CN108515092A - 一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置及其辅助校圆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置及其辅助校圆方法，该装置包括与筒体内侧上部或顶部辊轴接触的部件，以及用于固定该部件的固定设施，该装置上还设有吊耳，可有效地通过吊车吊着该校圆辅助装置，为薄壁大直径筒体校圆过程提供内部支撑，确保薄壁大直径筒体校圆过程安全且圆度满足产品制造要求。本发明提供的校圆辅助装置具有结构新颖、易制造、便于移动的优点，而且使用方便，应用范围广，解决了薄壁大直径筒体校圆的难题。

Description

一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置及其辅助校圆方法

技术领域

本发明涉及一种筒体校圆辅助装置，具体涉及一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置及其辅助校圆方法。

背景技术

石化容器项目中不乏大容量容器，此类产品的特点是容器直径大、壁厚薄，其容器最大直径在6000mm至9000mm范围内不等，壁厚不超过40mm。在容器制造过程中，容器本体有多段筒体组焊成形，一方面容器本体对筒体圆度有要求，一方面多段筒体组焊时对筒体对接错边量也有要求，因此容器的制造需要一个规则的圆形筒体。但是由于容器直径大，壁厚薄，筒体卷圆完成纵缝焊接后基本为椭圆形或不规则扁圆形，校圆时由于筒体刚性差，校圆比较困难。

例如中国专利CN201659174U公开了一种薄壁筒体校形装置，利用多瓣式带锥度活动涨块和锥体配合，对淬火后的薄壁筒体同步进行校形和回火，可减少薄壁筒体在热处理淬火后回火过程中的无规律变形，但其缺点在于装置结构复杂，并且不适用于大直径筒体的校圆；中国专利CN104785580A公开了一种筒体校圆和支撑机构，利用机座和筒形支撑座用于注气锅炉筒体加强圈组焊时筒体的校圆和支撑，但其缺点是不能适应于薄壁大直径筒体的校圆和支撑，而且不便于移动，移动时导致校圆出现较大误差。

此外，目前仍主要采用吊车扳钩对薄壁大直径筒体进行辅助校圆，但由于吊车扳钩与筒体接触点小，容易拉出死弯，影响了产品校圆。

因此，亟需设计出一种结构简单、使用方便并且适用于刚性较低的薄壁大直径筒体的校圆辅助装置。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人做了锐意研究，提供一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置以及利用该装置对筒体进行辅助校圆的方法，通过吊车吊着该校圆辅助装置，可实现与筒体内侧上部或顶部辊轴接触，确保薄壁大直径筒体校圆过程安全且圆度满足产品制造要求，本发明提供的筒体校圆辅助装置具有结构新颖、易制造、便于移动、使用方便、应用范围广的优点，解决了薄壁大直径筒体在卷板机上校圆时危险的“甩脑袋”问题以及校圆时效率低的难点，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，提供一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置，包括与筒体1内侧上部或顶部辊轴接触的部件，以及用于固定该部件的固定设施。

其中，所述部件为辊轴21，所述固定设施包括轴承座22和架体23，所述辊轴21与轴承座22固定连接，所述轴承座22安装于架体23上。

其中，所述辊轴21为2个以上，其安装方式为所有辊轴21均沿架体23长度方向安装，且至少2个辊轴21在筒体1轴线方向平行安装，所述架体23的长度方向与所述筒体1的轴线方向一致；

优选地，所述辊轴21包括辊子211和位于辊子211两端的轴头212，所述轴头212直径一致且与辊子211同轴。

其中，所述轴承座22内设置有调心滚子轴承，所述轴承座22通过调心滚子轴承与所述辊轴21的轴头212连接，所述轴承座22为多个；

优选轴承座22最高点到调心滚子轴承轴心的垂直距离小于辊轴21的半径，

所述辊轴21的半径如此设定，使得辊轴21与筒体1内侧上部或顶部滚动接触，而轴承座22不与筒体1接触；

优选地，所述轴承座22一端为通孔，另一端为闷盖结构。

其中，所述架体23上设置有螺纹孔，其通过螺母与轴承座22固定连接，所述轴承座22沿通孔中心线方向与所述架体23沿长度方向一致，

优选地，所述架体23长度长于筒体1长度。

其中，所述架体23上设置有吊耳24，其设置于沿架体23长度方向的架体23两端。

其中，在架体23底部的两端设置脚轮25，所述脚轮25成对设置，可以设置为2个或多个，优选设置4个脚轮25。

另一方面，本发明还提供一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置的辅助校圆方法，优选采用权利要求1至7之一所述的辅助装置进行辅助校圆，包括以下步骤：

步骤1：制作并组装好校圆辅助装置2；

步骤2：将校圆辅助装置2推入筒体1，并用吊车吊住；

步骤3：开始校圆。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)根据本发明提供的薄壁大直径筒体校圆辅助装置结构新颖、简单，制造成本和使用成本均较低；

(2)根据本发明提供的薄壁大直径筒体校圆辅助装置安装和取出时均较方便，可直接利用装置上的脚轮推进或推出筒体，省时省力；

(3)根据本发明提供的薄壁大直径筒体校圆辅助装置为大直径筒体校圆提供了辅助支撑，避免由于产品刚性较低在校圆过程中出现塌陷或晃动，避免了“甩脑袋”问题，使得筒体校圆操作更加安全；

(4)根据本发明提供的薄壁大直径筒体校圆辅助装置为大直径筒体校圆提供了辅助支撑，避免了传统吊车扳钩进行辅助校圆时容易拉出死弯的问题，提高了校圆效率；

(5)根据本发明提供的薄壁大直径筒体校圆辅助装置的辅助校圆方法简单、安全、有效。

附图说明

图1(a)示出本发明中薄壁大直径筒体校圆辅助装置应用时的主视图；

图1(b)示出图1(a)的局部放大图；

图2示出本发明中薄壁大直径筒体校圆辅助装置应用时的侧面剖视图(即沿筒体轴线方向的侧面剖视图)；

图3示出本发明中薄壁大直径筒体校圆辅助装置侧面示意图；

图4示出本发明中薄壁大直径筒体校圆辅助装置俯视图；

图5示出辊轴的结构示意图。

附图标号说明：

1-筒体

2-校圆辅助装置

21-辊轴

211-辊子

212-轴头

22-轴承座

23-架体

231-衬板

24-吊耳

25-脚轮

3-卷板机

L-两侧辊轴间距

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明提供的一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置，当对薄壁大直径筒体1进行校圆时，通过吊车可以将校圆辅助装置2吊起，并使其与筒体1内侧上部或顶部辊轴接触，如图1(a)所示。

该辅助校圆装置包括辊轴21、轴承座22和架体23，所述辊轴21与轴承座22固定连接，所述轴承座22横向安装于架体23上，如图3和图4所示。

本发明人发现，现有技术中筒体在卷板机上不能平缓的跟进，特别是对于薄壁大直径筒体而言，由于筒体重量大、直径大、惯性大，而且吊线非刚性以及复杂的受力情况，导致容易出现间断性的冲击晃动情况，也就是所谓的“甩脑袋”，操作难度大，而且容易发生意外，给操作人员和周围人员造成极大危险，甚至需要人为干预、调整，不但校圆效率低，而且校圆精度差，也难以保证校圆一致性问题，此外现有校圆辅助设备一般存在结构复杂和成本高等缺点。

本发明人经过深入分析和反复实验，还发现传统用吊车扳钩对薄壁大直径筒体进行辅助校圆，由于接触点小，容易拉出死弯，影响筒体校圆。

为此，根据本发明，设计一种辅助校圆装置，避免吊钩与筒体点式接触，例如首先提供连续、线性接触，增加了接触面积，进而降低了接触处的受力强度，更优选实现滚动接触，例如辊轴接触，实现平稳滑动，此外，本发明的设计还避免了吊钩与筒体的外部接触，而是实现一种内部接触，减小了摩擦力，不容易使筒体变形，提高了校圆效率；而且适用于不同直径的薄壁大直径筒体的校圆，应用范围广。

根据本发明优选的实施方式，所述辊轴21包括辊子211和位于辊子211两端的轴头212，所述轴头212直径一致且与辊子211同轴，参照图5所示；

根据本发明，所述辊轴21为2个以上，其安装方式为所有辊轴21均沿架体23长度方向安装，且至少2个辊轴21在筒体1轴线方向平行安装，所述架体23的长度方向与所述筒体1的轴线方向一致；参照图4所示；优选地，所述辊轴21为4个。

本发明人发现，辊轴21安装数量需根据筒体1长度进行调整，为确保辊轴21的刚性，在筒体轴线方向(即架体长度方向)，辊轴可一个或两两一组进行安装；优选地，一种安装方式为2个辊轴21在筒体1轴线方向平行安装；另一种安装方式为2个辊轴21在筒体1轴线方向两两一组，共两组，两组平行安装。

在一种优选的实施方式中，所述轴承座22内设置有调心滚子轴承，所述轴承座22通过调心滚子轴承与所述辊轴21的轴头212连接，所述轴承座22为多个；

优选轴承座22最高点到调心滚子轴承轴心的垂直距离小于辊轴21的半径，

所述辊轴21的半径如此设定，使得辊轴21与筒体1内侧上部或顶部滚动接触，而轴承座22不与筒体1接触；

优选地，所述轴承座22为8个；

更优选地，所述轴承座22一端为通孔，另一端为闷盖结构。

本发明中，所述架体23上设置有螺纹孔，其通过螺母与轴承座22固定连接，所述辊轴21轴线方向与所述架体23长度方向一致，参照图3和图4所示。

在一种优选的实施方式中，所述架体23长度略长于筒体1长度，保证吊车能够安全平稳地吊起架体而不碰到筒体，参照图2所示；

本发明人发现，所述架体23的宽度能够使得安装于架体23两侧的辊轴21在工作时与筒体1内壁有接触；优选地，两侧辊轴间距L不小于1.5米。

在一种优选的实施方式中，参照图1(b)所示，所述轴承座22与架体23之间垫有衬板231，以使得辊轴21与架体23之间不接触；优选地，衬板231焊接到架体上，并将其表面加工平以及加工出与轴承座23相匹配的螺纹孔。

需要注意的是，辊轴21安装在架体23上的位置要保证辊轴21与筒体1上部或顶部内壁接触时，架体23不与筒体1内壁接触。

在一种优选的实施方式中，参照图4所示，所述架体23在长度方向设置三根平行的方管，其中两侧的两根方管长度稍长，便于吊车吊起校圆辅助装置时而不接触筒体1；所述架体23在宽度方向设置四根方管，用于固定长度方向的方管以及轴承座；架体23的设计方式使得架体结实牢固，不容易变形。

本发明人发现，所述架体23可由型钢装焊成形，要有一定的刚性和强度，在筒体校圆过程中不允许架体23出现明显的变形，架体23上设置各个部件的连接位置。架体23在宽度和长度上需根据制造的筒体1的直径和长度进行确定，长度上确保能够用于最长的筒体，宽度上在安装辊轴后进行最大直径筒体校圆时，使得安装于架体两侧上的辊轴21与筒体1上部或顶部内壁有一定范围的接触，并且避免架体23与筒体1接触，两侧辊轴间距L不小于1.5米，参照图1(b)所示，避免在校圆过程中筒体1出现急弯；

本发明人还发现，在架体23上设置辊轴21安装位置时，辊轴21安装数量需根据筒体1长度进行调整，为确保辊轴21的刚性，辊轴不要太长，在筒体1轴线方向，辊轴21可2个平行安装，或者两两一组，共两组，两组平行安装，若为两组辊轴平行安装时，则在架体23上设置的辊轴安装位置需确保两组辊轴安装后的同轴度。

在一种优选的实施方式中，所述架体23上设置有吊耳24，其设置于沿架体23长度方向的架体23两端，参照图2、图3和图4所示；优选地，所述吊耳为4个。

本发明人发现，该校圆辅助装置中设置吊耳24，可以通过吊车吊着吊耳24，进而吊着该装置，使得筒体1始终有一个着力点或依靠点，避免筒体1“甩脑袋”的情况出现，保证了筒体1的安全。

在进一步优选的实施方式中，参照图2、图3和图4所示，该装置还包括脚轮25，其设置于架体23底部的两端，所述脚轮25为成对设置，可以设置为2个或多个，更优选地，所述脚轮为4个；

本发明中，所述脚轮25用于该校圆辅助装置往筒体1内部安装，使得该校圆辅助装置可直接借助外力推入筒体内，或者从筒体1内拉出该校圆辅助装置，省力省时。

在一种优选的实施方式中，该装置横跨在筒体1内部上方，利用吊车吊着此装置，在筒体1校圆过程中，筒体1下部在卷板机3辊轴上滚动进行校圆，上部在该装置上滚动进行辅助校圆，使得筒体1能够平缓的完成校圆过程，参照图1和图2所示。

需要特别强调的是，本发明通过吊车吊着该校圆辅助装置2，使筒体1始终有一个着力点或依靠点，避免筒体1“甩脑袋”的情况出现，该校圆辅助装置2与筒体1之间为辊轴接触，转动灵活，对产品无划痕且有利于校圆过程，该装置结构简单，成本低，使用便捷，应用范围广。

另一方面，本发明还提供一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置的辅助校圆方法，优选采用权利要求1至7之一所述的辅助装置进行辅助校圆，包括以下步骤：

步骤1：制作并组装好校圆辅助装置2；

步骤2：将校圆辅助装置推入筒体1，并用吊车吊住；

步骤3：开始校圆。

其中，

步骤2中，将校圆辅助装置推入筒体1之前，调整校圆辅助装置2，使得所述架体23的长度方向与所述筒体1的轴线方向一致；然后将校圆辅助装置2推入筒体1；

将校圆辅助装置2推入筒体1之后，用吊车吊住该校圆辅助装置2将筒体1沿轴线方向水平地吊装于卷板机3上，此时辊轴21与筒体1已实现内壁接触；

步骤3中，开启卷板机3，筒体1下部在卷板机辊轴上滚动并进行校圆，筒体1上部或顶部在该校圆辅助装置上滚动并辅助校圆；保持辊轴21与筒体1内壁接触，使得筒体1平缓滚动。

本发明提供的薄壁大直径筒体校圆辅助装置，可有效地通过吊车吊着该校圆辅助装置，使得筒体在校圆过程中平缓滚动，不会出现冲击晃动，避免了“甩脑袋”现象，并且该校圆辅助装置在辅助筒体校圆时筒体不会出现“死弯”问题，提高了校圆效率，而且该装置结构简单，辅助校圆方法简单，使用便捷，成本低，应用范围广。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置，其特征在于，该装置包括与筒体(1)内侧上部或顶部辊轴接触的部件，以及用于固定该部件的固定设施。

2.根据权利要求1所述的校圆辅助装置，其特征在于，

所述部件为辊轴(21)，

所述固定设施包括轴承座(22)和架体(23)，所述辊轴(21)与轴承座(22)固定连接，所述轴承座(22)安装于架体(23)上。

3.根据权利要求2所述的校圆辅助装置，其特征在于，

所述辊轴(21)安装数量为2个以上，其安装方式为所有辊轴(21)均沿架体(23)长度方向安装，且至少2个辊轴(21)在架体(23)长度方向平行安装，所述架体(23)的长度方向与所述筒体(1)的轴线方向一致；

优选地，所述辊轴(21)包括辊子(211)和位于辊子(211)两端的轴头(212)，所述轴头(212)直径一致且与辊子(211)同轴。

4.根据权利要求2或3所述的校圆辅助装置，其特征在于，

所述轴承座(22)内设置有调心滚子轴承，所述轴承座(22)通过调心滚子轴承与所述辊轴(21)的轴头(212)连接，所述轴承座(22)为多个，

优选轴承座(22)最高点到调心滚子轴承轴心的垂直距离小于辊轴(21)的半径，

所述辊轴(21)的半径如此设定，使得辊轴(21)与筒体(1)内侧上部或顶部滚动接触，而轴承座(22)不与筒体(1)接触；

优选地，所述轴承座(22)一端为通孔，另一端为闷盖结构。

5.根据权利要求2所述的校圆辅助装置，其特征在于，

所述架体(23)上设置有螺纹孔，其通过螺母与轴承座(22)固定连接，所述轴承座(22)通孔的中心线方向与所述架体(23)长度方向一致，

优选地，所述架体(23)长度长于筒体(1)长度。

6.根据权利要求2至5之一所述的校圆辅助装置，其特征在于，所述架体(23)上设置有吊耳(24)，其设置于沿架体(23)长度方向的架体(23)两端。

7.根据权利要求2至6之一所述的校圆辅助装置，其特征在于，在架体(23)底部的两端设置脚轮(25)，所述脚轮(25)成对设置，可以设置2个或多个，优选设置4个脚轮(25)。

8.一种薄壁大直径筒体校圆辅助装置的辅助校圆方法，优选采用权利要求1至7之一所述的校圆辅助装置进行辅助校圆，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制作并组装好校圆辅助装置(2)；

步骤2：将校圆辅助装置(2)推入筒体(1)，并用吊车吊住；

步骤3：开始校圆。

9.根据权利要求8所述的辅助校圆方法，其特征在于，

步骤2中，将校圆辅助装置(2)推入筒体(1)之前，调整校圆辅助装置(2)，使得所述架体(23)的长度方向与所述筒体(1)的轴线方向一致；

步骤3中，开启卷板机(3)，筒体(1)下部在卷板机辊轴上滚动并进行校圆，筒体(1)上部或顶部在该校圆辅助装置(2)上滚动并辅助校圆。

10.根据权利要求9所述的辅助校圆方法，其特征在于，

步骤2中，将校圆辅助装置(2)推入筒体(1)之后，用吊车吊住该校圆辅助装置(2)将筒体(1)沿轴线方向水平地吊装于卷板机(3)上；

步骤3中，保持辊轴(21)与筒体(1)内壁接触，使得筒体(1)平缓滚动。