CN110842460A - 一种船舶管路焊接对中辅助装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶管路焊接对中辅助装置，属于管道焊接设备技术领域，包括弯管部分和直管部分，弯管部分沿管路方向设有第一V型支撑块和第二V型支撑块；直管部分沿管路方向设有第三V型支撑块和第四V型支撑块，第三V型支撑块与第二V型支撑块相向等高设置，第四V型支撑块在底座上沿管路方向滑动。本发明还公开了通过上述船舶管路焊接对中辅助装置进行直管和弯管的对中方法，对四个V型支撑块相互间距离和角度的调整，使一定长度的直管和不同弯曲半径和弯曲角度的弯管实现对中定位。本发明提供的辅助装置操作劳动强度小、对中效率高、对中精度容易控制，方便操作人员进行后续焊接操作。

Description

一种船舶管路焊接对中辅助装置及方法

技术领域

本发明涉及管道焊接设备技术领域，具体涉及一种船舶管路焊接对中辅助装置及方法。

背景技术

在海工和造船领域内，管路是一种动力传输的主要途径，输送蒸汽、水、油等，因此产生了管路的大量需求，这使得管路设计加工，以及焊接安装等高技术要求形成了一系统工程。其中管路在对接焊接过程中需要将两管路对中，对中的效率和精度都影响着管路加工效率和使用寿命。

例如，公开号为CN108247280A的中国发明专利公开了一种管道对中方法。这种对中方法包括对中装置的拼接、初始值的设定、第一管道上的坐标确定、确定第一管道的轴线方程、导出第二管道上的坐标、确定位移量、根据位移量进行对中，同时采用带有夹紧机构的对中装置，提供一种对中方法，采用带有夹紧机构，可以在X、Y、Z三个方向进行移动的对中装置，以第一管道坐标为基准，通过位移量对第二管道进行调整。

授权公告号为CN206747884U的中国实用新型专利公开了一种直管与弯管的对接焊接的夹持装置，包括主箱体，所述主箱体的内腔中从上到下依次水平设置有横向导向杆组和左右旋丝杠，所述主箱体的内腔中并列设置有第一竖向夹板和第二竖向夹板，所述第一竖向夹板的底部通过第一套环与左右旋丝杠活动连接，所述第二竖向夹板的底部通过第二套环与所述左右旋丝杠活动连接，所述第一竖向夹板通过第一直线轴承组与所述横向导向杆组活动连接，所述第二竖向夹板通过第二直线轴承组与所述横向导向杆组活动连接，所述第一竖向夹板的内侧设置有第一V型卡盘，所述第二竖向夹板的内侧设置有第二V型卡盘。

但是，现有技术中直管与弯管管路对中焊接在精度控制上一直是一个难题。船厂的操作人员进行直管与弯管管路对中的方法依然是手工操作固定对中，需经过多次测量、调整，才能实现准确定位。然而，由于人工操作劳动强度大、效率低、对中精度难以控制，过于依赖经验等因素，导致焊接加工耗时长，效率和精度都较低。有时校对不合格还需要返工重做，造成了人力物力的浪费，同时导致工期的延误。

因此，设计一种用于船舶直管与弯管管路管路对中的工艺装备，提升操作人员的工作效率，减少人力物力的浪费，对于船厂的船舶管路焊接工作是有意义的技术改进。

发明内容

针对现有人工操作技术存在的不足，本发明提供了一种船舶管路焊接对中辅助装置及方法，可实现一定长度范围内直管和不同弯曲半径和弯曲角度的弯管的对中定位，解决直管与弯管管路对中时人工操作劳动强度大、效率低、对中精度难以控制的问题。

本发明的具体技术方案为：

一种船舶管路焊接对中辅助装置，包括弯管部分和直管部分，所述的弯管部分沿管路方向设有第一V型支撑块和第二V型支撑块，所述第一V型支撑块沿转轴导轨架滑动，所述转轴导轨架的一端固定连接有弧形导轨滑块，另一端与固定在转轴底板上的转轴铰接，所述弧形导轨滑块与固定在转轴底板上的弧形导轨配合，所述转轴底板置于中层底板的横向导轨上，所述中层底板沿底板上的纵向轨道滑动；所述直管部分沿管路方向设有第三V型支撑块和第四V型支撑块，所述第三V型支撑块与第二V型支撑块相向等高设置；所述第四V型支撑块在底座上沿管路方向滑动。

通过第三V型支撑块的固定设置可以使对中位置的直管保持稳定，第四V型支撑块与底座滑动连接，从而可以根据直管的长度调整直管支撑位置，第一V型支撑块与转轴导轨架滑动连接，可调节其与转轴的距离，使第一V型支撑块支撑不同弯曲半径的弯管；通过转轴导轨架一端固定连接有弧形导轨滑块，另一端与转轴铰接，可调节第一V型支撑块支撑不同弯曲角度的弯管；通过中层底板上的横向导轨调节第一V型支撑块和第二V型支撑块之间的距离，通过中层底板沿底板上部轨道纵向滑动，调节弯管与直管的对中距离。

作为优选，所述的第一V型支撑块的V型内壁为曲面，所述的第二V型支撑块与弯管内侧相接触的V型内壁为曲面，以减少弯管同直面交界处的切角误差。

作为优选，所述的第一V型支撑块固定在第一固定架上，所述第一固定架下部带有滑块，所述滑块在转轴导轨架上的滑轨中移动，确保第一V型支撑块在转轴导轨架上平稳滑动。

作为优选，所述的第二V型支撑块与转轴位于转轴底板同侧，转轴固定于转轴底板的一角，转轴底板带动第一V型支撑块靠近或远离第二V型支撑块，用于调节第一V型支撑块到第二V型支撑块的距离。

作为优选，所述的第二V型支撑块固定在座台上，所述座台的第一支脚固定在中层底板上；所述的转轴底板靠近第二V型支撑块的一侧设有开口，所述座台的第二支脚在开口中与中层底板固定；所述中层底板上的横向导轨为两根，其中一根设于座台的两个支脚之间；确保中层底板控制第二V型支撑块移动。

作为优选，所述的纵向导轨为两根，分别设置在底板的两侧，便于中层底板平稳移动。

作为优选，所述的第四V型支撑块固定在第二固定架上，所述第二固定架下部带有的直线导轨滑块与底座上的两根移动导轨配合，保证第四V型支撑块的平稳移动。

作为优选，所述底板和底座为一体结构，增加整个装置的稳定性。

本发明还提供了一种船舶管路焊接对中方法，包括以下步骤：

(1)横向移动转轴底板，调节第一V型支撑块和第二V型支撑块的距离；调节第一V型支撑块在转轴导轨架和弧形导轨上的相对位置，使待对中弯管完全放入第一V型支撑块和第二V型支撑块中；

(2)根据直管长度调整第四V型支撑块与第三V型支撑块的相对位置，将待对中直管完全放入第三V型支撑块和第四V型支撑块中；

(3)纵向移动中层底板，调节第二V型支撑块与第三V型支撑块的对口距离，完成直管与弯管的对中。

通过各V型支撑块的调整及底板的移动，将不同弯曲角度和弯曲半径弯管和不同长度直管的轴线对齐，便于后续焊接操作。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的对中辅助装置通过四个V型支撑块相互间距离和角度的调整，实现了一定长度范围内直管和不同弯曲半径和弯曲角度的弯管的对中定位，操作劳动强度小、对中效率高、对中精度容易控制；

(2)本发明装置的第一V型支撑块的两个内壁分别沿两个方向进行曲面切割，对于第二V型支撑块的内壁沿弯管弯曲内侧进行曲面切割，可减少弯管同直面交界处的切角误差，提高管道对中精度；

(3)本发明装置通过第一V型支撑块和第四V型支撑块可移动调节位置的特点，对不同长度的直管，不同弯曲半径，弯曲角度的弯管放置具有很强的适应性；通过第二V型支撑块和第三V型支撑块的设置，使直管和弯管对中稳定，从而使操作人员方便进行焊接操作。

附图说明

图1为本发明的船舶管路焊接对中辅助装置的整体结构示意图；

图2为图1中的转轴导轨架放大结构示意图。

其中：1、中层底板；2、横向导轨；3、转轴底板；4、第一V型支撑块；5、转轴导轨架；6、转轴；7、座台；8、第二V型支撑块；9、弧形导轨；10、弧形导轨滑块；11、底座；12、直线导轨滑块；13、第三V型支撑块；14、第四V型支撑块；15、底板；16、纵向轨道；17、滑轨；18、第一固定架；19、滑块；20、开口；21、第一支脚；22、第二支脚；23、第二固定架；24、移动导轨。

具体实施方式

现结合说明书附图和具体实施方法，对本发明进一步说明。

本实施方法的对中辅助装置的整体结构如图1所示，包括弯管部分和直管部分。

弯管部分沿管路方向设有第一V型支撑块4和第二V型支撑块8，两内壁为曲面的第一V型支撑块4固定在第一固定架18上，第一固定架18下部带有滑块19，滑块19在转轴导轨架5上的滑轨17中移动，确保第一V型支撑块在转轴导轨架上平稳滑动。

转轴导轨架5的一端固定连接有弧形导轨滑块10，另一端与固定在转轴底板3上的转轴6铰接，弧形导轨滑块10与固定在转轴底板3上的弧形导轨9配合；转轴6固定于转轴底板3的一角，第二V型支撑块8与转轴6位于转轴底板3同侧，转轴底板3带动第一V型支撑块4靠近或远离第二V型支撑块8，用于调节第一V型支撑块4到第二V型支撑块8的距离。

第二V型支撑块8固定在座台7上，座台7的第一支脚21固定在中层底板1上，转轴底板3靠近第二V型支撑块8的一侧设有开口20，座台7的第二支脚22在开口20中与中层底板1固定，确保中层底板1控制第二V型支撑块8纵向移动；转轴底板3置于中层底板1上的两根横向导轨2上，其中一根导轨位于座台7的两个支脚之间；中层底板1沿底板15上两侧的纵向轨道16滑动，用于调节第二V型支撑块8与第三V型支撑块13的对口距离。

直管部分沿管路方向设有第三V型支撑块13和第四V型支撑块14，第三V型支撑块13与第二V型支撑块8相向等高设置，使各V型支撑块支撑高度在同一平面上，。

第三V型支撑块13下部同底座11固定。

底座11上设有两根纵向的移动导轨24，第四V型支撑块14固定在第二固定架23上，第二固定架23下部设有直线导轨滑块12，直线导轨滑块12在移动导轨24上移动，从而带动第四V型支撑块14纵向滑动，可以支撑不同长度的直管。

底座11和底板15采用一体式结构，便于加工并增加整个装置的稳定性。

使用本发明对中辅助装置时：

(1)横向移动转轴底板3，第一V型支撑块4通过转轴底板3上的两条横向导轨2横向移动，第二V型支撑块8固定在中层底板1上保持静止，改变第一V型支撑块4和第二V型支撑块8的距离。调节第一V型支撑块4和第二V型支撑块8的距离。

(2)根据弯管半径调节第一V型支撑块4在转轴导轨架5上的位置，根据弯管弯曲角度，移动弧形导轨滑块10在弧形导轨9上的位置，调节第一V型支撑块4在转轴导轨架5和弧形导轨9上的相对位置，使待对中弯管完全放入第一V型支撑块4和第二V型支撑块8中。

(3)根据直管长度调整第四V型支撑块4与第三V型支撑块13的相对位置，将待对中直管完全放入第三V型支撑块13和第四V型支撑块4中；

(4)移动底板11上的中层底板1，底板15上部的纵向导轨16控制中层底板1纵向移动，调节第二V型支撑块8到直管部分的第三V型支撑块13的距离，即调节弯管和直管接口位置，完成管路对中。

由于各V型支撑块支撑高度在同一平面上，可实现辅助对中的效果，且第一V型支撑块4同时可沿转轴导轨架5和弧形导轨9滑动，用以支撑一定范围内不同弯曲角度和弯曲半径的弯管，从而将一段弯管和直管实现对中定位，完成了辅助焊接对中的目的，方便后续进行精准焊接。

以上所述仅为本发明的具体实施方法，但本发明的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明所要求保护的专利范围之中。

Claims (9)

1.一种船舶管路焊接对中辅助装置，包括弯管部分和直管部分，其特征在于，所述的弯管部分沿管路方向设有第一V型支撑块(4)和第二V型支撑块(8)，所述第一V型支撑块(4)沿转轴导轨架(5)滑动，所述转轴导轨架(5)的一端固定连接有弧形导轨滑块(10)，另一端与固定在转轴底板(3)上的转轴(6)铰接，所述弧形导轨滑块(10)与固定在转轴底板(3)上的弧形导轨(9)配合，所述转轴底板(3)置于中层底板(1)的横向导轨(2)上，所述中层底板(1)沿底板(15)上的纵向轨道(16)滑动；

所述直管部分沿管路方向设有第三V型支撑块(13)和第四V型支撑块(14)，所述第三V型支撑块(13)与第二V型支撑块(8)相向等高设置；所述第四V型支撑块(14)在底座(11)上沿管路方向滑动。

2.如权利要求1所述的船舶管路焊接对中辅助装置，其特征在于，所述的第一V型支撑块(4)的两内壁为曲面，所述的第二V型支撑块(8)与弯管内侧相接触的内壁为曲面。

3.如权利要求1所述的船舶管路焊接对中辅助装置，其特征在于，所述的第一V型支撑块(4)固定在第一固定架(18)上，所述第一固定架(18)下部带有滑块(19)，所述滑块(19)在转轴导轨架(5)上的滑轨(17)中移动。

4.如权利要求1所述的船舶管路焊接对中辅助装置，其特征在于，所述的第二V型支撑块(8)与转轴(6)位于转轴底板(3)同侧，所述转轴(6)固定于转轴底板(3)的一角，所述转轴底板(3)带动第一V型支撑块(4)靠近或远离第二V型支撑块(8)。

5.如权利要求1所述的船舶管路焊接对中辅助装置，其特征在于，所述的第二V型支撑块(8)固定在座台(7)上，所述座台(7)的第一支脚(21)固定在中层底板(1)上；所述的转轴底板(3)靠近第二V型支撑块(8)的一侧设有开口(20)，所述座台(7)的第二支脚(22)在开口(20)中与中层底板(1)固定；所述中层底板(1)上的横向导轨(2)为两根，其中一根设于座台(7)的第一支脚(21)和第二支脚(22)之间。

6.如权利要求1所述的船舶管路焊接对中辅助装置，其特征在于，所述纵向导轨(16)为两根，分别设置在底板(15)的两侧。

7.如权利要求1所述的船舶管路焊接对中辅助装置，其特征在于，所述的第四V型支撑块(14)固定在第二固定架(23)上，所述第二固定架(23)下部带有的直线导轨滑块(12)与底座(11)上的两根移动导轨(24)配合。

8.如权利要求1所述的船舶管路焊接对中辅助装置，其特征在于，所述的底板(15)和底座(11)为一体结构。

9.一种船舶管路焊接对中方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用权利要求1～8任一项所述的船舶管路焊接对中辅助装置，横向移动转轴底板(3)，调节第一V型支撑块(4)和第二V型支撑块(8)的距离；然后调节第一V型支撑块(4)在转轴导轨架(5)和弧形导轨(9)上的相对位置，使待对中弯管完全放入第一V型支撑块(4)和第二V型支撑块(8)中；

(2)根据直管长度调整第四V型支撑块(14)的相对位置，将待对中直管完全放入第三V型支撑块(13)和第四V型支撑块(14)中；

(3)纵向移动中层底板(1)，调节第二V型支撑块(8)与第三V型支撑块(13)的对口距离，完成直管与弯管的对中。

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