[发明专利]一种加压电熔焊接设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电熔管件焊接检测领域，尤其涉及一种焊接设备及方法。

背景技术

PE电熔管件是一种用于热熔连接管材的塑料管材配件。电熔管件的结构主要包括塑料的管体、布设于管体内壁的电阻丝以及用于电阻丝通电的电极，其焊接原理是通过电阻丝通电产热使管件以及待连接管才的塑料材料融熔，待连接后实现管材熔接。在焊接工序中，对电熔管件的焊接电压和焊接时间是决定焊接质量的重要参数。

在开始焊接之前，先将管材承插入已定位的电熔管件，之后固定管材，避免管材、管件之间发生相对滑动，最后接通电熔焊机电源并按照焊接工艺要求控制焊接时间，使电熔套筒内预埋的电阻丝提供足够热量以加热电熔套筒内壁与管材外壁达到熔融，当通电加热时间足够且经过一定时间的冷却后，管材与管件之间将达到强度要求。在管道通电焊接过程中，加热时间、焊接区域温度与焊接界面压力是影响焊接强度的重要因素。塑料管道的电熔焊接工艺相对成熟，焊接加热时间遵循工艺要求确定，焊接区域温度主要由加热时间、塑料与电阻丝的热性能确定。

在焊接过程中，由电熔管件中间熔焊区熔融材料本身的膨胀，从而在熔焊区形成焊接压力。在电熔管件冷却过程中，电阻丝不再通电加热，熔融材料逐渐冷却结晶，由于熔融状态的塑料材料冷却收缩，导致电熔管件冷却过程中熔焊界面压力迅速减小，影响焊接质量。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的电熔管件焊接工艺电熔管件冷却过程中熔焊界面压力迅速减小，影响焊接质量的不足，提供能够在电熔管件冷却过程中对熔焊界面提供额外压力保证焊接质量的一种加压电熔焊接设备及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种加压电熔焊接设备，包括底座、管材夹具和供电装置，还包括一对加压夹具，所述的加压夹具包括上夹瓦、下夹瓦和滑动座，所述的滑动座设置在管材夹具之间且与底座滑动连接，滑动座设置有推进油缸，两个滑动座的推进油缸推进方向相对，下夹瓦设置在滑动座上，上夹瓦和下夹瓦两端连接构成环形结构，上夹瓦、下夹瓦两端滑动连接，滑动座设置有向下推进上夹瓦的加压油缸；上、下夹瓦夹持在待焊接电熔管件两处电极的内侧。

作为优选，沿上、下夹瓦的内侧的外缘设置有凸缘，凸缘内侧凹陷形成斜面，上、下夹瓦的内侧各设置有至少一对圆弧形的加压箍，所述的一对加压箍的上端和下端滑动连接。

作为优选，沿加压箍的外表面设置有若干凸起，所述凸起朝向上、下夹瓦的一侧设置有斜面，凸起斜面部分与位于上、下夹瓦的凸缘过盈配合。

作为优选，所述的加压箍上、下端向外侧延伸形成连接片，两侧加压箍的上、下两端通过连接片滑动连接；凸缘在连接片对应位置设置有梯形凹槽，所述梯形凹槽开口宽度大于底部宽度，梯形凹槽的底部宽度小于两片连接片的厚度之和。

作为优选，供电装置包括电流电压检测模块、可编程焊接电源和主控机，所述的可编程焊接电源连接电熔管件，用于对电熔管件加电；所述电流电压检测模块，用于获取可编程焊接电源对电熔管件的实际输出电流信号和实际输出电压信号；所述的主控机，用于控制可编程焊接电源，用于处理并显示电流电压检测模块获取的信号，用于控制推进油缸和加压油缸。

作为优选，电流电压检测模块包括电流电压传感器和电流电压变送器，所述的电流电压传感器用于获取可编程焊接电源对电熔管件的实际输出电流信号和实际输出电压信号，所述电流电压变送器连接电流电压传感器，用于将电流电压传感器获取的可编程焊接电源对电熔管件的实际输出电流信号和实际输出电压信号转换为电压标准信号。

本技术方案的电熔焊接设备，在电熔管件断电冷却的过程中，对电熔管件的轴向和径向进行加压，从而保证冷却时电熔管件焊接界面的压力不会迅速减小从而保证提供焊接质量。具体的，加压油缸使上、下夹瓦夹紧电熔管件设置电热丝的部分，推进油缸相对推出驱动上、下夹瓦对电熔管件进行轴向加压。同时上、下夹瓦的凸缘顶压加压箍表面的凸起，梯形凹槽压缩两侧加压箍的连接片的间距，从使加压箍辅助对电熔管件进行径向加压并且增强轴向加压的强度。由于电熔管件到达焊接温度后材料软化因此能够在电熔管件断电冷却的过程中对熔融部分材料进行加压，避免冷却过程中焊接界面的焊接压力迅速减小而影响焊接质量。

本发明同时提供一种电熔管件焊接方法，所述方法包括以下步骤：

通过主控机配置可编程焊接电源的焊接参数，所述的焊接参数包括焊接周期参数、焊接周期数和电输出参数，所述的焊接周期参数包括焊接输出电能、暂停间隔时长，通过主控机配置推进油缸和加压汽缸的加压参数；