[发明专利]一种电站锅炉悬吊管托块自动焊接机械装置及焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种将托块自动焊接在电站锅炉悬吊管上的装置及采用该装置的焊接工艺。

背景技术

超(超)临界锅炉过热器、再热器、省煤器等部件悬吊管上分布有大量托块。悬吊管与托块相焊，属典型密封式角焊缝。每台1000MW塔式锅炉上约有20万只托块，目前为止，托块与悬吊管的焊接只能采用人工方式，需要大量的工人进行重复循环劳作，劳动强度极大不说，而且焊缝的质量容易收到人为因素的影响，导致焊缝质量不稳定，易在电厂发生脱落事故，造成安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是实现托块与悬吊管之间的自动焊接。

为了解决上述技术问题，本发明的一个技术方案是提供了一种电站锅炉悬吊管托块自动焊接机械装置，其特征在于：包括焊前料架，待焊接的悬吊管排列在焊前料架上，在焊前料架的出料端设有焊前滚道，在焊前料架的侧边设有拨料装置，由拨料装置将焊前料架上的悬吊管拨落至焊前滚道上，在焊前滚道的前方由前至后依次设有用于将悬吊管待焊接部位加热至所需温度的加热系统、用于实现自动焊接的焊接主机及焊后滚道，焊后料架位于焊后滚道的侧边，在焊前料架上设有齿轮齿条机构，齿轮由伺服电机装置驱动运转，在齿条上设有用于夹紧落于焊前料架上的悬吊管后端的气动夹紧装置，由伺服电机装置通过齿轮齿条机构及气动夹紧装置驱动悬吊管定长送进；

焊接主机包括机架，机架的工作台面的中部为焊接区域，在工作台面位于焊接区域两侧部分上分别设有一用于放置托块的单管料仓，在每个单管料仓的底部均设有一个气动拨料臂，在每个单管料仓的前方均设有一个取料臂，每个取料臂设于各自的回转装置上，由气动拨料臂将托块自单管料仓拨落至位于取料工位的取料臂上，取料臂在回转装置的驱动下旋转至送料位置，此时取料臂的轴线与位于焊接主机内的悬吊管轴线垂直，两块托块通过各自的取料臂被送至悬吊管的两侧；在焊接区域设有分列在左右两侧的用于将伸入焊接主机内的悬吊管夹紧定位的定位夹紧装置，定位夹紧装置为一对相对布置的双管定位夹紧装置或一对相对布置的单管定位夹紧装置；在焊接区域还设有两组焊枪，两组焊枪相对布置分别位于悬吊管的两侧，每组焊枪包括位于工作台面上方的上部焊枪及位于工作台面下方的下部焊枪，同一组的上部焊枪及下部焊枪呈对角布置，每个上部焊枪及每个下部焊枪(均设于伺服电动十字直线滑架上，由伺服电动十字直线滑架驱动上部焊枪或下部焊枪进行上、下、左、右四个方向的移动，使得上部焊枪及下部焊枪能够进行包角焊接，当定位夹紧装置为一对相对布置的双管定位夹紧装置时，在上部焊枪及下部焊枪安装位置的下方设有可上升、下降的进料手指，由进料手指将由双管料仓送来的托块送至两根悬吊管之间。

优选地，在每个所述取料臂的外侧均设有一个护栏。

优选地，所述气动夹紧装置包括拉杆，拉杆的两端分别连接涨头及气缸，涨头伸入所述悬吊管的端部内，气缸拉紧拉杆后使得涨头涨紧所述悬吊管。

优选地，所述加热系统采用电磁感应加热装置，采用节拍式加热方式，加热节拍为20秒，每次加热长度为200毫米，加热温度小于400℃。

本发明的另一个技术方案是提供了一种采用上述的电站锅炉悬吊管托块自动焊接机械装置的单管焊接方法，其目的是在单根悬吊管的两侧分别焊接一排托块，其特征在于，步骤为：

第一步、将需要焊接的多根悬吊管在焊前料架排列成一排；

第二步、由拨料装置将焊前料架排列最前的悬吊管拨落至焊前滚道上；

第三步、气动夹紧装置夹住位于焊前滚道上的悬吊管的后端，由伺服电机装置通过齿轮齿条机构及气动夹紧装置驱动悬吊管按所需步距将悬吊管的前端送进加热系统，由加热系统采用节拍式加热方式将悬吊管上各个待焊接部分依次加热至所需温度；

第四步、由伺服电机装置继续将一根悬吊管已加热部分送进至焊接主机，由焊接主机的一对单管定位夹紧装置将悬吊管定位夹紧；

第五步、由两侧的气动拨料臂分别将一块托块自各自的单管料仓拨落至各自的位于取料工位的取料臂上，取料臂在回转装置的驱动下旋转至送料位置，此时取料臂的轴线与位于焊接主机内的悬吊管轴线垂直，两块托块通过各自的取料臂被送至悬吊管的两侧，并紧靠在悬吊管的管壁上；

第六步、每组焊枪的上部焊枪及下部焊枪分别对准位于同侧的托块与悬吊管之间的焊缝，左右两把上部焊枪及左右两把下部焊枪呈对角线分布，分别沿着托块与悬吊管的管壁相接触的焊缝通过伺服电动十字直线滑架进行包角焊接；

第七步、一组托块焊接完成后，伺服电机装置将悬吊管送进一个步距，返回第六步重复执行，直至完成当前悬吊管与所有需焊接托块的焊接后进入第八步；