CN106925628B - 一种容器筒体错边误差强制校正装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容器筒体错边误差强制校正装置，包括机架；还包括：锥轴，所述锥轴可相对于机架往复移动；数控承载转盘，所述数控承载转盘与所述锥轴同轴设置且与所述锥轴相对固定；顶柱组件，包括所述顶柱的第一端设有的第一滑轮，所述顶柱的第二端设有的顶块；所述机架上设有用于导向所述顶柱的第一导向孔；所述顶柱滑动设于第一导向孔，所述第一滑轮与所述锥轴的锥头接触。通过上述结构，本发明对筒体的环缝错边误差进行多弧段、多位置、等圆内涨校正，可完成组对筒体环缝错边误差快速、无损、360°方位、高精度校正作业，达到筒体环缝高质量焊接的要求。

Description

一种容器筒体错边误差强制校正装置

技术领域

本发明涉及一种校正装置，特别涉及一种容器筒体错边误差强制校正装置。

背景技术

油气田开发中大量使用到多种形式规格的压力容器、桩腿、压力输送管道等装置，在这些装置制造过程中需要对单段筒体进行组对，由于单节筒体在制造过程中不可避免的误差以及其自重原因会造成两个组对筒体进行环缝焊接时，往往会出现组对筒体环缝的错边量超差 (大于5mm)，不能满足环缝焊接的技术要求，必须将环缝错边量误差减少到允许范围内，才能进行环缝焊接作业。通常，用强制校正的方法使组对筒体环缝处产生弹性或塑性变形，来减少其错边量出差，使其达到环缝焊接的要求。传统工艺的工序麻烦且误差比较大，压力容器筒体自动组对效率低。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的问题，提供一种容器筒体错边误差强制校正装置，其能对筒体进行校正。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种容器筒体错边误差强制校正装置，包括机架；还包括：

锥轴，所述锥轴可相对于机架往复移动；

数控承载转盘，所述数控承载转盘与所述锥轴同轴设置且与所述锥轴相对固定；

顶柱组件，包括所述顶柱及顶柱的第一端设有的第一滑轮、所述顶柱的第二端设有的顶块；所述机架上设有用于导向所述顶柱的第一导向孔；所述顶柱滑动设于第一导向孔，所述第一滑轮与所述锥轴的锥头接触。

作为优选，还包括：

凸轮，所述凸轮与所述锥轴同轴设置且与所述锥轴同步运动；

支撑组件，所述支撑组件包括支撑块及支撑柱，所述支撑块设于所述支撑柱的第一端，所述支撑柱的第二端设有第二滑轮；对应所述支撑柱机架上设有第二导向孔，所述支撑柱滑动设于所述第二导向孔；所述凸轮的外侧面为母线旋转形成的旋转面；所述第二滑轮与所述凸轮的外侧面相接触；所述凸轮与所述锥轴同步运动时，同一时间内，所述支撑柱向外移动的距离大于所述顶柱向外移动的距离。

作为优选，还包括液压缸，所述锥轴和凸轮与所述液压缸的活塞杆同轴且相互固定。

作为优选，所述第一导向孔及所述第二导向孔内分别固定设有第一导向套及第二导向套。

作为优选，所述顶柱的第一端的外侧面设有第一压板，所述顶柱外套设有第一弹簧，所述第一弹簧压紧在所述第一压板与第一导向孔旁侧的机架之间；

所述支撑柱的第二端的外侧面设有第二压板，所述支撑柱外套设有第二弹簧，所述第二弹簧压紧在所述第二压板与第二导向孔旁侧的机架之间。

作为优选，包括四套顶柱组件及三套支撑组件。

作为优选，所述支撑柱及所述顶柱的结构相同，具体为：包括具有一敞口的中空的杆体，滑块及连接杆；所述滑块可复位滑动地设于所述杆体的内腔，所述连接杆可拆卸地安装在所述滑块上；

所述支撑块或顶块可拆卸地与所述连接杆相互固定。

作为优选，所述机架的底部设有可调节高度的小车。

作为优选，所述锥轴包括锥头，所述锥头设有一导向轴，所述机架对应导向轴设有第三导向孔；所述导向轴滑动设于所述第三导向孔。

作为优选，所述顶块可拆卸地安装在所述顶柱，所述支撑块可拆卸地安装在支撑柱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过上述结构，本发明对筒体的环缝错边误差进行多弧段、多位置、等圆内涨校正，可完成组对筒体环缝错边误差快速、无损、360°方位、高精度校正作业，达到筒体环缝高质量焊接的要求。该技术可应用到多规格、大尺寸、大直径压力容器制造、大直径输油气管网铺设、海洋平台桩腿制作、大型圆柱类钢结构件建造等方面，可提高筒体自动组对效率和精度、提高筒体焊接的质量、减少原材料消耗、降低生产成本、改善现场作业环境目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：

1—机架；2—锥轴；3—导向套；4—顶柱；5—可换接杆；51—杆体；52—主杆；53—滑动杆；54—第三弹簧；55—滑块；6—顶块；7—数控承载转盘；8—导向轴；9—第一弹簧；11—支撑块；12—凸轮；13—小车；14—液压缸；15—滑轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明所述一种容器筒体错边误差强制校正装置，包括：

机架1，机架1的底部设有轮子，作为一种优选方案，机架1的底部设有可调节高度的输送小车13。输送小车13包括顶板、设于顶板底部的两个铰接架及轮子，轮子设置在所述铰接架的底端，铰接架的铰接部设有一作为铰接轴的螺栓，所述螺栓的末端旋入设有一螺母，通过旋紧螺母，从而锁定铰接架使其不能再转动。通过调节铰接架的开合角度，从而能够调节输送小车的高度。

同轴设置的锥轴2和凸轮12，所述锥轴2与凸轮12可相对于机架1往复移动；

数控承载转盘7，所述数控承载转盘7与所述锥轴2同轴设置且与所述锥轴2相对固定；数控承载转盘7位于锥轴2与凸轮12之间。

四套顶柱组件，顶柱组件包括顶柱4及所述顶柱4的第一端设有的第一滑轮15、顶柱4 的第二端设有的顶块6；机架1上设有用于导向所述顶柱4的第一导向孔；第一滑轮与锥轴2 的锥头接触。第一导向孔内固定设有第一导向套，顶柱4滑动设于第一导向套。顶柱4的第一端的外侧面设有第一压板，顶柱4外套设有第一弹簧9，第一弹簧9压紧在第一压板与第一导向孔旁侧的机架之间。顶块6可拆卸地安装在顶柱4，顶块6与容器内壁接触的表面设有凹槽。四套顶柱组件沿锥头的圆周方向均匀分布。

三套支撑组件，支撑组件包括支撑块11及支撑柱，支撑块11设于支撑柱的第一端，支撑柱的第二端设有第二滑轮15；对应支撑柱机架上设有第二导向孔，支撑柱滑动设于第二导向孔；第二滑轮与凸轮12的外侧面相接触。

凸轮12的外侧面为母线旋转形成的旋转面；第二滑轮与所述凸轮12的外侧面相接触；凸轮12与锥轴2同步运动时，同一时间内，支撑柱向外移动的距离大于顶柱向外移动的距离。

具体地：凸轮12包括曲面部及圆柱部，曲面部与圆柱部固定连接；曲面部外侧面为以凹弧线、斜直线、一小段凸弧线相接为母线形成的旋转面；如图1所示，由于斜直线的斜度比锥轴2的截面的侧边的斜度大，所以同一时间内，支撑柱向外移动的距离大于顶柱向外移动的距离。

第二导向孔内固定设有第二导向套，支撑柱滑动设于第二导向套。支撑柱的第二端的外侧面设有第二压板，支撑柱外套设有第二弹簧，第二弹簧压紧在第二压板与第二导向孔旁侧的机架之间。

顶柱结构与支撑柱结构皆为可换接杆5结构，具体结构如下：包括：

具有一敞口的中空的杆体51，杆体的内腔固定设有一中空的主杆52，主杆52内滑动设置一滑动杆53；

滑动杆的自由端设有第一限位件，主杆的外部设有第二限位件，一第三弹簧54套设在主杆外且置于第二限位件上，弹簧支撑着第二限位件；

滑动杆的自由端固定设置一固定连接件，固定连接件与一滑块55固定连接，滑块可滑动地设于杆体的内腔。一连接杆可拆卸地安装在滑块上，顶块6或支撑块11可拆卸地安装在连接杆上。

第一压板、第二压板设置在杆体的外侧面。

液压缸14，锥轴2和凸轮与液压缸4的活塞杆同轴且相互固定。

锥轴2的锥头设有一导向轴8，机架对应导向轴设有第三导向孔；导向轴滑动设于第三导向孔。

本发明的工作原理：

(1)该装置中，通过沿圆周等角度分布、径向等直径变化的顶块6，四根顶柱4在锥轴 2的作用下，完成对环缝四弧段等圆内涨校正。

(2)采用数控承载转盘7，实现上述四根顶柱在校正的环缝上的校正，确保能够对环缝圆周上任意错边量超差位置的准确找位。

(3)通过机架上四个导向套3的导向约束，使四个顶柱在径向运动时具有良好的刚性；四个顶柱的中段为可换接结构，根据校正不同直径筒体的半径要求，可更换相应长度的接杆，在锥轴有限行程内，以满足校正Φ800mm-Φ5000mm筒体直径变化的需求；四根顶柱的顶部设有顶块6，以适应不同直径筒体环缝对顶块不同弧度的要求；四根顶柱的径向同步等圆运动是通过连接在液压缸14活塞杆前端导向轴8的锥轴2的轴向运动实现的，使四根顶柱具有 0～200mm的径向工作行程。

(4)在四根顶柱的后面，有三个支撑块11，三个支撑块的动作是通过与锥轴2同轴相连、同步运动的凸轮12的作用，使三个支撑块先于四根顶柱完成内涨动作。三个支撑块的底部、下部、上部的结构与四个顶柱的结构形式相同。

(5)该装置在筒体内的进出、移动、中心调整是靠一个高度可调输送的输送小车13实现。装置主要靠调整输送小车支撑高度来完成，输送小车是采用交叉式的结构，提高稳定性，能够迅速调控，输送小车脚轮采用万向轮，人工操作完成输送、中心调节动作。

(6)具体的工作原理：将本发明所述的校正装置推入需校正的筒体内，然后开动液压缸，液压缸的活塞杆运动，而锥轴在数控承载转盘的带动下还会转动；顶柱在导向套及锥轴的作用下上下移动，支撑柱在凸轮及导向套的作用下上下移动；从而顶块对筒体的侧壁进行形状校正。

通过本发明所述的一种容器筒体错边误差强制校正装置，可对直径φ800mm～φ5000mm、壁厚10mm～50mm的压力容器筒体组对环缝错边误差实现多弧段、多位置、等圆内涨、无损、快速校正。可提高组对筒体环缝的焊接质量，减少压力容器外形圆柱度误差和内应力、避免压力容器外表面机械损伤，提高筒体组对和环缝焊接工作效率，改善作业现场工作条件、降低劳动强度和作业安全风险。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种容器筒体错边误差强制校正装置，包括机架；其特征在于，还包括：

锥轴，所述锥轴可相对于机架往复移动；

数控承载转盘，所述数控承载转盘与所述锥轴同轴设置且与所述锥轴相对固定；

顶柱组件，包括所述顶柱及顶柱的第一端设有的第一滑轮、所述顶柱的第二端设有的顶块；所述机架上设有用于导向所述顶柱的第一导向孔；所述顶柱滑动设于第一导向孔，所述第一滑轮与所述锥轴的锥头接触；

凸轮，所述凸轮与所述锥轴同轴设置且与所述锥轴同步运动；

支撑组件，所述支撑组件包括支撑块及支撑柱，所述支撑块设于所述支撑柱的第一端，所述支撑柱的第二端设有第二滑轮；对应所述支撑柱机架上设有第二导向孔，所述支撑柱滑动设于所述第二导向孔；所述凸轮的外侧面为母线旋转形成的旋转面；所述第二滑轮与所述凸轮的外侧面相接触；所述凸轮与所述锥轴同步运动时，同一时间内，所述支撑柱向外移动的距离大于所述顶柱向外移动的距离；

所述支撑柱及所述顶柱的结构相同，具体为：包括具有一敞口的中空的杆体，滑块及连接杆；所述滑块可复位滑动地设于所述杆体的内腔，所述连接杆可拆卸地安装在所述滑块上；所述支撑块或顶块可拆卸地与所述连接杆相互固定。

2.根据权利要求1所述的容器筒体错边误差强制校正装置，其特征在于，还包括液压缸，所述锥轴和凸轮与所述液压缸的活塞杆同轴且相互固定。

3.根据权利要求1所述的容器筒体错边误差强制校正装置，其特征在于，所述第一导向孔及所述第二导向孔内分别固定设有第一导向套及第二导向套。

4.根据权利要求1所述的容器筒体错边误差强制校正装置，其特征在于，

所述顶柱的第一端的外侧面设有第一压板，所述顶柱外套设有第一弹簧，所述第一弹簧压紧在所述第一压板与第一导向孔旁侧的机架之间；

所述支撑柱的第二端的外侧面设有第二压板，所述支撑柱外套设有第二弹簧，所述第二弹簧压紧在所述第二压板与第二导向孔旁侧的机架之间。

5.根据权利要求1所述的容器筒体错边误差强制校正装置，其特征在于，包括四套顶柱组件及三套支撑组件。

6.根据权利要求1所述的容器筒体错边误差强制校正装置，其特征在于，所述机架的底部设有可调节高度的小车。

7.根据权利要求1所述的容器筒体错边误差强制校正装置，其特征在于，所述锥轴包括锥头，所述锥头设有一导向轴，所述机架对应导向轴设有第三导向孔；所述导向轴滑动设于所述第三导向孔。

8.根据权利要求1所述的容器筒体错边误差强制校正装置，其特征在于，所述顶块可拆卸地安装在所述顶柱上，所述支撑块可拆卸地安装在所述支撑柱上。