野外自移动专业焊接设备的特点和应用

摘 要：本文介绍了为野外施工提供的一体化自移动电源及焊接设备的组成和主要特点,并介绍了其在长距离输油气管道的施工焊接、油气管道施工焊接中的应用情况.

关 键 词：自移动焊接电源同步传动整机效率

1.提出研制自移动专业焊接设备的原因和依据

随着公司外部施工项目的不断扩展,野外施工环境的日趋多变,采用以前的老式发电设备由于噪音大、移动不便的缺点,已经不能满足要求.特别是长距离输油气管道的施工焊接,对焊接设备要求更高；对焊接设备的灵活性、机动性和对各种施工环境的适应性都要求很高.为了公司的发展及长距离输油气管道的施工焊接实际需要,加快输油气管道施工焊接速度,降低施工成本,自移动野外专用焊接站的研究显得尤为重要,我们将专业移动和发电、焊接设备进行有机结合,有效解决了现场施工焊接设备和电源的应用难题.

2.自移动专业焊接设备的技术领域与技术背景

2.1技术领域

该设备是一种野外专业施工设备,特别涉及一种具备自移动式平台、野外电力电源供应和焊接电源输出设备.

2.2技术背景

目前野外施工中,电力供应和焊接电源处分离状态,电源需要拖车拖动,焊接设备需要车辆运输,电源和焊接设备之间需要大量的线路连接,造成资源和能源的大量浪费.由于环节多,安全性较低,故障率较高,设备整体效率在70%左右,影响野外作业进度和施工效率.

3.自移动专业焊接设备的主要组成部分及其特点

它由一台中国一拖集团有限公司生产的东方红轮式拖拉机为移动和动力平台,一台电王精密电器（北京）有限公司生产的独立式发电焊接一体机以及自行设计研发的钢结构箱体梁架、锥套式同步轮、锥套式同步带转动机构等部分组成.该设备不仅能在一般道路上行驶,更适合在松土、沙漠、戈壁滩、山地等复杂的地区和路况行驶,也可在环境温度-35C°～55C°,湿度不大于90%的恶劣环境下可靠使用.

3.1自移动焊接设备轮式拖拉机部分

轮式拖拉机是中国一拖集团有限公司在借鉴国内外先进技术的基础,独立开发的、拥有自主知识产权的新机型.适用于各种气候及土壤条件.具有以下主要特点：变速箱档位多、速度范围宽、啮合套换挡、操纵方便、液压转向、转向灵活轻便、转向半径小、机动性强、加强型啮合套换挡动力输出.不停机就可以操纵动力输出,湿式自增力式制动、制动可靠、安全轻便；大容积燃油箱、高品质烤漆、水晶前照灯、外观靓丽,全封闭驾驶室.

3.2自移动焊接设备发电、焊接电源输出部分

电王精密电器（北京）有限公司成立于2002年,是焊机专业制造厂,使全球高品质焊机生产厂家之一.该焊机是我公司委托特别写作的独立式发电专业管道焊接一体机.它具有双把手工焊和双把半自动焊以及手工焊、半自动焊交叉使用且互不干扰的特点.发电形式为二极、四级.双焊把独立输出,出力强劲.最大焊接电流2×400A,最大三相交流输出达30KVA.还具有故障率低、体积小、使用寿命长等特点是专业管道焊接设备之首选.

3.3自移动焊接设备传动部分

采用锥套同步带轮传动,同步带传动是由一根内周表面有等见锯齿形的环形带既具有相应吻合的轮组成.它综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点.传动时,通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力；同步带传动具有准确的传动比、无滑差、可获得恒定的速比,传动平稳、能吸振,噪音小、传动比范围大,一般可达1：10.允许线速度可达50M/S.传动功率从几瓦到几百千瓦,传动效率高、一般可达98%,结构紧凑、适宜于多轴传动、无需润滑、无污染,因此可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作.

3.4自移动焊接设备防护棚部分

防护棚箱体设计合理,整体采用2mm厚优质冷轧钢板,经专业设备折弯、冲压焊接制作.箱体两侧前设计各有四排防雨式通风口,散热效果好,保证了发电焊接设备及传动系统始终工作于适宜的环境温度中.箱体两侧后设计各有箱门,便于装卸施工机具.箱体后部设计有自动起升厢门三个,方便用户操作和观察设备的运行状态.超大的空间除了放置发电焊接及辅助设备外,剩余空间还可以放置其它施工用机具等.

3.5自移动焊接设备防护厢体梁架部分

附加于轮式拖拉机原底盘上的厢体梁架,采用了优质钢结构材料精工制作成两部分.它具有拆卸方便、结构简单、坚固耐用、重量轻、抗弯曲和抗扭曲能力强、轮式拖拉机高速行驶稳定性好等特点.梁架两侧设计有吊钩,便于设备远程运输时装卸时用.梁架后部设计有牵引钩,可牵引其它辅助设备用.

4.自移动焊接设备的优点

与传统轮式移动电站相比较,新型自移动焊接设备具有以下优点：（1）安装方便,实现了动力源、发电、焊接电源一体化；（2）传动平稳,由于采用锥套同步带轮,同步带传动与传统的皮带轮传动相比较传动更加平稳；（3）焊机功率损耗小,由于采用锥套同步带轮,同步带传动及省去了附带的两台焊机降低了传动过程中的功率损耗.因此,产品一经问世立即收到相关单位的关注,特别是最近该设备参加了廊坊国际管道设备展,收到了广泛的关注,咨询单位非常多,并收到大量订单.

5.解决的主要问题

5.1新型自移动焊接设备的研制成功,解决了困扰公司野外长输管道焊接设备落后的问题.目前,国内生产的移动式电站厂家所生产的电站采用的全部是分体式设计.发电机和电焊机以及配电系统全部需要额外配备,这样造成了连接繁琐、设备检修困难等一系列的问题.新型专业管道焊接设备的研制成功将有效解决这一问题.设备的整体集成化程度更高、性能更加稳定、维修简便,更加适合野外复杂多变的施工环境.新型自移动焊接设备除了适合野外复杂多变的施工环境,也适合室内和室外焊接及各种管径的管道、大型联合站、泵站、计量站、配水间和大型焊接工程施工工地等的使用.

5.2新型野外专业焊接设备的投产使用,提高了管道焊接的速度,因为管道焊接是管道施工工程的一个极其重要的环节,它的快慢进而影响了整个管道施工工程施工进度,采用好的先进的焊接设备可以提高工程的焊接速度.因此,它能提高在施工中焊接工作效率,从而保证了整个管道施工工程进度,为整个管道施工工程顺利完工打下坚实的基础.

5.3新型野外专业焊接设备研制成功,填补了国内专业管道焊接设备的一项空白,达到了国内专业管道焊接设备同期的先进水平,

6.结论

新型野外自移动专业焊接设备研制成功,为野外施工提供一体化自移动电源及焊接设备,具有移动使用方便、结构紧凑、科学合理、节约能源、工作效率高、使用寿命长、操作简单且安全可靠的特点,设备整体效率可提高到90%以上.该项目已获得国家实用新型专利.