CN103586621B - 管件法兰焊接定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种管件法兰焊接定位装置，其包括固定座、安装在固定座上的第一定位机构、安装在固定座上并与第一定位机构相抵持的推拉块以及与推拉块相配合的推拉驱动机构。所述固定座设有基座及自基座沿管件轴向延伸的中心轴，所述第一定位机构套在所述中心轴上。所述第一定位机构包括若干设置在基座和推拉块之间的第一浮动楔块、以及沿中心轴圆周方向套在若干所述第一浮动楔块上的第一弹性元件。所述第一浮动楔块和推拉块之间设有相互配合的斜面。所述第一定位机构被如此设置：在推拉驱动机构沿轴向推拉所述推拉块时，所述第一浮动楔块在推拉块和第一弹性元件的作用下沿中心轴径向向内或向外移动。

Description

管件法兰焊接定位装置
技术领域
本发明涉及一种管件焊接技术领域，尤其涉及一种管件法兰焊接定位装置。
背景技术
在常规管道焊接中，管件与法兰的对接时，需要将管件两端的法兰先和管件进行点焊，然后再将其装至夹紧旋转装置上以进行环缝焊接。在点焊时，通常是通过人工将锥管与法兰对接好然后进行点焊，但是人工对接很难保证两端法兰与锥管的同轴度，导致焊接质量差且焊接效率较低。
因此，有必要提供一种管件法兰焊接定位装置以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效提高管件和法兰的焊接效果的管件法兰焊接定位装置。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种管件法兰焊接定位装置，其包括固定座、安装在固定座上的第一定位机构、安装在固定座上并与第一定位机构相抵持的推拉块以及与推拉块相配合的推拉驱动机构；所述固定座设有基座及自基座沿管件轴向延伸的中心轴，所述第一定位机构套在所述中心轴上；所述第一定位机构包括若干设置在基座和推拉块之间的第一浮动楔块、以及沿中心轴圆周方向套在若干所述第一浮动楔块上的第一弹性元件；所述第一浮动楔块和推拉块之间设有相互配合的斜面，所述第一定位机构被如此设置：在推拉驱动机构沿轴向推拉所述推拉块时，所述第一浮动楔块在推拉块和第一弹性元件的作用下沿中心轴径向向内或向外移动；所述定位装置还包括有套在所述中心轴上、并位于基座和第一定位机构之间的第二定位机构和移动座；所述移动座夹持设置在第一定位机构和第二定位机构之间；所述第一浮动楔块夹持设置在移动座和推拉块之间；所述第二定位机构包括若干夹持在基座和移动座之间的第二浮动楔块和沿中心轴圆周方向套在若干所述第二浮动楔块上第二弹性元件；所述移动座设有与第一浮动楔块抵持配合的第一斜面和与第二浮动楔块抵持配合的第二斜面；所述第二定位机构被如此设置：在推拉驱动机构沿轴向推拉所述推拉块时，所述第二浮动楔块在推拉块、第一定位机构、移动座和第二弹性元件的作用下沿中心轴径向向内或向外移动。
作为本发明的进一步改进，所述第一浮动楔块沿中心轴圆周方向均匀分布。
作为本发明的进一步改进，所述第一定位机构还包括套在所述中心轴上的第一定位环，所述第一定位环上设有若干用以收容所述第一浮动楔块的第一收容槽、形成在第一收容槽之间的第一定位块、以及自第一定位块外表面凹陷以收容所述第一弹性元件的第一凹槽。
作为本发明的进一步改进，所述第一定位块也设置有与所述推拉块相配合并与第一浮动楔块的斜面相平行的配合斜面。
作为本发明的进一步改进，所述第二定位机构还包括套在所述中心轴上的第二定位环，所述第二定位环上设有若干用以收容所述第二浮动楔块的第二收容槽、形成在第二收容槽之间的第二定位块、以及自第二定位块外表面凹陷以收容所述第二弹性元件的第二凹槽。
作为本发明的进一步改进，所述第二浮动楔块两侧与基座和移动座之间分别采用斜面相抵持配合。
作为本发明的进一步改进，所述固定座设有一沿轴向贯穿其轴心的中心孔，所述推拉驱动机构为气缸，所述气缸穿过所述中心孔与所述推拉块相固定。
作为本发明的进一步改进，所述定位装置还包括用以支撑所述固定座的支撑座、以及与支撑座间隔设置以支撑管件或法兰的支架。
作为本发明的进一步改进，所述定位装置成对相对设置。
本发明的有益效果是：本发明通过推拉驱动机构带动推拉块沿管件轴向移动，进而带动第一定位机构中的第一浮动楔块沿管件径向移动，使得法兰、管件的轴线与固定座的中心轴轴线位于同一直线上，即使得法兰和管件的同轴度较高，并且使得与法兰配合的管件被第一浮动楔块涨紧而不能移动，由此使得通过本发明定位装置定位后的法兰和管件的焊接效果较好。
附图说明
图1是本发明管件法兰焊接定位装置一较佳实施方式的部分立体图；
图2是图1中管件法兰焊接定位装置的部分结构侧视图；
图3是图2中管件法兰焊接定位装置的分解图；
图4是本发明管件法兰焊接定位装置对管件和法兰进行定位时的部分结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
请参照图1至图4所示为本发明管件法兰焊接定位装置100的一较佳实施方式。本实施方式中所述管件法兰焊接定位装置100成对相对设置，以分别在一管件800的两端同时进行法兰900的焊接定位操作。每一管件法兰焊接定位装置100包括一支撑座1、与支撑座1间隔设置以支撑管件800或法兰900的支架10、固定在支撑座1上的固定座2、安装在固定座2上的第一定位机构3、安装在固定座2上并与第一定位机构3相抵持的推拉块4以及与推拉块4相配合的推拉驱动机构（未图示）。
参照图1至图4所示，其中，所述固定座2设有基座21、自基座21沿管件800轴向延伸的中心轴22、以及沿轴向贯穿固定座2轴心的中心孔23。所述推拉块4位于所述中心轴22的末端。所述推拉驱动机构为气缸，所述气缸穿过所述中心孔23而与所述推拉块4相固定。
所述第一定位机构3套在所述中心轴22上，并包括套在所述中心轴22上的第一定位环31、若干设置在第一定位环31上并位于基座21和推拉块4之间的第一浮动楔块32、以及沿中心轴22圆周方向套在若干所述第一浮动楔块32上的第一弹性元件33。所述第一浮动楔块32和推拉块4之间设有相互配合的斜面。所述第一定位机构3被如此设置：在推拉驱动机构沿轴向推拉所述推拉块4时，所述第一浮动楔块32在推拉块4和第一弹性元件33的作用下沿中心轴22径向向内或向外移动。其中，当推拉块4被推拉驱动机构沿中心轴22轴向向内拉动时，推拉块4沿中心轴22轴向推动第一浮动楔块32，使得第一浮动楔块32沿两者相互配合的斜面在中心轴22径向方向上向外移动，此时第一弹性元件33处于被第一浮动楔块32推动而向外拉伸。当推拉块4被推拉驱动机构沿中心轴22轴向向外推动时，第一浮动楔块32在第一弹性元件33的回复力作用下沿斜面在中心轴22径向方向上向内缩回。
当本发明定位装置100仅设置有上述第一定位机构3时，在使用时，首先通过推拉驱动机构推动推拉块4沿中心轴22轴向向外移动，使得第一弹性元件33将推拉块4沿中心轴22径向向内缩进；其次将法兰900先安装至基座21上，再将管件800套至中心轴22周围并部分伸入法兰900内侧；然后通过推拉驱动机构拉动推拉块4沿中心轴22轴向朝法兰900方向移动，使得推拉块4推动第一浮动楔块32沿中心轴22径向向外移动，进而向外抵持管件800内壁，最终使得管件800轴线、法兰900轴线及中心轴22轴线位于同一直线上，同时管件800被第一浮动楔块32向外抵持而处于涨紧状态，从而不能窜动，进而提高焊接效果。
所述第一浮动楔块32沿中心轴圆周方向分布，在本实施方式中为均匀分布，以使得管件800受力均匀。另外，为方便对第一浮动楔块32进行进一步限位导引，所述第一定位环31上设有若干用以收容所述第一浮动楔块32的第一收容槽311、形成在第一收容槽311之间的第一定位块312、以及自第一定位块312外表面凹陷以收容所述第一弹性元件33的第一凹槽313。所述第一浮动楔块32外表面凹设有与所述第一凹槽313相对应的第三凹槽321。所述第一收容槽311沿中心轴22轴向贯穿第一定位环31，并沿径向向外开放设置。所述第一定位块312也设置有与所述推拉块4相配合并与第一浮动楔块32的斜面相平行的配合斜面3121，从而使得推拉块4可沿配合斜面3121移动。
以上本发明定位装置100仅设置有用以对管件800进行涨紧的第一定位机构3时，第一定位环31可与中心轴22为一体设置。
结合图1至图4所示，为了进一步使得管件800和法兰900定位稳固，本发明定位装置100还进一步包括有套在所述中心轴22上、并位于基座21和第一定位机构3之间的第二定位机构6和移动座7。其中，所述移动座7夹持设置在第一定位机构3和第二定位机构6之间；所述第一定位机构3中的第一浮动楔块32夹持设置在移动座7和推拉块4之间。所述第二定位机构6主要用于对法兰900进行涨紧定位。所述移动座7用以向第二移动机构6传递动力。
所述第二定位机构6与第一定位机构3结构基本相同，其也包括若干夹持在基座21和移动座7之间的第二浮动楔块62，和沿中心轴圆周方向套在若干所述第二浮动楔块62上第二弹性元件63。所述第二浮动楔块62也沿中心轴圆周方向均匀分布。另外，为方便对第二浮动楔块62进行进一步限位导引，所述第二定位机构6还包括套在所述中心轴22上的第二定位环61，所述第二定位环61上设有若干用以收容所述第二浮动楔块62的第二收容槽611、形成在第二收容槽611之间的第二定位块612、以及自第二定位块612外表面凹陷以收容所述第二弹性元件63的第二凹槽613。所述第二浮动楔块62外表面凹设有与所述第二凹槽613相对应的第四三凹槽621。所述第二浮动楔块62两侧与基座21和移动座7之间分别采用斜面相抵持配合。
因法兰900的内径大于管件800的内径，故所述第二定位机构6的外径大于第一定位机构3的外径，具体为第二定位环61和第二浮动楔块62的外径对应大于第一定位环31和第一浮动楔块32的外径。所述移动座7设有与第一定位机构3相抵持的第一侧和与第二定位机构6相抵持配合的第二侧，所述第二侧的外径大于第一侧的外径，其中，第一侧设有与第一浮动楔块32抵持配合的第一斜面71，第二侧设有与第二浮动楔块62抵持配合的第二斜面72。
所述第二定位机构6被如此设置，在推拉驱动机构沿轴向推拉所述推拉块4时，所述第二浮动楔块62在推拉块4、第一定位机构3、移动座7和第二弹性元件63的作用下沿中心轴22径向向内或向外移动。具体为：使用时，首先通过推拉驱动机构推动推拉块4沿中心轴22轴向向外移动，使得第一弹性元件33将第一浮动楔块32沿中心轴22径向向内缩进，第二弹性元件63将第二浮动楔块62沿中心轴22径向向内缩进；其次将法兰900先安装至第二定位机构6的第二浮动楔块62周围，再将管件800套至中心轴22上第一定位机构3周围并部分伸入法兰900内侧；然后通过推拉驱动机构拉动推拉块4沿中心轴22轴向朝法兰900方向移动，使得推拉块4推动第一浮动楔块32沿中心轴22径向向外移动，进而向外抵持管件800内壁，同时第一浮动楔块32沿中心轴22轴向向内抵持移动座7，移动座7抵持第二浮动楔块62，使得第二浮动楔块62沿中心轴径向向外抵持法兰900内壁，最终使得管件800轴线、法兰900轴线及中心轴22轴线位于同一直线上，同时法兰900被第二浮动楔块62向外抵持而处于涨紧状态，管件800被第一浮动楔块32向外抵持而处于涨紧状态，从而法兰900和管件800的整体套件不能窜动，进一步提高焊接效果。
此外，在本实施方式中，所述第一弹性元件33和第二弹性元件63均为弹簧，当然，第一弹性元件33和第二弹性元件63也可为具有弹性的其他弹性带。
综上所述，本发明通过推拉驱动机构带动推拉块4沿管件800轴向移动，进而带动第一定位机构3中的第一浮动楔块32沿管件800径向移动，使得与法兰900配合的管件800被第一浮动楔块32涨紧而不能移动，同时法兰900、管件800的轴线与固定座2的中心轴22轴线位于同一直线上，即使得法兰900和管件800的同轴度较高，由此使得通过本发明定位装置100定位后的法兰900和管件800的焊接效果较好。进一步的，本发明还可通过第二定位机构6对法兰900同时进行涨紧定位，使得同轴度和焊接效果得到进一步提升。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述定位装置包括固定座、安装在固定座上的第一定位机构、安装在固定座上并与第一定位机构相抵持的推拉块以及与推拉块相配合的推拉驱动机构；所述固定座设有基座及自基座沿管件轴向延伸的中心轴，所述第一定位机构套在所述中心轴上；所述第一定位机构包括若干设置在基座和推拉块之间的第一浮动楔块、以及沿中心轴圆周方向套在若干所述第一浮动楔块上的第一弹性元件；所述第一浮动楔块和推拉块之间设有相互配合的斜面，所述第一定位机构被如此设置：在推拉驱动机构沿轴向推拉所述推拉块时，所述第一浮动楔块在推拉块和第一弹性元件的作用下沿中心轴径向向内或向外移动；所述定位装置还包括有套在所述中心轴上、并位于基座和第一定位机构之间的第二定位机构和移动座；所述移动座夹持设置在第一定位机构和第二定位机构之间；所述第一浮动楔块夹持设置在移动座和推拉块之间；所述第二定位机构包括若干夹持在基座和移动座之间的第二浮动楔块和沿中心轴圆周方向套在若干所述第二浮动楔块上第二弹性元件；所述移动座设有与第一浮动楔块抵持配合的第一斜面和与第二浮动楔块抵持配合的第二斜面；所述第二定位机构被如此设置：在推拉驱动机构沿轴向推拉所述推拉块时，所述第二浮动楔块在推拉块、第一定位机构、移动座和第二弹性元件的作用下沿中心轴径向向内或向外移动。
2.根据权利要求1所述的管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述第一浮动楔块沿中心轴圆周方向均匀分布。
3.根据权利要求2所述的管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述第一定位机构还包括套在所述中心轴上的第一定位环，所述第一定位环上设有若干用以收容所述第一浮动楔块的第一收容槽、形成在第一收容槽之间的第一定位块、以及自第一定位块外表面凹陷以收容所述第一弹性元件的第一凹槽。
4.根据权利要求3所述的管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述第一定位块也设置有与所述推拉块相配合并与第一浮动楔块的斜面相平行的配合斜面。
5.根据权利要求1所述的管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述第二定位机构还包括套在所述中心轴上的第二定位环，所述第二定位环上设有若干用以收容所述第二浮动楔块的第二收容槽、形成在第二收容槽之间的第二定位块、以及自第二定位块外表面凹陷以收容所述第二弹性元件的第二凹槽。
6.根据权利要求5所述的管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述第二浮动楔块两侧与基座和移动座之间分别采用斜面相抵持配合。
7.根据权利要求1所述的管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述固定座设有一沿轴向贯穿其轴心的中心孔，所述推拉驱动机构为气缸，所述气缸穿过所述中心孔与所述推拉块相固定。
8.根据权利要求1所述的管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述定位装置还包括用以支撑所述固定座的支撑座、以及与支撑座间隔设置以支撑管件或法兰的支架。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的管件法兰焊接定位装置，其特征在于：所述定位装置成对相对设置。
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