CN102485366A - 筒节变形矫正装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒节变形矫正装置，包括框架、两个校正组件和控制系统，两校正组件呈镜面对称设置，每个校正组件包括导框和驱动缸；每个导框的一端铰接在框架上；导框朝向被矫正筒节的表面为与筒节外圆匹配的圆弧形；驱动缸的一端铰接在所述框架上，驱动缸的另一端铰接在导框背离被矫正筒节一侧；控制系统分别与驱动缸电联。本发明结构简单、合理、紧凑，克服现有技术的诸多缺点，实现了机械调整筒节圆度，提高装备的自动化程度和筒节圆度调节的精度，提高矫正工作效率，减少浪费。

Description

筒节变形矫正装置

技术领域

本发明实施例涉及矫正装置技术，尤其涉及一种筒节变形矫正装置。

背景技术

目前的铁道罐车罐体结构形式大约有直筒、鱼腹、斜底、“V”形四种形式。直筒与鱼腹罐体存在液体介质卸空的问题，为了解决此问题，罐体结构大多采用斜底、“V”形结构。筒体的制造工艺方法大多采用了筒节式制造工艺，这种工艺方法是将多个筒节通过焊接方式连接成筒体。由于要解决降低自重提高载重的铁路罐车要求，大多罐体板材采用的是薄板，筒节为薄壁结构，这种薄壁结构的筒节在存放时，受重力影响会产生变形，这种变形无法实现外箍式机械组对。为实现薄壁结构筒节组对的需要，必需将筒节的变形进行矫正调整。目前矫正筒节变形的方法主要有：人工撑杆法和外箍矫正法。这两种方法均存在不同的缺陷，限制了薄壁结构筒节应用、推广和发展。

(1)人工撑杆法：目前筒节调整变形均采用的是用两根或两根以上的撑杆，将筒节内部下塌的位置撑起使之近似为圆。

图1为现有的人工撑杆法矫正筒节变形的结构示意图；人工撑杆法工作过程：首先根据被矫正筒节6的不同直径，加工对应长度的撑杆7。工人通过经验观察撑杆7放置的合理位置，将撑杆7在筒节内部下塌的位置砸进，对被矫正筒节6的圆度进行调节，一根撑杆7装入后再根据筒节调整的状态，在相应的部位根据需要再砸入第二根、第三根，......，直至被矫正筒节6的圆度趋于正圆后，再将支撑好的撑杆点焊在筒体上。等筒节组对完成后再将撑杆去掉，然后打磨筒节内部留下的焊点。

从以上技术方案介绍中不难看出，此种操作方法工艺落后、复杂，筒节直径现场测量困难，选择撑杆的长度只能目测和估算，撑出的筒节无法保证圆度，无法保证同心度要求，无法实现机械组对；在两撑点之间必定产生直线段或弧度的变化，使两筒节全周长无法一一对应，局部造成两组对错边、间隙，无法保证焊接质量，造成行车安全事故和经济损失。对于不同直径的筒节需要多种不同长度的撑杆，现场存放混乱，尺寸容易混淆，生产效率低。

(2)外箍矫正法：是在环形支撑整个圆周上均布丝杠或液压油缸、伸缩套缸，以人力或液压，使用时用起吊设备将整套内夹紧装置吊起后卡在筒节的外圆上，将环形支撑合拢后，根据筒节圆度变形大小，通过调整丝杠、丝母或油缸的行程伸缩来达到调节筒节圆度的目的。

整套内夹紧装置包括一个固定油缸环和数个伸缩丝、套缸，结构复杂，机械方法调整圆度，需人工对不同的变形点去逐点调节丝杠行程，对于大直径的罐体操作安全可靠性差，同时靠人工观察直径大小，无法保证圆度和两筒节同心度要求。如果用液压的方法，整个环状固定环油路复杂、油管数量过多。此种装置是在筒节变形前就必须将整套支撑环套装在筒节上，所以支撑环的直径必须比工件大得多，势必造成结构庞大，操作现场还必须配有起吊装备。无论是手工还是液压此种方法都无法实现筒节的旋转，满足不了焊接要求。

发明内容

本发明提供一种筒节变形矫正装置，用以解决现有技术的缺陷，实现机械调整筒节圆度，提高装备的自动化程度和筒节圆度调节的精度，提高工作效率，减少浪费。

本发明提供一种筒节变形矫正装置，包括框架、两个校正组件和控制系统，两所述校正组件呈镜面对称设置，每个所述校正组件包括导框和驱动缸；每个所述导框的一端铰接在框架上，所述导框可以铰接轴为旋转轴进行旋转，以适应各种直径的工件；所述导框朝向被矫正筒节的表面为与筒节外圆匹配的圆弧形，其弧度大小根据工件直径进行调节；所述驱动缸的一端铰接在所述框架上，所述驱动缸的另一端铰接在所述导框背离被矫正筒节一侧；所述控制系统分别与驱动缸电联。所述框架连接或固定在地面上。

进一步地，所述导框朝向被矫正筒节的一侧的表面设置有万向导珠或导向辊4，可减小被矫正筒节移动式的摩擦力，以辅助筒节的周向转动和纵向移动。解决其他矫正筒节圆度方法满足不了焊接旋转要求，可辅助筒节的旋转满足焊接自动化需求。

进一步地，所述驱动缸为气缸、液压缸或电动推杆中的一种或多种。

工作步骤：将被矫正筒节放置两导框中；启动控制系统，驱动驱动缸，伴随压力增大或缩小，驱动缸的活塞杆伸出或缩回，带动两个相对设置的导框开口同时也缩小或张大，对处于两个导框间的变形工件进行挤压，从而实现机械调整不同直径圆形筒式工件在自重作用下产生的变形。

本发明筒节变形矫正装置，与现有技术相比较主要具有以下几方面优点：

1.与现有外箍矫正法相比较：取消了支撑杠杆、起吊装备等辅助装置，提高矫正工作效率，减少浪费。

2.消除人工调整的落后方法，实现机械调整筒节圆度，提高柱形薄壁筒节调节的机械化水平，提高筒节圆度调节的质量，提高柱形薄壁筒节调节的组对和焊接质量。实现圆柱形薄壁筒节的组对和焊接自动化需求。

3.对于不同直径的筒节只需要调节本装置的导框的开度即可，操作方法简单、工艺先进，可克服现场筒节直径测量困难，保证圆度和同心度要求，可辅助筒节实现机械组对；在筒节周长全范围无死点和硬弯，无直线段产生或弧度变化，可使两筒节全周长一一对应，无局部两组对错边、间隙的产生，可无法保证影响焊接质量，避免造成行车安全事故和经济损失。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有的人工撑杆法矫正筒节变形的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的筒节变形矫正装置的使用状态示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-框架        2-导框          3-液压缸

4-导向辊      5-控制系统      6-被矫正筒节

7-撑杆

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的筒节变形矫正装置的使用状态示意图，本实施例提供的一种筒节变形矫正装置，包括框架1、导框2、液压缸3和与液压缸3电联的控制系统5。

如图中所示的具体实施方案，该筒节变形矫正装置中，两个导框2铰接在框架1上成镜面对称，导框2可以铰接轴为旋转轴进行旋转，以适应各种直径的被矫正筒节6；导框为具有一定弧度的面板，导框2朝向被矫正筒节6的表面为与筒节外圆匹配的圆弧形，根据工件直径大小可采用不同弧度的导框；导框2朝向被矫正筒节的一侧固定有导向辊4，以辅助筒节的周向转动和纵向移动。该导向辊4的设置可辅助筒节的旋转满足焊接自动化需求，因此解决了其他矫正筒节圆度方法无法旋转焊接的问题。所述液压缸3的一端铰接在框架1上，另一端铰接在导框2背离被矫正筒节一侧；框架1连接或固定在地面上。

矫正时，首先将被矫正筒节6节放置在两导框2之间；操作人员启动控制系统5，驱动与启动控制系统5电联的液压缸3，伴随液压缸3内压力增大或缩小，液压缸3的活塞杆伸出或缩回，带动两个镜面对称设置的导框2开口同时也缩小或张大，对处于两个导框2间的变形工件进行挤压，从而实现机械调整不同直径圆形筒式工件在自重作用下产生的变形。在挤压的同时，导向辊4辅助被矫正筒节6周向转动和纵向移动(可以借助人工辅助，或其他动力)，实现被矫正筒节各个角度和各位置的精确矫正。

实施例二

本实施例与实施例一不同的是，采用气缸代替液压缸，用以带动两个导框形成的开口的扩大或缩小。同时导框朝向被矫正筒节的一侧设置有万向导珠，用以代替实施例一中的导向辊，以辅助筒节的周向转动和纵向移动。解决其他矫正筒节圆度方法无法焊接旋转要求的缺陷，可辅助筒节的旋转满足焊接自动化需求。

矫正时，首先将被矫正筒节放置两导框之间；操作人员启动控制系统，驱动与启动控制系统电联的气缸，伴随气缸压力增大或缩小，气缸的活塞杆伸出或缩回，带动两个镜面对称设置的导框开口同时也缩小或张大，对处于两个导框间的变形工件进行挤压，从而实现机械调整不同直径圆形筒式工件在自重作用下产生的变形。在挤压的同时，万向导珠辅助被矫正筒节周向转动或纵向移动，实现被矫正筒节各个角度和各位置的精确矫正。

实施例三

本发明实施例三提供一种筒节变形矫正装置，包括框架、两个校正组件和控制系统，两校正组件呈镜面对称设置，每个校正组件包括导框和驱动缸；每个导框的一端铰接在框架上；导框朝向被矫正筒节的表面为与筒节外圆匹配的圆弧形；驱动缸的一端铰接在框架上，驱动缸的另一端铰接在导框背离被矫正筒节一侧；控制系统分别与驱动缸电联。

矫正时，首先将被矫正筒节的变形部位对应放置在两导框之间；操作人员启动控制系统，驱动与启动控制系统电联的驱动缸，伴随驱动缸压力增大或缩小，驱动缸的活塞杆伸出或缩回，带动两个镜面对称设置的导框开口同时也缩小或张大，对处于两个导框间的变形工件进行挤压，从而实现机械调整不同直径圆形筒式工件在自重作用下产生的变形。如果还有需矫正部位，可采用人工操作的方式调整筒节，实现被矫正筒节周向转动和纵向移动，实现被矫正筒节各个角度和各位置的精确矫正。

本发明不局限于上述实施例所描述的筒节变形矫正装置，驱动缸种类的变换、驱动缸与导框连接位置或方法的改变均落在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种筒节变形矫正装置，其特征在于，包括框架、两个校正组件和控制系统，两所述校正组件呈镜面对称设置，每个所述校正组件包括导框和驱动缸；每个所述导框的一端铰接在框架上；所述导框朝向被矫正筒节的表面为与筒节外圆匹配的圆弧形；所述驱动缸的一端铰接在所述框架上，所述驱动缸的另一端铰接在所述导框背离被矫正筒节一侧；所述控制系统分别与驱动缸电联。

2.根据权利要求1所述的筒节变形矫正装置，其特征在于，所述导框朝向被矫正筒节的一侧的表面设置有万向导珠或导向辊。

3.根据权利要求1所述的筒节变形矫正装置，其特征在于，所述驱动缸为气缸、液压缸或电动推杆中的一种或多种。

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