CN101890707B - 封头孔定位划线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种封头孔定位划线装置，属于封头加工技术领域。该装置包括封头固定机构、悬臂画孔机构和工作台；所述封头固定机构为三爪向心机构，位于工作台上并与工作台固定连接，用于固定封头内壁；所述悬臂画孔机构包括依次活动连接的支架、封头中心定位机构、孔心定位机构和画笔夹持机构，用于在封头外表面任意位置定位并画圆孔。该装置结构简单，定位准确，方便快捷，安全可靠，可有效提高工作效率，降低劳动强度，提升产品质量。

Description

封头孔定位划线装置
技术领域
本发明涉及一种封头孔定位划线装置，属于封头加工技术领域。
背景技术
压力容器是指盛装气体或液体并承受一定压力的密闭设备，在石油化工、能源、科研、军工等领域有广泛应用。压力容器一般由筒体、封头、法兰和接管组成，其中封头是压力容器的一个主要承压部件，它的品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行，根据几何形状的不同，封头可分为球形、椭圆形、碟形、球冠型等几种。在生产压力容器时，需在封头上开不同直径的孔，以便焊接接管，连接压力表、出气孔等。有的封头接管数量多，焊接变形大，因此孔的位置精度是影响焊接质量的主要因素。一般封头开孔采用手工划线，生产效率低，且封头定位误差较大，为后续装配焊接带来麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种封头孔定位划线装置，解决手工划线导致的效率低、误差大等问题。
本发明所述封头孔定位划线装置，包括封头固定机构、悬臂画孔机构和工作台；所述封头固定机构为三爪向心机构，位于工作台上并与工作台固定连接，  用于固定封头内壁；所述悬臂画孔机构包括依次活动连接的支架、封头中心定位机构、孔心定位机构和画笔夹持机构，用于在封头外表面任意位置定位并画圆孔。将封头放于工作台上并利用三爪向心原理固定封头内壁，调节封头中心定位机构使其对准封头顶部中心位置，并通过调节孔心定位机构，对准开孔位置，旋转画笔夹持机构画出圆孔，各机构协调作用能实现在封头外壁任意位置画孔。
进一步，所述封头固定机构包括一顶面设有平面螺纹的大锥齿轮及与大锥齿轮啮合的小锥齿轮，大锥齿轮顶面设有三个滑杆，三滑杆沿径向等分安装在平面螺纹上，每一滑杆上各设有至少两个凸台；所述凸台间隔为150mm-200mm。小锥齿轮的数量可根据需要随意设置，在此为使用方便可设置三个。该机构利用三爪卡盘工作原理实现封头内壁的迅速定位。将一手动转轮与小锥齿轮转轴连接，转动小锥齿轮，同时带动大锥齿轮转动，因螺纹螺距相同，三滑杆同时向中心平移，凸台与封头内表面接触，最后可准确定位到封头顶部中心并固定封头。
进一步，所述封头中心定位机构包括横梁一和定位杆一，横梁一与支架活动连接，定位杆一通过滑块与横梁一垂直连接；所述定位杆一上设有角度尺。横梁一与支架螺接，横梁一可沿支架上下移动，调整定位杆一的高度，以便适应不同高度的封头安放。定位杆一可沿横梁一左右滑动，调节定位杆一底端的位置，对准封头顶部中心，与封头内表面的滑杆中心正好对应。
进一步，所述孔心定位机构包括横梁二和定位杆二，横梁二通过轴套与定位杆一连接，定位杆二通过滑块与横梁二垂直连接。旋转轴套，可调节横梁二的高度也可将定位杆二绕定位杆一旋转，并可横向移动定位杆二，实现在封头的任意位置画孔。旋转定位杆二时，可通过角度尺测量横梁二与横梁一之间的夹角准确定位画孔位置。
进一步，所述定位杆二下端的定位锥与定位杆上端活动连接。在封头顶部中心画孔时可将定位杆二下端的定位锥更换为插有画笔的画笔套，通过旋转定位杆二即可画孔。
进一步，所述画笔夹持机构包括横梁三及与横梁三活动连接的弹簧，横梁三通过轴套与定位杆二活动连接，弹簧上连接有画笔套。在画笔套内插入画笔，通过调节画笔距定位杆二的距离设置孔的半径，画笔夹持机构能绕定位杆二进行360°旋转，在绘制过程中弹簧可随封头外壁形状自由伸缩，画出接管与封头的相贯线孔。
优选的，所述工作台与电机电连接。通过电机旋转观察工作台是否转动，以此判断凸台与封头内壁是否卡紧。当工作台能轻松旋转时，说明凸台与封头内壁接触不好，需继续调整直至充分接触，保证封头放置牢固；若工作台不转，说明接触良好，可进行开孔划线。在操作时也可不用电机，人为判断。
本发明的特殊结构可实现封头顶部中心快速定位和在封头外壁任意位置开孔划线。该装置结构简单，定位准确，方便快捷，安全可靠，可有效提高工作效率，降低劳动强度，提升产品质量。
附图说明
图1是本发明实施方式的结构示意图；
图2是封头固定机构的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是本发明中各机构相对运动示意图；
图中，1、支架，2、螺纹套，3、横梁一，4、滑块，5、角度尺，6、定位杆一，7、轴套，8、定位杆二，9、滑块，10、横梁二，11、轴套，12、横梁三，13、滑块，14、弹簧，15、画笔套，16、活套，17、定位锥，18、画笔，19、封头，20、手动转轮，21、封头固定机构，22、电机，23、工作台，24、滑杆，25、凸台，26、小锥齿轮，27、大锥齿轮。
具体实施方式
如图所示，封头孔定位划线装置，包括封头固定机构21、悬臂画孔机构和工作台23；所述封头固定机构21固定在工作台23上表面，工作台23与一电机22电连接，封头固定机构21包括一顶面设有平面螺纹的大锥齿轮27及与大锥齿轮27啮合的三个小锥齿轮26，大锥齿轮27顶面设有三个滑杆24，三滑杆24沿径向等分安装在平面螺纹上，每一滑杆24上各设有两个间隔200mm的凸台25；所述封头中心定位机构包括横梁一3和定位杆一6，支架1上端设有螺纹，横梁一3上设有螺纹套2，横梁一3与支架1螺接，定位杆一6通过滑块4与横梁一3垂直连接，定位杆一6轴套上方固定一角度尺5；所述孔心定位机构包括横梁二10和定位杆二8，横梁二10通过轴套7与定位杆一6连接，定位杆二8通过滑块9与横梁二10垂直连接，定位杆二8下端的定位锥17通过活套16与定位杆二8上端连接；所述画笔夹持机构包括横梁三12及通过滑块13与横梁三12活动连接的弹簧14，横梁三12通过轴套11与定位杆二8活动连接，弹簧14上连接有画笔套15，在画笔套15内插有画笔18。
下面结合实施例对本发明的实施方式进行具体描述：
实施例1
在一边缘内径为700mm、高200mm的封头顶部开直径为100mm的孔A。
绘制步骤如下：
(1)、将凸台25外环直径设置为600mm，将封头19放置在封头固定机构21上方，用手动转轮20转动任一小锥齿轮26，带动大锥齿轮27旋转，大锥齿轮27顶面的平面螺纹带动三滑杆24移动，使凸台25与封头19内壁紧贴，启动电机22，旋转工作台23，确保凸台25与封头19内壁充分接触，封头19固定良好，关闭电机22；
(2)、调节定位杆一6的高度，使其位于封头19上方，滑动定位杆一6，使定位杆一6下端正对封头19顶部中心，并紧固；
(3)、将定位杆二8下端的定位锥17更换为画笔套15，并插入画笔。
(4)、移动滑块9，使得定位杆二8的画笔距定位杆一6中心50mm，并紧固；
(5)、将定位杆二8绕定位杆一6旋转360°，即可在封头顶部画出直径为100mm的孔A。
实施例2
在一边缘内径为700mm、高200mm的封头表面与横梁一夹角为30°方向，距封头顶部中心250mm处开直径50mm的孔B。
绘制步骤如下：
(1)、(2)步同实施例1；
(3)、顺时针旋转定位杆二8，借助角度尺5和直角尺测量，使得横梁二10与横梁一3之间的夹角为30°；
(4)、移动滑块9，使得定位杆二8中心距定位杆一6中心250mm；
(5)、移动滑块13，使得画笔18中心距定位杆二8中心25mm，将画笔18绕定位杆二8旋转360°，画出直径为50mm的孔B。

Claims (8)

1.封头孔定位划线装置，其特征在于：包括封头固定机构(21)、悬臂画孔机构和工作台(23)；所述封头固定机构(21)为三爪向心机构，位于工作台(23)上并与工作台(23)固定连接，用于固定封头内壁；所述悬臂画孔机构包括依次活动连接的支架(1)、封头中心定位机构、孔心定位机构和画笔夹持机构，用于在封头外表面任意位置定位并画圆孔；所述封头固定机构(21)包括一顶面设有平面螺纹的大锥齿轮(27)及与大锥齿轮(27)啮合的小锥齿轮(26)，大锥齿轮(27)顶面设有三个滑杆(24)，三滑杆(24)沿径向等分安装在平面螺纹上，每一滑杆(24)上各设有至少两个凸台(25)。
2.根据权利要求1所述的封头孔定位划线装置，其特征在于：所述凸台(25)间隔为150mm-200mm。
3.根据权利要求1所述的封头孔定位划线装置，其特征在于：所述封头中心定位机构包括横梁一(3)和定位杆一(6)，横梁一(3)与支架(1)活动连接，定位杆一(6)通过滑块与横梁一(3)垂直连接。
4.根据权利要求3所述的封头孔定位划线装置，其特征在于：所述定位杆一(6)上设有角度尺(5)。
5.根据权利要求1所述的封头孔定位划线装置，其特征在于：所述孔心定位机构包括横梁二(10)和定位杆二(8)，横梁二(10)通过轴套与定位杆一(6)连接，定位杆二(8)通过滑块与横梁二(10)垂直连接。
6.根据权利要求5所述的封头孔定位划线装置，其特征在于：所述定位杆二(8)下端的定位锥(17)与定位杆二(8)上端活动连接。
7.根据权利要求5所述的封头孔定位划线装置，其特征在于：所述画笔夹持机构包括横梁三(12)及与横梁三(12)活动连接的弹簧(14)，横梁三(12)通过轴套与定位杆二(8)活动连接，弹簧(14)上连接有画笔套(15)。
8.根据权利要求1至7任一项所述的封头孔定位划线装置，其特征在于：所述工作台(23)与电机(22)电连接。
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