【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水滴型风塔环缝焊接制造，具体为水滴型风塔环缝焊接制造工装及工艺。
技术介绍
1、风机塔架一般由3~5塔段组成，每段由多个筒节及两端头法兰焊接而成，其主要焊缝包括纵缝（lw）、环缝（cw），风塔塔架由每节筒节长度2~4米，直径大约4~8米的钢管，组装焊接成塔段，在塔段的两个端部焊接法兰，再由焊接好的塔段，用螺栓将通过法兰连接成塔架，现有的风机塔架焊接步骤如下：1.环缝焊接：1.1按wps中焊材的烘焙要求进行焊材烘焙及领用；1.2确认坡口角度、装配间隙等满足wps要求，对于可能影响焊接质量的缺陷必须在焊接前处理好；1.3焊接环境温度应不低于0℃，低于0℃应在施焊处100mm范围内加热至15℃以上，现对湿度应不大于90%，否则采用火焰加热进行去湿处理，去湿时，必须等水汽干了才可焊接；厚板焊接按焊接工艺规定进行预热；1.4接地线不可以随意搭接，必须牢固固定，接地线表皮出现破损时不可以使用；使用碳刷接地时，需预先打磨碳刷，增加接触面，避免线接触焊接时，需巡查关照碳刷的余量，防止碳刷低于定位管焊接；1.5环缝的焊接采用机械化埋弧焊的焊接方法。组对好的筒节置于滚轮架上，随滚轮架转动，埋弧焊枪固定位置不动。焊接时随着，滚轮架的转动完成整条焊缝；焊接时，先焊接筒体外侧非打底侧焊缝；在焊接内侧焊缝前，打底焊缝需采用手工碳弧气刨的方法进行清除。打底焊清除后，用砂轮机打磨碳刨后的坡口，清除碳渣、氧化皮，打磨光亮，并修磨坡口呈易于焊接的u型后，采用埋弧焊的方法进行焊接。1.6对于多层焊的焊缝，每层起弧处应错开≥200mm，多道焊的焊缝，焊道
2、水滴型风塔与传统风塔塔段相比较最大的不同是其截面不是标准的圆形，塔段主要由3段圆弧组成的水滴型。而传统风塔的横截面为圆形，水滴风塔的环缝焊接，是该风塔制作的难点。传统风塔的环缝焊接方法无法用于水滴风塔，水滴风塔环缝焊接行业中采取手工焊的方法，焊接效率低下，同时焊接一次焊接合格率也较低。传统的方法焊接风塔环缝，采用高效率机械化的埋弧焊的方法，原因是是工气保焊效率低，焊接质量也无法保证。工艺路线是将塔节与塔节、塔节与法兰组对成塔段后，将组对好的塔段置于滚轮架上，机械埋弧焊焊枪放置于环缝待焊接部位。焊接时，塔段随滚轮架旋转，焊枪位置不动，滚轮架旋转一周，完成一道焊缝的焊接，多道焊接，只需要滚轮架旋转相应的圈数。而水滴型风塔，截面为水滴型，不是规则的形状，无法按传统方法进行机械化埋弧焊的焊接。
3、水滴型风塔按照传统方法焊接时有如下缺点：水滴型风塔截面为三段圆弧形状，放在滚轮架上旋转，当旋转到小圆弧侧或大圆弧的交点处，由于滚轮架与塔段没有足够的接触面，塔段会脱离滚轮架，造成质量或安全事故；塔段在滚轮架上旋转，焊枪不动，水滴截面旋转过程中，与焊枪的距离不断发生变化，变化幅度为2~4米，无法实现焊接；塔段在滚轮架上旋转，焊枪不动，水滴曲线的曲率变化，切线也发生变化，与焊枪的相对角度发生变化，无法实现焊接。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供水滴型风塔环缝焊接制造工装及工艺，本专利技术公开的水滴型风塔环缝焊接制造工装及工艺实现水滴风塔在滚轮架上的匀速旋转，实现焊枪与焊缝的距离与倾角的可调，实现水滴风塔环缝焊接的埋弧焊焊接，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：水滴型风塔环缝焊接制造工装，包括臂架车，所述臂架车包括立臂组件，所述立臂组件上安装有移动轨道组件且通过移动轨道组件连接有智能埋弧焊系统组件，所述智能埋弧焊系统组件包括立臂组件上通过移动轨道组件移动连接的可前后上下移动的横臂，所述横臂端部通过焊枪角度调整组件安装有焊枪组件，所述横臂端部还安装有红外线扫描组件，所述焊枪组件垂直底部安装有伺服滚轮架，所述伺服滚轮架上放置有水滴风塔，所述水滴风塔包括法兰工装和塔段，所述法兰工装包括外环、法兰连接环、连接孔和连接板，所述法兰工装的外环为标准圆形，所述法兰连接环和连接孔与水滴型风塔塔段的法兰形状以及连接孔位置相匹配。
3、优选的，所述水滴风塔塔段法兰与法兰工装的法兰连接环的连接孔对齐并通过螺栓紧固。
4、优选的，所述水滴风塔塔段法兰与法兰工装的法兰连接环的连接孔均有八个。
5、优选的，所述伺服滚轮架的动力输入端连接有第一伺服电机的动力输出端，所述第一伺服电机的信号输入端连接有编程模块组件的信号输出端。
6、优选的，所述横臂的动力输入端通过立臂组件上的移动轨道组件连接有第二伺服电机的动力输出端。
7、优选的，所述第二伺服电机的信号输入端连接有智能控制芯片的信号输出端。
8、水滴型风塔环缝焊接制造工艺，包括如下步骤：
9、步骤s1：组装法兰工装和塔段：将塔段放置于伺服滚轮架上，行车吊运法兰工装，调整法兰工装的高度与角度，使法兰连接环与塔段法兰对齐、对应的连接孔相对应，使用匹配的螺栓连接法兰连接环上的孔与对应的塔段法兰孔并用螺母紧固，对称连接法兰连接环与塔段法兰上对应的八个孔，保证有足够的强度；
10、步骤s2：放置组装好的法兰工装和塔段：法兰工装与塔段法兰装配完成后，行车吊起并放置于伺服滚轮架上，放置时确保伺服滚轮架滚轮位于法兰工装外环的中间位；
11、步骤s3：提前编程伺服滚轮架驱动路径：水滴风塔三段圆弧的半径、弧度值、法兰工装的外环直径以及法兰外环与法兰环的相对位置为给定的值，通过上述给定值确定水滴塔段的旋转速度与法兰工装的速度比值，是法兰工装外环圆心角θ的函数，通过编程软件，提前编制好水滴横截面三段圆弧圆心角θ1、θ2、θ3的输入、输出关系，调整速度时，在控制界面输入工艺上要求的速度值，程序自动计算滚轮在不同圆心角θ1、θ2、θ3的滚轮速度；
12、步骤s4：通过伺服滚轮架驱动：通过伺服滚轮架滚轮带动法兰工装旋转，法兰工装与塔段螺栓连接，塔段同步旋转；
13、步骤s5：调整焊枪组件位置和角度：通过第二伺服电机将横臂前后、上下移动到目标位置，横臂端部通过焊枪角度调整装置将焊枪组件角度调整至确定的角度；
14、步骤s6：智能扫描控制焊接：通过焊枪组件进行焊接，通过红外线扫描组件扫描焊枪组件与焊缝的距离以及与焊缝的夹角，通过安装在臂架车的底部的由伺服电机与智能控制芯片组成的智能控制系统，输出信号智能化进行臂架车横臂的前后、上下方向的移动和焊枪组件角度的调整以适配旋转中的水滴风塔的焊接。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、本专利技术公开的水滴型风塔环缝焊接制造工装及工艺实现水滴风塔在滚轮架上的匀速旋转，实现焊枪与焊缝的距离与倾角的可调，实现水滴风塔环缝焊接的埋弧焊焊接，解决水滴型风塔按照传统方法焊接时当旋转到小圆弧侧或大圆弧的交点处，由于滚轮架与塔段没有足够的接触面，塔段会脱离滚轮架，造成质量或安全事故的问题；解决塔段在滚轮架上旋转，焊枪不动，水滴截面旋转过程中，与焊枪的距离不断发生变化，变化幅度为2~4米，无法实现焊接的问题；解决塔段在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.水滴型风塔环缝焊接制造工装，包括臂架车，其特征在于：所述臂架车包括立臂组件（10），所述立臂组件（10）上安装有移动轨道组件（13）且通过移动轨道组件（13）连接有智能埋弧焊系统组件，所述智能埋弧焊系统组件包括立臂组件（10）上通过移动轨道组件（13）移动连接的可前后上下移动的横臂（8），所述横臂（8）端部通过焊枪角度调整组件（9）安装有焊枪组件（12），所述横臂（8）端部还安装有红外线扫描组件（11），所述焊枪组件（12）垂直底部安装有伺服滚轮架（5），所述伺服滚轮架（5）上放置有水滴风塔，所述水滴风塔包括法兰工装和塔段，所述法兰工装包括外环（1）、法兰连接环（2）、连接孔（3）和连接板（4），所述法兰工装的外环（1）为标准圆形，所述法兰连接环（2）和连接孔（3）与水滴型风塔塔段的法兰形状以及连接孔（3）位置相匹配。
2.根据权利要求1所述的水滴型风塔环缝焊接制造工装，其特征在于：所述水滴风塔塔段法兰与法兰工装的法兰连接环（2）的连接孔（3）对齐并通过螺栓紧固。
3.根据权利要求2所述的水滴型风塔环缝焊接制造工装，其特征在于：所述水滴风塔塔段法兰与法
4.根据权利要求1所述的水滴型风塔环缝焊接制造工装，其特征在于：所述伺服滚轮架（5）的动力输入端连接有第一伺服电机（7）的动力输出端，所述第一伺服电机（7）的信号输入端连接有编程模块组件（6）的信号输出端。
5.根据权利要求1所述的水滴型风塔环缝焊接制造工装，其特征在于：所述横臂（8）的动力输入端通过立臂组件（10）上的移动轨道组件（13）连接有第二伺服电机（15）的动力输出端。
6.根据权利要求5所述的水滴型风塔环缝焊接制造工装，其特征在于：所述第二伺服电机（15）的信号输入端连接有智能控制芯片（14）的信号输出端。
7.根据权利要求1所述的水滴型风塔环缝焊接制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.水滴型风塔环缝焊接制造工装，包括臂架车，其特征在于：所述臂架车包括立臂组件（10），所述立臂组件（10）上安装有移动轨道组件（13）且通过移动轨道组件（13）连接有智能埋弧焊系统组件，所述智能埋弧焊系统组件包括立臂组件（10）上通过移动轨道组件（13）移动连接的可前后上下移动的横臂（8），所述横臂（8）端部通过焊枪角度调整组件（9）安装有焊枪组件（12），所述横臂（8）端部还安装有红外线扫描组件（11），所述焊枪组件（12）垂直底部安装有伺服滚轮架（5），所述伺服滚轮架（5）上放置有水滴风塔，所述水滴风塔包括法兰工装和塔段，所述法兰工装包括外环（1）、法兰连接环（2）、连接孔（3）和连接板（4），所述法兰工装的外环（1）为标准圆形，所述法兰连接环（2）和连接孔（3）与水滴型风塔塔段的法兰形状以及连接孔（3）位置相匹配。
2.根据权利要求1所述的水滴型风塔环缝焊接制造工装，其特征在于：所述水滴风塔塔段法兰与法兰工装的法兰连...
【专利技术属性】
技术研发人员：那雪冬，
申请(专利权)人：南通泰胜蓝岛海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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