CN110303287A - 一种管道法兰精密焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明一种管道法兰精密焊接装置，实现了一根管道上焊接的两件法兰盘的法兰螺孔自动一一对齐，这在现有的管道法兰焊接都无法实现的，现有技术必须通过人工一点一点的校准对齐，本发明的法兰盘的法兰螺孔对齐解决方案为后续管道快速精准连接提供了便利；本发明可以使用多种型号的管道及法兰盘焊接，只需对应更换配合的管道对中顶块和法兰螺孔校准锥台即可。可以保证管道法兰的精密焊接，对于一些核电、化工或者建筑上，需要对管道连接密封强度要求高的行业都可以使用。

Description

一种管道法兰精密焊接装置
技术领域
本发明涉及化工、建筑以及石油管道加工安装设备技术领域，具体涉及一种管道法兰精密焊接装置。
背景技术
常见的运输管路通常是由大量的管道拼接而成的，每根管道的两端均焊接有法兰，各根管道之间通过法兰相连接，法兰连接方便，牢固而紧密，因此被广泛地应用于管道的连接中。
现有技术中，将法兰焊接在管道上的设备和技术都比较多，自动化程度也相当高，列如专利号为201410267726.1的技术方案，可以实现自动加装及自动焊接。
但是上述类似设备还存在很多难以解决的技术问题；
1、根据行业标准，一般操作中都是管要插入法兰中大概是；法兰厚度的1/3-2/3，而上述专利技术通过两端顶压，使法兰面和管道端面齐平，这种焊接结构容易出现焊接不牢，导致管道后期卸漏；
2、由于法兰是套在管道上的，法兰的内孔与管道外壁直接必然会存在间隙，如果单存的通过顶压，是无法使法兰和管道在焊接时保持同心轴，并且也很难保证法兰的侧面与管道的轴心线是垂直的，如果法兰出现倾斜，那么两端管道在对接时必然会出现间隙，留下安全隐患；
3、在污水处理、化工、废气排放处理等行业，都需要用到管道连接，各根管道之间通过法兰相连接，两件法兰再通过螺栓连接，在标准化产品中，如果每件管道上的两个法兰的螺孔不是一一对齐的，当两套设备的法兰口是标准化生产，也就是说两套设备法兰口上的螺孔是一样设置对齐的，那么在连接这两套设备时，中间的管道连接，必然出现两件连接法兰上的螺孔不对应，无法插设螺栓，从而影响设备安装。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术不足，提供一种管道法兰精密焊接装置，解决直接通过两端顶压，使法兰面和管道端面齐平，这种焊接结构容易出现焊接不牢，导致管道后期卸漏；由于法兰是套在管道上的，法兰的内孔与管道外壁直接必然会存在间隙，如果单存的通过顶压，是无法使法兰和管道在焊接时保持同心轴，并且也很难保证法兰的侧面与管道的轴心线是垂直的，如果法兰出现倾斜，那么两端管道在对接时必然会出现间隙，留下安全隐患；以及各根管道之间通过法兰相连接，两件法兰再通过螺栓连接，在标准化产品中，如果每件管道上的两个法兰的螺孔不是一一对齐的，那么两根管道连接时，必然出现两件连接法兰上的螺孔不对应，无法插设螺栓的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种管道法兰精密焊接装置，包括焊接台架、左法兰夹装装置、右法兰夹装装置、驱动电机和焊枪，焊接台架上方为焊接台，在焊接台右侧内部横向设有传动丝杆，所述左法兰夹装装置包括左焊接立架，所述左焊接立架固定设置在焊接台架的焊接台左侧上，左焊接立架上水平设置有左焊接转轴，左焊接转轴的外端与设置在焊接台上的驱动电机通过皮带传动连接，所述右法兰夹装装置包括右焊接立架，右焊接立架滑动安装在焊接台上，右焊接立架下端部与传动丝杆螺纹连接，通过转动传动丝杆控制右焊接立架左右移动，右焊接立架上水平设置有右焊接转轴；
所述左焊接转轴和右焊接转轴内端均设有法兰夹装，所述法兰夹装包括内夹装转盘和外夹装转盘，所述内夹装转盘上环绕均布阵列3-5个辐条式弧形通孔，所述弧形通孔宽度从盘外向内依次逐渐变窄，所述外夹装转盘上与内夹装转盘对应环绕均布阵列3-5个辐条式条形通孔，在对应的一个弧形通孔和一个条形通孔内插设一根法兰夹装杆，所述条形通孔两侧的法兰夹装杆上设有限位环，法兰夹装杆内端部为与弧形通孔相配合的锥型杆结构，在法兰夹装杆内端设有法兰压紧块，在内夹装转盘内侧面上活动设有管道对中顶块，在内夹装转盘外圆面上设有可向两侧折叠的手动控制杆，所述手动控制杆外端部设有卡扣，外夹装转盘的外侧边沿上设有环绕卡槽，当手动控制杆折叠后，卡扣卡在环绕卡槽内；
在焊接台上与左焊接转轴上的法兰夹装对应位置固定设有焊枪立架，所述焊枪立架上安装有焊枪，在右焊接立架上对右焊接转轴上的法兰夹装对应固定设有焊枪支撑架，所述焊枪支撑架上安装有焊枪。
进一步的，所述管道对中顶块包括圆盘结构和锥台结构，所述圆盘结构的厚度为法兰盘厚度的1/3-2/3，圆盘结构的外圆直径小于法兰盘内孔直径，且，圆盘结构的外圆直径大于管道内孔直径，锥台结构的大端底圆直径等于管道内孔直径，在圆盘结构上设有螺杆头，管道对中顶块通过螺杆头安装在内夹装转盘上。
进一步的，在一套法兰夹装上，其中有一根法兰夹装杆上的法兰压紧块上活动设有法兰螺孔对准块，所述法兰螺孔对准块为锥台结构，锥台结构的大端底圆直径等于法兰螺孔直径，在设有法兰螺孔对准块对应外夹装转盘的圆心线位置上设有垂心配重块，通过垂心配重块的重力作用，使法兰螺孔对准块对应的法兰螺孔在法兰的顶部。
进一步的，所述垂心配重块为扇形块结构。
进一步的，所述垂心配重块对应的外夹装转盘外侧面上设有法兰螺孔校准锥台，与法兰螺孔校准锥台对应的左焊接立架及右焊接立架上设有校准气缸，所述校准气缸的伸缩臂端头设有法兰螺孔校准锥孔，通过法兰螺孔校准锥台与法兰螺孔校准锥孔的精准配合校准，使一根管道上的两件法兰盘上的法兰螺孔精准对齐。
进一步的，所述焊接台上与安装的管道对于位置滑动设有升降管道托架。
进一步的，所述传动丝杆外端设有丝杆伞齿，与丝杆伞齿相配合设有手轮伞齿，手轮伞齿连接有转轴及手轮盘，通过转动手轮盘控制传动丝杆转动，再带动右焊接立架在焊接台上移动。
进一步的，所述内夹装转盘和外夹装转盘之间中心位置设有张紧弹簧。
进一步的，所述左焊接转轴对应设置的外夹装转盘安装位置设有连接套筒，所述左焊接转轴内端插设在连接套筒内，在左焊接转轴内端上设有防脱落的外环凸，对应的再连接套筒外端筒内设有防脱落的内环凸，并且在左焊接转轴内端面设有防滑纹，对应的外夹装转盘安装位置也设有防滑纹，当法兰夹装被挤压后，左焊接转轴与外夹装转盘通过摩擦力传动连接，从而带动外夹装转盘转动。
进一步的，所述卡扣为L型，卡扣一端滑动插设在手动控制杆外端部内，在手动控制杆外端部内设有拉动卡扣的卡扣弹簧，通过卡扣弹簧拉动卡扣便于卡紧锁定在环绕卡槽内，在卡扣背面还设有拉手环，在需要将卡扣从环绕卡槽内取下时，拉动拉手环。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种管道法兰精密焊接装置，通过设有法兰夹装，法兰夹装包括内夹装转盘和外夹装转盘，所述内夹装转盘上环绕均布阵列多个辐条式弧形通孔，弧形通孔宽度从盘外向内依次逐渐变窄，所述外夹装转盘上与内夹装转盘对应环绕均布阵列多个辐条式条形通孔，在对应的一个弧形通孔和一个条形通孔内插设一根法兰夹装杆，并在内夹装转盘外圆面上设有可向两侧折叠的手动控制杆；
法兰夹装是本发明独创的法兰盘夹装装置，通过该装置可以方便的将法兰盘牢固夹装，可以精准的使法兰盘与法兰夹装圆心，原理是，在转动内夹装转盘时，由于弧形通孔和条形通孔共同对法兰夹装杆限位作用，单独一根法兰夹装杆在条形通孔内的条槽滑动，单独一根法兰夹装杆在弧形通孔内弧槽滑动，当转动内夹装转盘时，使每根法兰夹装杆同步向内或向外运动，夹装法兰盘时，先将法兰夹装杆展开，将法兰盘放在内夹装转盘内侧的中部位置，然后转动内夹装转盘使每根法兰夹装杆同步向内牢固夹在法兰盘上，再将手动控制杆扣在外夹装转盘上，使内夹装转盘相对于外夹装转盘无法转动，这样法兰盘的圆心线就会精准的与法兰夹装圆心线重叠；
为了保证法兰盘的侧面是垂直被夹装的，在法兰夹装杆内端设有法兰压紧块，同时设置弧形通孔宽度从盘外向内依次逐渐变窄，在法兰夹装杆内端部为与弧形通孔相配合的锥型杆结构，上述结构，在转动内夹装转盘夹装法兰盘时，由于弧形通孔宽度从盘外向内依次逐渐变窄，以及法兰夹装杆内端部为与弧形通孔相配合的锥型杆结构，所以多根法兰夹装杆在逐渐夹紧法兰盘时，内夹装转盘相对于外夹装转盘间隔逐渐变大，这样内夹装转盘的内侧面就会挤压在法兰盘的侧面上，内夹装转盘的内侧面与法兰压紧块共同作用使法兰盘垂直夹装。
2、本发明一种管道法兰精密焊接装置，通过在内夹装转盘内侧面上活动设有管道对中顶块；管道对中顶块包括圆盘结构和锥台结构，所述圆盘结构的厚度为法兰盘厚度的1/3-2/3，圆盘结构的外圆直径小于法兰盘内孔直径，且，圆盘结构的外圆直径大于管道内孔直径，锥台结构的大端底圆直径等于管道内孔直径，在圆盘结构上设有螺杆头，管道对中顶块通过螺杆头安装在内夹装转盘上；
圆盘结构的厚度为法兰盘厚度的1/3-2/3，可以保证管道的端头与法兰盘外侧面有要求距离，便于后期焊接；锥台结构可以保证管道与法兰夹装同心。
3、本发明一种管道法兰精密焊接装置，实现了一根管道上焊接的两件法兰盘的法兰螺孔自动一一对齐，这在现有的管道法兰焊接都无法实现的，现有技术必须通过人工一点一点的校准对齐，本发明的法兰盘的法兰螺孔对齐解决方案为后续管道快速精准连接提供了便利；
实现的方案是，首先选择一个法兰螺孔为基准，使该法兰螺孔与其中一根法兰夹装杆上的法兰压紧块上活动设有法兰螺孔对准块相配合，这样就确定了该基准法兰螺孔在法兰夹装的相对位置，通过在设有法兰螺孔对准块对应的法兰夹装上设有垂心配重块，通过垂心配重块的重力作用，使法兰螺孔对准块对应的基准法兰螺孔基本处在法兰盘的顶部，这样两件法兰盘上的基准法兰螺孔就基本对齐，然后再通过在垂心配重块对应的外夹装转盘外侧面上设有法兰螺孔校准锥台，与法兰螺孔校准锥台对应的左焊接立架及右焊接立架上均设有校准气缸，所述校准气缸的伸缩臂端头设有法兰螺孔校准锥孔，通过法兰螺孔校准锥台与法兰螺孔校准锥孔的精准配合校准，使一根管道上的两件法兰盘上的法兰螺孔精准对齐。
本发明可以使用多种型号的管道及法兰盘焊接，只需对应更换配合的管道对中顶块和法兰螺孔校准锥台即可。可以保证管道法兰的精密焊接，对于一些核电、化工或者建筑上，需要对管道连接密封强度要求高的行业都可以使用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种管道法兰精密焊接装置的结构示意图；
图2为本发明左法兰夹装装置的结构示意图；
图3为本发明夹装管道和法兰盘的焊接装置结构示意图；
图4为本发明内夹装转盘的结构示意图；
图5为本发明外夹装转盘的结构示意图；
图6为本发明垂心配重块的结构示意图；
图7为本发明手动控制杆的结构示意图；
图8为本发明丝杆伞齿和手轮伞齿配合安装的结构示意图；
图9为本发明左焊接转轴与法兰夹装通过连接套筒连接的结构示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1-焊接台架，2-左法兰夹装装置，3-右法兰夹装装置，4-驱动电机，5-焊枪，6-焊接台，7-传动丝杆，8-左焊接立架，9-左焊接转轴，10-皮带，11-右焊接立架，12-右焊接转轴，13-法兰夹装，14-内夹装转盘，15-外夹装转盘，16-弧形通孔，17-条形通孔，18-法兰夹装杆，19-限位环，20-法兰压紧块，21-管道对中顶块，22-手动控制杆，23-卡扣，24-环绕卡槽，25-焊枪立架，26-焊枪支撑架，27-圆盘结构，28-锥台结构，29-法兰盘，30-管道，31-螺杆头，32-法兰螺孔对准块，33-法兰螺孔，34-垂心配重块，35-法兰螺孔校准锥台，36-校准气缸，37-伸缩臂，38-法兰螺孔校准锥孔，39-升降管道托架，40-丝杆伞齿，41-手轮伞齿，42-手轮盘，43-张紧弹簧，44-连接套筒，45-外环凸，46-内环凸，47-卡扣弹簧，48-拉手环。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定，两个左法兰夹装装置2、右法兰夹装装置3的中心位置为内，向外描述为外，附图1为例，附图左侧描述为左，对应方向描述为右。
实施例
如图1-8所示，本发明一种管道法兰精密焊接装置，包括焊接台架1、左法兰夹装装置2、右法兰夹装装置3、驱动电机4和焊枪5，焊接台架1上方为焊接台6，焊接台6为长条结构，主要根据常加工的管道长度设置，在焊接台6下方设置多个支腿构成了焊接台架1，焊接台架1为整个焊接装置支撑结构，在焊接台6右侧内部横向设有传动丝杆7，传动丝杆7主要设置在右焊接立架11活动的范围内，传动丝杆7的两端都是通过轴承座安装，左法兰夹装装置2包括左焊接立架8，所述左焊接立架8固定设置在焊接台6左侧上，左法兰夹装装置2位置是固定的，左焊接立架8上水平设置有左焊接转轴9，左焊接转轴9的外端与设置在焊接台6上的驱动电机4通过皮带10传动连接，在管道法兰焊接时，左焊接转轴9再带动法兰夹装13转动，并以此带动管道30、法兰盘29和右法兰夹装装置3转动，所述右法兰夹装装置3包括右焊接立架11，右焊接立架11滑动安装在焊接台6上，右焊接立架11下端部与传动丝杆7螺纹连接，通过转动传动丝杆7控制右焊接立架11左右移动，右焊接立架11上水平设置有右焊接转轴12。
所述左焊接转轴9和右焊接转轴12内端均设有法兰夹装13，所述法兰夹装13包括内夹装转盘14和外夹装转盘15，所述内夹装转盘14上环绕均布阵列3个辐条式弧形通孔16，所述弧形通孔16宽度从盘外向内依次逐渐变窄，所述外夹装转盘15上与内夹装转盘14对应环绕均布阵列3个辐条式条形通孔17，在对应的一个弧形通孔16和一个条形通孔17内插设一根法兰夹装杆18，所述条形通孔17两端的法兰夹装杆18上设有限位环19，法兰夹装杆18内端部为与弧形通孔16相配合的锥型杆结构，在法兰夹装杆18内端设有法兰压紧块20，在内夹装转盘14内侧面上活动设有管道对中顶块21；在内夹装转盘14外圆面上设有可向两侧折叠的手动控制杆22，所述手动控制杆22外端部设有卡扣23，外夹装转盘15的外侧边沿上设有环绕卡槽24，当手动控制杆22折叠后，卡扣23卡在环绕卡槽24内固定。手动控制杆22通过一个U型架和转轴安装在内夹装转盘14外圆面上，可以作用折叠，无法前后转动。所述卡扣23为L型，卡扣23一端滑动插设在手动控制杆22外端部内，在手动控制杆22外端部内设有拉动卡扣23的卡扣弹簧47，通过卡扣弹簧47拉动卡扣23便于卡紧锁定在环绕卡槽24内，在卡扣23背面还设有拉手环48，在需要将卡扣23从环绕卡槽24内取下时，拉动拉手环48。
在焊接台6上与左焊接转轴9上的法兰夹装13对应位置固定设有焊枪立架25，所述焊枪立架25上安装有焊枪5，在右焊接立架11上与右焊接转轴12上的法兰夹装对应位置固定设有焊枪支撑架26，所述焊枪支撑架26上安装有焊枪5。
本发明一种管道法兰精密焊接装置，通过设有法兰夹装13，法兰夹装13包括内夹装转盘14和外夹装转盘15，所述内夹装转盘14上环绕均布阵列多个辐条式弧形通孔16，弧形通孔16宽度从盘外向内依次逐渐变窄，所述外夹装转盘15上与内夹装转盘14对应环绕均布阵列多个辐条式条形通孔17，在对应的一个弧形通孔16和一个条形通孔17内插设一根法兰夹装杆18，并在内夹装转盘14外圆面上设有可向两侧折叠的手动控制杆22；
法兰夹装13是本发明独创的法兰盘夹装装置，通过该装置可以方便的将法兰盘牢固夹装，可以精准的使法兰盘29与法兰夹装13圆心，原理是，在转动内夹装转盘14时，由于弧形通孔16和条形通孔17共同对法兰夹装杆18限位作用，单独一根法兰夹装杆18在条形通孔17内的条槽滑动，单独一根法兰夹装杆18在弧形通孔16内弧槽滑动，当转动内夹装转盘14时，使每根法兰夹装杆18同步向内或向外运动，夹装法兰盘29时，先将法兰夹装杆18展开，将法兰盘29放在内夹装转盘14内侧的中部位置，然后转动内夹装转盘14使每根法兰夹装杆18同步向内牢固夹在法兰盘29上，再将手动控制杆22扣在外夹装转盘15上，使内夹装转盘14相对于外夹装转盘15无法转动，这样法兰盘29的圆心线就会精准的与法兰夹装13圆心线重叠；
为了保证法兰盘29的侧面是垂直被夹装的，在法兰夹装杆18内端设有法兰压紧块20，同时设置弧形通孔16宽度从盘外向内依次逐渐变窄，在法兰夹装杆18内端部为与弧形通孔16相配合的锥型杆结构，上述结构，在转动内夹装转盘14夹装法兰盘29时，由于弧形通孔16宽度从盘外向内依次逐渐变窄，以及法兰夹装杆18内端部为与弧形通孔16相配合的锥型杆结构，所以多根法兰夹装杆18在逐渐夹紧法兰盘29时，内夹装转盘14相对于外夹装转盘15间隔逐渐变大，这样内夹装转盘14的内侧面就会挤压在法兰盘29的侧面上，内夹装转盘14的内侧面与法兰压紧块20共同作用使法兰盘29垂直夹装。
管道对中顶块21包括圆盘结构27和锥台结构28，所述圆盘结构27的厚度为法兰盘29厚度的1/3-2/3，圆盘结构27的外圆直径小于法兰盘29内孔直径，且，圆盘结构27的外圆直径大于管道30内孔直径，锥台结构28的大端底圆直径等于管道30内孔直径，在圆盘结构27上设有螺杆头31，管道对中顶块21通过螺杆头31安装在内夹装转盘14上。
通过在内夹装转盘14内侧面上活动设有管道对中顶块21；管道对中顶块21包括圆盘结构27和锥台结构28，圆盘结构27和锥台结构28的尺寸结构是根据管道30和法兰盘29加工制造的，不同的管道30和法兰盘29焊接，需要配套尺寸的管道对中顶块21，所述圆盘结构27的厚度为法兰盘29厚度的1/3-2/3，圆盘结构27的外圆直径小于法兰盘29内孔直径，且，圆盘结构27的外圆直径大于管道30内孔直径，锥台结构28的大端底圆直径等于管道30内孔直径，在圆盘结构27上设有螺杆头31，管道对中顶块21通过螺杆头31安装在内夹装转盘14上；
圆盘结构27的厚度为法兰盘29厚度的1/3-2/3，可以保证管道30的端头与法兰盘29外侧面有要求距离，便于后期焊接；锥台结构28可以保证管道30与法兰夹装13同心。
如图，本发明一种管道法兰精密焊接装置，实现了一根管道30上焊接的两件法兰盘29的法兰螺孔33自动一一对齐，这在现有的管道法兰焊接都无法实现的，现有技术必须通过人工一点一点的校准对齐，本发明的法兰盘29的法兰螺孔33对齐解决方案为后续管道快速精准连接提供了便利；
实现的方案是，首先选择一个法兰螺孔33为基准，使该法兰螺孔33与其中一根法兰夹装杆18上的法兰压紧块20上活动设有法兰螺孔对准块32相配合，这样就确定了该基准法兰螺孔33在法兰夹装13的相对位置，通过在设有法兰螺孔对准块32对应的法兰夹装13上设有垂心配重块34，通过垂心配重块34的重力作用，使法兰螺孔对准块32对应的基准法兰螺孔33基本处在法兰盘29的顶部，这样两件法兰盘29上的基准法兰螺孔33就基本对齐，然后再通过在垂心配重块34对应的外夹装转盘15外侧面上设有法兰螺孔校准锥台35，与法兰螺孔校准锥台35对应的左焊接立架8及右焊接立架11上均设有校准气缸36，所述校准气缸36的伸缩臂37端头设有法兰螺孔校准锥孔38，通过法兰螺孔校准锥台35与法兰螺孔校准锥孔38的精准配合校准，使一根管道30上的两件法兰盘29上的法兰螺孔33精准对齐。
本发明可以使用多种型号的管道及法兰盘焊接，只需对应更换配合的管道对中顶块和法兰螺孔校准锥台即可。可以保证管道法兰的精密焊接，对于一些核电、化工或者建筑上，需要对管道连接密封强度要求高的行业都可以使用。
在一套法兰夹装13上，其中有一根法兰夹装杆18上的法兰压紧块20上活动设有法兰螺孔对准块32，所述法兰螺孔对准块32为锥台结构，锥台结构的大端底圆直径等于法兰螺孔33直径，在设有法兰螺孔对准块32对应外夹装转盘15的圆心线位置上设有垂心配重块34，通过垂心配重块34的重力作用，使法兰螺孔对准块32对应的法兰螺孔33处在法兰盘29的顶部。
垂心配重块34为扇形块结构。扇形块结构便于法兰夹装13的重心向下，减小法兰夹装13的摆动，因为夹装完法兰盘，法兰夹装13完成后，难免出现摆动。
垂心配重块34对应的外夹装转盘15外侧面上设有法兰螺孔校准锥台35，与法兰螺孔校准锥台35对应的左焊接立架8及右焊接立架11上均设有校准气缸36，所述校准气缸36的伸缩臂37端头设有法兰螺孔校准锥孔38，通过法兰螺孔校准锥台35与法兰螺孔校准锥孔38的精准配合校准，使一根管道30上的两件法兰盘29上的法兰螺孔33精准对齐。
焊接台6上与安装的管道30对于位置滑动设有升降管道托架39，升降管道托架39可以设置多件。升降管道托架39可以在焊接台6上移动，主要是对管道30进行辅助支撑，升降管道托架39可以根据不同直径的管道可以进行升级调节，基本结构是一个V型支架，在端口位置设有滚轮，在V型支架下端设有可以升级调节的丝杆和安装块。其它托架结构也可以适用。
所述传动丝杆7外端设有丝杆伞齿40，与丝杆伞齿40相配合设有手轮伞齿41，手轮伞齿41连接有转轴及手轮盘42，通过转动手轮盘42控制传动丝杆7转动，再带动右焊接立架11在焊接台6上移动。
内夹装转盘14和外夹装转盘15之间中心位置设有张紧弹簧43。张紧弹簧43可以使内夹装转盘14实时具有向内的张力，便于压紧安装法兰盘29。
如图9所示，在左焊接转轴9对应的外夹装转盘15上设有连接套筒44，所述左焊接转轴9内端插设在连接套筒44内，在左焊接转轴9内端上设有防脱落的外环凸45，对应的再连接套筒44外端筒内设有防脱落的内环凸46，并且在左焊接转轴9内端面设有防滑纹，对应的外夹装转盘15安装位置也设有防滑纹，当法兰夹装13被挤压后，左焊接转轴9与外夹装转盘15通过摩擦力传动连接，从而带动外夹装转盘15转动。在法兰夹装13没有被挤压时，外夹装转盘15与左焊接转轴9内端面会出现间隙。左焊接转轴9如果和法兰夹装13采用固定连接方式，由于左焊接转轴9与驱动电机4通过皮带连接阻力较大，该结构的设置，主要目的是使左焊接转轴9上的外夹装转盘15自由转动的阻力变小，便于左焊接转轴9上的外夹装转盘15在垂心配重块34的重力作用下发生转动，便于快速校准两件法兰盘29上的螺孔对齐。
图1-8所示，本发明一种管道法兰精密焊接装置使用时，先分别将法兰盘29对应安装在法兰夹装13上，具体为，先展开手动控制杆22，扳动手动控制杆22，使内夹装转盘14相对于外夹装转盘15发生转动，所有的法兰夹装杆18会同步向外展开，当法兰夹装杆18展开的尺寸可以夹装法兰盘29时，将法兰盘29放置在内夹装转盘14内侧的法兰夹装杆18内，注意，选择一个基准法兰螺孔33基本与法兰螺孔对准块32对齐，然后反正转动手动控制杆22，法兰盘29会在法兰夹装杆18、法兰压紧块20以及内夹装转盘14内侧面共同作用下夹紧固定，然后将手动控制杆22扣在外夹装转盘15的外侧边沿上设有环绕卡槽24内，完成法兰盘29夹装。
法兰夹装13在垂心配重块34的重力作用下，使设置在外夹装转盘15上的法兰螺孔校准锥台35与校准气缸36的伸缩臂37端头设有法兰螺孔校准锥孔38基本对齐，然后开启校准气缸36，伸缩臂37伸长，使伸缩臂37端头设有法兰螺孔校准锥孔38顶压在法兰螺孔校准锥台35上，通过法兰螺孔校准锥台35与法兰螺孔校准锥孔38的精准配合校准，使一根管道30上的两件法兰盘29上的法兰螺孔33精准对齐。
然后将管道30放置在升降管道托架39上，通过转动手轮盘42控制传动丝杆7转动，再带动右焊接立架11在焊接台6上向左焊接立架8方向移动，将管道30夹紧，然后开启校准气缸36，伸缩臂37回缩，再依次起到驱动电机4和焊枪5进行焊接，完成一周焊接，卸下工件，再进行下次焊接。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道法兰精密焊接装置，包括焊接台架(1)、左法兰夹装装置(2)、右法兰夹装装置(3)、驱动电机(4)和焊枪(5)，焊接台架(1)上方为焊接台(6)，在焊接台(6)右侧内部横向设有传动丝杆(7)，所述左法兰夹装装置(2)包括左焊接立架(8)，所述左焊接立架(8)固定设置在焊接台(6)左侧上，左焊接立架(8)上水平设置有左焊接转轴(9)，左焊接转轴(9)的外端与设置在焊接台(6)上的驱动电机(4)通过皮带(10)传动连接，所述右法兰夹装装置(3)包括右焊接立架(11)，右焊接立架(11)滑动安装在焊接台(6)上，右焊接立架(11)下端部与传动丝杆(7)螺纹连接，通过转动传动丝杆(7)控制右焊接立架(11)左右移动，右焊接立架(11)上水平设置有右焊接转轴(12)；其特征在于：
所述左焊接转轴(9)和右焊接转轴(12)内端均设有法兰夹装(13)，所述法兰夹装(13)包括内夹装转盘(14)和外夹装转盘(15)，所述内夹装转盘(14)上环绕均布阵列3-5个辐条式弧形通孔(16)，所述弧形通孔(16)宽度从盘外向内依次逐渐变窄，所述外夹装转盘(15)上与内夹装转盘(14)对应环绕均布阵列3-5个辐条式条形通孔(17)，在对应的一个弧形通孔(16)和一个条形通孔(17)内插设一根法兰夹装杆(18)，所述条形通孔(17)两端的法兰夹装杆(18)上设有限位环(19)，法兰夹装杆(18)内端部为与弧形通孔(16)相配合的锥型杆结构，在法兰夹装杆(18)内端设有法兰压紧块(20)，在内夹装转盘(14)内侧面上活动设有管道对中顶块(21)；在内夹装转盘(14)外圆面上设有可向两侧折叠的手动控制杆(22)，所述手动控制杆(22)外端部设有卡扣(23)，外夹装转盘(15)的外侧边沿上设有环绕卡槽(24)，当手动控制杆(22)折叠后，卡扣(23)卡在环绕卡槽(24)内固定；
在焊接台(6)上与左焊接转轴(9)上的法兰夹装(13)对应位置固定设有焊枪立架(25)，所述焊枪立架(25)上安装有焊枪(5)，在右焊接立架(11)上与右焊接转轴(12)上的法兰夹装对应位置固定设有焊枪支撑架(26)，所述焊枪支撑架(26)上安装有焊枪(5)。
2.根据权利要求1所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，所述管道对中顶块(21)包括圆盘结构(27)和锥台结构(28)，所述圆盘结构(27)的厚度为法兰盘(29)厚度的1/3-2/3，圆盘结构(27)的外圆直径小于法兰盘(29)内孔直径，且，圆盘结构(27)的外圆直径大于管道(30)内孔直径，锥台结构(28)的大端底圆直径等于管道(30)内孔直径，在圆盘结构(27)上设有螺杆头(31)，管道对中顶块(21)通过螺杆头(31)安装在内夹装转盘(14)上。
3.根据权利要求1所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，在一套法兰夹装(13)上，其中有一根法兰夹装杆(18)上的法兰压紧块(20)上活动设有法兰螺孔对准块(32)，所述法兰螺孔对准块(32)为锥台结构，锥台结构的大端底圆直径等于法兰螺孔(33)直径，在设有法兰螺孔对准块(32)对应外夹装转盘(15)的圆心线位置上设有垂心配重块(34)，通过垂心配重块(34)的重力作用，使法兰螺孔对准块(32)对应的法兰螺孔(33)处在法兰盘(29)的顶部。
4.根据权利要求3所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，所述垂心配重块(34)为扇形块结构。
5.根据权利要求4所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，所述垂心配重块(34)对应的外夹装转盘(15)外侧面上设有法兰螺孔校准锥台(35)，与法兰螺孔校准锥台(35)对应的左焊接立架(8)及右焊接立架(11)上均设有校准气缸(36)，所述校准气缸(36)的伸缩臂(37)端头设有法兰螺孔校准锥孔(38)，通过法兰螺孔校准锥台(35)与法兰螺孔校准锥孔(38)的精准配合校准，使一根管道(30)上的两件法兰盘(29)上的法兰螺孔(33)精准对齐。
6.根据权利要求1所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，所述焊接台(6)上与安装的管道(30)对于位置滑动设有升降管道托架(39)。
7.根据权利要求1所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，所述传动丝杆(7)外端设有丝杆伞齿(40)，与丝杆伞齿(40)相配合设有手轮伞齿(41)，手轮伞齿(41)连接有转轴及手轮盘(42)，通过转动手轮盘(42)控制传动丝杆(7)转动，再带动右焊接立架(11)在焊接台(6)上移动。
8.根据权利要求1所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，所述内夹装转盘(14)和外夹装转盘(15)之间中心位置设有张紧弹簧(43)。
9.根据权利要求1所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，所述左焊接转轴(9)对应的外夹装转盘(15)上设有连接套筒(44)，所述左焊接转轴(9)内端插设在连接套筒(44)内，在左焊接转轴(9)内端上设有防脱落的外环凸(45)，对应的再连接套筒(44)外端筒内设有防脱落的内环凸(46)，并且在左焊接转轴(9)内端面设有防滑纹，对应的外夹装转盘(15)安装位置也设有防滑纹，当法兰夹装(13)被挤压后，左焊接转轴(9)与外夹装转盘(15)通过摩擦力传动连接，从而带动外夹装转盘(15)转动。
10.根据权利要求1所述的一种管道法兰精密焊接装置，其特征在于，所述卡扣(23)为L型，卡扣(23)一端滑动插设在手动控制杆(22)外端部内，在手动控制杆(22)外端部内设有拉动卡扣(23)的卡扣弹簧(47)，通过卡扣弹簧(47)拉动卡扣(23)便于卡紧锁定在环绕卡槽(24)内，在卡扣(23)背面还设有拉手环(48)，在需要将卡扣(23)从环绕卡槽(24)内取下时，拉动拉手环(48)。
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