CN109366089A - 一种小口径法兰直管段快速组对工装 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种小口径法兰直管段快速组对工装，包括直管段固定机构、法兰支撑固定机构、角度调节器、垂直度校正器；其中，直管段固定机构包括导轨、定位销、导轨滑套、上半圆筒、下半圆筒、上半圆筒开合机构、上下半圆筒紧固机构；法兰支撑固定机构包括垂直立板、水平托盘、水平托盘连接机构、角度调节器固定机构；角度调节器包括第一调节片、第二调节片、第三调节片；垂直度校正器包括焊接在一起的一块中心铁板和四块定位铁板。本快速组对工具组对一道口需要1‑2人就能完成，还可以根据管子的大小调节，快速组对，而且可以保证角度。

Description

一种小口径法兰直管段快速组对工装

技术领域

本发明涉及施工安装技术，特别是一种小口径法兰直管段快速组对工装。

背景技术

在项目施工作业中，工程队在完成施工任务时总是会时不时的遇到施工人手不足的窘境，那么如何通过合理的创新设计发明一些工具来减少某道工序的施工人员配备数量、简化操作、缩短工序时间就显得尤为重要，在某油气尾气回收压缩机厂房的施工过程中，遇到的小管经有DN10、DN15、DN20、DN25、加上4台压缩机的本体管线有2800多寸口径，管工在组对找正比较慢同时管工在组对时还容易烫伤手，原有在组对一道口时需要3人才能完成。

因此，需要一种小口径法兰直管段的快速组对工装，减少“法兰-直管段”连接预制安装工作中法兰找正组对环节所占用的人力投入、时间以及繁琐工序，简洁、高效、高质的达到安装预期效果，从而在保证工作质量的同时提高工作效率，创造效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小口径法兰直管段快速组对工装，利用十字相交的“角度调节器”及法兰组对时找正的原理，用法兰平行垂直找正器找正从而满足法兰面达到平行垂直条件，减少“法兰-直管段”连接预制安装工作中法兰找正组对环节所占用的人力投入、时间以及繁琐工序，简洁、高效、高质地达到安装预期效果。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

一种小口径法兰直管段快速组对工装，其中，用于焊接的小口径法兰包括法兰圆盘、颈部、圆管连接段；法兰圆盘上设置有中心孔，中心孔的外缘均匀设置有4个固定孔；连接颈部设置在法兰圆盘和圆管连接段之间；圆管连接段的外径与直管段的外径一致；

组对工装包括：直管段固定机构、法兰支撑固定机构、角度调节器、垂直度校正器；

其中，直管段固定机构包括导轨、定位销、导轨滑套、上半圆筒、下半圆筒、上半圆筒开合机构、上下半圆筒紧固机构；

导轨为互相平行的一对金属圆管或者圆柱；导轨滑套可前后滑动地套设在导轨上，导轨滑套至少设置二个，分别固定在下半圆筒的左右侧，使得下半圆筒可前后沿着导轨前后移动；上半圆筒、下半圆筒同轴设置，上半圆筒的中间设置有定位销孔，定位销孔为螺纹孔；上半圆筒开合机构包括上下半圆筒固定机构和旋转轴，上下半圆筒固定机构分别连接上半圆筒和下半圆筒，上下半圆筒固定机构之间通过旋转轴连接，使得上半圆筒可以绕旋转轴旋转并开合；上下半圆筒紧固机构设置有上半圆筒连接件、下半圆筒连接件，上半圆筒连接件、下半圆筒连接件分别与上半圆筒、下半圆筒固定连接，上半圆筒连接件、下半圆筒连接件在使用时紧固在一起从而使得上下半圆筒固定在一起；

定位销设置在定位销孔上；定位销包括一体的固定旋转部和螺纹段，固定旋转部可以在受到外力时，带动螺纹段沿着定位销孔上下移动，将直管段固定；

法兰支撑固定机构包括垂直立板、水平托盘、水平托盘连接机构、角度调节器固定机构；其中，垂直立板为一个矩形板，垂直立板上部中间位置设置有半圆槽，使得垂直立板的上部形成左侧立耳和右侧立耳；半圆槽设置位置应使得直管段和圆管连接段位于同一高度；导轨分别焊接固定在左侧立耳和右侧立耳上；垂直立板的左右侧分别设置有托盘调节槽，用以调节水平托盘的高度；

水平托盘为一个矩形板，通过水平托盘连接机构固定在在垂直立板的下部，水平托盘的中间设置有左右方向的法兰放置槽，法兰放置槽的长度方向与导轨方向垂直；法兰放置槽中间位置自远离垂直立板方向设置有滑动槽，滑动槽的长宽应保证垂直度校正器的中心铁板的短侧边可以完全插入；

角度调节器固定机构设在水平托盘的法兰放置槽的外侧，包括旋转轴、第一紧固螺母、第二紧固螺母、第三紧固螺母，旋转轴为螺栓，螺栓的杆部与导轨平行，第一紧固螺母将角度调节器可旋转地固定在螺栓的杆部后，第一紧固螺母和螺栓的头部焊接连接在水平托盘的上部；第二紧固螺母、第三紧固螺母均套设在螺栓的杆部原理螺杆头部的一侧，角度调节器的第三调节片的第三长孔穿过螺栓的杆部，使得第三调节片可旋转地固定在第二紧固螺母、第三紧固螺母之间；

水平托盘连接机构包括对称设置的左侧机构和右侧机构，左侧机构的后端为固定部，固定部固定设置在水平托盘下部左侧，左侧机构的前端为螺纹部，螺纹部上设置有螺帽，将螺纹部穿过托盘调节槽后用螺帽固定，使得水平托盘可以通过托盘调节槽紧固在垂直立板上，并在螺帽松开时沿着托盘调节槽上下移动；

进一步具体的，角度调节器固定机构还包括弹簧，弹簧设置在第一紧固螺母和第二紧固螺母之间，第二紧固螺母设置在螺栓上靠近第一紧固螺母的位置。

角度调节器包括第一调节片、第二调节片、第三调节片、第一调节螺栓组件、第二调节螺栓组件、第三调节螺栓组件、第四调节螺栓组件和第五调节螺栓组件；第一调节片和第二调节片中间均设置有长方槽，用以设置第一至第五调节螺栓组件；长方槽的长边上刻有标准刻度；第一调节片的底部设置有连接圆孔，用以使得第一调节片可以设置在旋转轴上；第五调节螺栓组件穿过第一调节片、第二调节片的长方体槽，使得二者中心重合地固定在一起；第三调节片设置在托盘一侧，中间设置有长方槽，用以防止第一调节片在旋转时与托盘碰撞；

第一至第五调节螺栓组件均包括螺栓和螺帽；第一调节螺栓组件和第二调节螺栓组件穿过并固定在第一调节片的长方槽上；第三调节螺栓组件、第四调节螺栓组件穿过并固定在第二调节片的长方槽上；

垂直度校正器包括焊接在一起的一块中心铁板和四块定位铁板，中心铁板为矩形，四块定位铁板规格相同，与中心铁板一个长侧边平齐地焊接在一起，组成上下出头的“工”字型结构，且使得中心铁板一个长侧边、四块定位铁板的一个侧边位于同一个平面上。

进一步具体的，所述的法兰放置槽长度应使得法兰被支撑在法兰放置槽后，法兰的中心与直管段的中心重合为一个直线。

托盘连接机构左侧机构包括螺栓、限位螺帽、固定螺帽；限位螺帽和螺栓的头部固定焊接在水平托盘下部左侧；限位螺帽穿过螺栓的杆部，原理螺栓的头部的一端端面与水平托盘靠近垂直立板的一侧平齐或者超出水平托盘靠近垂直立板的一侧；螺栓的杆部还穿过垂直立板左侧的托盘调节槽，固定螺帽设置在螺栓的杆部前端，使得水平托盘可调节地固定在垂直立板上。

进一步具体的，所述的定位销为方头螺栓、内六角螺栓、外六角螺栓或者带有旋转柄的螺杆。

这些技术方案，包括改进的技术方案以及进一步改进的技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。

本小口径法兰直管段快速组对工装的设计思路是：由于角度调节器的第一调节片底部设置有连接圆孔，旋转轴的螺栓的杆部穿过角度调节器的连接圆孔，使得角度调节器可以固定在第一紧固螺母与旋转轴的螺栓的头部之间，使得角度调节器可以绕旋转轴旋转，角度调节器在旋转时其第一调节片、第二调节片所在的面始终与水平托盘所在的面垂直，且与垂直立板所在的面平行。

法兰找平的固定思路是：在角度调节器找好法兰孔的角度，点焊一点固定以后，把角度调节器旋转至水平托盘外，将垂直度矫正器的中心铁板的短侧边插进滑动槽，并保持中心铁板的长侧边所在面与垂直立板平行，采用外力使中心铁板的长侧边所在面与法兰面吻合，至此完成法兰面找正工序，两边点焊固定，最后再进一步焊接固定。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

现在通过使用小口径法兰直管段快速组对工具，一般组对一道口需要1-2人就能完成，而且我们制作的组对工具可以根据管子的大小调节，快速组对，而且可以保证角度，为施工任务保质保量的按时完成贡献出力量。

附图说明

图1是小口径法兰直管段快速组对工装结构图。

图2是上半圆筒、下半圆筒、上半圆筒开合机构、上下半圆筒紧固机构结构图示意图。

图3是小口径法兰结构图。

图中，1-导轨；2-下半圆筒；3-套筒连接轴；4-定位销；5-上半圆筒；6-垂直立板；7-法兰放置槽；8-角度调节器8；9-托盘；10-导轨滑套，11- 固定销，12-结构滑套固定螺帽，13-托盘调节槽，14-固定部的螺纹部，15-角度调节器旋转轴；16-法兰颈部，17-法兰圆盘，18-圆管连接段，19-固定孔，20-垂直度校正器，21-第一调节片，22-第二调节片，23-第三调节片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本专利进一步解释说明，但本专利的保护范围不限于具体的实施方式。

实施例1

如附图1-图3所示，一种小口径法兰直管段快速组对工装，小口径法兰包括法兰圆盘17、颈部16、圆管连接段18；法兰圆盘17上设置有中心孔，中心孔的外缘均匀设置有4个固定孔19；连接颈部16设置在法兰圆盘17和圆管连接段18之间；圆管连接段18的外径与直管段的外径一致。

组对工装包括：直管段固定机构、法兰支撑固定机构、角度调节器8、垂直度校正器20。

其中，直管段固定机构包括导轨1、定位销4、导轨滑套10、上半圆筒5、下半圆筒2、上半圆筒5开合机构、上下半圆筒2紧固机构。

导轨1为互相平行的一对金属圆管或者圆柱；导轨滑套10可前后滑动地套设在导轨1上，导轨滑套10设置4个，分别固定在下半圆筒2的左右侧，使得下半圆筒2可前后沿着导轨1前后移动；上半圆筒5、下半圆筒2同轴设置，上半圆筒5的中间设置有定位销孔，定位销孔为螺纹孔；上半圆筒5开合机构包括上下半圆筒2固定机构和旋转轴15，上下半圆筒2固定机构分别连接上半圆筒5和下半圆筒2，上下半圆筒2固定机构之间通过旋转轴15连接，使得上半圆筒5可以绕上半圆筒5开合机构的转动轴旋转并开合；上下半圆筒2紧固机构设置有上半圆筒5连接件、下半圆筒2连接件，上半圆筒5连接件、下半圆筒2连接件分别与上半圆筒5、下半圆筒2固定连接，上半圆筒5连接件、下半圆筒2连接件在使用时紧固在一起从而使得上下半圆筒2固定在一起。

定位销4设置在定位销孔上；定位销4包括一体的固定旋转部和螺纹段，固定旋转部可以在受到外力时，带动螺纹段沿着定位销孔上下移动，将直管段固定；

法兰支撑固定机构包括垂直立板6、水平托盘9、水平托盘连接机构、角度调节器8固定机构；其中，垂直立板6为一个矩形板，垂直立板6上部中间位置设置有半圆槽，使得垂直立板6的上部形成左侧立耳和右侧立耳；半圆槽设置位置应使得直管段和圆管连接段18位于同一高度；导轨1焊接固定在左侧立耳和右侧立耳上；垂直立板6的左右侧分别设置有托盘调节槽13，用以调节水平托盘9的高度。

水平托盘9为一个矩形板，通过水平托盘9连接机构固定在在垂直立板6的下部，水平托盘9的中间设置有左右方向的法兰放置槽7，法兰放置槽7的长度方向与导轨1方向垂直；所述的法兰放置槽7的长度应使得法兰被支撑在法兰放置槽7后，法兰的中心与直管段的中心重合为一个直线。法兰放置槽7中间位置自远离垂直立板6方向设置有滑动槽，滑动槽的长宽应保证垂直度校正器20的中心铁板的短侧边可以完全插入。

角度调节器8固定机构设在水平托盘9的法兰放置槽7的外侧，包括旋转轴15、第一紧固螺母、第二紧固螺母、第三紧固螺母，旋转轴15为螺栓，螺栓的杆部与导轨1平行，第一紧固螺母将角度调节器8可旋转地固定在螺栓的杆部后，第一紧固螺母和螺栓的头部焊接连接在水平托盘9的上部；第二紧固螺母、第三紧固螺母均套设在螺栓的杆部原理螺杆头部的一侧，角度调节器8的第三调节片23的第三长孔穿过螺栓的杆部，使得第三调节片23可旋转地固定在第二紧固螺母、第三紧固螺母之间。角度调节器8固定机构还设置弹簧，弹簧设置在第一紧固螺母和第二紧固螺母之间，第二紧固螺母设置在螺栓上靠近第一紧固螺母的位置。

水平托盘9连接机构包括对称设置的左侧机构和右侧机构，左侧机构的后端为固定部，固定部固定设置在水平托盘9下部左侧，左侧机构的前端为螺纹部14，螺纹部14上设置有螺帽，将螺纹部14穿过托盘调节槽13后用螺帽固定，使得水平托盘9可以通过托盘调节槽13紧固在垂直立板6上，并在螺松开时沿着托盘调节槽13上下移动。

角度调节器8包括第一调节片21、第二调节片22、第三调节片23、第一调节螺栓组件、第二调节螺栓组件、第三调节螺栓组件、第四调节螺栓组件和第五调节螺栓组件；第一调节片21和第二调节片22中间均设置有长方槽，用以设置第一至第五调节螺栓组件；长方槽的长边上刻有标准刻度；第一调节片21的底部设置有连接圆孔，用以使得第一调节片21可以设置在旋转轴15上；第五调节螺栓组件穿过第一调节片21、第二调节片22的长方体槽，使得二者中心重合地固定在一起；第三调节片23设置在托盘9一侧，中间设置有长方槽，用以防止第一调节片21在旋转时与托盘9碰撞。

第一至第五调节螺栓组件均包括螺栓和螺帽；第一调节螺栓组件和第二调节螺栓组件穿过并固定在第一调节片21的长方槽上；第三调节螺栓组件、第四调节螺栓组件穿过并固定在第二调节片22的长方槽上。

垂直度校正器20包括焊接在一起的一块中心铁板和四块定位铁板，中心铁板为矩形，四块定位铁板规格相同，与中心铁板一个长侧边平齐地焊接在一起，组成上下出头的“工”字型结构，且使得中心铁板一个长侧边、四块定位铁板的一个侧边位于同一个平面上。

托盘9连接机构左侧机构包括螺栓、限位螺帽、固定螺帽；限位螺帽和螺栓的头部固定焊接在水平托盘9下部左侧；限位螺帽穿过螺栓的杆部，原理螺栓的头部的一端端面与水平托盘9靠近垂直立板6的一侧平齐或者超出水平托盘9靠近垂直立板6的一侧；螺栓的杆部还穿过垂直立板6左侧的托盘调节槽13，固定螺帽设置在螺栓的杆部前端，使得水平托盘9可调节地固定在垂直立板6上。

由于角度调节器8的第一调节片21底部设置有连接圆孔，旋转轴15的螺栓的杆部穿过角度调节器8的连接圆孔，使得角度调节器8可以固定在第一紧固螺母与旋转轴15的螺栓的头部之间，使得角度调节器8可以绕旋转轴15旋转，角度调节器8在旋转时其第一调节片21、第二调节片22所在的面始终与水平托盘9所在的面垂直，且与垂直立板6所在的面平行。

使用时，首先打开上半圆筒开合机构，将直管段放置在下半圆筒2上，然后将上半圆筒5和下半圆筒2用上下半圆筒紧固机构固定在一起，并通过定位销4定位在合适的位置。然后，将法兰放置在法兰放置槽7上，使得法兰被支撑在法兰放置槽7后，法兰的中心与直管段的中心重合为一个直线。

在角度调节器8找好法兰孔的角度，点焊一点固定以后，把角度调节器8旋转至水平托盘9外，将垂直度矫正器的中心铁板的短侧边插进滑动槽，并保持中心铁板的长侧边所在面与垂直立板6平行，采用外力使垂直度校正器的中心铁板的长侧边所在面与法兰面吻合，至此完成法兰面找正工序，两边点焊固定，最后再进一步焊接固定。

Claims (5)

1.一种小口径法兰直管段快速组对工装，用于焊接的小口径法兰包括法兰圆盘、颈部、圆管连接段；法兰圆盘上设置有中心孔，中心孔的外缘均匀设置有4个固定孔；连接颈部设置在法兰圆盘和圆管连接段之间；圆管连接段的外径与直管段的外径一致；其特征是：组对工装包括：直管段固定机构、法兰支撑固定机构、角度调节器、垂直度校正器；

其中，直管段固定机构包括导轨、定位销、导轨滑套、上半圆筒、下半圆筒、上半圆筒开合机构、上下半圆筒紧固机构；

导轨为互相平行的一对金属圆管或者圆柱；导轨滑套可前后滑动地套设在导轨上，导轨滑套至少设置二个，分别固定在下半圆筒的左右侧，使得下半圆筒可前后沿着导轨前后移动；上半圆筒、下半圆筒同轴设置，上半圆筒的中间设置有定位销孔，定位销孔为螺纹孔；上半圆筒开合机构包括上下半圆筒固定机构和旋转轴，上下半圆筒固定机构分别连接上半圆筒和下半圆筒，上下半圆筒固定机构之间通过旋转轴连接，使得上半圆筒可以绕旋转轴旋转并开合；上下半圆筒紧固机构设置有上半圆筒连接件、下半圆筒连接件，上半圆筒连接件、下半圆筒连接件分别与上半圆筒、下半圆筒固定连接，上半圆筒连接件、下半圆筒连接件在使用时紧固在一起从而使得上下半圆筒固定在一起；

定位销设置在定位销孔上；定位销包括一体的固定旋转部和螺纹段，固定旋转部可以在受到外力时，带动螺纹段沿着定位销孔上下移动，将直管段固定；

法兰支撑固定机构包括垂直立板、水平托盘、水平托盘连接机构、角度调节器固定机构；其中，垂直立板为一个矩形板，垂直立板上部中间位置设置有半圆槽，使得垂直立板的上部形成左侧立耳和右侧立耳；半圆槽设置位置应使得直管段和圆管连接段位于同一高度；导轨分别焊接固定在左侧立耳和右侧立耳上；垂直立板的左右侧分别设置有托盘调节槽，用以调节水平托盘的高度；

水平托盘为一个矩形板，通过水平托盘连接机构固定在在垂直立板的下部，水平托盘的中间设置有左右方向的法兰放置槽，法兰放置槽的长度方向与导轨方向垂直；法兰放置槽中间位置自远离垂直立板方向设置有滑动槽，滑动槽的长宽应保证垂直度校正器的中心铁板的短侧边可以完全插入；

水平托盘为一个矩形板，通过水平托盘连接机构固定在在垂直立板的下部，水平托盘的中间设置有左右方向的法兰放置槽，法兰放置槽的长度方向与导轨方向垂直；法兰放置槽中间位置自远离垂直立板方向设置有滑动槽，滑动槽的长宽应保证垂直度校正器的中心铁板的短侧边可以完全插入；

角度调节器固定机构设在水平托盘的法兰放置槽的外侧，包括旋转轴、第一紧固螺母、第二紧固螺母、第三紧固螺母，旋转轴为螺栓，螺栓的杆部与导轨平行，第一紧固螺母将角度调节器可旋转地固定在螺栓的杆部后，第一紧固螺母和螺栓的头部焊接连接在水平托盘的上部；第二紧固螺母、第三紧固螺母均套设在螺栓的杆部原理螺杆头部的一侧，角度调节器的第三调节片的第三长孔穿过螺栓的杆部，使得第三调节片可旋转地固定在第二紧固螺母、第三紧固螺母之间；

水平托盘连接机构包括对称设置的左侧机构和右侧机构，左侧机构的后端为固定部，固定部固定设置在水平托盘下部左侧，左侧机构的前端为螺纹部，螺纹部上设置有螺帽，将螺纹部穿过托盘调节槽后用螺帽固定，使得水平托盘可以通过托盘调节槽紧固在垂直立板上，并在螺帽松开时沿着托盘调节槽上下移动；

角度调节器包括第一调节片、第二调节片、第三调节片、第一调节螺栓组件、第二调节螺栓组件、第三调节螺栓组件、第四调节螺栓组件和第五调节螺栓组件；第一调节片和第二调节片中间均设置有长方槽，用以设置第一至第五调节螺栓组件；长方槽的长边上刻有标准刻度；第一调节片的底部设置有连接圆孔，用以使得第一调节片可以设置在旋转轴上；第五调节螺栓组件穿过第一调节片、第二调节片的长方体槽，使得二者中心重合地固定在一起；第三调节片设置在托盘一侧，中间设置有长方槽，用以调节防止第一调节片在旋转时与托盘碰撞；

第一至第五调节螺栓组件均包括螺栓和螺帽；第一调节螺栓组件和第二调节螺栓组件穿过并固定在第一调节片的长方槽上；第三调节螺栓组件、第四调节螺栓组件穿过并固定在第二调节片的长方槽上；

垂直度校正器包括焊接在一起的一块中心铁板和四块定位铁板，中心铁板为矩形，四块定位铁板规格相同，与中心铁板一个长侧边平齐地焊接在一起，组成上下出头的“工”字型结构，且使得中心铁板一个长侧边、四块定位铁板的一个侧边位于同一个平面上。

2.托盘连接机构左侧机构包括螺栓、限位螺帽、固定螺帽；限位螺帽和螺栓的头部固定焊接在水平托盘下部左侧；限位螺帽穿过螺栓的杆部，原理螺栓的头部的一端端面与水平托盘靠近垂直立板的一侧平齐或者超出水平托盘靠近垂直立板的一侧；螺栓的杆部还穿过垂直立板左侧的托盘调节槽，固定螺帽设置在螺栓的杆部前端，使得水平托盘可调节地固定在垂直立板上。

3.根据权利要求1所述小口径法兰直管段快速组对工装，其特征是：所述的角度调节器固定机构还包括弹簧，弹簧设置在第一紧固螺母和第二紧固螺母之间，第二紧固螺母设置在螺栓上靠近第一紧固螺母的位置。

4.根据权利要求1所述小口径法兰直管段快速组对工装，其特征是：所述的法兰放置槽长度应使得法兰被支撑在法兰放置槽后，法兰的中心与直管段的中心重合为一个直线。

5.根据权利要求1所述小口径法兰直管段快速组对工装，其特征是：所述的定位销为方头螺栓、内六角螺栓、外六角螺栓或者带有旋转柄的螺杆。