一種水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置及其排水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下焊接排水裝置，尤其涉及一種水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置及其排水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，陸地資源不斷開(kāi)發(fā)利用造成資源匱乏，導(dǎo)致陸地能源已無(wú)法滿足人們生活需求，于是人們紛紛向深海尋求新能源，推動(dòng)了海洋工程不斷發(fā)展，水下焊接作為海洋工程領(lǐng)域的重要技術(shù)，正受到越來(lái)越多的關(guān)注，從海上油氣平臺(tái)的安裝建造到海底管線的鋪設(shè)維修，以及核電水下維修等工作，隨處可見(jiàn)水下焊接的身影。而在這海水中進(jìn)行焊接工作時(shí)受到水環(huán)境因素影響，需要利用機(jī)器人代替人類(lèi)完成水下焊接任務(wù)，同時(shí)由于水的存在，待焊接區(qū)域充滿了水，而無(wú)法進(jìn)行焊接工作，為了能像陸地上一樣進(jìn)行焊接工作，必須有效把焊接區(qū)域的水排干，以致達(dá)到能像陸地焊接一樣效果，而今已有的解決方法設(shè)備都存在排水效果不佳，以及裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積過(guò)大而無(wú)法進(jìn)行角焊、V型焊等各種類(lèi)型焊縫焊接的缺點(diǎn)，使得焊接工作效率低下，焊接質(zhì)量難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行、性能可靠的水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置及其排水方法，解決目前水下焊接機(jī)器人對(duì)水下焊點(diǎn)(縫)的焊接質(zhì)量難以保證及效率低的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，包括:上端蓋1、外排水罩體和置于外排水罩體內(nèi)部的內(nèi)排水罩體9，內(nèi)排水罩體9的上部側(cè)壁與外排水罩體之間徑向設(shè)置有擾流板3 ；
[0006]外排水罩體和內(nèi)排水罩體9的下端部開(kāi)口，上端部通過(guò)上端蓋I密封固定；
[0007]在對(duì)應(yīng)內(nèi)排水罩體9內(nèi)腔的上端蓋I上設(shè)有焊槍10的安裝孔；焊槍10的安裝孔設(shè)有焊槍密封圈14。
[0008]在上端蓋I上設(shè)置有高壓氣體進(jìn)氣口 13，高壓氣體通入外排水罩體內(nèi)腔及內(nèi)排水罩體9的內(nèi)腔；
[0009]所述內(nèi)排水罩體9為文丘里管結(jié)構(gòu)。所述外排水罩體由上罩體2和下罩體5螺紋嵌合對(duì)接而成，對(duì)接處密封配合；下罩體5的內(nèi)腔截面錐形結(jié)構(gòu)。
[0010]所述下罩體5的下端部開(kāi)口與內(nèi)排水罩體9的下端開(kāi)口在同一水平面；或者下罩體5的下端部開(kāi)口的水平面高于內(nèi)排水罩體9的下端開(kāi)口的水平面。
[0011]所述下罩體5的下端部開(kāi)口處設(shè)有排水密封圈6，排水密封圈6端部的外緣設(shè)有橡膠裙襯套8。
[0012]所述擾流板3上陣列分布有上下貫通的通孔。
[0013]所述外排水罩體和內(nèi)排水罩體9通過(guò)螺栓11、12與上端蓋I連接。
[0014]在水下對(duì)工件進(jìn)行焊接時(shí)的排水方法如下:
[0015]焊槍10通過(guò)焊槍10的安裝孔，伸入內(nèi)排水罩體9的內(nèi)腔；焊接時(shí)下罩體5的下端部開(kāi)口與待焊接的工件保持平行并接觸；
[0016]高壓氣體通過(guò)高壓氣體進(jìn)氣口 13分別進(jìn)入外排水罩體及內(nèi)排水罩體9的內(nèi)腔；
[0017]進(jìn)入外排水罩體內(nèi)腔的高壓氣體經(jīng)過(guò)擾流板3后，高壓氣體被均勻分布并勻速進(jìn)入內(nèi)腔截面為錐形結(jié)構(gòu)的下罩體5，由于下罩體5對(duì)高壓氣體的收縮作用下，流速增大；與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)文丘里結(jié)構(gòu)的內(nèi)排水罩體9內(nèi)腔的高壓氣體流速也增大；
[0018]增大流速的高壓氣體，在下罩體5的下端部開(kāi)口與內(nèi)排水罩體9的下端開(kāi)口出匯合并噴出；
[0019]在高壓氣體的噴射及排水密封圈6和具有單向閥橡膠裙襯套8的共同作用下，工件待焊接部位周?chē)乃粩D壓排干，形成一個(gè)高壓密閉局部干式區(qū)域，實(shí)現(xiàn)工件水下焊接。
[0020]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0021]內(nèi)腔截面為錐形結(jié)構(gòu)的下罩體5，形成收縮結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)高壓氣體速率和壓力，下罩體5粘合了排水密封圈6，排水密封圈6外部具有一彈性的裙襯套8，裙襯套8具有“單向”閥的作用，防止外部的水被壓進(jìn)焊縫區(qū)域。
[0022]內(nèi)排水罩體9做成文丘里管結(jié)構(gòu)，大大提高了高壓氣體的流速；這種“收縮-擴(kuò)大”，更有利于持續(xù)保持排干焊縫(點(diǎn))區(qū)域的水，提高焊接質(zhì)量。
[0023]在擾流板3能使高壓氣體均勻分布并勻速進(jìn)入外排水罩體內(nèi)腔；外排水罩體由上罩體2和下罩體5螺紋嵌合對(duì)接而成，對(duì)接處密封配合，具有安裝、拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0024]排水密封圈6和裙襯套8貼合工件7，在高壓氣體的沖壓下，工件7待焊接的區(qū)域形成一個(gè)高壓氣體局部干式空間，使得水下焊接工作能像陸地焊一樣進(jìn)行焊接。
[0025]本裝置實(shí)現(xiàn)水下焊接機(jī)器人對(duì)水下各種焊縫(點(diǎn))的焊接，比如角焊、V型焊等，提高焊接工作效率及焊接質(zhì)量，推動(dòng)水下焊接工程的發(fā)展。
[0026]本裝置技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行、實(shí)用可靠、通用性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、使用方便，具有積極的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0031]實(shí)施例
[0032]如圖1至3所示。本發(fā)明水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，包括:上端蓋1、外排水罩體和置于外排水罩體內(nèi)部的內(nèi)排水罩體9，內(nèi)排水罩體9的上部側(cè)壁與外排水罩體之間徑向設(shè)置有擾流板3;
[0033]外排水罩體和內(nèi)排水罩體9的下端部開(kāi)口，上端部通過(guò)上端蓋I密封固定；
[0034]在對(duì)應(yīng)內(nèi)排水罩體9內(nèi)腔的上端蓋I上設(shè)有焊槍10的安裝孔；焊槍10的安裝孔設(shè)有焊槍密封圈14。
[0035]在上端蓋I上設(shè)置有高壓氣體進(jìn)氣口 13，高壓氣體通入外排水罩體內(nèi)腔及內(nèi)排水罩體9的內(nèi)腔；
[0036]所述內(nèi)排水罩體9為文丘里管結(jié)構(gòu)。所述外排水罩體由上罩體2和下罩體5螺紋嵌合對(duì)接而成，對(duì)接處密封配合；下罩體5的內(nèi)腔截面類(lèi)似錐形結(jié)構(gòu)；或者下罩體5內(nèi)腔的直徑由對(duì)接處至下端部開(kāi)口處逐漸變小。
[0037]所述下罩體5的下端部開(kāi)口與內(nèi)排水罩體9的下端開(kāi)口在同一水平面；或者下罩體5的下端部開(kāi)口的水平面高于內(nèi)排水罩體9的下端開(kāi)口的水平面。
[0038]所述下罩體5的下端部開(kāi)口處設(shè)有排水密封圈6，排水密封圈6端部的外緣設(shè)有橡膠裙襯套8。
[0039]所述擾流板3上陣列分布有上下貫通的通孔。
[0040]所述外排水罩體和內(nèi)排水罩體9通過(guò)螺栓11、12與上端蓋I連接。
[0041]在水下對(duì)工件進(jìn)行焊接時(shí)的排水方法如下:
[0042]焊槍10通過(guò)焊槍10的安裝孔，伸入內(nèi)排水罩體9的內(nèi)腔；焊接時(shí)下罩體5的下端部開(kāi)口與待焊接的工件保持平行并接觸；
[0043]高壓氣體通過(guò)高壓氣體進(jìn)氣口 13分別進(jìn)入外排水罩體及內(nèi)排水罩體9的內(nèi)腔；
[0044]進(jìn)入外排水罩體內(nèi)腔的高壓氣體經(jīng)過(guò)擾流板3后，高壓氣體被均勻分布并勻速進(jìn)入內(nèi)腔截面為錐形結(jié)構(gòu)的下罩體5，由于下罩體5對(duì)高壓氣體的收縮作用下，流速增大；與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)文丘里結(jié)構(gòu)的內(nèi)排水罩體9內(nèi)腔的高壓氣體流速也增大；
[0045]增大流速的高壓氣體，在下罩體5的下端部開(kāi)口與內(nèi)排水罩體9的下端開(kāi)口出匯合并噴出；
[0046]在高壓氣體的噴射及排水密封圈6和具有單向閥裙襯套8的共同作用下，工件待焊接部位周?chē)乃粩D壓排干，形成一個(gè)高壓密閉局部干式區(qū)域，使水下焊接與陸地焊接一樣，實(shí)現(xiàn)工件水下焊接。
[0047]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0048]本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，其特征在于包括:上端蓋(I)、外排水罩體和置于外排水罩體內(nèi)部的內(nèi)排水罩體(9)，內(nèi)排水罩體(9)的上部側(cè)壁與外排水罩體之間徑向設(shè)置有擾流板⑶； 外排水罩體和內(nèi)排水罩體(9)的下端部開(kāi)口，上端部通過(guò)上端蓋(I)密封固定； 在對(duì)應(yīng)內(nèi)排水罩體(9)內(nèi)腔的上端蓋(I)上設(shè)有焊槍(10)的安裝孔； 在上端蓋(I)上設(shè)置有高壓氣體進(jìn)氣口(13)，高壓氣體通入外排水罩體內(nèi)腔及內(nèi)排水罩體(9)的內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，其特征在于:所述內(nèi)排水罩體(9)為文丘里管結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，其特征在于:所述外排水罩體由上罩體(2)和下罩體(5)螺紋嵌合對(duì)接而成，對(duì)接處密封配合；下罩體(5)的內(nèi)腔截面呈錐形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，其特征在于:所述下罩體(5)的下端部開(kāi)口與內(nèi)排水罩體(9)的下端開(kāi)口在同一水平面；或者下罩體(5)的下端部開(kāi)口的水平面高于內(nèi)排水罩體(9)的下端開(kāi)口的水平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，其特征在于:所述下罩體(5)的下端部開(kāi)口處設(shè)有排水密封圈￠)，排水密封圈(6)端部的外緣設(shè)有橡膠裙襯套(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，其特征在于:所述擾流板(3)上陣列分布有上下貫通的通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，其特征在于:所述外排水罩體和內(nèi)排水罩體(9)通過(guò)螺栓(I1、12)與上端蓋(I)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置，其特征在于:焊槍(10)的安裝孔設(shè)有焊槍密封圈(14)。
9.采用權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置在水下對(duì)工件進(jìn)行焊接的排水方法如下: 焊槍(10)通過(guò)焊槍(10)的安裝孔，伸入內(nèi)排水罩體(9)的內(nèi)腔；焊接時(shí)下罩體(5)的下端部開(kāi)口與待焊接的工件保持平行并接觸； 高壓氣體通過(guò)高壓氣體進(jìn)氣口(13)分別進(jìn)入外排水罩體及內(nèi)排水罩體(9)的內(nèi)腔； 進(jìn)入外排水罩體內(nèi)腔的高壓氣體經(jīng)過(guò)擾流板(3)后，高壓氣體被均勻分布并勻速進(jìn)入內(nèi)腔截面為錐形結(jié)構(gòu)的下罩體(5)，由于下罩體(5)對(duì)高壓氣體的收縮作用下，流速增大；與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)文丘里結(jié)構(gòu)的內(nèi)排水罩體(9)內(nèi)腔的高壓氣體流速也增大； 增大流速的高壓氣體，在下罩體(5)的下端部開(kāi)口與內(nèi)排水罩體(9)的下端開(kāi)口出匯合并噴出； 在高壓氣體的噴射及排水密封圈(6)和具有單向閥橡膠裙襯套(8)的共同作用下，工件待焊接部位周?chē)乃粩D壓排干，形成一個(gè)高壓密閉局部干式區(qū)域，實(shí)現(xiàn)工件水下焊接。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水下焊接機(jī)器人局部干式排水裝置及其排水方法，包括上端蓋、外排水罩體和置于外排水罩體內(nèi)部的內(nèi)排水罩體及擾流板；外排水罩體和內(nèi)排水罩體的下端部開(kāi)口，上端部通過(guò)上端蓋密封固定；上端蓋上部設(shè)有焊槍的安裝孔和高壓氣體進(jìn)氣口，高壓氣體通入外排水罩體內(nèi)腔及內(nèi)排水罩體的內(nèi)腔；本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可有效解決水下焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接工作時(shí)，受到水環(huán)境因素影響的問(wèn)題，通過(guò)使用該排水裝置，可以使水下焊接機(jī)器人的焊接工作順利進(jìn)行，提高了水下焊接機(jī)器人的焊接工作效率和質(zhì)量。
【IPC分類(lèi)】B23K37-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104722973
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510055531
【發(fā)明人】謝小鵬, 李盛前
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日