CN102717278A - 弧形球壳体焊缝坡口加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可对弧形球壳体进行U形坡口加工的弧形球壳体焊缝坡口加工工装，包括底座，底座由筒体和设置在筒体下端的圆形底板组成，筒体上开设有供人体进入筒体内的人孔，筒体内壁上沿筒体圆周方向上设置有至少两块圆弧板，底板上设置有至少两个将弧形球壳体顶住的底座，底板上还设置有至少三根立柱，立柱上设置有环形的定位环，筒体上端设置有环形的平板，平板内侧边上设置有豁口，定位环上设置有上顶紧装置，底板上设置有下顶紧装置。本发明的优点是：利用上述工装可将大型的弧形球壳体固定住，且使得弧形球壳体所要加工U形坡口的面向上，利于利用机加工来对弧形球壳体进行加工，从而提高弧形球壳体焊接时的焊缝稳定性。

Description

弧形球壳体焊缝坡口加工工装

技术领域

本发明涉及到一种弧形球壳体焊缝坡口加工工装。

背景技术

当制造大型(直径5m(4m改为5m)以上)的球形(增加)封头或球形储罐时，通常采用多片弧形球壳体彼此焊接而成。由于其体积大，因此对相邻弧形球壳体之间的焊缝要求很高。因此弧形球壳体的焊缝坡口加工至关重要，常用的加工方法是将样板放在弧形球壳体的材料上对其进行等离子切割，由于等离子切割的局限性，只能切割X形坡口，但是X形坡口不利于大型球形封头或球形储罐的焊接，废材严重，焊接时变形严重，焊缝坡口尺寸直接影响到焊接工作量和焊接变形的大小，而且等离子切割在切割的部位会产生热影响区，形成淬硬层，必须用冷加工方法去除影响焊接质量的表面淬硬层，去除厚度至少为2～3mm，浪费人力，增加工作量，降低生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可对弧形球壳体进行U形坡口加工的弧形球壳体焊缝坡口加工工装。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种弧形球壳体焊缝坡口加工工装，包括底座，底座由筒体和设置在筒体下端的圆形底板组成，筒体上开设有供人体进入筒体内的人孔，筒体内壁上沿筒体圆周方向上设置有至少两块圆弧板，圆弧板的弧形边组成一个与弧形球壳体外弧形面相当的弧面，底板上设置有至少两个将弧形球壳体顶住的底座，底板上还设置有至少三根立柱，立柱上设置有环形的定位环，筒体上端设置有环形的平板，平板内侧边上设置有供弧形球壳体定位的豁口，定位环上设置有至少两个朝向豁口的上顶紧装置，底板上设置有调节弧形球壳体位置的下顶紧装置。

所述下顶紧装置包括设置在底座上的下定位块、短轴和П形推块，推块的两垂直段之间连接有销轴，短轴的两端分别设置有相互反向的螺纹，短轴的一端与下定位块螺纹连接，另一端与销轴螺纹连接，短轴的中部设置有两个径向的通孔，且两通孔的中心线相互垂直；

所述上顶紧装置包括固定的平板上的上定位块和与上定位块螺纹连接的螺钉；

所述底座包括横板、竖板和斜板，横板上设置两个腰形孔，竖板垂直焊接在横板上，斜板垂直焊接在横板上且斜板的一个平面迎向弧形球壳体的下底边；

所述圆弧板的弧形边中部设置有凹陷区域。

本发明的有益效果是：利用上述工装可将大型的弧形球壳体固定住，且使得弧形球壳体所要加工U形坡口的面向上，利于利用机加工来对弧形球壳体进行加工，从而提高弧形球壳体焊接时的焊缝稳定性。

附图说明

图1是本发明弧形球壳体焊缝坡口加工工装的结构图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明中底座的结构图；

图4是本发明中下顶紧装置的结构图；

图5是本发明中上顶紧装置的结构图；

图6是本发明中U形坡口的示意图。

图中：1、筒体，2、底板，3、人孔，4、圆弧板，5、弧形边，6、弧形球壳体，7、底座，8、立柱，9、定位环，10、平板，11、豁口，12、上顶紧装置，13、下顶紧装置，14、下定位块，15、短轴，16、推块，17、销轴，18、通孔，19、上定位块，20、螺钉，21、横板，22、竖板，23、斜板，24、腰形孔，25、U形坡口，26、定位板。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。

如图1、图2所示，弧形球壳体焊缝坡口加工工装，包括底座，底座由筒体1和设置在筒体1下端的圆形底板2组成，筒体1上开设有供人体进入筒体1内的人孔3，筒体1内壁上沿筒体圆周方向上设置有至少两块圆弧板4，相邻圆弧板4之间通过定位板26相连。本实施列中采用四块圆弧板。圆弧板4的弧形边5组成一个与弧形球壳体外弧形面相当的弧面。为了利于弧形边5与弧形球壳体6的外弧形面接触但不影响其定位，可将弧形边5中部设置凹陷区域，即该区域的弧形边5不与弧形球壳体6的外弧面接触。底板2上设置有至少两个将弧形球壳体6顶住的底座7，底板2上还设置有至少三根立柱8，本实施例中采用四根立柱8。立柱8上通过螺栓和螺母固定有环形的定位环9，筒体1上端设置有环形的平板10，平板10内侧边上设置有供弧形球壳体6定位的豁口11，定位环9上设置有至少两个朝向豁口11的上顶紧装置12，底板2上设置有调节弧形球壳体6位置的下顶紧装置13。

本实施例中采用如下结构简单的下顶紧装置、上顶紧装置和底座。如图4所示，所述下顶紧装置13包括设置在底座2上的下定位块14、短轴15和П形推块16，推块16的两垂直段之间连接有销轴17，短轴15的两端分别设置有相互反向的螺纹，短轴15的一端与下定位块14螺纹连接，另一端与销轴17螺纹连接。由于弧形球壳体6比较大，在短轴15的中部设置有两个径向的通孔18，且两通孔18的中心线相互垂直，在转动15时，可利用杠杆伸入通孔18中，从而可利用较小的力来转动短轴15。当转动短轴15时，由于短轴15的两端设置在是相互反向的螺纹，那么推块16和下定位块14就会相互靠近或远离，又由于下定位块14是固定在底板2上的，从而可以实现对弧形球壳体6进行推进或缩回的目的。因为推块16上设置了销轴17，这就使得推块16和短轴15之间可以有微小的位移变化，便于推块16在抵住弧形球壳体6时可调整到适当的位置，而不影响下顶紧装置13的功能。如图5所示，所述上顶紧装置12包括固定的定位环9上的上定位块19和与上定位块19螺纹连接的螺钉20。如图3所示，所述底座7包括横板21、竖板22和斜板23，横板21上设置两个腰形孔24，竖板22垂直焊接在横板21上，斜板23垂直焊接在横板21上且斜板23的一个平面迎向弧形球壳体6的下底边，底座7通过穿过横板21上腰形孔24的螺栓固定在底板2上。

本发明的工作原理是：将弧形球壳体6放在圆弧板4的弧形边5上，弧形球壳体6的下端与下顶紧装置13中的推块16端面相抵，然后将定位环9搁置在立柱8上并利用螺栓、螺母固定住，此时弧形球壳体6上需要加工坡口的端部从平板10上的豁口11中伸出，然后转动短轴15来调节弧形球壳体6上端端部至合适位置，即弧形球壳体6上的样冲点至合适位置。再移动底座7，使得斜板23的斜面与弧形球壳体6的下端边相抵，然后锁紧螺栓，将底座7固定在底板2上，并且旋转螺钉20，将弧形球壳体6的上端固定在平板10的豁口11中。待弧形球壳体6固定住后，就可对弧形球壳体6上端边进行机加工，由于采用了机加工，就可以加工U形坡口25，同时还可加工X形坡口——图6所示。U形坡口的优点是：焊缝尺寸小，不但焊接工作量小，而且焊接变形也小。焊接材料消耗、以提高生产率和降低成本。从而可以提高封头或储罐中焊缝的质量，提高其寿命。采用机加工后，还可以保证坡口表面粗糙度≤12.5mm的要求，保证坡口表面平面度≤1mm的要求，保证球壳板对口错边量≤2mm的要求，保证坡口的尺寸精度要求，满足表面渗透(PT)检测的要求。

Claims (5)

1.弧形球壳体焊缝坡口加工工装，其特征在于：包括底座，底座由筒体和设置在筒体下端的圆形底板组成，筒体上开设有供人体进入筒体内的人孔，筒体内壁上沿筒体圆周方向上设置有至少两块圆弧板，圆弧板的弧形边组成一个与弧形球壳体外弧形面相当的弧面，底板上设置有至少两个将弧形球壳体顶住的底座，底板上还设置有至少三根立柱，立柱上设置有环形的定位环，筒体上端设置有环形的平板，平板内侧边上设置有供弧形球壳体定位的豁口，定位环上设置有至少两个朝向豁口的上顶紧装置，底板上设置有调节弧形球壳体位置的下顶紧装置。

2.根据权利要求1所述的弧形球壳体焊缝坡口加工工装，其特征在于：所述下顶紧装置包括设置在底座上的下定位块、短轴和П形推块，推块的两垂直段之间连接有销轴，短轴的两端分别设置有相互反向的螺纹，短轴的一端与下定位块螺纹连接，另一端与销轴螺纹连接，短轴的中部设置有两个径向的通孔，且两通孔的中心线相互垂直。

3.根据权利要求1所述的弧形球壳体焊缝坡口加工工装，其特征在于：所述上顶紧装置包括固定的平板上的上定位块和与上定位块螺纹连接的螺钉。

4.根据权利要求1所述的弧形球壳体焊缝坡口加工工装，其特征在于：所述底座包括横板、竖板和斜板，横板上设置两个腰形孔，竖板垂直焊接在横板上，斜板垂直焊接在横板上且斜板的一个平面迎向弧形球壳体的下底边。

5.根据权利要求1所述的弧形球壳体焊缝坡口加工工装，其特征在于：所述圆弧板的弧形边中部设置有凹陷区域。 

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