[发明专利]精焊门架自适应驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及到机械领域，特别涉及到一种精焊门架自适应驱动装置。

背景技术

精焊门架自适应驱动装置是精焊机组生产螺旋钢管的重要设备，用于驱动钢管焊接。螺旋埋弧预精焊生产工艺是在辊道上驱动单根钢管焊接的生产工艺，由于钢管本身存在直线度、圆度误差，机组传动辊道存在制造和安装误差，这些误差对稳定驱动钢管造成一定困难，解决这些问题在技术上有较大难度。由于预精焊工艺是国内近几年才开始采用的新工艺，国内同行所使用的精焊机组在设计原理上大致相同，都采用气缸控制上压式门架驱动，驱动辊中心定位，通过摆动来适应钢管水平位置变化。这种驱动装置存在以下技术缺陷：第一，驱动辊采用气缸压下，由于气缸缸径大，较小的气压变化会导致较大的压下力变化，很难做到对驱动压下力的精确控制；第二，由于气体存在的可压缩性，驱动辊对钢管行进中产生的抖动控制也不理想；第三，驱动钢管时一旦钢管位置发生水平偏移，由于是中心定位，驱动辊不能跟随钢管偏移，只能靠倾斜摆动来适应，这样的结构不利于钢管的稳定控制。对目前在用的精焊机组而言，驱动的稳定性是保证焊接质量的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用四个小口径油缸分别用于控制驱动辊升降和平衡的精焊门架自适应驱动装置，其目的为解决精焊过程中存在的驱动稳定性问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种精焊门架自适应驱动装置，包括转向器、压下油缸、压下横梁、浮动横梁、升降导轨、门形机架、驱动辊、驱动电机、转角电机、液压阻尼器、平衡油缸、滑轮、配重块、升降梁、垂直导轨、调整电机、传动轴和传动电机，该装置的由传动电机、传动轴、转向器组成的传动机构安装在门形机架的顶部，转向器内的丝杆上装有丝母座，丝母座固定在压下横梁上，压下横梁的两端分别装在升降梁上的两个垂直导轨内，且在压下油缸的行程范围内升降，升降梁的两端分别装在门形机架两个立柱上的两个升降导轨内，升降梁上端分别装有两组压下油缸和平衡油缸，门形机架的两个立柱顶部各装有一个滑轮，滑轮上穿有钢丝绳，钢丝绳的一端与配重块相连接，钢丝绳的另一端与升降梁相连接，由压下横梁、浮动横梁、驱动辊、驱动电机和转角电机组成驱动机构，整个驱动机构在压下油缸的行程范围内升降。

所述的驱动机构在压下横梁的底部装有浮动横梁，压下横梁与浮动横梁之间装有水平导轨，浮动横梁的一端的顶部装有液压阻尼器，浮动横梁的两端各装有一个调整电机，两个转角电机分别安装在两个滑动座内，两个滑动座安装在浮动横梁上，转角电机的输出轴伸入到驱动辊辊座内，滑动座与驱动辊座之间装有回转支承，驱动辊辊座在转角电机的作用下，绕回转支承旋转，驱动电机与驱动辊同时安装在驱动辊辊座上，驱动电机位于驱动辊的侧面，且与驱动辊同轴。

所述的传动机构中传动电机的两端各有一个传动轴，每个传动轴的端部连接有转向器，转向器通过丝杆和丝母座与驱动机构相连接。

本发明的积极效果为：

1、采用液压控制的自适应驱动辊装置，驱动辊及横梁自重由专门的油缸平衡，压下力得到精确控制；

2、该装置能够消除钢管行走中的抖动；

3、无论是垂直方向还是水平方向，驱动辊都能跟随钢管浮动；

4、液压阻尼器有效地控制了钢管在水平方向晃动，驱动控制的稳定性好。

附图说明

图1、精焊门架自适应驱动装置主视图；

图2、精焊门架自适应驱动装置左视图；

图3、精焊门架自适应驱动装置局部结构示意图；     图4、驱动机构连接局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4进一步说明本发明的具体实施方式。

参见图1、图2、图3和图4，启动传动电机22，通过传动电机22两侧的传动轴23驱动两个转向器1，转向器1通过丝杆17带动丝母座19，使升降梁18沿装在门形机架6上的升降导轨5提升，同时带动压下横梁3、浮动横梁4、转角电机10、驱动电机9和驱动辊8整体提升，将钢管7送入门形机架6中，传动电机22、传动轴23及转向器1通过丝杆17和丝母座19，带动升降梁18、压下横梁3、浮动横梁4、转角电机10、驱动电机9和驱动辊8整体下移，并按钢管7的规格调整好驱动辊8的高度，当传动机构带动升降梁18及驱动机构整体上下移动时，与升降梁18相连接的钢丝绳16沿滑轮14带动配重块15跟随上下移动，以减轻传动电机22所需的负荷。浮动横梁4两端的调整电机21按钢管7的规格，将左右两个驱动辊8调整好间距，调整时，浮动横梁4可在水平导轨12上做水平移动。在压下油缸2和平衡油缸13的作用下，压下横梁3沿垂直导轨20向下移动，同时带动浮动横梁4、转角电机10、驱动电机9和驱动辊8下移，直到驱动辊8接触到钢管7后停止。安装在滑动座24上的转角电机10转动，带动回转支承25及装在驱动辊辊座26上的驱动辊8旋转90度角度，此时驱动电机9启动，将钢管7送入门形机架6中待焊接位置，钢管7输送到位后，驱动辊8提升，转角电机10将驱动辊8调整到所需角度后压下，驱动辊8驱动钢管7做圆周旋转，寻找螺旋焊缝的焊接起始点，并调整好焊头。然后驱动辊8提升，转角电机10调整驱动角度至所需焊接的螺旋角度，压下并启动驱动电机9，驱动钢管7在辊道上螺旋行进，实施螺旋焊缝焊接。当钢管7在行进中出现缓慢摆动时，液压阻尼器11不发生作用，一旦钢管7在行进中出现晃动，产生急剧的负荷变动时，液压阻尼器11立刻启动，起到限制钢管7晃动的作用。