CN103302435A - 一种金属补偿器通用组焊工艺装置 - Google Patents

Abstract

一种金属补偿器通用组焊工艺装置，用于解决不同类型规格的金属补偿器的组焊问题。它包括工装框架、高度调整机构、角度调整机构、万向环定位机构、进口法兰定位板、出口法兰定位板和工装底座，所述工装框架为龙门框架结构，它固定在工装底座上，所述高度调整机构左右对称布置，其上下两端分别与出口法兰定位板及工装底座固定装配，所述角度调整机构左右对称布置，其上下两端分别与出口法兰定位板及工装框架铰接，所述进口法兰定位板固定在工装底座上。本发明通用性强、制造成本低，不仅能提高生产效率、使产品满足设计要求，而且减少了钢材原料消耗、节省了组焊工装储存空间，为清洁、文明生产创造了良好的环境。

Description

一种金属补偿器通用组焊工艺装置

技术领域

本发明涉及一种金属零部件组焊工艺装置，尤其是一种直体和斜体金属补偿器通用的组焊工艺装置，属于焊接技术领域。

背景技术

参看附图1、图2，金属补偿器1（又称金属膨胀节）由进口法兰1-1、补偿器本体1-2、出口法兰1-4和万向环1-3组成，它是炼铁高炉送风装置系统的一个温度、压力补偿元件，它包括直体（图1所示）和斜体（图2所示）两种结构。其中每一种结构的金属补偿器1又有多种不同的规格。一般金属补偿器金属补偿器的公称直径、外形尺寸和出口法兰1-4与补偿器本体1-2轴线之间夹角α等安装尺寸随系统空间大小、结构不同而又有所不同。

通常情况下，每一规格的金属补偿器在组装、组焊时需要按其外形尺寸制作一套固定式工装胎具，因此为保证不同种类规格的金属补偿器产品符合图纸技术要求，就得配备很多套固定式工装胎具。而在每一种金属补偿器组焊完成后，这些工装胎具就得放置一边，这样既浪费钢材原料、增加生产成本，又占据很大放置场地，同时由于频繁更换工装胎具，也影响了生产效率的提高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能保证产品质量、提高生产效率、降低产品生产成本的金属补偿器通用组焊工艺装置。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种金属补偿器通用组焊工艺装置，它包括工装框架、高度调整机构、角度调整机构、万向环定位机构、进口法兰定位板、出口法兰定位板和工装底座，所述工装框架为龙门框架结构，它固定在工装底座上，所述高度调整机构左右对称布置，其上下两端分别与出口法兰定位板及工装底座固定装配，所述角度调整机构左右对称布置，其上下两端分别与出口法兰定位板及工装框架铰接，所述进口法兰定位板固定在工装底座上。

上述金属补偿器通用组焊工艺装置，所述高度调整机构包括固定座、套管轴承座、调整螺母、调整丝杠、锁紧螺母、压板和出口法兰定位板座，所述固定座固定在工装底座上，所述套管轴承座下端与固定座套装，在其上端设置压力轴承，所述调整螺母与调整丝杠配装，在调整螺母上端安装压板和锁紧螺母，在调整丝杠顶端安装出口法兰定位板座。

上述金属补偿器通用组焊工艺装置，所述角度调整机构包括转动板、正旋螺杆、正旋螺母、角度调整杆、正反旋螺母、反旋螺母、反旋螺杆和可移动支架，所述转动板上设有转轴孔，转动板与正旋螺杆铰接，所述正旋螺杆与正旋螺母配装，所述正反旋螺母与角度调整杆配装，所述反旋螺母和反旋螺杆配装，所述反旋螺杆与可移动支架铰接，所述可移动支架安装在工装框架上。

上述金属补偿器通用组焊工艺装置，所述万向环定位机构包括一组万向环定位组件，所述万向环定位组件数量不少于三套，其中每一套均包括万向环径向支架和万向环高度托板，所述万向环径向支架固定在工装底座上，所述万向环高度托板固定在万向环径向支架上。

上述金属补偿器通用组焊工艺装置，所述进口法兰定位板包括进口法兰定位板本体和定位销，所述定位销安装在进口法兰定位板本体上，它与金属补偿器进口法兰上的定位孔匹配。

上述金属补偿器通用组焊工艺装置，所述出口法兰定位板包括出口法兰定位板本体和转动轴，所述转动轴固定在出口法兰定位板本体两端，它与高度调整机构的固定组配装。

本发明通过进口法兰定位板上定位销与金属补偿器的进口法兰定位孔装配，实现了对工件的预定位；通过万向环定位机构保证了金属补偿器定位环的高度尺寸；通过高度调整机构调节出口法兰定位板的高度，通过角度调整机构调节出口法兰与补偿器本体轴线之间夹角，再由进口法兰定位板与进口法兰固定装配，使组焊工件被固定在组焊工装上。本发明可通过对高度调整机构和角度调整机构的调节匹配不同种类型号的金属补偿器，具有通用性强、制造成本低的特点，不仅提高了生产效率、使产品满足设计要求，而且减少了钢材原料消耗、节省了组焊工装储存空间，为清洁、文明生产创造了良好的环境。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是直体金属补偿器示意图；

图2是斜体金属补偿器示意图；

图3是出口法兰安装面示意图；

图4是进口法兰安装面示意图；

图5是本发明的主视图；

图6是本发明的侧视图；

图7是高度调整机构示意图；

图8是角度调整机构示意图；

图9是万向环定位机构及进口法兰定位板示意图；

图10是图9的俯视图；

图11是出口法兰定位板主视图；

图12是图11的俯视图；

图13是本发明对斜体金属补偿器定位的主视图；

图14是图13的侧视图。

图中各标号清单为：1、金属补偿器，1-1、出口法兰，1-2、补偿器本体，1-3、万向环，1-4、进口法兰，2、工装框架，3、高度调整机构，3-1、固定座，3-2、套管轴承座，3-3、调整螺母，3-4、调整丝杠，3-5、出口法兰定位板座，3-6、压板，3-7、锁紧螺母，3-8、压力轴承，4、角度调整机构，4-1、转动板，4-2、转轴孔，4-3、正旋螺杆，4-4、正旋螺母，4-5、角度调整杆，4-6、正反旋螺母，4-7、反旋螺母，4-8、反旋螺杆，4-9、可移动支架，5、万向环定位机构，5-1、万向环高度托架，5-2、万向环径向支架，6、进口法兰定位板，6-1、进口法兰定位板本体，6-2、定位销，7、出口法兰定位板，7-1、出口法兰定位板本体，7-2、转动轴， 8、工装底座；

H、出口法兰高度，A、出口法兰两组装配孔的横向距离，B、出口法兰两组装配孔纵向距离， h、万向环安装高度，Φ、进口法兰装配孔中心圆直径，α、金属补偿器出口法兰与补偿器本体轴线夹角。

具体实施方式

参看图 5、图6，本发明包括工装框架2、高度调整机构3、角度调整机构4、万向环定位机构5、进口法兰定位板6、出口法兰定位板7和工装底座8，所述工装框架2为龙门框架结构，它固定在工装底座8上，所述高度调整机构左右对称布置，其上下两端分别与出口法兰定位板7及工装底座8固定装配，所述角度调整机构4左右对称布置，其上下两端分别与出口法兰定位板7及工装框架2铰接，所述进口法兰定位板6固定在工装底座8上。

参看图7，本发明的高度调整机构3包括固定座3-1、套管轴承座3-2、调整螺母3-3、调整丝杠3-4、锁紧螺母3-7、压板3-6和出口法兰定位板座3-5，所述固定座3-1固定在工装底座8上，所述套管轴承座3-2下端与固定座3-1套装，在其上端设置压力轴承3-8，本发明配备有三种尺寸的套管轴承座3-2选装件，可与不同高度尺寸的金属补偿器1匹配，所述调整螺母3-3与调整丝杠3-4配装，可通过调整螺母3-3与调整丝杠3-4配合实现高度尺寸的微调，在调整螺母3-3上端安装压板3-6和锁紧螺母3-7，通过锁紧螺母将调整螺母3-3与调整丝杠3-4锁止，在调整丝杠3-4顶端安装出口法兰定位板座3-5。

参看图8，本发明的角度调整机构4包括转动板4-1、正旋螺杆4-3、正旋螺母4-4、角度调整杆4-5、正反旋螺母4-6、反旋螺母4-7、反旋螺杆4-8和可移动支架4-9，所述转动板4-1上设有转轴孔4-2，转动板4-1与正旋螺杆4-3铰接，所述正旋螺杆4-3与正旋螺母4-4配装，所述正反旋螺母4-6与角度调整杆4-5配装，所述反旋螺母4-7和反旋螺杆4-8配装，所述反旋螺杆4-8与可移动支架4-9铰接，所述可移动支架4-9安装在工装框架2上。角度调整机构可根据金属补偿器1出口法兰与补偿器本体1-2轴线之间夹角α，调整可移动支架4-9及正反旋螺母4-6，使转动板4-1带动出口法兰定位板旋转α角，然后通过正旋螺杆4-3与正旋螺母4-4配合、反旋螺母4-7和反旋螺杆4-8配合将角度调整杆4-5长度固定。

参看图9、图10，本发明的万向环定位机构5包括一组万向环定位组件，所述万向环定位组件数量不少于三套，其中每一套均包括万向环径向支架5-2和万向环高度托板5-1，所述万向环径向支架5-2固定在工装底座8上，可根据工件万向环1-3的直径确定万向环径向支架5-2的安装位置，所述万向环高度托板5-1固定在万向环径向支架5-2上，万向环高度托板5-1上平面高度与工件万向环1-3底面高度尺寸一致；本发明的进口法兰定位板6包括进口法兰定位板本体6-1和一组定位销6-2，所述定位销6-2安装在进口法兰定位板本体6-1上，它与工件进口法兰1-4上的定位孔匹配。

参看图11、图12，本发明的出口法兰定位板7包括出口法兰定位板本体7-1和转动轴7-2，所述转动轴7-2固定在出口法兰定位板本体7-1两端，它与高度调整机构的固定座3-1配装。

参看图5、图6，本发明对直体金属补偿器组焊时，首先在工装底座8的进口法兰定位板6上选定与直体金属补偿器入口法兰孔中心距一致的两个定位销6-2，将直体金属补偿器的进口法兰1-4与补偿器本体1-2固定在进口法兰定位板6上。然后根据补偿器万向环1-3距进口法兰面的高度要求，调整组焊工装上的一组万向环定位组件使万向环高度托板5-1上平面高度与工件万向环1-3底面高度尺寸一致，将万向环1-3套入金属补偿器1并固定在万向环定位机构5上。然后根据图纸出口法兰1-1平面高度要求，调整工装两边的高度调整机构3，使高度调整机构3的上平面达到高度要求并锁紧。最后根据出口法兰两组装配孔的横向距离A，出口法兰两组装配孔纵向距离B，选择与之相对应的出口法兰定位板7，将出口法兰用螺栓固定在出口法兰定位板7上，然后将出口法兰定位板7固定在高度调整机构3的上平面并加以锁紧，经复核验证后就可以组焊直体金属补偿器了。

参看图13、图14，本发明不仅可用于直体金属补偿器的组焊作业，而且适用于不同型号规格的斜体金属补偿器组焊。本发明对斜体金属补偿器组焊时，首先在工装底座8的进口法兰定位板6上选定与斜体金属补偿器入口法兰孔中心距一致的两个定位销6-2，将斜体金属补偿器的进口法兰1-4与补偿器本体1-2固定在进口法兰定位板6上。然后根据补偿器万向环1-3距进口法兰面的高度要求，调整组焊工装上的一组万向环定位组件使万向环高度托板5-1上平面高度与工件万向环1-3底面高度尺寸一致，将万向环1-3套入金属补偿器1并固定在万向环定位机构5上。然后根据图纸出口法兰1-1平面高度要求，调整工装两边的高度调整机构3，使高度调整机构3的上平面达到高度要求并锁紧。根据图纸出口法兰1-1与补偿器本体1-2轴线形成的角度α，调整角度调整机构4使之达到要求并锁紧。最后根据出口法兰孔中心距，选择与之相对应的出口法兰定位板7，将出口法兰1-1用螺栓固定在出口法兰定位板7上，然后将出口法兰定位板7固定在高度调整机构3的上平面并加以锁紧，经复核验证后就可以组焊斜体的金属补偿器了。

Claims (6)

1.一种金属补偿器通用组焊工艺装置，其特征是，它包括工装框架（2）、高度调整机构（3）、角度调整机构（4）、万向环定位机构（5）、进口法兰定位板（6）、出口法兰定位板（7）和工装底座（8），所述工装框架（2）为龙门框架结构，它固定在工装底座（8）上，所述高度调整机构左右对称布置，其上下两端分别与出口法兰定位板（7）及工装底座（8）固定装配，所述角度调整机构（4）左右对称布置，其上下两端分别与出口法兰定位板（7）及工装框架（2）铰接，所述进口法兰定位板（6）固定在工装底座（8）上。

2.根据权利要求1所述的一种金属补偿器通用组焊工艺装置，其特征是，所述高度调整机构（3）包括固定座（3-1）、套管轴承座（3-2）、调整螺母（3-3）、调整丝杠（3-4）、锁紧螺母（3-7）、压板（3-6）和出口法兰定位板座（3-5），所述固定座（3-1）固定在工装底座（8）上，所述套管轴承座（3-2）下端与固定座（3-1）套装，在其上端设置压力轴承（3-8），所述调整螺母（3-3）与调整丝杠（3-4）配装，在调整螺母（3-3）上端安装压板（3-6）和锁紧螺母（3-7），在调整丝杠（3-4）顶端安装出口法兰定位板座（3-5）。

3.根据权利要求2所述的一种金属补偿器通用组焊工艺装置，其特征是，所述角度调整机构（4）包括转动板（4-1）、正旋螺杆（4-3）、正旋螺母（4-4）、角度调整杆（4-5）、正反旋螺母（4-6）、反旋螺母（4-7）、反旋螺杆（4-8）和可移动支架（4-9），所述转动板（4-1）上设有转轴孔（4-2），转动板（4-1）与正旋螺杆（4-3）铰接，所述正旋螺杆（4-3）与正旋螺母（4-4）配装，所述正反旋螺母（4-6）与角度调整杆（4-5）配装，所述反旋螺母（4-7）和反旋螺杆（4-8）配装，所述反旋螺杆（4-8）与可移动支架（4-9）铰接，所述可移动支架（4-9）安装在工装框架（2）上。

4.根据权利要求3所述的一种金属补偿器通用组焊工艺装置，其特征是，所述万向环定位机构（5）包括一组万向环定位组件，所述万向环定位组件数量不少于三套，其中每一套均包括万向环径向支架（5-2）和万向环高度托板（5-1），所述万向环径向支架（5-2）固定在工装底座（8）上，所述万向环高度托板（5-1）固定在万向环径向支架（5-2）上。

5.根据权利要求4所述的一种金属补偿器通用组焊工艺装置，其特征是，所述进口法兰定位板（6）包括进口法兰定位板本体（6-1）和定位销（6-2），所述定位销（6-2）安装在进口法兰定位板本体（6-1）上，它与金属补偿器进口法兰上的定位孔匹配。

6.根据权利要求5所述的一种金属补偿器通用组焊工艺装置，其特征是，所述出口法兰定位板（7）包括出口法兰定位板本体（7-1）和转动轴（7-2），所述转动轴（7-2）固定在出口法兰定位板本体（7-1）两端，它与高度调整机构的固定座（3-1）配装。

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