一种风电塔筒焊接装置及其焊接方法与流程

本发明涉及风电塔筒焊接设备，尤其涉及一种风电塔筒焊接装置及其焊接方法。

背景技术：

1、在风电塔筒的制造过程中，塔筒壁的纵缝和环缝焊接是核心工序之一。目前，大型风电塔筒的焊接多采用埋弧自动焊或气体保护焊，焊接设备通常包括焊接小车、轨道、焊剂输送装置及焊丝供给系统。现有焊接装置普遍存在以下不足：

2、横梁与立柱的连接结构简单，多为刚性固定或单一螺栓锁紧，导致横梁的水平角度难以调节，无法适应不同塔筒直径和焊缝位置的焊接需求，且长期使用后连接易松动，影响焊接稳定性，部分设备依靠手动垫块或液压缸升降，调节精度低、操作繁琐，且在塔筒内部狭小空间内安装困难，焊缝对中耗时费力；

3、因此本发明提出一种风电塔筒焊接装置及其焊接方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种风电塔筒焊接装置及其焊接方法，该风电塔筒焊接装置及其焊接方法通过由第一弧形座、第二弧形座、连接块和固定座构成的连接件，可实现横梁与伸缩柱的多角度夹持和锁紧，条形块与条形槽的配合，以及卡柱与柱形槽的定位，极大增强了横梁的抗扭转能力和连接刚性，确保焊接过程中横梁不偏斜，同时便于快速拆装和角度微调。

2、为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种风电塔筒焊接装置，包括焊接车和导轨，所述焊接车位于导轨上并在导轨上移动，所述焊接车包括车体、车轮、调节底座、伸缩柱、连接件、横梁、放料机构、焊丝盘、控制机构和焊接机构，所述车体的两侧对称安装有车轮，所述车体的顶部设有调节底座，所述调节底座的顶部设有伸缩柱，所述伸缩柱上端的一侧设有横梁，所述横梁通过连接件安装在伸缩柱上，所述横梁的一端设有焊丝盘，所述焊丝盘的一侧设有控制机构，所述控制机构与横梁之间通过安装组件连接，所述横梁的另一端设有焊接机构，所述焊接机构的一侧设有放料机构，所述放料机构也通过安装组件与横梁连接；

3、所述连接件包括第一弧形座、第二弧形座、连接块和固定座，所述第一弧形座和第二弧形座对称设置在伸缩柱的两侧，所述第一弧形座和第二弧形座的一侧均设有连接块，两组所述连接块对称设置，所述第一弧形座和第二弧形座的另一侧均对称设有第一锁紧座，四组所述第一锁紧座两两贴合并通过第一锁紧螺栓固定，两组所述连接块贴合后与固定座贴合连接，所述固定座的顶部和底部均设有第二锁紧座，所述连接块的顶部和底部设有与第二锁紧座适配的第三锁紧座，所述第三锁紧座拆分为两半并分别与两组连接块固定连接，所述第二锁紧座和第三锁紧座之间通过第二锁紧螺栓固定；

4、所述横梁插设在两组连接块以及固定座之间，所述横梁的四面均设有条形槽，所述固定座和连接块上均设有与条形槽适配的条形块，所述条形块卡入条形槽内，所述固定座上设有紧固螺栓，所述紧固螺栓将横梁固定在两组连接块和固定座之间。

5、进一步改进在于：所述第三锁紧座上设有内凹的卡槽，所述第二锁紧螺栓上设有与卡槽适配的垫环，所述垫环卡入卡槽内，所述固定座与连接块连接端的四角处均设有卡柱，所述连接块上设有相适配的柱形槽，所述卡柱插入柱形槽内。

6、进一步改进在于：所述调节底座包括匚形座、安装板和移动块，所述车体的底部对称设有匚形座，所述匚形座之间设有安装板，所述安装板的两侧设有与匚形座相适配的移动块，所述安装板通过紧固螺栓固定在匚形座内。

7、进一步改进在于：所述伸缩柱包括底柱、顶柱、伸缩弹簧和挤压螺杆，所述底柱固定在安装板的顶部，所述底柱的上方设有顶柱，所述底柱和顶柱之间设有伸缩弹簧，所述顶柱和底柱的中心位置处设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹安装有挤压螺杆。

8、进一步改进在于：所述焊丝盘的一侧设有插座，所述插座与横梁相适配并与横梁滑动连接，所述插座插在横梁上并通过紧固螺栓固定。

9、进一步改进在于：所述控制机构包括控制箱和第一安装座，所述控制箱的一侧设有第一安装座，所述第一安装座呈c字形，所述第一安装座卡在横梁上，所述第一安装座通过紧固螺栓固定在横梁上。

10、进一步改进在于：所述放料机构包括料斗、连接板、第二安装座、焊剂软管和漏料头，所述料斗的一侧固定有连接板，所述连接板的端部固定有第二安装座，所述第二安装座卡在横梁上并通过紧固螺栓固定，所述料斗的底部设有焊剂软管，所述焊剂软管的底部设有漏料头。

11、进一步改进在于：所述焊接机构包括升降座、螺纹杆、导杆、升降块、连接杆、送丝仓、导丝板、导电杆和导电嘴，所述升降座的一侧与横梁的端部固定连接，所述升降座上转动安装有螺纹杆，所述螺纹杆的两侧均设有导杆，所述升降座上设有升降块，所述升降块与螺纹杆螺纹连接，与导杆滑动连接，所述升降块的一侧设有连接块，所述连接块与送丝仓固定，所述送丝仓的顶部设有导丝板，所述送丝仓的底部设有导电嘴，所述导电嘴通过夹持座与漏料头连接，所述漏料头位于导电嘴的前方，所述送丝仓的底部还设有导电杆。

12、进一步改进在于：所述导轨由轨道、支撑板和支撑座构成，所述轨道的一端固定有支撑板，所述轨道的另一端设有支撑座，所述支撑座的顶部对轨道的端部进行支撑。

13、上述风电塔筒焊接装置的焊接方法，包括以下步骤；

14、s1、将支撑板放置在风电塔筒支撑座的一侧，同时轨道从风电塔筒的内侧穿过，另一端通过支撑座进行支撑，通过风电塔筒支撑座将风电塔筒的焊缝移动至轨道中间；

15、s2、通过转动挤压螺杆，对伸缩弹簧进行挤压，缩小底柱和顶柱之间的间距，从而将导电座和漏料头与焊缝贴合；

16、s3、通过移动车体，对焊缝进行焊接。

17、本发明的有益效果为：本发明通过由第一弧形座、第二弧形座、连接块和固定座构成的连接件，可实现横梁与伸缩柱的多角度夹持和锁紧，条形块与条形槽的配合，以及卡柱与柱形槽的定位，极大增强了横梁的抗扭转能力和连接刚性，确保焊接过程中横梁不偏斜，同时便于快速拆装和角度微调，伸缩柱内置伸缩弹簧和挤压螺杆，通过旋转挤压螺杆即可轻松调节底柱与顶柱的间距，实现焊接机构整体高度的精准升降，弹簧的弹性作用可吸收焊接时的振动，保证导电嘴和漏料头始终与焊缝紧密贴合，提高焊接过程的平稳性和焊缝成形一致性，调节底座采用匚形座与安装板配合，配合移动块可在水平方向上微调焊接机构的位置，弥补安装或轨道对中误差，使焊枪精准对准焊缝中心，无需反复调整导轨，节省对中时间，焊丝盘、控制箱和料斗均通过滑动插座或c型安装座卡装在横梁上，并通过紧固螺栓固定，可根据需要沿横梁滑动改变位置，优化整车重心分配，同时方便维护和更换零部件，导轨由轨道、支撑板和支撑座组成，一端固定在塔筒外部，另一端从塔筒内侧穿出并由支撑座承托，结构轻巧，安装时只需将轨道穿过塔筒，利用原有塔筒支撑座即可快速定位焊缝，大幅降低现场布置难度，提高作业效率。

1.一种风电塔筒焊接装置，其特征在于：包括焊接车和导轨，所述焊接车位于导轨上并在导轨上移动，所述焊接车包括车体（1）、车轮（2）、调节底座、伸缩柱、连接件、横梁（3）、放料机构、焊丝盘（4）、控制机构和焊接机构，所述车体（1）的两侧对称安装有车轮（2），所述车体（1）的顶部设有调节底座，所述调节底座的顶部设有伸缩柱，所述伸缩柱上端的一侧设有横梁（3），所述横梁（3）通过连接件安装在伸缩柱上，所述横梁（3）的一端设有焊丝盘（4），所述焊丝盘（4）的一侧设有控制机构，所述控制机构与横梁（3）之间通过安装组件连接，所述横梁（3）的另一端设有焊接机构，所述焊接机构的一侧设有放料机构，所述放料机构也通过安装组件与横梁（3）连接；

2.根据权利要求1所述的一种风电塔筒焊接装置，其特征在于：所述调节底座包括匚形座（19）、安装板（20）和移动块（21），所述车体（1）的底部对称设有匚形座（19），所述匚形座（19）之间设有安装板（20），所述安装板（20）的两侧设有与匚形座（19）相适配的移动块（21），所述安装板（20）通过紧固螺栓（14）固定在匚形座（19）内。

3.根据权利要求2所述的一种风电塔筒焊接装置，其特征在于：所述伸缩柱包括底柱（22）、顶柱（23）、伸缩弹簧（24）和挤压螺杆（25），所述底柱（22）固定在安装板（20）的顶部，所述底柱（22）的上方设有顶柱（23），所述底柱（22）和顶柱（23）之间设有伸缩弹簧（24），所述顶柱（23）和底柱（22）的中心位置处设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹安装有挤压螺杆（25）。

4.根据权利要求1所述的一种风电塔筒焊接装置，其特征在于：所述焊丝盘（4）的一侧设有插座（26），所述插座（26）与横梁（3）相适配并与横梁（3）滑动连接，所述插座（26）插在横梁（3）上并通过紧固螺栓（14）固定。

5.根据权利要求1所述的一种风电塔筒焊接装置，其特征在于：所述控制机构包括控制箱（27）和第一安装座（28），所述控制箱（27）的一侧设有第一安装座（28），所述第一安装座（28）呈c字形，所述第一安装座（28）卡在横梁（3）上，所述第一安装座（28）通过紧固螺栓（14）固定在横梁（3）上。

6.根据权利要求1所述的一种风电塔筒焊接装置，其特征在于：所述放料机构包括料斗（29）、连接板（30）、第二安装座（31）、焊剂软管（32）和漏料头（33），所述料斗（29）的一侧固定有连接板（30），所述连接板（30）的端部固定有第二安装座（31），所述第二安装座（31）卡在横梁（3）上并通过紧固螺栓（14）固定，所述料斗（29）的底部设有焊剂软管（32），所述焊剂软管（32）的底部设有漏料头（33）。

7.根据权利要求1所述的一种风电塔筒焊接装置，其特征在于：所述焊接机构包括升降座（34）、螺纹杆（35）、导杆（36）、升降块（37）、连接杆（38）、送丝仓（39）、导丝板（40）、导电杆（41）和导电嘴（42），所述升降座（34）的一侧与横梁（3）的端部固定连接，所述升降座（34）上转动安装有螺纹杆（35），所述螺纹杆（35）的两侧均设有导杆（36），所述升降座（34）上设有升降块（37），所述升降块（37）与螺纹杆（35）螺纹连接，与导杆（36）滑动连接，所述升降块（37）的一侧设有连接块（7），所述连接块（7）与送丝仓（39）固定，所述送丝仓（39）的顶部设有导丝板（40），所述送丝仓（39）的底部设有导电嘴（42），所述导电嘴（42）通过夹持座与漏料头（33）连接，所述漏料头（33）位于导电嘴（42）的前方，所述送丝仓（39）的底部还设有导电杆（41）。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的风电塔筒焊接装置的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤；