CN100478118C - 一种连接法兰的焊接辅助装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连接法兰的焊接辅助装置及焊接方法，该焊接辅助装置包括主体和固定于主体上的多个卡盘，所述的主体为一开有倒T形槽的条状方钢，所述卡盘的上部为一盘状体，中部为一支撑柱，底部为一方形座，所述的盘状体上设有穿透盘状体上下面的定位孔，盘状体上表面的边缘为具有多个缺口的环状凸台，所述的卡盘通过将方形座嵌入至倒T形槽中而固定于主体上，在所述的主体上的卡盘固定位置设有抵于方形座上的紧固螺钉。利用本发明的连接法兰的焊接辅助装置及焊接方法保证了多支管的管件连接法兰的焊接质量，解决了多支管管件的安装问题，从技术上提高了工作效率，缩短了柴油机的制造周期，降低了制造成本。

Description

一种连接法兰的焊接辅助装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及法兰，特别是一种连接法兰的焊接辅助装置及焊接方法。

背景技术

船用低速柴油机上的大部分总管的结构均与气缸体的缸数相关，即总管上大都带有多根支管。同一根总管上的支管端部上设有法兰，该法兰与柴油机上的相应焊接法兰要严格对应，这样才能做到在管件安装到柴油机上的时候不出现差错，对法兰的空间位置分布有了较高的要求。

以船用柴油机机架上主轴承滑油进口管焊接法兰为例说明当前工艺所导致的问题。

现有技术中，首先是由总装车间先把焊接法兰逐个焊接到机架侧面板上，焊接的过程中由于机架侧面板上放置焊接法兰的孔径大，使得焊接法兰的位置不容易控制，出现较大的误差。主要表现在：(1)各焊接法兰不在同一直线上；(2)各焊接法兰的突出高度不等；(3)焊接法兰之间的距离误差太大；(4)各焊接法兰上的螺栓连接孔角度偏差不等。在机架整体焊接完成后，不可避免的焊接变形使得上述问题更加突出。

机架侧面板上的焊接法兰固定完成后，在安装位于机架侧面板位置的总管时，不得不采用现场装配的方案，即：先将管件运往总装车间，根据机架上的焊接法兰位置现配与其相连接的带支管的总管；再将配好的管件运回管件车间进行管件制作。

显然，上述工作流程大大降低了工作效率，而且造成法兰的焊接精度不高，容易出现误差而导致整个管件报废的情况。随着总装车间钳工安装管件项目的推进，继续采用此流程，毫无疑问将严重影响柴油机产能的提高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种连接法兰的焊接辅助装置及焊接方法。利用本发明的装置和方法可以大大提高生产效率，而且装焊法兰的焊接质量和位置精度大大提高。

本发明的技术方案如下：

一种连接法兰的焊接辅助装置，该焊接辅助装置包括主体和固定于主体上的多个卡盘，所述的主体为一开有倒T形槽的条状方钢，所述的卡盘上部为一盘状体，中部为一支撑柱，底部为一方形座，所述的盘状体、支撑柱和方形座在同轴线上，所述的盘状体上设有穿透盘状体上下面的定位孔，盘状体上面的边缘设有环状的凸台，该环状的凸台上设有多个缺口，所述的卡盘通过将底部的方形座嵌入至倒T形槽中而固定于主体上，在所述的主体上的卡盘固定位置设有抵于方形座上的紧固螺钉。

所述的支撑柱上设有平行于轴线的刻线。

所述主体上倒T形槽的口边设有刻度。

一种利用所述的连接法兰的焊接辅助装置焊接连接法兰的方法，其特征在于包括如下步骤：

①将开有焊接法兰孔的机架侧面板水平放置；

②将法兰固定于卡盘的盘状体上的环形凸台内，利用定位螺栓自盘状体的底部向上穿过定位孔拧入法兰上的螺孔中，将固定有法兰的卡盘底部的方形座自本体的端部嵌入至倒T形槽中，并移动至其固定位置，通过刻度精确调整后利用在所述的主体上抵于方形座上的紧固螺钉将卡盘固定于本体上，依次操作直至全部待装焊至机架侧面板上的法兰都固定于焊接辅助装置上；

③将固定有法兰的焊接辅助装置放于所述的机架侧面板上，使卡盘上的法兰置于法兰孔中，卡盘上的环形凸台抵于机架侧面板表面；

④利用焊枪通过环形凸台上的缺口将法兰和机架侧面板点焊固定；

⑤将焊接辅助装置拆除取下，将法兰和机架侧面板焊接固定。

所述的步骤⑤中将法兰和机架侧面板焊接固定采用如下过程：首先将中间的法兰与机架侧面板焊接固定，然后再依次焊接固定两侧法兰。

本发明的技术效果：

本发明从工艺上保证了柴油机上多支管的管件连接法兰的焊接质量，解决了多支管管件的安装问题，为的相关工作提供了便利，从技术上提高了工作效率，缩短了柴油机的制造周期，降低了制造成本。本发明可操作性强，易于控制调整，精确度高。

附图说明

图1是本发明焊接辅助装置的俯视图。

图2是本发明焊接辅助装置的A-A截面视图。

图3是本发明利用焊接辅助装置焊接连接法兰的方法实施例1中焊接示意图。

图4是本发明利用焊接辅助装置焊接连接法兰的方法实施例1中焊接完成示意图。

图中，

1-本体  11-倒T形槽  2-卡盘  21-盘状体

211-定位孔  212-凸台  22-支撑柱  23-方形座

3-机架侧面板  31-法兰孔  4-法兰  5-定位螺孔

6-紧固螺钉

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明的连接法兰焊接辅助装置和焊接方法做进一步的详细说明，但不能因此而限制本发明的保护范围。

先请看图1和图2，图1是本发明焊接辅助装置的俯视图，图2是本发明焊接辅助装置的A-A截面视图。由图可看出，连接法兰的焊接辅助装置的结构组成如下，该焊接辅助装置是由主体1和固定于主体1上的多个卡盘2组成的。

主体1为条状的方钢，沿方钢的轴向在方钢上开有一个倒T形槽11，在方钢上卡盘2的安装位置预先测量后确定，并在安装位置的背面和侧面分别设有紧固螺钉6，在卡盘2上的方形座23放置进入本体1内后可旋动紧固螺钉6将卡盘2和主体1进行固定。

所述的卡盘2上部为一圆形的盘状体21，中部为一圆形的支撑柱22，底部为一方形座23，该方形座23的大小与本体1上倒T形槽11底部大小相应，该方形座23自本体1的一侧放置于倒T形槽11内，使得该卡盘2可以在本体1内滑动，方形座23的尺寸大于倒T形槽11的上部口尺寸，因此该方形座23无法自倒T形槽11两侧端口外的其它位置与主体1分离。

盘状体21、支撑柱22和方形座23位于同一轴线上为一个卡盘2整体。在盘状体21上设有穿透盘状体21上下面的定位孔211，该定位孔211位置与法兰4上的螺栓孔位置对应，并且定位孔211的内径大于法兰4上的螺栓孔的内径。

在盘状体21上表面的边缘处设有环状的凸台212，该凸台212的高度等于法兰4固定于机架侧面板3上后法兰4面距离机架侧面板3的高度，该环状的凸台212有三个缺口，该缺口的作用使焊枪可以伸入至法兰4与机架侧面板3上的法兰孔31之间，进而将法兰4和机架侧面板3点焊固定。

所述的卡盘2通过将底部的方形座23嵌入至倒T形槽11中，滑动至预先确定的卡盘2安装位置以后，通过紧固螺钉6固定于主体1上。

为了实现卡盘2与本体1位置的精确固定，满足高精度的法兰4定位要求，在本体1和卡盘2上设置了刻度。具体是在本体1上的卡盘安装位置的倒T形槽11口处设有刻度尺，在卡盘2上的支撑柱22上沿轴线设有刻线，通过刻线和刻度尺配合可以精确调整卡盘2和本体1的位置关系。定位螺栓5的结构是在普通螺栓基础上在螺盖和螺杆之间设有一个坡状的导向部位，因为盘状体21上的定位孔212内径较法兰4上的螺栓孔内径大，所以需要定位螺栓5有一个导向部位才能实现二者的精确固定。

实施例1

下面以船用柴油机主轴承滑油进口总管连接法兰为例来详细说明本发明的实践应用。

请看图3和图4，图3是本发明利用焊接辅助装置焊接连接法兰的方法实施例1中焊接示意图，图4是本发明利用焊接辅助装置焊接连接法兰的方法实施例1中焊接完成示意图。

本实施例是根据柴油机主轴承管的尺寸和角度安装完成焊接辅助装置以后，再进行法兰4与机架侧面板3的固定。

利用连接法兰的焊接辅助装置焊接连接法兰的方法，该方法包括如下步骤：

①将开有焊接法兰孔31的机架侧面板3水平放置，并使焊接法兰孔31的底部不与支撑面接触，因为法兰4要部分突出与机架侧面板3的下表面；

②将法兰4固定于卡盘2的盘状体21上的环形凸台212内，该环状凸台212的高度等于法兰4突出于机架侧面板3上表面的高度，利用定位螺栓5自盘状体21的底部向上穿过定位孔211拧入法兰4上的螺孔中，将法兰4固定于卡盘2后，通过卡盘2底部的方形座23自本体1的端部嵌入至倒T形槽11中，并移动至其固定位置，通过支撑柱22侧边上的刻度线对准倒T形槽11口边的刻度尺进行卡盘2位置的精确调整后利用在所述的主体1上抵于方形座23上的紧固螺钉6将卡盘2固定于本体1上，依次操作直至全部待装焊至机架侧面板3上的法兰4都固定于焊接辅助装置上；

③将固定有法兰4的焊接辅助装置放于所述的机架侧面板3上，使卡盘2上的法兰4置于法兰孔31中，卡盘2上的环形凸台212抵于机架侧面板3上表面；

④利用焊枪通过环形凸台212上的缺口将各个法兰4和机架侧面板3点焊固定；

⑤将焊接辅助装置与各个法兰4分离后拆除取下，将法兰4和机架侧面板3焊接固定，将法兰4和机架侧面板3焊接固定采用如下过程：首先将中间的法兰4与机架侧面板3焊接固定，然后再依次焊接固定两侧法兰4，这样可以控制法兰4相对于机架侧面板3的误差尽量保持一致，方便在总管安装到机架侧面板3时的调整。

毫无疑问，本发明的连接法兰的焊接辅助装置及焊接方法还有其它结构选择和步骤替代，并不局限于上述实施例中所列举的结构和步骤，总而言之，本发明的保护范围还包括其它对于本领域技术人员来说显而易见的变换和替代。

Claims (5)

1.一种连接法兰的焊接辅助装置，其特征在于该焊接辅助装置包括主体(1)和固定于主体(1)上的多个卡盘(2)，所述的主体(1)为一开有倒T形槽(11)的条状方钢，所述的卡盘(2)上部为一盘状体(21)，中部为一支撑柱(22)，底部为一方形座(23)，所述的盘状体(21)、支撑柱(22)和方形座(23)在同轴线上，所述的盘状体(21)上设有穿透盘状体(21)上下面的定位孔(211)，盘状体(21)上面的边缘设有环状的凸台(212)，该环状的凸台(212)上设有多个缺口，所述的卡盘(2)通过将底部的方形座(23)嵌入至倒T形槽(11)中而固定于主体(1)上，在所述的主体(1)上的卡盘(2)固定位置设有抵于方形座(23)上的紧固螺钉(6)。

2.根据权利要求1所述的连接法兰的焊接辅助装置，其特征在于所述的支撑柱(22)上设有平行于轴线的刻线。

3.根据权利要求2所述的连接法兰的焊接辅助装置，其特征在于所述主体(1)上倒T形槽(11)的口边设有刻度。

4.一种利用权利要求1所述的连接法兰的焊接辅助装置焊接连接法兰的方法，其特征在于包括如下步骤：

①将开有焊接法兰孔(31)的机架侧面板(3)水平放置；

②将法兰(4)固定于卡盘(2)的盘状体(21)上的环形凸台(212)内，利用定位螺栓(5)自盘状体(21)的底部向上穿过定位孔(211)拧入法兰(4)上的螺孔中，将固定有法兰(4)的卡盘(2)底部的方形座(23)自本体(1)的端部嵌入至倒T形槽(11)中，并移动至其固定位置，调整后利用在所述的主体(1)上抵于方形座(23)上的紧固螺钉(6)将卡盘(2)固定于本体(1)上，依次操作直至全部待装焊至机架侧面板(3)上的法兰(4)都固定于焊接辅助装置上；

③将固定有法兰(4)的焊接辅助装置放于所述的机架侧面板(3)上，使卡盘(2)上的法兰(4)置于法兰孔(31)中，卡盘(2)上的环形凸台(212)抵于机架侧面板(3)表面；

④利用焊枪通过环形凸台(212)上的缺口将法兰(4)和机架侧面板(3)点焊固定；

⑤将焊接辅助装置拆除取下，将法兰(4)和机架侧面板(3)焊接固定。

5.根据权利要求4所述的焊接连接法兰的方法，其特征在于所述的步骤⑤中将法兰(4)和机架侧面板(3)焊接固定采用如下过程：首先将中间的法兰(4)与机架侧面板(3)焊接固定，然后再依次焊接固定两侧法兰(4)。

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