一种管道焊接的气体保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及管道焊接器具技术领域，具体涉及一种管道焊接的气体保护装置。


背景技术：

2.废树脂接收转运管道是核设备连接三废处理中心的主要设施,主要用于将核设备运行和检修所产生的废树脂转送至三废处理中心。核设备一般距三废处理中心较远，一般为几百米到上千米不等。需要由很多定长的不锈钢无缝钢管和管件拼焊而成，且废树脂接受转运管道的直径一般为40～500mm，无法采用双面焊接,只能采用单面焊双面成形的焊接工艺。为保证管道的内部焊接质量，焊接过程中需对管道内部填充氩气形成氩气保护，避免焊接时直接与空气接触产生氧化。为了减少氩气成本和保证管道的内部焊接质量，需对待焊区域局部填充氩气。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本实用新型提供了一种管道焊接的气体保护装置，可以实现对待焊区域的不锈钢管道进行局部填充氩气，避免在管道焊接过程中对整条管道填充氩气，减少管道在焊接过程中的氩气成本，同时使管道的内壁焊接质量更加稳定。
4.本实用新型通过下述技术方案实现：
5.一种管道焊接的气体保护装置，包括柔性管和两组密封支撑组件，两组密封支撑组件通过柔性管连接；所述密封支撑组件均包括支撑块，支撑块的外圆周上设有充气式密封圈，充气式密封圈用于与待焊接管道内壁接触，建立气体保护区域；支撑块内设有导流孔，所述导流孔用于连通充气式密封圈与柔性管；至少一组密封支撑组件的支撑块内的导流孔连接进气管接头，所述进气管接头用于接通保护气源；至少一组密封支撑组件的支撑块内的导流孔接通泄压阀，所述泄压阀的输出端位于两组密封支撑组件与待焊接管道围成的密封腔室内。
6.本实用新型提供的装置的工作原理为：保护气体通过进气管接头进入支撑块内部的保护气体导流孔，向充气式密封圈注入保护气体，充气式密封圈膨胀后将在管道的内壁上形成两道环形的密封圈从而建立一段局部的气体的保护区域，实现管道内的空气与保护气体隔离，待充气式密封圈内的压力上升至泄压阀的起跳压力时，泄压阀被打开，向待焊位置的保护区域填充保护气体进行保护。
7.在使用本实用新型提供的保护装置时，先将装有泄压阀的密封支撑组件放入管道内，再将另一个密封支撑组件放入另一条管道内，然后调整左右密封支撑组件的具体位置，使其保持在距管道待焊口70～100mm的位置，然后接通保护气气源对本装置填充保护气体。
8.进一步优选，还包括连接接头，支撑块的导流孔端部与柔性管的端部通过连接接头连接。
9.进一步优选，所述连接接头的一端可拆卸安装在支撑块的导流孔端部或固定在支
撑块的导流孔端部，连接接头的另一端与柔性管螺纹连接；所述进气管接头的一端与导流孔端部螺纹连接，进气管接头的另一端通过宝塔结构与保护气管连接。
10.进一步优选，所述支撑块的外圆周上还设有环形安装槽，所述充气式密封圈设置在环形安装槽内。
11.进一步优选，所述柔性管采用金属波纹软管。
12.柔性管采用金属波纹软管，如采用不锈钢波纹软管，用于连接两组密封支撑组件并传送保护气体(如氩气)。采用金属波纹软管，可避免在管道组对焊接时因焊接处温度过高而损坏软管，且金属波纹软管能任意弯曲，避免了在拖拽时产生其他附加力而导致整个装置无法取出的现象。
13.进一步优选，还包括牵引绳，所述牵引绳的一端与支撑块或进气管接头连接，牵引绳的另一端用于施加牵引力。
14.牵引绳的另一端用于施加牵引力，用于牵引整个装置沿管道内部移动，如调整密封支撑组件在管道内的位置或将整个气体保护装置移出管道。
15.进一步优选，所述支撑块的两端端面的外缘处为倒圆角。
16.避免尖角擦伤管道内壁和便于使用时将支撑组件塞入管道。
17.进一步优选，所述密封支撑组件还包括滚轮组件，所述滚轮组件包括万向球，在沿支撑块的外壁沿周向设有至少三个安装孔，三个安装孔位于同一径向截面上；每个安装孔内均设有万向球，所述万向球用于与待焊接管道内壁滚动接触。
18.进一步优选，所述滚轮组件还包括弹簧；在安装孔内设置弹簧，弹簧的一端固定在安装孔底部、另一端与万向球的轴肩接触；弹簧的轴向与支撑块的轴向垂直。
19.进一步优选，所述滚轮组件还包括挡块；所述挡块用于限制万向球的伸缩行程，避免万向球脱离安装孔。
20.该滚轮组件用于支撑整个装置，使支撑块外圆与管道内壁形成一定的间隙，避免在拖拽时支撑块外圆与管道内壁产生滑动摩擦而擦伤内壁和损坏支撑块。滚轮组件中设置有弹簧，当万向球运动至焊缝位置时，在焊缝余高的作用下，支撑块外圆上的三个滚轮组件将向管道的轴心位移，使其能顺利越过焊缝余高。
21.本实用新型具有如下的优点和有益效果：
22.1、本实用新型提供的装置，在使用过程中只需要接入一根气管，装置内部优先对两端支撑密封组件上的的充气式密封圈充气，待充气式密封圈鼓起与管道内壁形成两道环形密封圈，且充气式密封圈内的压力达到一定值时，泄压阀被打开，自动向待焊区域填充保护气体，整个充压过程不需要人为监测，能自动泄压，避免了在使用过程中充气式密封圈压力过高而爆裂的现象。
23.2、本实用新型提供的装置，在密封支撑组件的圆周上设置有万向轮，使密封支撑组件处于一个悬空的状态，在将本装置装入管道和从管道中取出时，避免了装置与管道内壁之间产生的滑动摩擦而擦伤管道内壁。
24.综上，本实用新型提供的装置能自动向焊接保护区域填充保护气体，且能保证两端密封支撑组件处的密封隔离效果，具有使用方便、结构简单、操作方便、对管道内壁无损伤等优点。密封隔离效果好，能自动泄压，避免了在使用过程中充气式密封圈爆裂的风险，待焊位置的气体保护区域空间小，保护气体浓度易于控制，管道的内部焊接质量得到保证，
且保护气体消耗较少，减少了施工过程中的保护气体成本。
附图说明
25.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
26.图1为本实用新型的整体结构示意图；
27.图2为本实用新型的密封支撑组件的内部结构示意图。
28.附图中标记及对应的零部件名称：1-密封支撑组件，11-支撑块，12-滚轮组件，13-充气式密封圈，14-泄压阀，2-连接接头，3-柔性管，4-进气管接头，5-牵引绳。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
30.实施例1
31.本实施例提供了一种管道焊接的气体保护装置，包括柔性管3和两组密封支撑组件1，两组密封支撑组件1通过柔性管3连接。两组密封支撑组件1结构基本类似，本实施例保护气以氩气为例。
32.每组密封支撑组件1均包括一个支撑块11，支撑块11外形结构为圆柱形，材料为塑料制品。支撑块11的外圆周上还设有环形安装槽，充气式密封圈13设置在环形安装槽内，充气式密封圈13用于与待焊接管道内壁密封接触。支撑块11内设有导流孔，导流孔用于连通充气式密封圈13与柔性管3，具体地例如，在两个相对的支撑块11的端面圆心处设置导流孔，沿支撑块11轴向伸入支撑块11内部，再沿支撑块11径向延伸与充气式密封圈13连通；位于支撑块11端面的导流孔端口处用于与柔性管3连接。
33.至少一组密封支撑组件1的支撑块11内的导流孔还连接有进气管接头4，进气管接头4用于接通氩气气源。可以是两组密封支撑组件1的支撑块11上都设置进气管接头4，就是采用两头进气的方式充气；本实施例优选地，设计在其中一组密封支撑组件1的支撑块11上设置进气管接头4。
34.至少一组密封支撑组件1的支撑块11内的导流孔连接泄压阀14，所述泄压阀14的输出端位于两组密封支撑组件1与待焊接管道围成的密封腔室内。可以在两组密封支撑组件1的支撑块11上都设置泄压阀14，两端泄压充气；本实施例优选，设计在另一组密封支撑组件1的支撑块11内的导流孔设置分支导流孔，以安装泄压阀14。
35.氩气通过进气管接头4进入第一组支撑组件1的支撑块11内部的氩气导流孔，并向充气式密封圈13注入氩气；同时，氩气经导流孔、柔性管3的管道流向另一组支撑组件1的支撑块11内部的氩气导流孔，进而氩气进入对应的充气式密封圈13内；两组支撑组件11上的充气式密封圈13膨胀后将在待焊接管道的内壁上形成两道环形的密封圈，进而形成一段局部的氩气保护区域，实现管内空气与氩气隔离，待氩气填充至一定压力时，泄压阀14被打开，向待焊位置的保护区域填充氩气。
36.实施例2
37.在实施例1的基础上进一步优化设计，还包括连接接头2，支撑块11的导流孔端部与柔性管3的端部通过连接接头2连接。连接接头2采用不锈钢材质，连接接头2的一端可拆卸安装在支撑块11的导流孔的端部，连接接头2的另一端与柔性管3螺纹连接；进气管接头4的一端与导流孔端部螺纹连接，进气管接头4的另一端通过宝塔结构与保护气管连接。连接接头2和进气管接头4都是中空导气的管连接接头。
38.柔性管3采用金属波纹软管，如采用不锈钢波纹软管，用于连接两组密封支撑组件1并传送氩气。采用金属波纹软管，可避免在管道组对焊接时因焊接处温度过高而损坏软管，且金属波纹软管能任意弯曲，避免了在拖拽时产生其他附加力而导致整个装置无法取出的现象。
39.还包括牵引绳5，所述牵引绳5的一端与支撑块11或进气管接头4连接，牵引绳5的另一端用于施加牵引力，用于牵引整个装置沿管道内部移动，如调整密封支撑组件1在管道内的位置或将整个气体保护装置移出管道。
40.实施例3
41.在实施例1或2的基础上进一步优化设计，支撑块11的两端端面的外缘处为倒圆角，避免尖角擦伤管道内壁和便于使用时将支撑组件塞入管道。
42.密封支撑组件1还包括滚轮组件12，所述滚轮组件12包括万向球、弹簧和挡块。在沿支撑块11的外壁沿周向设有三个安装孔，三个安装孔沿支撑块11的周向等间距均匀分布，且三个安装孔位于同一径向截面上；每个安装孔内均设有一个万向球，万向球用于与待焊接管道内壁滚动接触。在安装孔内设置弹簧，弹簧的一端固定在安装孔底部、另一端与万向球的轴肩连接；弹簧的轴向与支撑块11的轴向垂直。挡块用于限制万向球的伸缩行程，避免万向球脱离安装孔。
43.该滚轮组件12用于支撑整个装置，使支撑块11外圆与管道内壁形成一定的间隙，避免在拖拽时支撑块11外圆与管道内壁产生滑动摩擦而擦伤内壁和损坏支撑块11。滚轮组件12中设置有弹簧，当万向球运动至焊缝位置时，在焊缝余高的作用下，支撑块11外圆上的三个滚轮组件12将向管道的轴心位移，使其能顺利越过焊缝余高。
44.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。