臂上布設有第一焊槍、第一清槍器、第一視覺系統、第一熔池監控系統。
9、進一步地，所述焊接定位機構包括布設于所述主框架上的安裝座、布設于所述安裝座上的升降架、布設于所述升降架自由端上的浮動座、布設于所述浮動座上的橫向驅動裝置、布設于所述橫向驅動裝置上的縱向驅動裝置及布設于所述縱向驅動裝置上的浮動定位盤，所述升降架、所述橫向驅動裝置及所述縱向驅動裝置互相垂直布設，所述橫向驅動裝置或所述縱向驅動裝置沿鋼管的軸向布設；三個所述弧形焊接機構分別布設于對應的所述浮動定位盤上，所述平焊機構包括布設于對應的所述浮動定位盤上的第二焊接機械臂，所述第二焊接機械臂上布設有第二焊槍、第二清槍器、第二視覺系統、第二熔池監控系統。
10、進一步地，所述主框架上布設有用于觀察和/或維修的走臺，所述走臺包括可沿豎直方向升降的第一走臺及可沿水平方向伸縮的第二走臺，兩個所述第二走臺布設于所述第一走臺的兩側，分別對應三個所述弧形焊接機構。
11、進一步地，所述轉運臺車包括車體及用于驅動所述車體升降的臺車升降機構。
12、進一步地，所述主框架上布設有設備平臺，所述設備平臺上布設有用于提供電力的電源、用于提供液壓油的泵站及電控柜。
13、根據本專利技術的另一方面，還提供了一種大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接方法，包括以下步驟：
14、s1、設備進管，
15、s11、焊接系統、焊接定位機構、主機定位機構及走臺均收縮，以減小大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備的最大外形輪廓，滑移支撐機構的過階油缸伸出并抵接轉運臺車的車體，由過階油缸支承主框架，主升降機構的主升降撐靴懸空；
16、s12、轉運臺車將大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備運送至鋼管前端，車體進入鋼管懸出處下端，伸出臺車升降機構，使得車體支撐鋼管懸出段；
17、s13、滑移支撐機構的步進驅動裝置驅動主框架的一端進入鋼管內；
18、s14、主升降機構的主升降撐靴伸出，主框架前端的主升降撐靴支撐在鋼管內壁上，主框架后端的主升降撐靴支撐在車體上，過階油缸收回，步進驅動裝置驅動滑移座進入鋼管內；
19、s15、主升降機構的主升降撐靴收回，滑移座上的滑移撐靴支撐鋼管內壁，主升降機構的主升降撐靴懸空，步進驅動裝置驅動主框架前移至完全進入鋼管；
20、s16、主升降機構的主升降撐靴伸出，主升降撐靴由鋼管內壁支撐，并使得滑移撐靴懸空，步進驅動裝置驅動滑移座前移；
21、s17、主升降機構的主升降撐靴收回，滑移座上的滑移撐靴支撐鋼管內壁，主升降機構的主升降撐靴懸空，步進驅動裝置驅動主框架在鋼管內前移；
22、s18、重復步驟s16和步驟s17，使主框架進入焊接工位；
23、s2、環縫焊接，
24、s21、焊接定位機構、主機定位機構及走臺均展開，調整主升降機構的支撐高度和撐靴平移油缸的伸出量，使焊接系統與鋼管保持同軸心；
25、s22、伸出主機定位機構，固定主框架與鋼管的相對位置；
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【技術保護點】
1.一種大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
7.根據權利要求1所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
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11.根據權利要求1所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
12.一種大直徑鋼管水平對接環縫的自動
...【技術特征摘要】
1.一種大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的大直徑鋼管水平對接環縫的自動焊接設備，其特征在于，
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王霄騰，穆忠林，陳慶賓，徐山，程元義，戴熙禮，盧臘，謝志州，沈文學，于誠鋒，
申請(專利權)人：中國鐵建重工集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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