CN110102602B - 一种筒体矫圆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒体矫圆装置。该装置包括三个支撑圈和连接支撑圈的轴和螺栓。每个支撑圈均焊接连接支撑弧板、主支撑杆、副支撑杆和轴套，三个支撑圈的轴套用轴连接，支撑圈之间采用螺栓连接。其中支撑圈Ⅰ的主支撑杆上安装液压缸，液压缸可推动支撑圈Ⅰ用于矫圆。筒体采用本装置，可保证环缝的平整，给环缝自动焊提供了极大的便利，大大提高了环缝的焊接效率。

Description

一种筒体矫圆装置

技术领域

本发明应用于容器制造或大口径管道制造领域。具体涉及一种容器筒体对接或大口径管道对接施焊制作过程中，保证筒体或大口径管圆整度的多向同步矫圆装置。

背景技术

圆形容器或大口径管道在制造过程中，筒体或管道的对接施焊是主要工序之一，环形焊缝的焊接多采用自动焊或半自动机械化焊接。而筒体或管道的椭圆度直接影响到焊接效率和焊接质量，成为其重要影响因素。尤其是对于薄壁大口径筒体而言，由于其强度较低，放置时在自重的作用下不可避免的变成椭圆，在后续环缝自动焊之前需要进行矫圆。筒体椭圆度越小，可实现机械自动化程度越高。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种简易矫圆装置，可防止薄壁大口径筒体变椭，也可以将椭圆的筒体矫圆，提高焊接效率。

本发明所采用的技术方案是：筒体矫圆装置包括支撑圈Ⅰ、支撑圈Ⅱ、支撑圈Ⅲ、连接三个支撑圈的轴和螺栓。支撑圈Ⅰ由支撑弧板Ⅰ、主支撑杆Ⅰ、副支撑杆Ⅰ、配合板Ⅰ、轴套Ⅰ和液压缸构成。液压缸固定连接轴套Ⅰ和主支撑杆Ⅰ，主支撑杆Ⅰ另一端焊接连接支撑弧板Ⅰ，副支撑杆Ⅰ焊接连接主支撑杆Ⅰ和支撑弧板Ⅰ，支撑弧板Ⅰ两端焊接两个配合板Ⅰ，每个配合板Ⅰ上均加工有长圆孔Ⅰ，该长圆孔Ⅰ的长度方向与液压缸的移动方向一致，用于限制支撑圈Ⅰ的移动距离。支撑圈Ⅱ由支撑弧板Ⅱ、主支撑杆Ⅱ、副支撑杆Ⅱ、配合板Ⅱ、轴套Ⅱ构成。主支撑杆Ⅱ焊接连接支撑弧板Ⅱ和轴套Ⅱ，副支撑杆Ⅱ焊接连接主支撑杆Ⅱ和支撑弧板Ⅱ，支撑弧板Ⅱ一端加工有与长圆孔配合的螺栓孔，另一端焊接配合板Ⅱ，该配合板Ⅱ上加工有弧形长圆孔，在弧形长圆孔的非焊接端加工有一个凹槽，该凹槽用于定位支撑圈Ⅱ。所述支撑圈Ⅲ由支撑弧板Ⅲ、主支撑杆Ⅲ、副支撑杆Ⅲ和轴套Ⅲ固定焊接而成。主支撑杆Ⅲ焊接连接支撑弧板Ⅲ和轴套Ⅲ，副支撑杆Ⅲ焊接连接主支撑杆Ⅲ和支撑弧板Ⅲ，该支撑弧板Ⅲ一端加工有与长圆孔Ⅰ配合的螺栓孔，另一端加工有与弧形长圆孔配合的长圆孔Ⅱ。

进一步，所述轴套Ⅰ、轴套Ⅱ和轴套Ⅲ与轴套装，轴套Ⅰ位于轴的中部，轴套Ⅱ和轴套Ⅲ的结构一致，均由两个间隔的小轴套和连接件焊接而成。保证主支撑杆Ⅰ、主支撑杆Ⅱ和主支撑杆Ⅲ在一个垂直的平面上，从而保证筒体矫圆三个方向的受力也在一个圆周平面上。

进一步，所述液压缸可以用气缸、螺纹传动机构等替换。

本发明的有益效果是：环缝焊接的两个筒体采用本装置矫圆后，可保证环缝的平整，给自动焊或半自动机械化焊接提供了极大的便利，大大提高了环缝的焊接效率。

附图说明

图1为本装置工作状态结构示意图；

图2为支撑圈Ⅰ结构示意图；

图3为支撑圈Ⅱ结构示意图；

图4为支撑圈Ⅲ结构示意图；

图5为三个支撑圈轴连接结构示意图；

图6为本装置使用前结构示意图；

其中：1-支撑圈Ⅰ、2-液压缸、3-螺栓、4-支撑圈Ⅱ、5-支撑圈Ⅲ、6-轴、7-销柱、8-三角固定板、9-开口销、10-长圆孔Ⅰ、11-支撑弧板Ⅰ、12-主支撑杆Ⅰ、13-副支撑杆Ⅰ、14-配合板Ⅰ、15-轴套Ⅰ、16-支撑弧板Ⅱ、17-主支撑杆Ⅱ、18-副支撑杆Ⅱ、19-配合板Ⅱ、20-轴套Ⅱ、21-弧形长圆孔、22-凹槽、23-支撑弧板Ⅲ、24-主支撑杆Ⅲ、25-副支撑杆Ⅲ、26-轴套Ⅲ、27-长圆孔Ⅱ。

具体实施方式

附图1为本装置在矫圆工作状态的结构示意图，筒体矫圆装置包括三个支撑圈和连接三个支撑圈的轴6、螺栓3，三个支撑圈分别为支撑圈Ⅰ1、支撑圈Ⅱ4和支撑圈Ⅲ5，每个支撑圈矫圆弧度不少于120°。

支撑圈Ⅰ1的结构如附图2所示，由支撑弧板Ⅰ11、主支撑杆Ⅰ12、副支撑杆Ⅰ13、配合板Ⅰ14、轴套Ⅰ15和液压缸2构成。液压缸2固定连接轴套Ⅰ15和主支撑杆Ⅰ12，主支撑杆Ⅰ12另一端与支撑弧板Ⅰ11焊接，副支撑杆Ⅰ13焊接连接支撑弧板Ⅰ11和主支撑杆Ⅰ12。支撑弧板11的外圆弧的直径与需要矫圆筒体的内径一致，两端焊接两个配合板Ⅰ14，每个配合板Ⅰ14上加工一个长圆孔Ⅰ10，长圆孔Ⅰ10的长度方向与液压缸2的移动方向一致。

支撑圈Ⅱ4的结构如附图3所示，由支撑弧板Ⅱ16、主支撑杆Ⅱ17、副支撑杆Ⅱ18、配合板Ⅱ19、轴套Ⅱ20构成。主支撑杆Ⅱ17焊接固定连接支撑弧板Ⅱ16和轴套Ⅱ20，副支撑杆Ⅱ18焊接连接主支撑杆Ⅱ17和支撑弧板Ⅱ16，支撑弧板Ⅱ16的外圆弧的直径与需要矫圆筒体的内径一致，一端加工有与配合板Ⅰ14上长圆孔Ⅰ10相配合的螺栓孔，另一端焊接配合板Ⅱ19，配合板Ⅱ19的外圆弧与支撑弧板Ⅱ16一致，在配合板Ⅱ19上加工有弧形长圆孔21，弧形长圆孔21的圆心与轴套Ⅱ20圆心同心，在弧形长圆孔21非焊接端的端部加工有一个凹槽22。

支撑圈Ⅲ5的结构如附图4所示，由支撑弧板Ⅲ23、主支撑杆Ⅲ24、副支撑杆Ⅲ25和轴套Ⅲ26固定焊接而成，支撑弧板Ⅲ23的外圆弧的直径与需要矫圆筒体的内径一致，一端加工有与长圆孔Ⅰ10配合的螺栓孔，另一端加工有与弧形长圆孔21配合的长圆孔Ⅱ27。主支撑杆Ⅲ24焊接连接支撑弧板Ⅲ23和轴套Ⅲ26，副支撑杆Ⅲ25焊接连接支撑弧板Ⅲ23和主支撑杆Ⅲ24。

三个支撑圈与轴6的连接如附图5所示，轴套Ⅰ15位于轴6的中部，轴套Ⅱ20和轴套Ⅲ26的结构基本一致，均是由两个间隔的小轴套和连接件焊接而成，这样可以保证主支撑杆Ⅰ12、主支撑杆Ⅱ17和主支撑杆Ⅲ24在一个垂直的平面上，从而保证筒体矫圆三个方向的受力也在一个圆周平面上。三个支撑圈的轴套与轴6套装后，采用开口销9固定，防止轴6从轴套中脱落。

考虑筒体的椭圆情况，附图6为使用前结构示意图，图中双点画线标示矫圆圆周。液压缸2收缩，支撑圈Ⅱ4旋转进支撑圈Ⅲ5中，支撑圈Ⅰ1与支撑圈Ⅲ5、支撑圈Ⅱ4与支撑圈Ⅲ5均采用螺栓3连接，在三个主支撑杆上固定有销柱7，三角固定板8固定连接销柱7，从而将三个支撑圈固定连接，便于本装置的调运和存放。

本装置在使用时，吊起三角固定板8，将本装置放入筒体一端内部，卸下三角固定板8，旋转支撑圈Ⅱ4，螺栓3落入凹槽22中，用另一个螺栓3连接支撑圈Ⅱ4的螺栓孔和支撑圈Ⅰ1的长圆孔Ⅰ10。液压缸2缓慢上升，带动支撑圈Ⅰ1上移矫圆，支撑圈Ⅰ1上的长圆孔Ⅰ10的下沿与螺栓3接触时，三个支撑圈的支撑弧板保持一个正圆，从而消除了筒体的椭圆度。

两个焊接的筒体均使用本装置，可保证环缝的平整，给自动焊或半自动机械化焊接提供了极大的便利，大大提高了环缝的焊接效率。当筒体的最后一道环缝焊接完成后，拆掉三个螺栓3和开口销9，将轴6从轴套中取出，三个支撑圈分拆，从容器的人孔中取出。

采用三辊或四辊矫圆后的筒体，尤其是薄壁筒体，为防止在放置过程中的椭圆变形，可使用本装置保持筒体的圆整度。

大口径薄壁管也可采用本装置矫圆，然后对接焊接，但要考虑焊接后的取出操作。

本装置中的液压缸也可以采用气缸、螺纹传动机构等，只要可实现其上下移动均可。

Claims (3)

1.一种筒体矫圆装置，其特征在于：包括支撑圈Ⅰ（1）、支撑圈Ⅱ（4）、支撑圈Ⅲ（5）、连接三个所述支撑圈的轴（6）和螺栓（3）；所述支撑圈Ⅰ（1）由支撑弧板Ⅰ（11）、主支撑杆Ⅰ（12）、副支撑杆Ⅰ（13）、配合板Ⅰ（14）、轴套Ⅰ（15）和液压缸（2）构成；所述液压缸（2）固定连接轴套Ⅰ（15）和主支撑杆Ⅰ（12），所述主支撑杆Ⅰ（12）与支撑弧板Ⅰ（11）焊接连接，所述副支撑杆Ⅰ（13）焊接连接主支撑杆Ⅰ（12）和支撑弧板Ⅰ（11），所述支撑弧板Ⅰ（11）两端焊接两个配合板Ⅰ（14），每个配合板Ⅰ（14）上加工一个长度方向与液压缸（2）的移动方向一致的长圆孔Ⅰ（10）；所述支撑圈Ⅱ（4）由支撑弧板Ⅱ（16）、主支撑杆Ⅱ（17）、副支撑杆Ⅱ（18）、配合板Ⅱ（19）、轴套Ⅱ（20）构成；所述主支撑杆Ⅱ（17）焊接连接支撑弧板Ⅱ（16）和轴套Ⅱ（20），所述副支撑杆Ⅱ（18）焊接连接主支撑杆Ⅱ（17）和支撑弧板Ⅱ（16），所述支撑弧板Ⅱ（16）一端加工有与长圆孔Ⅰ（10）配合的螺栓孔，另一端焊接配合板Ⅱ（19），所述配合板Ⅱ（19）上加工有弧形长圆孔（21），所述弧形长圆孔（21）的非焊接端加工有一个凹槽（22）；所述支撑圈Ⅲ（5）由支撑弧板Ⅲ（23）、主支撑杆Ⅲ（24）、副支撑杆Ⅲ（25）和轴套Ⅲ（26）固定焊接而成，所述主支撑杆Ⅲ（24）焊接连接支撑弧板Ⅲ（23）和轴套Ⅲ（26），所述副支撑杆Ⅲ（25）焊接连接主支撑杆Ⅲ（24）和支撑弧板Ⅲ（23），所述支撑弧板Ⅲ（23）一端加工有与长圆孔Ⅰ（10）配合的螺栓孔，另一端加工有与弧形长圆孔（21）和凹槽（22）配合的长圆孔Ⅱ（27）。

2.根据权利要求1所述的一种筒体矫圆装置，其特征在于：所述轴套Ⅰ（15）、轴套Ⅱ（20）和轴套Ⅲ（26）与轴（6）套装，轴套Ⅰ（15）位于轴（6）的中部，轴套Ⅱ（20）和轴套Ⅲ（26）的结构一致，均由两个间隔的小轴套和连接件焊接而成。

3.根据权利要求1所述的一种筒体矫圆装置，其特征在于：所述液压缸（2）能用气缸、螺纹传动机构替换。

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