CN107199435A - 一种新型筒体组对装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于压力容器罐体各筒体工艺件及封头间组对的新型装置及方法，新型筒体组对装置包括底座、可移动式台座、轴距同步调整机构、分段式滚轴、调速电机及减速机构、升降式液压严缝装置、液压顶升小车、封头及筒体顶紧机构及控制箱等。本发明具有如下优点：通过滚轴轴距的可调从而保证该装置适应于不同直径的筒体的组对作业，通用性强；设置了装置所特有的升降式液压严缝装置封头及筒体顶紧机构从而实现了对筒体组对间隙的有效控制；实现了筒体无需再次起吊作业即可完成筒体的顶升、移动作业；配合装置所配备的滚轮可便捷的实现筒体间纵向拼缝错开量的调整；采用液压系统为动力的顶压系统，可保证为工件的顶压提供充足的动力。

Description

一种新型筒体组对装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种新型筒体组对装置及其装配方法，尤其是涉及一种用于压力容器罐体各筒体工艺件及封头间组对的新型装置及方法。

背景技术

目前由于大中型压力容器需求量的日益增加，受罐体制造材料规格的限制，因此罐体的制造多采用多段筒体拼接方式。各筒体间对接缝的拼接质量将直接影响到后续焊接质量的保证。

国内各压力容器制造企业普遍采用的筒体组对方式有：利用传统滚轮架人工组对，利用固定轴距式长轴滚轮架人工组对及利用与产品外形尺寸相匹配的专用组对装置。

目前国内各压力容器制造企业普遍采用的筒体组对方式其缺点有：

1、利用传统滚轮架人工组对:传统滚轮架作为一种通用的非标装置，其主要用途多用于圆形筒体工件的滚动及变位作业。其主动端及从动端的分散式结构决定了采用这种装置对多段筒体进行组对拼接作业时，存在各筒体定位精度差、各筒体的纵向拼缝错开调整量难于精准一致、各环向拼接缝组对间隙不易控制、各环向拼接缝错边量不易消除、组对过程中筒体的同轴度及直线度较难保证、操作繁琐需要借助辅助器具及人工劳动强度大等缺点。

2、利用固定轴距式长轴滚轮架人工组对：筒体组对过程中利用固定轴距式长轴滚轮架虽然在控制筒体同轴度及直线度、各环向拼接缝的错边量上有很大优势，但对于不同直径筒体的适应性、各筒体的纵向拼缝错开调整量的控制、筒体间组对间隙的控制及封头与筒体间的组对作业均存在不便捷的缺点。

3、利用与产品外形尺寸相匹配的专用组对装置：专用组对装置大多针对具体专用产品而设计，其最大特点就是通用性差，如不对其改造或调整很难适应不同外形尺寸产品。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的等的技术问题；提供了一种适应于不同筒体直径、高效的用于压力容器装置罐体各筒体工艺件及封头间组对及其装配方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种新型筒体组对装置，其特征在于，包括装置底座，设置在底座上的端部轴承座组成、驱动轴承座组成、以及端部轴承座组成和驱动轴承座组成之间的中部轴承座组成；端部轴承座组成上架设有至少两个平行设置的端部滚轴，中部轴承座组成上架设有至少两个平行设置的中部滚轴，驱动轴承座组成上架设有至少两个平行设置的驱动滚轴；驱动滚轴端部均设有调速电机及与调速电机输出配接的减速机构；若干液压顶升小车设置于底座之上且置于各轴承座组成之间；封头及筒体顶紧机构设置在底座一端，底座另一端设有升降式液压严缝装置，还包括用于控制整套装置的操控柜。

在上述的一种新型筒体组对装置，底座包括底座下部，底座下部为一个整体底架，用于装置整体支撑及承重，整体底架上设置了能够调整相对距离的两个滑动座，两滑动座与整体底架采用滑槽联接，两滑动座之间通过双向丝杆组及电驱动装置实现两滑动座相对距离的调整；端部轴承座组成、中部轴承座组成、驱动轴承座组成设置在两滑动座上，通过两滑动座相对距离的调整的能够实现端部滚轴、中部滚轴及驱动滚轴的轴距调整，适应不同筒径筒体的组对。

在上述的一种新型筒体组对装置，端部轴承座组成、中部轴承座组成、驱动轴承座组成采用分散式布置方式，均采用两排均布的方式固定于底座的两个滑动座之上，用于固定支撑端部滚轴、中部滚轴及驱动滚轴，通过调整滑动座之间的距离从而带动轴承座组成的移动。

在上述的一种新型筒体组对装置，端部滚轴3、中部滚轴7及驱动滚轴8通过轴承座联接，各滚轴直径相同，轴心一致，用于实现各筒节的滚动。

在上述的一种新型筒体组对装置，液压顶升小车设置于底座的下部整体底架上，小车与下部整体底架采用轨道及滚轮的方式导向及支撑，小车驱动采用电力驱动，通过电力实现小车在轨道上的纵向走行；小车上部设有托轮，拖轮与小车之间利用液压升降机构连接，液压升降机构为托轮提供充足的顶升动力从而便捷的实现利用小车托轮实现筒节工件的顶升作业，并通过小车纵向的走行使筒体在顶起状态下进行筒体工件的纵向移动，保证筒节组对过程中两筒节的贴合，消除组对间隙。

在上述的一种新型筒体组对装置，升降式液压严缝装置设置于底座之上，通过滑槽机构与底座连接，升降式液压严缝装置与底座之间的运动通过液压方式驱动来实现；升降式液压严缝装置上部设置水平梁，水平梁利用滑槽机构、电机及电动丝杆可实现垂向的升降。升降式液压严缝装置的主要作用是用于实现筒体组对过程中筒体轴向力的施加，从而保证组对过程中组装间隙的消除，水平梁通过升降调整施加力的不同位置的调整，水平梁上设置的圆辊用于直接与筒体端面接触。

在上述的一种新型筒体组对装置，封头及筒体顶紧机构设置于底座之上，通过滑槽机构与底座连接，通过液压方式驱动方式实现移动，用于筒体组对过程中对另一侧筒体施加轴向力，消除组对过程中的组装间隙。

一种新型筒体组对装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过控制箱调整可移动式台座间距离，从而实现分段式滚轴轴距的调整，调整滚轴轴距至最佳组对状态，将筒体工艺件落位滚轴之上(靠近封头及筒体顶紧机构)，开启滚轴转动功能，将筒体滚动至最佳组对方位(纵向焊缝位于侧向)。

步骤2，将待组对的另一筒体工艺件落位滚轴之上(靠近之前落位的筒体工艺件)，开启液压顶升小车由小车，将小车移动至该筒体工艺件下方，停止小车并开启小车顶升功能，利用托轮将该筒体工艺件托起，保证该筒体工艺件不与滚轴接触。转动滚轴带动前一筒体工艺件周向转动，从而调整两筒体工艺件纵向焊缝的错开位置，待两纵向焊缝的错开距离满足要求后停止滚轴转动，关闭小车顶升功能将后一个筒体工艺件降下，待后一个筒体工艺件落位于滚轴上以后，开启升降式液压严缝装置行走功能，通过水平梁的升降调节、液压顶紧系统的顶紧及另一侧封头及筒体顶紧机构的定位实现两个筒体工艺件间隙的消除；观察轮轴附件两筒体对接缝处的组对间隙及错边量，满足要求后对该位置进行定位焊接。通过上述方法完成对对接缝一周的间隙及错边量消除并定位焊接，实现两个筒体的组对工作。

步骤3，如后续还有其它筒体工艺件需进行组对，按步骤2的方法完成各筒体工艺件的组对。

步骤4，如需对封头与筒体间进行组对，同理可按步骤2的方法完成筒体与封头之间的组对。

步骤5，将装置各移动部件归位，将组对完毕的工件吊离。

本发明具有如下优点：1.通过滚轴轴距的可调从而保证该装置适应于不同直径的筒体的组对作业，通用性强；2.设置了装置所特有的升降式液压严缝装置封头及筒体顶紧机构从而实现了对筒体组对间隙的有效控制；3.采用装置所特有的液压顶升小车实现了筒体无需再次起吊作业即可完成筒体的顶升、移动作业；配合装置所配备的滚轮可便捷的实现筒体间纵向拼缝错开量的调整；4.采用液压系统为动力的顶压系统，可保证为工件的顶压提供充足的动力；5.采用电力元件的可快速定位的走形机构可保证装置整体的通用性及操作效率的提升。

附图说明

附图1是本发明的主视结构示意图。

附图2是图1的俯视结构示意图。

附图3a是本发明装置通过滚轴轴距调整适应不同筒径的工件组对示意图(第一种筒径)。

附图3b是本发明装置通过滚轴轴距调整适应不同筒径的工件组对示意图(第二种筒径)。

附图4是本发明中液压顶升以及小车顶升工作时的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

下面通过实施例，并结合附图1及附图2，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中，升降式液压严缝装置1、端部轴承座组成2、端部滚轴3、液压顶升小车4、底座5、中部轴承座组成6、中部滚轴7、驱动滚轴8、封头吉筒体压紧机构9、调速电机及减速机构10、操控柜11。

实施例：

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明用于多筒节式圆柱形筒体(含带封头或端盖式罐体)的筒体(或罐体)组对方法，所述筒体组对装置结构安全合理、具有通用特点。可以快速适应不同筒径结构类工件。

一、首先介绍一下本发明的机械结构。

本发明包括装置底座5；设置在底座上的端部轴承座组成2及中部轴承座组成6；设置在端部轴承座组成及中部轴承座组成上的端部滚轴3、中部滚轴7及驱动滚轴8；其中两根驱动滚轴端部各设置一套调速电机及减速机构10；设置于底座之上且置于各轴承座组成之间的液压顶升小车4；设置于底座两端的封头及筒体顶紧机构9及升降式液压严缝装置1；用于控制整套装置的操控柜11。

其中，底座5由三部分组成，其中底座下部由整体构架组成，落于地面之上，用于装置整体支撑及承重，整体构架上设置了可以调整相对距离的两个滑动座，两滑动座与下部由整体构架采用滑槽联接，两滑动座之间通过双向丝杆组及电驱动装置实现两滑动座相对距离的调整；通过两滑动座相对距离的调整的主要目的在于快速的实现滚轴组成(端部滚轴3、中部滚轴7及驱动滚轴8)的轴距调整，从而实现装置适应不同筒径筒体的组对通用性功能。

轴承座组成采用分散式布置方式(端部轴承座组成2及中部轴承座组成6)，均采用两排均布的方式固定于底座5的两个滑动座之上，用于固定支撑滚轴组成(端部滚轴3、中部滚轴7及驱动滚轴8)，通过调整滑动座之间的距离从而带动轴承座组成的移动。轴承座均布方式的设置优点在于满足装置整体联接强度的条件下尽可能轻量化的设计结构。

滚轴组成(端部滚轴3、中部滚轴7及驱动滚轴8)采用分段式结构，各段滚轴通过轴承座联接，各滚轴直径相同，轴心一致，用于实现各筒节的滚动，筒节与滚轴的结合部位(切点位置)由于受其自重的及切点处法向外力的共同作用，会使两对接的筒节在与滚轴切点位置处的错边消除，利用该原理便可实现筒节组对过程中筒体错变量的消除及控制；为保证筒体周向各个位置的错边消除，在两根驱动滚轴8端部各设置一套调速电机及减速机构10，用于实现筒体组对过程中的组对工件整体转动。滚轴分段式结构的优点在于降低了滚轴的加工难度，装置的整体长度可依据滚轴的数量设置而合理的设计及制定。

液压顶升小车4设置于底座5的下部整体构架组成之上，小车与下部整体构架采用轨道及滚轮的方式导向及支撑，小车驱动采用电动方式进行，通过电动方式可以实现小车在轨道上的纵向走行控制；小车上部的托轮与小车之间利用液压升降机构连接，液压升降机构为托轮提供充足的顶升动力从而便捷的实现利用小车托轮实现筒节工件的顶升作业，筒节工件的顶升作业主要是保证两个筒节对接作业前纵向焊缝错开量调整功能的实现；结合小车纵向的走行功能进一步实现在筒体顶起状态下对筒体工件的纵向移动，这一功能是为保证筒节组对过程中两筒节的贴合，消除组对间隙。

升降式液压严缝装置1设置于底座5之上，通过滑槽机构与底座连接，升降式液压严缝装置与底座之间的运动通过液压方式驱动来实现；升降式液压严缝装置上部设置水平梁，水平梁利用滑槽机构、电机及电动丝杆可实现垂向的升降。升降式液压严缝装置的主要作用是用于实现筒体组对过程中筒体轴向力的施加，从而保证组对过程中组装间隙的消除，水平梁通过升降调整施加力的不同位置的调整，水平梁上设置的圆辊用于直接与筒体端面接触。

封头及筒体顶紧机构9设置于底座5之上，通过滑槽机构与底座连接，通过液压方式驱动方式实现小范围内的移动，主要作用是用于实现筒体组对过程中另一侧筒体轴向力的施加，从而保证组对过程中组装间隙的消除。

二、下面介绍一下采用上述新型筒体组对装置进行组队的方法，包括以下步骤：

步骤1，通过控制箱调整可移动式台座间距离，从而实现分段式滚轴轴距的调整，调整滚轴轴距至最佳组对状态，将筒体工艺件落位滚轴之上(靠近封头及筒体顶紧机构)，开启滚轴转动功能，将筒体滚动至最佳组对方位(纵向焊缝位于侧向)。

步骤2，将待组对的另一筒体工艺件落位滚轴之上(靠近之前落位的筒体工艺件)，开启液压顶升小车由小车，将小车移动至该筒体工艺件下方，停止小车并开启小车顶升功能，利用托轮将该筒体工艺件托起，保证该筒体工艺件不与滚轴接触。转动滚轴带动前一筒体工艺件周向转动，从而调整两筒体工艺件纵向焊缝的错开位置，待两纵向焊缝的错开距离满足要求后停止滚轴转动，关闭小车顶升功能将后一个筒体工艺件降下，待后一个筒体工艺件落位于滚轴上以后，开启升降式液压严缝装置行走功能，通过水平梁的升降调节、液压顶紧系统的顶紧及另一侧封头及筒体顶紧机构的定位实现两个筒体工艺件间隙的消除；观察轮轴附件两筒体对接缝处的组对间隙及错边量，满足要求后对该位置进行定位焊接。通过上述方法完成对对接缝一周的间隙及错边量消除并定位焊接，实现两个筒体的组对工作。

步骤3，如后续还有其它筒体工艺件需进行组对，按步骤2的方法完成各筒体工艺件的组对。

步骤4，如需对封头与筒体间进行组对，同理可按步骤2的方法完成筒体与封头之间的组对。

步骤5，将装置各移动部件归位，将组对完毕的工件吊离。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种新型筒体组对装置，其特征在于，包括装置底座，设置在底座上的端部轴承座组成、驱动轴承座组成、以及端部轴承座组成和驱动轴承座组成之间的中部轴承座组成；端部轴承座组成上架设有至少两个平行设置的端部滚轴，中部轴承座组成上架设有至少两个平行设置的中部滚轴，驱动轴承座组成上架设有至少两个平行设置的驱动滚轴；驱动滚轴端部均设有调速电机及与调速电机输出配接的减速机构；若干液压顶升小车设置于底座之上且置于各轴承座组成之间；封头及筒体顶紧机构设置在底座一端，底座另一端设有升降式液压严缝装置，还包括用于控制整套装置的操控柜。

2.根据权利要求1所述的一种新型筒体组对装置，其特征在于，底座包括底座下部，底座下部为一个整体底架，用于装置整体支撑及承重，整体底架上设置了能够调整相对距离的两个滑动座，两滑动座与整体底架采用滑槽联接，两滑动座之间通过双向丝杆组及电驱动装置实现两滑动座相对距离的调整；端部轴承座组成、中部轴承座组成、驱动轴承座组成设置在两滑动座上，通过两滑动座相对距离的调整的能够实现端部滚轴、中部滚轴及驱动滚轴的轴距调整，适应不同筒径筒体的组对。

3.根据权利要求1所述的一种新型筒体组对装置，其特征在于，端部轴承座组成、中部轴承座组成、驱动轴承座组成采用分散式布置方式，均采用两排均布的方式固定于底座的两个滑动座之上，用于固定支撑端部滚轴、中部滚轴及驱动滚轴，通过调整滑动座之间的距离从而带动轴承座组成的移动。

4.根据权利要求1所述的一种新型筒体组对装置，其特征在于，端部滚轴3、中部滚轴7及驱动滚轴8通过轴承座联接，各滚轴直径相同，轴心一致，用于实现各筒节的滚动。

5.根据权利要求1所述的一种新型筒体组对装置，其特征在于，液压顶升小车设置于底座的下部整体底架上，小车与下部整体底架采用轨道及滚轮的方式导向及支撑，小车驱动采用电力驱动，通过电力实现小车在轨道上的纵向走行；小车上部设有托轮，拖轮与小车之间利用液压升降机构连接，液压升降机构为托轮提供充足的顶升动力从而便捷的实现利用小车托轮实现筒节工件的顶升作业，并通过小车纵向的走行使筒体在顶起状态下进行筒体工件的纵向移动，保证筒节组对过程中两筒节的贴合，消除组对间隙。

6.根据权利要求1所述的一种新型筒体组对装置，其特征在于，升降式液压严缝装置设置于底座之上，通过滑槽机构与底座连接，升降式液压严缝装置与底座之间的运动通过液压方式驱动来实现；升降式液压严缝装置上部设置水平梁，水平梁利用滑槽机构、电机及电动丝杆可实现垂向的升降；升降式液压严缝装置的主要作用是用于实现筒体组对过程中筒体轴向力的施加，从而保证组对过程中组装间隙的消除，水平梁通过升降调整施加力的不同位置的调整，水平梁上设置的圆辊用于直接与筒体端面接触。

7.根据权利要求1所述的一种新型筒体组对装置，其特征在于，封头及筒体顶紧机构设置于底座之上，通过滑槽机构与底座连接，通过液压方式驱动方式实现移动，用于筒体组对过程中对另一侧筒体施加轴向力，消除组对过程中的组装间隙。

8.一种新型筒体组对装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过控制箱调整可移动式台座间距离，从而实现分段式滚轴轴距的调整，调整滚轴轴距至最佳组对状态，将筒体工艺件落位滚轴之上，开启滚轴转动功能，将筒体滚动至最佳组对方位；

步骤2，将待组对的另一筒体工艺件落位滚轴之上，开启液压顶升小车由小车，将小车移动至该筒体工艺件下方，停止小车并开启小车顶升功能，利用托轮将该筒体工艺件托起，保证该筒体工艺件不与滚轴接触；转动滚轴带动前一筒体工艺件周向转动，从而调整两筒体工艺件纵向焊缝的错开位置，待两纵向焊缝的错开距离满足要求后停止滚轴转动，关闭小车顶升功能将后一个筒体工艺件降下，待后一个筒体工艺件落位于滚轴上以后，开启升降式液压严缝装置行走功能，通过水平梁的升降调节、液压顶紧系统的顶紧及另一侧封头及筒体顶紧机构的定位实现两个筒体工艺件间隙的消除；观察轮轴附件两筒体对接缝处的组对间隙及错边量，满足要求后对该位置进行定位焊接；通完成对对接缝一周的间隙及错边量消除并定位焊接，实现两个筒体的组对工作；

步骤3，如后续还有其它筒体工艺件需进行组对，按步骤2的方法完成各筒体工艺件的组对；

步骤4，如需对封头与筒体间进行组对，同理可按步骤2的方法完成筒体与封头之间的组对；

步骤5，将装置各移动部件归位，将组对完毕的工件吊离。