一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构的制作方法

1.本实用新型涉及钢塔节段焊接技术领域，尤其涉及一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构。


背景技术：

2.现今的钢塔架设大多采用施工平台来完成钢塔节段间外部焊缝的焊接，施工平台与钢塔外壁需要焊接来完成施工平台的固定，破坏了钢塔外表面的涂装部分，在钢塔假设完成后需要对施工平台进行打磨补漆等处理，增加了施工平台的制造、安装、拆除及钢塔外壁与施工平台安装处的后期处理等费用，同时安装、拆除、打磨涂装人员高空作业存在较高的风险性。
3.通常人员在完成钢塔节段间焊接过程后，需要从钢塔节段的顶端回到钢塔内部，等下一节段吊装完成后，从吊装完成后的节段顶部下到钢塔外部此节段底部的施工平台上，人员高空的往返增大了作业人员安全风险性。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构，能够解决现有钢塔节段外部焊缝的焊接采用施工平台，效率低，成本高，存在安全风险的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构，其创新点在于：包括机架、焊接小车和机架动力模块；
6.所述机架包括上框架、下框架和轨道架；所述上框架与下框架均呈矩形结构且互相平行，所述上框架设置在下框架的上方；所述轨道架具有一对且沿着上框架的延伸方向互相平行设置在上框架的上表面上；所述轨道架呈l型结构，轨道架的竖直面上沿着延伸设置有导向槽，且轨道架的水平面上沿着延伸方向设置有行走齿条；
7.所述焊接小车包括小车架、小车动力模块和焊接模块；所述小车架呈长方体状壳体结构，且小车架设置在轨道架之间；
8.所述小车动力模块包括步进电机、齿轮链、行走齿轮和齿轮轴；所述步进电机设置在小车架的下表面上，且步进电机的输出端设置有主动齿轮；所述齿轮轴通过具有一对且互相平行，齿轮轴通过轴承座安装在小车架的下表面上；所述齿轮轴的两端穿过轨道架上的导向槽延伸至行走齿条上方，所述齿轮轴的端部设置有与行走齿条配合的行走齿轮，其中一齿轮轴上设置有一从动齿轮，且该从动齿轮通过齿轮链连接在步进电机输出端的主动齿轮上；通过步进电机驱动齿轮轴转动，带动小车架沿着轨道架的延伸方向往复运动；
9.所述焊接模块包括吊架、驱动电机、传动丝杠、传动块、焊枪舵机和焊枪；所述吊架垂直设置在小车架的下表面上，且吊架的底端水平设置有一轴套；所述驱动电机通过法兰安装在吊架上轴套的一端上；所述传动丝杠穿过轴套连接在驱动电机的输出端上，通过驱动电机带动传动丝杠转动；所述传动块与传动丝杠配合形成丝杠螺母副结构；所述焊枪舵
机安装在传动块上，且焊枪安装在焊枪舵机的输出端上；通过传动块带动焊枪舵机及焊枪沿着传动丝杠的延伸方向往复运动，通过焊枪舵机驱动焊枪转动角度；
10.所述机架动力模块包括主电动缸、副电动缸、施压板、磁铁和摩擦板；所述主电动缸具有一个且尾端垂直设置在小车架的下表面上，所述主电动缸与小车架的衔接处设置有一机架舵机，通过机架舵机驱动机架整体转动；所述副电动缸具有四个且与主电动缸平行，分别设置在下框架的端角内侧位置，副电动缸的顶端延伸至上框架的端角内侧位置并固定；所述施压板具有若干个且连接在主电动缸和副电动缸的输出端上；所述磁铁的外表面设置有磁铁外壳且磁铁外壳通过螺栓连接在施压板的下表面上，磁铁外壳的下表面上设置有摩擦板。
11.进一步的，所述传动块上还设置有水平仪以及监控摄像头；所述传动块的一侧还设置有一传动块配合的导向杆，通过导向杆的导向实现传动块沿着直线运动，导向杆一端通过吊杆连接在小车架的下方。
12.本实用新型的优点在于：
13.1）本实用新型中钢塔内侧控制焊接小车至焊接位置完成钢塔节段间外壁焊缝焊接作业功能，无需施工平台，降低了施工平台架设成本；人员无需在塔外作业，降低了人员的作业风险性；在旋转运动时，主电动缸活塞伸出，磁铁与钢塔外壁贴合，副电动缸摆脱磁吸束缚，柱电动缸顶端的机架舵机顶起机架，带动小车和机架整体旋转；完成整体转向后，主电动缸回收，副电动缸吸附钢塔表面，小车架移动焊接；在直线运动时：主电动缸顶起机架，步进电机由于与小车架固定，使得机架整体在步进电机的驱动下进行水平运动，而小车架与钢塔外壁相对静止，实现了机架整体前移，如此往复完成爬行运动。
附图说明
14.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
15.图1为本实用新型的一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构示意图。
16.图2为本实用新型的一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构内部结构示意图。
17.图3为本实用新型的一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构内部另一角度示意图。
实施方式
18.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
19.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1至图3所示的一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构，包括机架1、焊接小车2和机架动力模块3。
21.机架1包括上框架11、下框架12和轨道架13；上框架11与下框架12均呈矩形结构且互相平行，上框架11设置在下框架12的上方；轨道架13具有一对且沿着上框架11的延伸方向互相平行设置在上框架11的上表面上；轨道架13呈l型结构，轨道架13的竖直面上沿着延伸设置有导向槽，且轨道架13的水平面上沿着延伸方向设置有行走齿条14。
22.焊接小车2包括小车架21、小车动力模块22和焊接模块23；小车架21呈长方体状壳体结构，且小车架21设置在轨道架13之间。
23.小车动力模块22包括步进电机221、齿轮链222、行走齿轮223和齿轮轴224；步进电机221设置在小车架21的下表面上，且步进电机21的输出端设置有主动齿轮；齿轮轴224通过具有一对且互相平行，齿轮轴224通过轴承座安装在小车架21的下表面上；齿轮轴224的两端穿过轨道架13上的导向槽延伸至行走齿条14上方，齿轮轴224的端部设置有与行走齿条14配合的行走齿轮223，其中一齿轮轴224上设置有一从动齿轮，且该从动齿轮通过齿轮链222连接在步进电机221输出端的主动齿轮上；通过步进电机221驱动齿轮轴224转动，带动小车架21沿着轨道架13的延伸方向往复运动。
24.焊接模块23包括吊架231、驱动电机232、传动丝杠233、传动块234、焊枪舵机235和焊枪236；吊架231垂直设置在小车架21的下表面上，且吊架231的底端水平设置有一轴套；驱动电机232通过法兰安装在吊架231上轴套的一端上；传动丝杠233穿过轴套连接在驱动电机232的输出端上，通过驱动电机232带动传动丝杠233转动；传动块234与传动丝杠233配合形成丝杠螺母副结构；焊枪舵机235安装在传动块234上，且焊枪236安装在焊枪舵机235的输出端上；通过传动块234带动焊枪舵机235及焊枪236沿着传动丝杠233的延伸方向往复运动，通过焊枪舵机235驱动焊枪236转动角度。
25.机架动力模块3包括主电动缸31、副电动缸32、施压板33、磁铁34和摩擦板35；主电动缸31具有一个且尾端垂直设置在小车架的下表面上，主电动缸31与小车架的衔接处设置有一机架舵机36，通过机架舵机36驱动机架1整体转动；副电动缸32具有四个且与主电动缸31平行，分别设置在下框架12的端角内侧位置，副电动缸32的顶端延伸至上框架的端角内侧位置并固定；施压板33具有若干个且连接在主电动缸31和副电动缸32的输出端上；磁铁34的外表面设置有磁铁外壳且磁铁外壳通过螺栓连接在施压板33的下表面上，磁铁外壳的下表面上设置有摩擦板35。
26.传动块234上还设置有水平仪以及监控摄像头；传动块234的一侧还设置有一传动块配合的导向杆237，通过导向杆237的导向实现传动块沿着直线运动，导向杆237一端通过吊杆连接在小车架的下方。
27.本实用新型的工作原理是：在旋转运动时，主电动缸活塞伸出，磁铁与钢塔外壁贴合，副电动缸摆脱磁吸束缚，柱电动缸顶端的机架舵机顶起机架，带动小车和机架整体旋转；完成整体转向后，主电动缸回收，副电动缸吸附钢塔表面，小车架移动焊接；在直线运动时：主电动缸顶起机架，步进电机由于与小车架固定，使得机架整体在步进电机的驱动下进行水平运动，而小车架与钢塔外壁相对静止，实现了机架整体前移，如此往复完成爬行运动。
28.本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围
内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构，其特征在于：包括机架、焊接小车和机架动力模块；所述机架包括上框架、下框架和轨道架；所述上框架与下框架均呈矩形结构且互相平行，所述上框架设置在下框架的上方；所述轨道架具有一对且沿着上框架的延伸方向互相平行设置在上框架的上表面上；所述轨道架呈l型结构，轨道架的竖直面上沿着延伸设置有导向槽，且轨道架的水平面上沿着延伸方向设置有行走齿条；所述焊接小车包括小车架、小车动力模块和焊接模块；所述小车架呈长方体状壳体结构，且小车架设置在轨道架之间；所述小车动力模块包括步进电机、齿轮链、行走齿轮和齿轮轴；所述步进电机设置在小车架的下表面上，且步进电机的输出端设置有主动齿轮；所述齿轮轴通过具有一对且互相平行，齿轮轴通过轴承座安装在小车架的下表面上；所述齿轮轴的两端穿过轨道架上的导向槽延伸至行走齿条上方，所述齿轮轴的端部设置有与行走齿条配合的行走齿轮，其中一齿轮轴上设置有一从动齿轮，且该从动齿轮通过齿轮链连接在步进电机输出端的主动齿轮上；通过步进电机驱动齿轮轴转动，带动小车架沿着轨道架的延伸方向往复运动；所述焊接模块包括吊架、驱动电机、传动丝杠、传动块、焊枪舵机和焊枪；所述吊架垂直设置在小车架的下表面上，且吊架的底端水平设置有一轴套；所述驱动电机通过法兰安装在吊架上轴套的一端上；所述传动丝杠穿过轴套连接在驱动电机的输出端上，通过驱动电机带动传动丝杠转动；所述传动块与传动丝杠配合形成丝杠螺母副结构；所述焊枪舵机安装在传动块上，且焊枪安装在焊枪舵机的输出端上；通过传动块带动焊枪舵机及焊枪沿着传动丝杠的延伸方向往复运动，通过焊枪舵机驱动焊枪转动角度；所述机架动力模块包括主电动缸、副电动缸、施压板、磁铁和摩擦板；所述主电动缸具有一个且尾端垂直设置在小车架的下表面上，所述主电动缸与小车架的衔接处设置有一机架舵机，通过机架舵机驱动机架整体转动；所述副电动缸具有四个且与主电动缸平行，分别设置在下框架的端角内侧位置，副电动缸的顶端延伸至上框架的端角内侧位置并固定；所述施压板具有若干个且连接在主电动缸和副电动缸的输出端上；所述磁铁的外表面设置有磁铁外壳且磁铁外壳通过螺栓连接在施压板的下表面上，磁铁外壳的下表面上设置有摩擦板。2.根据权利要求1所述的一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构，其特征在于：所述传动块上还设置有水平仪以及监控摄像头；所述传动块的一侧还设置有一传动块配合的导向杆，通过导向杆的导向实现传动块沿着直线运动，导向杆一端通过吊杆连接在小车架的下方。

技术总结
本实用新型涉及一种钢塔节段间自动化爬移焊接小车结构，其特征在于：包括机架、焊接小车和机架动力模块；钢塔内侧控制焊接小车完成钢塔节段间外壁焊缝焊接，无需施工平台，降低了架设成本；人员无需在塔外作业，降低了人员风险性；在旋转运动时，主电动缸活塞伸出，磁铁与钢塔外壁贴合，副电动缸摆脱磁吸束缚，柱电动缸顶端的机架舵机顶起机架，带动小车和机架整体旋转；完成整体转向后，主电动缸回收，副电动缸吸附钢塔表面，小车架移动焊接；在直线运动时：主电动缸顶起机架，步进电机由于与小车架固定，使得机架整体在步进电机的驱动下进行水平运动，而小车架与钢塔外壁相对静止，实现了机架整体前移，如此往复完成爬行运动。如此往复完成爬行运动。如此往复完成爬行运动。


技术研发人员：王建国 查道宏 罗兵 陈涛 张鹏飞 朱晨彬 李军堂 汤西龙 曾希琦 何涛
受保护的技术使用者：中铁山桥（南通）有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/7/17