CN102528365A - 大直径力平衡波纹管补偿器组对装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大直径力平衡波纹管补偿器组对装置及补偿器制造方法，该组对装置安装于工件上、下法兰之间，包括组对装置上法兰、带底座的下法兰以及中间组件，其中组对装置上法兰与带底座的下法兰分别设于中间组件的两端，与中间组件端部共同连接两个工作波纹管，两个工作波纹管之间连接有力平衡波纹管。本发明可用于解决大直径力平衡波纹管补偿器焊接最后一道工序，即平衡波纹管接管与中间法兰的焊接前准确定位，满足设计要求，设计简单，装卸容易，操作方便，省时、省力，劳动强度低。

Description

大直径力平衡波纹管补偿器组对装置及制造方法

技术领域

本发明涉及一种金属波纹管制造中的波纹管补偿器加工技术，具体的说是一种大直径力平衡波纹管补偿器组对装置及补偿器制造方法。

背景技术

目前波纹管补偿器是由一个或几个波纹管及结构件组成，用来补偿由于安装或热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。其中，大直径力平衡波纹管补偿器应用较为广泛，它由工作波纹管、平衡波纹管、法兰、接管、拉杆及其它附件组成。因其不在机加工件范围内，而隶属于铆焊件范畴，故其装配精度难以保证，常规此类波纹管补偿器采用大型平台装配，调整时间长，精度也难以保证。

为解决这一难题，提高装配效率，保证装配精度，需要一种专用的组对装置加工此类力平衡补偿器，而目前能够实现上述目的的力平衡波纹管补偿器组对装置及制造方法尚未见报道。

发明内容

针对现有技术中波纹管补偿器调整时间长、精度低等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高装配效率，保证装配精度的大直径力平衡波纹管补偿器组对装置及制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明大直径力平衡波纹管补偿器组对装置，安装于工件上、下法兰之间，包括组对装置上法兰、带底座的下法兰以及中间组件，其中组对装置上法兰与带底座的下法兰分别设于中间组件的两端，与中间组件端部共同连接两个工作波纹管，两个工作波纹管之间连接有力平衡波纹管。

所述中间组件包括中间接管和两侧端部法兰，两侧端部法兰分别与中间接管的两端部为一整体固连结构，两侧端部法兰在同一中心圆直径及位置布置有定位、固定与之接触的部件的多个定位孔。

所述中间组件的一侧端部法兰上还具有用于组对装置上法兰导向放置的定位紧固导向杆。

组对装置上法兰与带底座的下法兰上设有与中间组件的两个端部法兰同一中心圆直径一致的多个定位孔，具有与工件上、下法兰中心圆直径及位置一致的安装孔。

在工件上、下法兰与力平衡波纹管的法兰之间还设有工装拉杆。

本发明大直径力平衡波纹管补偿器的制造方法包括以下步骤：

固定大直径力平衡波纹管补偿器组对装置，分别预组装力平衡波纹管补偿器的上部分及下部分；

将组装完成后的力平衡波纹管补偿器的下部分套置在组对装置的中间组件外、带底座的下法兰上，并将带底座的下法兰与工件下法兰定位连接；

将力平衡波纹管补偿器的上部分套置在组对装置的中间组件外、力平衡波纹管补偿器下部分的第二中间法兰上，并进行初步调整，使拉杆顺利穿过，调整第一中间法兰与工件下法兰间距相等；

将组对装置上法兰放置在力平衡波纹管补偿器的上部分的工件上法兰上，通过定位件使工件上法兰上均布的孔与组对装置上法兰的定位孔重合；

对力平衡波纹管补偿器的上、下部分进行固接，即完成力平衡波纹管补偿器的制造。

预组装力平衡波纹管补偿器的下部分包括以下步骤：

两个第二小接管分别与第二中间法兰及工件下法兰进行固接；

第二工作波纹管按工件规定进行组对固接于两个第二小接管之间；

安装工装拉杆保证第二中间法兰与工件下法兰满足设计要求。

预组装力平衡波纹管补偿器的上部分包括以下步骤：

首先组对固接力平衡波纹管与第一大接管；

两个第一小接管分别与工件上法兰及第一中间法兰固接，

第一工作波纹管按工件规定进行组对固接于两个第一小接管之间；

组对固接第一大接管与第一中间法兰；

安装工装拉杆保证工件上法兰与第一中间法兰满足设计要求。

对力平衡波纹管补偿器的上、下部分进行固接包括以下步骤：

取出定位件，卸下组对装置上法兰，将力平衡波纹管补偿器吊出组对装置，完成力平衡波纹管补偿器的上、下部分全部焊接，制造过程结束。

组对装置上法兰、带底座的下法兰的加工应保证与中间组件上、下端部法兰定位孔一致的加工要求，同时加工与补偿器上、下端部法兰孔位一致的理论孔；

或者，定位紧固螺栓及定位紧固导杆连接导向部分尺寸与中间组件定位孔尺寸采用过渡配合，保证导向要求。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明可用于解决大直径力平衡波纹管补偿器焊接最后一道工序，即平衡波纹管接管与中间法兰的焊接前准确定位，满足设计要求，设计简单，装卸容易，操作方便，省时、省力，劳动强度低。

附图说明

图1为大直径力平衡波纹管补偿器组对装置剖视图。

图中，1为带底座的下法兰，2为第一定位销，3为定位紧固螺栓，4为中间组件，5为第一工装拉杆，5’为第二工装拉杆，6为组对装置上法兰，7为第二定位销，8为定位紧固导向杆，9为工件上法兰，10为第一小接管，11为第一工作波纹管，12为第一中间法兰，13为第一大接管，14为力平衡波纹管，15为拉杆，16为第二中间法兰，17为第二小接管，18为第二工作波纹管，19为工件下法兰。

具体实施方式

一种大直径波纹管补偿器组对装置，如图1所示，包括组对装置上法兰6、带底座的下法兰1、中间组件4、定位紧固螺栓3、定位紧固导向杆8、工装拉杆5。中间组件4为整体焊接件，其中间接管与两侧法兰整体焊接，两侧法兰保证平行并在同一中心圆直径及位置均布3个定位孔，用于定位、固定与之接触的部件。带底座的下法兰1及组对装置上法兰6包含与中间组件4两侧法兰同一中心圆直径一致的3个定位孔及与产品上下法兰中心圆直径及位置一致的均布的若干孔，带底座的下法兰1、组对装置上法兰6及中间组件4的连接是利用定位紧固螺栓3和定位紧固导向杆8实现的。

中间组件4下法兰与带底座的下法兰1通过定位紧固螺栓3连接固定，中间组件4与组对装置上法兰6通过定位紧固导向杆8连接固定，将力平衡波纹管补偿器已完成焊接的下部分(包括第二中间法兰16、第二小接管17、第二工作波纹管18及工件下法兰19)用第二工装拉杆5’调整第二中间法兰16与工件下法兰19至产品规定高度并固定，穿过中间组件4放置于带底座的下法兰1上，并用第一定位销2与工件下法兰19定位，此时波纹管补偿器下部分已固定在带底座的下法兰1上。

将力平衡波纹管补偿器已完成焊接的上部分(包括工件上法兰9、第一小接管10、第一工作波纹管11、第一中间法兰12第一大接管13以及力平衡波纹管14)同样用第一工装拉杆5调整工件上法兰9与第一工作波纹管11至产品规定高度并固定，再穿过中间组件4放置在力平衡波纹管补偿器的下部分的第二中间法兰16上，将组对装置上法兰6通过定位紧固导向杆8放置在工件上法兰9上，调整力平衡波纹管补偿器的上部分，装上拉杆15，并调整第一中间法兰12与工件下法兰19至工件规定高度并找正，使工件上法兰9上均布的若干孔与组对装置上法兰6的定位孔重合，用第二定位销7检查并顺利通过后，再固定拉杆15，即完成了力平衡波纹管补偿器的上、下部分组对，并实现产品两侧法兰螺栓孔同轴要求。

此时，即可进行力平衡波纹管补偿器的上、下部分组对焊接。

该装置作业操作步骤如下：

1.力平衡波纹管补偿器的下部分的预组装步骤：

力平衡波纹管补偿器的下部分包括第二中间法兰16、两个第二小接管17、第二工作波纹管18以及工件下法兰19。首先两个第二小接管17分别与第二中间法兰16及工件下法兰19进行焊接，然后第二工作波纹管18按工件规定进行组对焊接于两个第二小接管17之间，最后利用第二工装拉杆5’保证第二中间法兰16与工件下法兰19满足设计要求，使第二中间法兰16与工件下法兰19间距相等。

2.力平衡波纹管补偿器的上部分的预组装步骤：

力平衡波纹管补偿器的上部分包括工件上法兰9、第一小接管10、第一工作波纹管11、第一中间法兰12、第一大接管13以及力平衡波纹管14。首先组对焊接力平衡波纹管14与第一大接管13，同时按力平衡波纹管补偿器下部分的预组装步骤依次组对焊接工件上法兰9、第一小接管10、第一工作波纹管11、第一中间法兰12，然后组对焊接大接管13与第一中间法兰12，最后利用第一工装拉杆5保证工件上法兰9与第一中间法兰12满足设计要求，使第一中间法兰12与工件上法兰9间距相等。

3.将带底座的下法兰1通过定位紧固螺栓3与中间组件4定位固定，将定位紧固导向杆8定位固定在中间组件4的上法兰上，形成导向杆，完成组对装置的工位固定；

4.将力平衡波纹管补偿器已完成焊接的下部分(中间法兰16、第二小接管17、第二工作波纹管18以及工件下法兰19)穿过中间组件4放置于带底座的下法兰1上，并用第一定位销2与工件下法兰19定位固定；

5.将力平衡波纹管补偿器已完成焊接的上部分穿过中间组件4放置在力平衡波纹管补偿器的下部分的第二中间法兰16上，并进行初步调整，使拉杆15顺利穿过并按设计要求调整第一中间法兰12和工件下法兰19，使第一中间法兰12与工件下法兰19间距相等。

6.将组对装置上法兰6通过定位紧固导向杆8放置在工件上法兰9上，再次调整力平衡波纹管补偿器的上部分使工件上法兰9上均布的若干孔与组对装置上法兰6的定位孔重合，用第二定位销7检查并顺利通过后，再固定拉杆15；

7.对力平衡波纹管补偿器的上、下部分先进行定位固定焊接，即完成工件组对。

8.取出第二定位销7，卸下组对装置上法兰6，再取出第一定位销2，将力平衡波纹管补偿器吊出组对装置，完成力平衡波纹管补偿器的上、下部分全部焊接，整个过程结束。

工艺要求：

1.中间组件4由上、下两法兰与接管焊接后形成，为消除应力变形，将组件整体热处理后进行加工，加工过程应满足上、下两法兰定位孔位置及中心圆直径一致，定位孔需精加工，保证尺寸要求，上、下两法兰保证平行且与两端定位孔中心圆轴线垂直。

2.组对装置上、下法兰(即组对装置上法兰6及带底座的下法兰1)加工应保证与中间组件4的两侧端部法兰定位孔一致的加工要求，同时加工与工件上下法兰孔位一致的理论孔。

3.定位紧固螺栓3及定位紧固导杆8连接导向部分尺寸与中间组件定位孔尺寸采用过渡配合，保证导向要求。

4.本实施例中组对装置中间组件4两侧端部法兰及带底座的下法兰1定位孔尺寸为

组对装置上法兰6定位孔尺寸为与上述尺寸对应的定位紧固螺栓3及定位紧固导向杆8的尺寸为

5.本实施例组对装置中间组件4接管材料采用20#钢，尺寸为DN325*10，两侧法兰材料为Q235B，板厚尺寸为30，上、下法兰与接管焊接后整体热处理工艺为600±20℃，保温时间为1小时。

Claims (10)

1.一种大直径力平衡波纹管补偿器组对装置，安装于工件上、下法兰之间，其特征在于：包括组对装置上法兰(6)、带底座的下法兰(1)以及中间组件(4)，其中组对装置上法兰(6)与带底座的下法兰(1)分别设于中间组件(4)的两端，与中间组件(4)端部共同连接两个工作波纹管，两个工作波纹管之间连接有力平衡波纹管(14)。

2.按权利要求1所述的大直径力平衡波纹管补偿器组对装置，其特征在于：所述中间组件(4)包括中间接管和两侧端部法兰，两侧端部法兰分别与中间接管的两端部为一整体固连结构，两侧端部法兰在同一中心圆直径及位置布置有定位、固定与之接触的部件的多个定位孔。

3.按权利要求2所述的大直径力平衡波纹管补偿器组对装置，其特征在于：所述中间组件(4)的一侧端部法兰上还具有用于组对装置上法兰(6)导向放置的定位紧固导向杆(8)。

4.按权利要求1所述的大直径力平衡波纹管补偿器组对装置，其特征在于：组对装置上法兰(6)与带底座的下法兰(1)上设有与中间组件(4)的两个端部法兰同一中心圆直径一致的多个定位孔，具有与工件上、下法兰中心圆直径及位置一致的安装孔。

5.按权利要求1所述的大直径力平衡波纹管补偿器组对装置，其特征在于：在工件上、下法兰与力平衡波纹管(14)的法兰之间还设有工装拉杆。

6.一种大直径力平衡波纹管补偿器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

固定大直径力平衡波纹管补偿器组对装置，分别预组装力平衡波纹管补偿器的上部分及下部分；

将组装完成后的力平衡波纹管补偿器的下部分套置在组对装置的中间组件外、带底座的下法兰上，并将带底座的下法兰与工件下法兰定位连接；

将力平衡波纹管补偿器的上部分套置在组对装置的中间组件外、力平衡波纹管补偿器下部分的第二中间法兰上，并进行初步调整，使拉杆顺利穿过，调整第一中间法兰与工件下法兰间距相等；

将组对装置上法兰放置在力平衡波纹管补偿器的上部分的工件上法兰上，通过定位件使工件上法兰上均布的孔与组对装置上法兰的定位孔重合；

对力平衡波纹管补偿器的上、下部分进行固接，即完成力平衡波纹管补偿器的制造。

7.按权利要求6所述的大直径力平衡波纹管补偿器的制造方法，其特征在于：

预组装力平衡波纹管补偿器的下部分包括以下步骤：

两个第二小接管分别与第二中间法兰及工件下法兰进行固接；

第二工作波纹管按工件规定进行组对固接于两个第二小接管之间；

安装工装拉杆保证第二中间法兰与工件下法兰满足设计要求。

8.按权利要求6所述的大直径力平衡波纹管补偿器的制造方法，其特征在于：预组装力平衡波纹管补偿器的上部分包括以下步骤：

首先组对固接力平衡波纹管与第一大接管；

两个第一小接管分别与工件上法兰及第一中间法兰固接，

第一工作波纹管按工件规定进行组对固接于两个第一小接管之间；

组对固接第一大接管与第一中间法兰；

安装工装拉杆保证工件上法兰与第一中间法兰满足设计要求。

9.按权利要求6所述的大直径力平衡波纹管补偿器的制造方法，其特征在于对力平衡波纹管补偿器的上、下部分进行固接包括以下步骤：

取出定位件，卸下组对装置上法兰，将力平衡波纹管补偿器吊出组对装置，完成力平衡波纹管补偿器的上、下部分全部焊接，整个制造过程结束。

10.按权利要求6所述的大直径力平衡波纹管补偿器的制造方法，其特征在于：组对装置上法兰、带底座的下法兰的加工应保证与中间组件上、下端部法兰定位孔一致的加工要求，同时加工与补偿器上、下端部法兰孔位一致的理论孔；

或者，定位紧固螺栓及定位紧固导杆连接导向部分尺寸与中间组件定位孔尺寸采用过渡配合，保证导向要求。

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