CN104353963B - 压力容器筒体组对机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了压力容器筒体组对机及其使用方法，包括组对机框架,组对机框架左右两侧均设置有工字钢，组对机框架上设置有数个对称设置的筒体组对装置，每个筒体组对装置均包括有油缸、耳座以及压板，油缸通过耳座与压板铰接，且油缸的活塞杆能将压板推向组对机框架的中心，压板为中部内凹的V形板，且V形面面对对机框架的中心，组对机框架还配合有升降装置，升降装置包括有电机、升降机、丝杆以及固定设置的框架导柱，电机与升降机连接，丝杆一端与升降机连接，一端与组对机框架顶接，升降机能在电机带动下控制丝杆竖向位移，组对机框架可竖向滑动地设置在限位杆上。本发明具有组对方便、效率高、作业难度小、能保证组对装配精度的优点。

Description

压力容器筒体组对机及其使用方法

技术领域

本发明涉及筒体组对焊接的技术领域，尤其涉及压力容器筒体组对机及其使用方法。

背景技术

金属压力容器广泛应用于化工、石油、机械、冶金、核能、航空航天等部门，是生产过程中必不可少的设备。目前，公知的压力容器筒体组对方式是利用楔子、千斤顶等对筒体采用逐点机械式对接焊接。此方法存在众多缺点。例如，主要靠人工在筒体组对口焊接组对工装（楔子）进行组对焊接，作业难度大、效率低、成本高、安全性差。

上述方法的另一缺点是筒体组对完成后需磨平焊接组对工装的工艺焊点，严重影响压力容器的焊接外观质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种组对方便、效率高、作业难度小、能保证组对装配精度的压力容器筒体组对机及其使用方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

压力容器筒体组对机，包括组对机框架,组对机框架左右两侧均设置有工字钢，需要对接的两个压力容器筒体分别放置在两侧的工字钢上，对接接口位于组对机框架内，其中：组对机框架上设置有数个对称设置的筒体组对装置，每个筒体组对装置均包括有油缸、耳座以及压板，油缸通过耳座与压板铰接，且油缸的活塞杆能将压板推向组对机框架的中心，压板为中部内凹的V形板，且V形面面对对机框架的中心，组对机框架还配合有升降装置，升降装置包括有电机、升降机、丝杆以及固定设置的框架导柱，电机与升降机连接，丝杆一端与升降机连接，一端与组对机框架顶接，升降机能在电机带动下控制丝杆竖向位移，组对机框架可竖向滑动地设置在限位杆上，且组对机框架在水平方向上与限位杆固定配合。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的工字钢的上部设置有数个前后设置的滚轮托架，每个滚轮托架包括有一左一右两个万向球，压力容器筒体放置在万向球上并由左右两个万向球组合提供支持力。

上述的组对机框架为正八边形框架，筒体组对装置数量为四个，分别设置在正八边形框架的四个斜边框架上。

上述的每个筒体组对装置还包括有油缸导柱，油缸导柱数量为两根，分别设置在油缸的两侧，油缸导柱穿过组对机框架与压板铰接。

上述的耳座一端与油缸的活塞杆固定连接，另一端通过连接销与压板铰接。

上述的工字钢放置在平地上，组对机框架置于一低于平地的坑体上，电机与升降机均设置在该坑体中，框架导柱的底部也固定于该坑体中。

上述的坑体设置有预埋套筒，预埋套筒置于丝杆的正下方，为丝杆预留行程空间。

一种压力容器筒体组对机的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、将第一压力容器筒体与第二压力容器筒体分别用行车运输到组对机框架前后两侧的工字钢上，第一压力容器筒体和第二压力容器筒体均只与滚轮托架上的万向球接触；

步骤二、推动第一压力容器筒体与第二压力容器筒体向组对机框架使两节筒体对口位于组对机框架的内环中；

步骤三、通过电机带动升降机，控制丝杆竖向运动，使组对机框架上下移动，使两节筒体对口位于组对机框架的内环的正中部，即组对机框架与两节筒体同心；

步骤四、数个筒体组对装置的油缸的活塞杆同步推动各自的压板向组对机框架中心移动压住第一压力容器筒体和第二压力容器筒体的接口，使第一压力容器筒体和第二压力容器筒体接口对齐，当接口的间隙，错变量、平整度等调整到符合要求时进行接口的定位焊，之后完成接口的封底焊。

步骤四中压板的V形面两端与第一压力容器筒体和第二压力容器筒体接触。

与现有技术相比，本发明的压力容器筒体组对机，采用自动化操作，解决了人工组对时的不安全性以及组对质量上的不确定性。组对机框架是上下左右对称，两两边成135°八边形结构。该结构在操作定位比较方便，可简化操作，使定位更精确。4个油缸是上下左右对称布置的。且绕组对机框架周边呈均匀分布。该结构可更加精确的调整筒体位置。4个油缸垂直安装在组对机框架的个斜边中心位置。该结构使油缸活塞杆朝向框架的中心。压板的承压面成V字形。该结构增加了筒体组对的规格。压板与油缸活塞杆通过耳座及销连接。该结构可是压板摆动一定的角度，以适应不同大小的筒体的组对。组对机框架可整体上下移动。该结构可控制组对机框架中心与各种规格的筒体中心同心，增加了组对筒体范围和更加精确的调整筒体位置。滚轮托架包括万向球。该结构不仅可使筒体转动，也可使筒体前后移动，可很好的控制筒体组对焊接坡口尺寸，同时防止筒体与工字钢摩擦产生划痕。筒体组对装置是4缸同步，也可两两同步及单独控制。该系统可更加精确的控制筒体的位置。由于组对时需要将筒体放置在工字钢的滚轮托架上，为了方便施工，工字钢的位置尽量与地面持平，因此，设计一个坑体，组对机框架置于一低于平地的坑体上，电机与升降机均设置在该坑体中，框架导柱的底部也固定于该坑体中。这种设计有效降低筒体抬起高度，减少组对时的能源消耗。

本发明具有组对方便、效率高、作业难度小、能保证组对装配精度的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A部结构放大图；

图3是图1的侧视结构示意图；

图4是图1的俯视图；

图5是本发明筒体组对装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图5所示为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：组对机框架1、油缸2、油缸导柱2a、耳座3、连接销3a、压板4、框架导柱5、限位杆5a、滚轮托架6、电机7、升降机8、丝杆9、预埋套筒9a、工字钢10。

如图1至图5所示，本发明的压力容器筒体组对机，包括组对机框架1,组对机框架1左右两侧均设置有工字钢10，需要对接的两个压力容器筒体分别放置在两侧的工字钢10上，对接接口位于组对机框架1内，其特征是：组对机框架1上设置有数个对称设置的筒体组对装置，每个筒体组对装置均包括有油缸2、耳座3以及压板4，油缸2通过耳座3与压板4铰接，且油缸2的活塞杆能将压板4推向组对机框架1的中心，压板4为中部内凹的V形板，且V形面面对对机框架1的中心，组对机框架1还配合有升降装置，升降装置包括有电机7、升降机8、丝杆9以及固定设置的框架导柱5，电机7与升降机8连接，丝杆9一端与升降机8连接，一端与组对机框架1顶接，升降机8能在电机带动下控制丝杆9竖向位移，组对机框架1可竖向滑动地设置在限位杆5a上，且组对机框架1在水平方向上与限位杆5a固定配合。

实施例中，工字钢10的上部设置有数个前后设置的滚轮托架6，每个滚轮托架6包括有一左一右两个万向球，压力容器筒体放置在万向球上并由左右两个万向球组合提供支持力。

实施例中，组对机框架1为正八边形框架，筒体组对装置数量为四个，分别设置在正八边形框架的四个斜边框架上。

实施例中，每个筒体组对装置还包括有油缸导柱2a，油缸导柱2a数量为两根，分别设置在油缸2的两侧，油缸导柱2a穿过组对机框架1与压板4铰接。

实施例中，耳座3一端与油缸2的活塞杆固定连接，另一端通过连接销3a与压板4铰接。

实施例中，工字钢10放置在平地上，组对机框架1置于一低于平地的坑体上，电机7与升降机8均设置在该坑体中，框架导柱5的底部也固定于该坑体中。

实施例中，坑体设置有预埋套筒9a，预埋套筒9a置于丝杆9的正下方，为丝杆9预留行程空间。

一种压力容器筒体组对机的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、将第一压力容器筒体与第二压力容器筒体分别用行车运输到组对机框架1前后两侧的工字钢10上，第一压力容器筒体和第二压力容器筒体均只与滚轮托架6上的万向球接触；

步骤二、推动第一压力容器筒体与第二压力容器筒体向组对机框架1使两节筒体对口位于组对机框架1的内环中；

步骤三、通过电机7带动升降机8，控制丝杆9竖向运动，使组对机框架1上下移动，使两节筒体对口位于组对机框架1的内环的正中部，即组对机框架1与两节筒体同心；

步骤四、数个筒体组对装置的油缸2的活塞杆同步推动各自的压板4向组对机框架1中心移动压住第一压力容器筒体和第二压力容器筒体的接口，使第一压力容器筒体和第二压力容器筒体接口对齐，当接口的间隙，错变量、平整度等调整到符合要求时进行接口的定位焊，之后完成接口的封底焊。

步骤四中压板4的V形面两端与第一压力容器筒体和第二压力容器筒体接触。

本实施例中，组对机框架1是两两边成135°的八边形；组对机框架1四个斜梁中间固定连接4个油缸2，油缸2活塞杆朝向组对机框架1中心；油缸2活塞杆通过耳座3及销连接有压板4，压板4呈V字形；油缸2围绕组对机框架1的外周呈均匀对称布置；所述的组对机框架1下横梁固定连接丝杆9。丝杆9与升降机8涡轮丝母配合连接；升降机8与电机7通过联轴器连接；组对机框架1前后两侧设置有滚轮托架6；滚轮托架6是利用万向球制作完成，可使筒体前后移动，也可转动。

本发明使用的电机7转速为960r/min，功率3KW，升降机8传动比1：32，最大提升力350KN，最大提升高度1240mm，电机输入每转行程0.625mm。坑深2600mm。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.压力容器筒体组对机，包括组对机框架(1),所述的组对机框架(1)左右两侧均设置有工字钢(10)，需要对接的两个压力容器筒体分别放置在两侧的工字钢(10)上，对接接口位于组对机框架(1)内，其特征是：所述的组对机框架(1)上设置有数个对称设置的筒体组对装置，每个所述的筒体组对装置均包括有油缸(2)、耳座(3)以及压板(4)，所述的油缸(2)通过耳座(3)与压板(4)铰接，且所述的油缸(2)的活塞杆能将压板(4)推向组对机框架(1)的中心，所述的压板(4)为中部内凹的V形板，且V形面面对对机框架(1)的中心，所述的组对机框架(1)还配合有升降装置，所述的升降装置包括有电机(7)、升降机(8)、丝杆(9)以及固定设置的框架导柱(5)，所述的电机(7)与升降机(8)连接，所述的丝杆(9)一端与升降机(8)连接，一端与组对机框架(1)顶接，所述的升降机(8)能在电机带动下控制丝杆(9)竖向位移，所述的组对机框架(1)可竖向滑动地设置在限位杆(5a)上，且组对机框架(1)在水平方向上与限位杆(5a)固定配合；每个所述的筒体组对装置还包括有油缸导柱(2a)，所述的油缸导柱(2a)数量为两根，分别设置在油缸(2)的两侧，所述的油缸导柱(2a)穿过组对机框架(1)与压板(4)铰接。

2.根据权利要求1所述的压力容器筒体组对机，其特征是：所述的工字钢(10)的上部设置有数个前后设置的滚轮托架(6)，每个所述的滚轮托架(6)包括有一左一右两个万向球，所述的压力容器筒体放置在万向球上并由左右两个万向球组合提供支持力。

3.根据权利要求2所述的压力容器筒体组对机，其特征是：所述的组对机框架(1)为正八边形框架，所述的筒体组对装置数量为四个，分别设置在正八边形框架的四个斜边框架上。

4.根据权利要求3所述的压力容器筒体组对机，其特征是：所述的耳座(3)一端与油缸(2)的活塞杆固定连接，另一端通过连接销(3a)与压板(4)铰接。

5.根据权利要求4所述的压力容器筒体组对机，其特征是：所述的工字钢(10)放置在平地上，所述的组对机框架(1)置于一低于平地的坑体上，所述的电机(7)与升降机(8)均设置在该坑体中，所述的框架导柱(5)的底部也固定于该坑体中。

6.根据权利要求5所述的压力容器筒体组对机，其特征是：所述的坑体设置有预埋套筒(9a)，所述的预埋套筒(9a)置于丝杆(9)的正下方，为丝杆(9)预留行程空间。

7.一种如权利要求2所述的压力容器筒体组对机的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤一、将第一压力容器筒体与第二压力容器筒体分别用行车运输到组对机框架(1)前后两侧的工字钢(10)上，第一压力容器筒体和第二压力容器筒体均只与滚轮托架(6)上的万向球接触；

步骤二、推动第一压力容器筒体与第二压力容器筒体向组对机框架(1)使两节筒体对口位于组对机框架(1)的内环中；

步骤三、通过电机(7)带动升降机(8)，控制丝杆(9)竖向运动，使组对机框架(1)上下移动，使两节筒体对口位于组对机框架(1)的内环的正中部，即组对机框架(1)与两节筒体同心；

步骤四、数个筒体组对装置的油缸(2)的活塞杆同步推动各自的压板(4)向组对机框架(1)中心移动压住第一压力容器筒体和第二压力容器筒体的接口，使第一压力容器筒体和第二压力容器筒体接口对齐，当接口的间隙，错变量、平整度调整到符合要求时进行接口的定位焊，之后完成接口的封底焊。

8.根据权利要求7所述的压力容器筒体组对机的使用方法，其特征是：步骤四中压板(4)的V形面两端与第一压力容器筒体和第二压力容器筒体接触。