CN106907380B - 承插定位法兰组合件及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种承插定位法兰组合件，包括法兰和内导轨，法兰包括上法兰和下法兰，上法兰和下法兰上对应设置螺栓孔，上法兰连接有上法兰定位钢环，上法兰定位钢环上设有定位口，下法兰连接有下法兰定位钢环，下法兰定位钢环上设有插接定位内导轨，插接定位内导轨插入定位口。本发明还公开了承插定位法兰组合件的加工方法。本发明的上下法兰快速定位，法兰上的螺栓孔可自动对齐；内导轨插入钢管件中，当钢管件与垂直方向的倾斜角小于11度时，可以保证钢管件在自身重力的作用下稳定不发生翻转；在钢管件插接过程中，无需边对齐法兰螺栓孔边插螺栓紧固，可在整个吊装过程完成后依次插入螺栓。

Description

承插定位法兰组合件及其加工方法

技术领域

本发明涉及送电线路钢管组合塔或钢管杆的连接装置，具体是一种承插定位法兰组合件及其加工方法。

背景技术

高压输电线路中常常会使用到钢管组合塔和钢管杆，其整体结构较大，需要使用大量的钢管件相互拼接组成，拼接处一般使用法兰。现有的法兰主要使用平口法兰，在进行拼接时，需要使用人工、吊车或直升机吊起钢管，采用法兰连接，两个钢管要完成拼接时，相接的法兰螺栓孔需要依次对齐，对齐后必须立刻进行螺栓锁定再进行另一端的拼接。然而法兰螺栓孔非常多，通过人工、吊车或直升机起吊对接时，往往不容易快速对齐，耗时费力，效率低。

中国专利CN201730378U中提到了一种电力钢管塔用法兰装置，包括圆环形的法兰盘，法兰盘上均匀布置相对应的内圈螺栓孔和外圈螺栓孔以及加筋板，内圈螺栓孔和外圈螺栓孔的数量相等，该法兰装置可适应不同内径的钢管的拼接，但需要一边对齐插入钢管一边焊接加筋板，整个拼接过程较慢，效率低下。

中国专利CN106015781A中提到了一种可定位法兰，包括左右设置的第一法兰盘和第二法兰盘，第一法兰盘的左端面和第二法兰盘的右端面分别与管道连接，第一法兰盘的右端面凸起设置有定位凸条，第二法兰盘的左端面下凹设置有定位凹槽，第一法兰盘的右端面和第二法兰盘的左端面密封连接，定位凸条卡在定位凹槽中，该法兰可通过凸条和凹槽的卡接直接定位，但若用在钢管塔或钢管杆的管件拼接中承重力差，易断裂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足，提供一种法兰螺栓孔可快速定位并对齐，加工方法简单的承插定位法兰组合件。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种承插定位法兰组合件，包括法兰和内导轨，所述法兰包括上法兰和下法兰，所述上法兰和所述下法兰上对应设置螺栓孔，其特征在于：所述上法兰连接有上法兰定位钢环，所述上法兰定位钢环上设有定位口，所述下法兰连接有下法兰定位钢环，所述下法兰定位钢环上设有插接定位内导轨，所述插接定位内导轨插入所述定位口。

本发明1)承接定位内导轨插入定位口，可使得上下法兰快速定位，法兰上的螺栓孔可自动对齐，省时省力，效率高。2)内导轨插入钢管件中，当钢管件与垂直方向的倾斜角小于11度时，可以保证钢管件在自身重力的作用下稳定不发生翻转。3)在钢管件吊装插接过程中，无需边对齐法兰螺栓孔边插螺栓紧固，可在整个吊装过程完成后依次插入螺栓，提高了整个吊装过程的速度，节省了人力。

进一步地，所述上法兰定位钢环和所述下法兰定位钢环上各设有一组或多组定位孔。定位钢环可以将内导轨和法兰之间定位，且可将两者焊接固定为一个整体，定位孔的设定方便在加工时采用定位板对定位钢环和法兰之间进行定位。

进一步地，所述定位口呈多边形，所述定位口连接承接定位内导轨，所述承接定位内导轨由多条钢板两两焊接组成。上法兰定位钢环外侧为圆形，方便嵌于上法兰中进行焊接，上法兰定位钢环中内侧的定位口为多边形，方便焊接承接定位内导轨，从而定位插接定位内导轨；两两相邻的钢板之间要焊接紧固成一个整体作为承接定位内导轨。

进一步地，所述钢板与上法兰定位钢环所在平面呈一定的翻折角度，所述钢板上设有卡条，所述卡条的翻折度大于所述钢板的翻折角度。有一定翻折角度的钢板可以与插接定位内导轨更加贴合；其中一片钢板或多片钢板上设有卡条，与插接定位法兰上的卡扣对应设置实现卡接定位；卡条向内翻折度更大，方便卡入卡扣中实现定位。

进一步地，所述插接定位内导轨由三角钢板一体焊接而成，所述三角钢板底边设有端部焊接板，所述三角钢板的底角与所述钢板的翻折角度一致。端部焊接板增强了下法兰定位钢环以及下法兰之间的焊接，增强承插法兰的下部结构稳定性；承接定位内导轨和插接定位内导轨的形状规格要相匹配设计。

进一步地，所述插接定位内导轨呈三角锥形，所述三角钢板上设有卡扣，所述卡扣可将所述卡条卡入。三角锥形的插接定位内导轨与底部为方形的承接定位内导轨形成呼应，插接定位内导轨的三角形钢板卡入方形的承接定位内导轨的对角线中，与此同时卡条卡入对应的卡扣中，可使得上法兰和下法兰的螺栓孔自对齐。

进一步地，所述插接定位内导轨上设有加强板。增加插接定位内导轨的强度和稳定性，提高钢管塔或钢管杆搭接后形成的成品的稳定性。

承插定位法兰组合件的加工方法，包括以下加工步骤：

1)定位板定位：加工时，所述上法兰与上法兰定位钢环焊接前，先通过定位板将上法兰与上法兰定位钢环进行定位；所述下法兰与下法兰定位钢环焊接前，先通过定位板将下法兰与下法兰定位钢环进行定位；

2)焊接：将定位后的上法兰与上法兰定位钢环和定位后的下法兰与下法兰定位钢环分别焊接；在下法兰定位钢环中焊接插接定位内导轨，插接定位内导轨上焊接卡扣，定位焊接后拆除定位板；

3)加固：在插接定位内导轨的相邻两边之间焊接加强板进行加固。

进一步地，步骤1)中定位板定位时，定位板上的螺栓孔分别与上法兰和下法兰上的螺栓孔对齐，定位板上的定位孔分别与上法兰定位钢环和下法兰定位钢环上的定位孔对齐。加工时可使用多个定位板对法兰和定位钢环进行定位，定位板上设置有相对位置固定的螺栓孔和定位孔，并与法兰上的螺栓孔和定位钢环上的定位孔相配合，大小相同，相对位置一致。

进一步地，步骤2)中焊接时，优选地，在上法兰定位钢环的定位口中焊接承接定位内导轨，承接定位内导轨上焊接与卡扣对应的卡条。承接定位内导轨的设计以及其上的卡条的设计均对插接定位内导轨的插入卡接增加了可靠性和稳定性，使整个承插定位法兰组合件实现快速卡接，以及螺栓孔的自动对齐。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为图1的定位钢环结构示意图。

图3为本发明的上部结构俯视图。

图4为本发明的下部结构俯视图。

图5为本发明上部结构加工定位时的结构俯视图。

图6为本发明下部结构加工定位时的结构俯视图。

图7为图1、图3或图5的承接定位内导轨结构示意图。

图8为图1、图4或图6的插接定位内导轨结构示意图。

图9为图5或图6中的定位板平面结构示意图。

图10为图1、图4、图6或图8中的加强板平面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，便于更清楚地了解本发明，但本发明不局限于下述具体实施方式。

如图1、图2、图3和图4所示，一种承插定位法兰组合件，包括法兰和内导轨，法兰包括上法兰1和下法兰2，上法兰1和下法兰2上对应设置螺栓孔9，上法兰1连接有上法兰定位钢环3-1，上法兰定位钢环3-1上设有定位口3-1-1，下法兰2连接有下法兰定位钢环3-2，下法兰定位钢环3-2上设有插接定位内导轨5，插接定位内导轨5插入定位口3-1-1。

如图2所示，定位钢环3包括上法兰定位钢环3-1和下法兰定位钢环3-2，上法兰定位钢环3-1和下法兰定位钢环3-2上各设有4组定位孔6。上法兰定位钢环3-1外部为圆形，内部为多边形，即定位口3-1-1为多边形，圆形和多边形的中心重合，上法兰定位钢环3-1中每组定位孔6对应于一条多边形的边，且每组定位孔6包含2个平行于多边形边的定位孔6组成，每组的2个定位孔距离相等；下法兰定位钢环3-2为圆环形，下法兰定位钢环3-2上设置与上法兰定位钢环3-1上位置和大小对应的4组定位孔6。

如图3和图7所示，上法兰1上均匀设置大小相同的一圈螺栓孔9；上法兰定位钢环3-1上的定位口3-1-1上焊接承接定位内导轨4，承接定位内导轨4由多条钢板4-1两两焊接组成，斜向上的四条钢板4-1组成，钢板4-1的底边焊接在上法兰定位钢环3-1的正方形各边上，且长度相等，其中一条钢板4-1上设有卡条4-2；所有的钢板4-1内翻且翻折角度8一致，与上法兰定位钢环3-1所在平面呈75度角，卡条4-2翻折度大于钢板4-1的翻折角度。此为本发明的上部结构。

如图4和图8所示，下法兰2上均匀设置大小相同的一圈螺栓孔9，下法兰2上的螺栓孔9与上法兰1上的螺栓孔9一一对应；下法兰定位钢环3-2内接插接定位内导轨5，插接定位内导轨5由四条直角三角钢板5-1一体焊接而成，焊接部分为四条长度相同的直角边，四条三角钢板5-1垂直下法兰定位钢环3-2所在平面，整个插接定位内导轨5呈三角锥形，三角钢板5-1底边设有端部焊接板5-3，其中的两条三角钢板5-1之间平行设有卡扣5-2。三角钢板5-1的底角7与钢板4-1与上法兰定位钢环3-1所成翻折角度8一致；插接定位内导轨5上设有加强板5-4，加强板5-4在三角钢板5-1上的高度稍高于卡扣5-2，如图10所示，加强板5-4为四个大小和形状相同的三角形焊接板组成。此为本发明的下部结构。

如图5、图6和图9所示，定位板10的顶部有一个螺栓孔9，定位板10的下部设有一组定位孔6，该组定位孔6的孔距与定位钢环3上每组定位孔6的孔距相等且形状大小一致，定位板10上的螺栓孔9与上法兰1或下法兰2上的螺栓孔9形状大小一致，定位板10在加工时可将上法兰1和上法兰定位钢环3-1进行定位，使其相对位置保持固定，便于精准焊接。

承插定位法兰组合件的加工方法，包括以下加工步骤：

1)定位板定位：加工时，上法兰1与上法兰定位钢环3-1焊接前，先通过定位板10将上法兰1与上法兰定位钢环3-1进行定位；所述下法兰2与下法兰定位钢环3-2焊接前，先通过定位板10将下法兰2与下法兰定位钢环3-2进行定位。

2)焊接：将定位后的上法兰1与上法兰定位钢环3-1和定位后的下法兰2与下法兰定位钢环3-2分别焊接；在下法兰定位钢环3-2中焊接插接定位内导轨5，插接定位内导轨5上焊接卡扣5-2，定位焊接后拆除定位板10。

3)加固：在插接定位内导轨5的相邻两边之间焊接加强板5-4进行加固。

其中，步骤1)中定位板10定位时，定位板10上的螺栓孔9分别与上法兰1和下法兰2上的螺栓孔9对齐，定位板10上的定位孔6分别与上法兰定位钢环3-1和下法兰定位钢环3-2上的定位孔6对齐。

步骤2)中焊接时，可在上法兰定位钢环3-1的定位口3-1-1中焊接承接定位内导轨4，承接定位内导轨4上焊接与卡扣5-2对应的卡条4-2。

本发明的具体工作方式如下：

上法兰1和下法兰2大小相等，螺栓孔9一一对应，且均为圆环形。上法兰定位钢环3-1外圆内方，外侧边与上法兰1的里边大小一致；下法兰定位钢环3-2为圆环形，外侧边与下法兰2的里边大小一致。

首先将上法兰定位钢环3-1放置于上法兰1中，使用4条定位板10分别呈90度布置，将每一个定位板10上的螺栓孔9与上法兰1上的螺栓孔9对齐，同时将每一个定位板10上的定位孔6与上法兰定位钢环3-1上的定位孔6对齐，对齐后将上法兰定位钢环3-1与上法兰1之间焊接起来；在上法兰定位钢环3-1的方形各边上分别焊接四条钢板4-1，并将相邻的两钢板4-1焊接起来，其中的一条钢板4-1上设有翻折度更大的卡条4-2，拆除定位板10，形成本发明的上部结构。

将下法兰定位钢环3-2放置于下法兰2中，使用4条定位板10依次布置于下法兰定位钢环3-2上，将每一个定位板10上的螺栓孔9与下法兰2上的螺栓孔9对齐，同时将每一个定位板10上的定位孔6与下法兰定位钢环3-2上的定位孔6对齐，对齐后将下法兰定位钢环3-2与下法兰2之间焊接起来形成整体；使用4条直角三角钢板5-1或者两条直角三角钢板5-1和一条大三角钢板5-1，分别将直角三角钢板5-1的长直角边两两成90度焊接在一起，同时将卡扣5-2焊接在其中两条相邻的三角钢板5-1之间，高度要刚好能满足承接定位内导轨4上的卡条4-2可卡入的位置，每条钢板5的底端有焊接板5-3，之后将焊接好的插接定位内导轨5放入下法兰定位钢环3-2中，三角钢板5-1分别沿下法兰定位钢环3-2的内部方形对角线布置，三角钢板5-1的各个焊接板5-3分别焊接在各角且将下法兰定位钢环3-2和下法兰2再次焊接在一起进行加固；最后将加强板5-4焊接在插接内导轨5的中上部，拆除定位板10，形成本发明的下部结构。

本承插定位法兰组合件与钢管组合塔或钢管杆一并由工厂按其组装形式的需要加工完成，可适用于单杆、双杆及四杆的组合钢管主材的连接组装。现场组装时，上段钢管件与下段钢管件对接，上法兰1和下法兰2的螺栓孔9自动对齐，钢管件与竖直方向的夹角小于等于11度时整个结构稳定，当拼接工作完成后，再将各个承插定位法兰组合件上的螺栓孔9加入螺栓紧固，使整个结构更加稳定不易倒塌或断裂。

本说明书中未详细说明的内容为本领域普通技术人员公知的现有技术。

以上所述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本发明中所用到的技术术语的限定性修饰词为方便本发明的描述，本领域的普通技术人员在本发明承插定位法兰组合件及其加工方法的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可衍生出很多形式，这些均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种承插定位法兰组合件，包括法兰和内导轨，所述法兰包括上法兰(1)和下法兰(2)，所述上法兰(1)和所述下法兰(2)上对应设置螺栓孔(9)，其特征在于：所述上法兰(1)连接有上法兰定位钢环(3-1)，所述上法兰定位钢环(3-1)上设有定位口(3-1-1)，所述下法兰(2)连接有下法兰定位钢环(3-2)，所述下法兰定位钢环(3-2)上设有插接定位内导轨(5)，所述插接定位内导轨(5)插入所述定位口(3-1-1)。

2.根据权利要求1所述的承插定位法兰组合件，其特征在于：所述上法兰定位钢环(3-1)和所述下法兰定位钢环(3-2)上各设有一组或多组定位孔(6)。

3.根据权利要求1所述的承插定位法兰组合件，其特征在于：所述定位口(3-1-1)呈多边形，所述定位口(3-1-1)连接承接定位内导轨(4)，所述承接定位内导轨(4)由多条钢板(4-1)两两焊接组成。

4.根据权利要求3所述的承插定位法兰组合件，其特征在于：所述钢板(4-1)与上法兰定位钢环(3-1)所在平面呈一定的翻折角度(8)，所述钢板(4-1)上设有卡条(4-2)，所述卡条(4-2)的翻折度大于所述钢板(4-1)的翻折角度(8)。

5.根据权利要求4所述的承插定位法兰组合件，其特征在于：所述插接定位内导轨(5)由三角钢板(5-1)一体焊接而成，所述三角钢板(5-1)底边设有端部焊接板(5-3)，所述三角钢板(5-1)的底角(7)与所述钢板(4-1)的翻折角度(8)一致。

6.根据权利要求5所述的承插定位法兰组合件，其特征在于：所述插接定位内导轨(5)呈三角锥形，所述三角钢板(5-1)上设有卡扣(5-2)，所述卡扣(5-2)可将所述卡条(4-2)卡入。

7.根据权利要求6所述的承插定位法兰组合件，其特征在于：所述插接定位内导轨(5)上设有加强板(5-4)。

8.一种如权利要求1所述的承插定位法兰组合件的加工方法，其特征在于：包括以下加工步骤：

1)定位板定位：加工时，所述上法兰(1)与上法兰定位钢环(3-1)焊接前，先通过定位板(10)将上法兰(1)与上法兰定位钢环(3-1)进行定位；所述下法兰(2)与下法兰定位钢环(3-2)焊接前，先通过定位板(10)将下法兰(2)与下法兰定位钢环(3-2)进行定位；

2)焊接：将定位后的上法兰(1)与上法兰定位钢环(3-1)和定位后的下法兰(2)与下法兰定位钢环(3-2)分别焊接；在下法兰定位钢环(3-2)中焊接插接定位内导轨(5)，插接定位内导轨(5)上焊接卡扣(5-2)，定位焊接后拆除定位板(10)；

3)加固：在插接定位内导轨(5)的相邻两边之间焊接加强板(5-4)进行加固。

9.根据权利要求8所述的承插定位法兰组合件的加工方法，其特征在于：所述步骤1)中定位板(10)定位时，定位板(10)上的螺栓孔(9)分别与上法兰(1)和下法兰(2)上的螺栓孔(9)对齐，定位板(10)上的定位孔(6)分别与上法兰定位钢环(3-1)和下法兰定位钢环(3-2)上的定位孔(6)对齐。

10.根据权利要求8所述的承插定位法兰组合件的加工方法，其特征在于：所述步骤2)中焊接时，在上法兰定位钢环(3-1)的定位口(3-1-1)中焊接承接定位内导轨(4)，承接定位内导轨(4)上焊接与卡扣(5-2)对应的卡条(4-2)。