CN112025029B - 弧形板坡口加工辅助装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弧形板坡口加工辅助装置及工艺，以解决在抗压环施工工程中所遇到的以上此类问题，并可将此类技术方案推广到其他带有弧度、曲线板件坡口大批量加工中，以此提高现场施工的整体效率。为实现前述目的的弧形板坡口加工辅助装置，包括基座、切割机。其中基座具有长度方向，包括沿所述长度方向延伸的导轨、位于所述导轨左侧或/和右侧的卡槽，所述导轨的引导面呈弧线延伸，与待加工件的待加工弧形一致；切割机包括行走机构、连接机构以及夹具，所述连接机构将所述夹具连接在所述行走机构上，所述夹具用于搭载切割机的切割头；所述行走机构由所述导轨支撑，并且其移动受所述导轨的所述引导面导引，所述卡槽提供待加工件竖立的定位空间。

Description

弧形板坡口加工辅助装置及工艺

技术领域

本发明涉及焊接用弧形板坡口的加工辅助装置及工艺。

背景技术

在LNG储罐施工过程中，抗压环是罐顶的主要承重件, 罐顶的重量直接承载在抗压环上, 抗压环好坏直接影响该储罐的施工质量甚至运行安全。一种低温储罐采用16MnDR钢板制作的抗压环作为连接件，连接壁板与罐顶板, 由于径向抗压环采用11200*2000*28（mm）规格型号的钢板，钢板厚，焊接应力大，抗压环变形量大，影响到后续罐顶及罐壁的施工。为了保证焊接的质量与焊件的强度，改善抗压环的承载能力，提高径向抗压环的坡口质量就显得尤为重要。目前对于此种抗压环的加工主要依靠现场的工人，根据个人的经验进行切割下料。考虑到弧形板件尺寸大，操作不方便，由此增加工人的劳动强度，且对工人的经验要求较高，坡口的加工质量难以保证，生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弧形板坡口加工辅助装置及工艺，以解决在抗压环施工工程中所遇到的以上此类问题，并可将此类技术方案推广到其他带有弧度、曲线板件坡口大批量加工中，以此提高现场施工的整体效率。

为实现前述目的的弧形板坡口加工辅助装置，包括基座、切割机。其中基座具有长度方向，包括沿所述长度方向延伸的导轨、位于所述导轨左侧或/和右侧的卡槽，所述导轨的引导面呈弧线延伸，与待加工件的待加工弧形一致；切割机包括行走机构、连接机构以及夹具，所述连接机构将所述夹具连接在所述行走机构上，所述夹具用于搭载切割机的切割头；所述行走机构由所述导轨支撑，并且其移动受所述导轨的所述引导面导引，所述卡槽提供待加工件竖立的定位空间。所述基座还包括底部工作台、在底部工作台上沿所述长度方向布置的多个支撑架以及两弧形支撑件，在所述两弧形支撑件上分别铺设所述导轨。所述支撑架包括在所述两弧形支撑件两侧的立板，在两所述立板之间架设并位于所述弧形支撑件下侧的承重板，所述承重板上分别立设多个限位板，所述多个限位板之间形成限位槽，所述弧形支撑板由嵌入所述限位槽中以定位并焊接在一起，所述卡槽由在所述弧形支撑板至少一侧的限位槽提供。

在所述弧形板坡口加工辅助装置的一个或多个实施方式中，所述切割机为火焰切割机。

在所述弧形板坡口加工辅助装置的一个或多个实施方式中，所述立板为梯形板，所述梯形板下宽上窄。

在所述弧形板坡口加工辅助装置的一个或多个实施方式中，所述承重板底部悬空或连接于所述底部工作台上。

在所述弧形板坡口加工辅助装置的一个或多个实施方式中，所述导轨的横断面为两个斜边连接成的角形形状。

在所述弧形板坡口加工辅助装置的一个或多个实施方式中，两所述导轨由沿所述长度方向间隔开多个横向条连接。

一种弧形板坡口加工辅助工艺，其特征在于，

提供所述的弧形板坡口加工辅助装置；

将待加工的板材竖立放置到所述卡槽中，使待加工面朝上；

根据待加工的板材的厚度调换所需的切割头角度，切割前预先点火，调整好火焰；

开启切割，在一次行走过程中，完成一个待加工的板材的切割。

该装置投入使用之后，在坡口的开制上明显提高了坡口的质量，且稳定性好。减少需工人打磨、修补的工序。待加工件在卡槽中竖立放置，受施工现场地面环境限制，使切割机能够在更大范围内灵活调整坡口加工角度，同时还节约了占地面积。在工作过程中，只需一人操作，在节约成本的基础上，提高生产效率。不仅解决了LNG储罐环施工现场环形板件的坡口加工难题，而且为以后此类板件的加工方式提供行之有效的参考。通过对该项坡口加工装置推广，具有很明显的社会效益，进一步推动坡口切制行业的进步。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是弧形板坡口加工辅助装置的立体图。

图2是弧形板坡口加工辅助装置的一部分的端侧视图。

图3是切割机的示意图。

图4是弧形板坡口加工辅助装置的主视图。

图5是弧形板坡口加工辅助装置的俯视图。

图6是弧形板坡口加工辅助装置的端侧视图。

图7是图6中I处的局部放大视图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

如图1所示，弧形板坡口加工辅助装置包括基座1、切割机2。

基座1具有长度方向，即图4、5中的左右方向。其包括沿长度方向延伸的导轨16、位于导轨16左侧或/和右侧的卡槽161，导轨16的引导面呈弧线延伸，与待加工件的待加工弧形一致。

切割机2可采用已有的切割机，例如半自动火焰切割机。图2示出了一种切割机，其包括行走机构21、连接机构以及夹具22。连接机构包括固定轴231、移动轴232、螺杆234、直径调节模板233、高度调节装置235、螺杆236等。连接机构将夹具22连接在行走机构21上，夹具22用于搭载切割机的切割头，例如割枪。

行走机构21由导轨16支撑，并且其移动受导轨16的引导面导引。卡槽161提供待加工件竖立的定位空间，使待加工面朝上。例如待加工件插入到卡槽161中而被竖立定位。

如此开启切割后，行走机构21按照设定的速度移动，只需要在一个行程中就可以切割完成一个待加工板。另外，如果在两侧中都提供卡槽161的实施方式中，在往返两个行程中可分别加工板材，或者在一个行程中通过两个割头同时切割两个板材，以提高效率。竖立的空间定位便于对弧形边缘板材进行任意角度的坡口加工和对待加工件固定位置的调整。

按照前述方式的弧形板坡口加工辅助装置在投入使用之后，在坡口的开制上明显提高了坡口的质量，且稳定性好，减少需工人打磨、修补的工序。待加工件在卡槽中竖立放置，受施工现场地面环境限制，使切割机能够在更大范围内灵活调整坡口加工角度，同时还节约了占地面积。在工作过程中，只需一人操作，在节约成本的基础上，提高生产效率。

此外，不仅解决了LNG储罐环施工现场环形板件的坡口加工难题，而且为以后此类板件的加工方式提供行之有效的参考。通过对该项坡口加工装置推广，具有很明显的社会效益，进一步推动坡口切制行业的进步。

一些更为具体的实施方式在后面结合附图继续进行描述。

在如图所示的实施方式中，如图1所示，基座1还包括底部工作台11、在底部工作台11上沿长度方向布置的多个支撑架以及两弧形支撑件13，在弧形支撑件13上分别铺设导轨16。如此设置使得装置结构紧凑、使用灵活便于现场的施工。

如图1和图2所示，支撑架包括在两弧形支撑件13两侧的立板15，在两立板15之间架设并位于弧形支撑件13下侧的承重板14，承重板14上分别立设多个限位板16，多个限位板16之间形成限位槽160，弧形支撑板13嵌入限位槽160中以定位并焊接。而在弧形支撑板13至少一侧的限位槽构造成前述的卡槽161。

底部工作台11、立板15、承重板14用于焊接固定限位板16，限位板16用于固定待加工的弧形支撑件，限制其攒动，弧形支撑件用于支撑导轨。导轨的曲率半径可根据实际加工工件的尺寸进行调整。

在一个实施方式中，各个零件均采用钢板，加工形式较为单一，且对于零部件（除弧形支撑件外）加工质量要求不高，结合现场的施工环境因此选择用切割机例如半自动火焰切割机进行切割。通过半自动火焰切割机依次预制立板、承重板、限位板、底部工作台及弧形支撑件。考虑到弧形支撑件的尺寸较大，弧形支撑件的加工质量对于后续板件的加工有直接的影响。因次，施工过程中加强对于弧形支撑件尺寸的把控。由于零部件为钢板，采用焊接的形式进行连接。首先，将立板、承重板及限位板进行焊接，具体实施过程为切坡口、打磨、组对、焊接。将焊接在一起的立板、承重板及限位板调整好间隙之后再采用点焊的方式固定在底部工作台上。接着，将预制好的弧形支撑件放置在由梯形板、承重板、限位板及底部工作台组成的底座上，调整好弧形支撑件的布置形式。最后，将导轨放置到弧形支撑件上，使两者之间满足配合关系。

如图2所示，立板161为梯形板，梯形板下宽上窄，这样在满足支撑强度的情况下，节省零件材料，以降低装置成本。

继续参照图2，承重板14底部悬空于底部工作台11上。如此设置，可以在节省材料并保持支撑强度的情况下，将被加工板的支撑高度提高。

如图7所示，导轨16的横断面为两个斜边连接成的角形形状，其类似于火车的轨道，如此可以确保行走机构21被强制引导。

如图1和图7所示，两导轨16由沿长度方向间隔开多个横向条162连接，采用这种设置的好处是增加了两导轨16的稳定性，为行走机构21提供稳定的支撑和引导。

一种弧形板坡口加工辅助工艺的实施方式如下，

提供前述的弧形板坡口加工辅助装置；

将待加工的板材竖立放置到卡槽中，使待加工面朝上；

根据待加工的板材的厚度调换所需的切割头，切割前预先点火，调整好火焰；

开启切割，在一次行走过程中，完成一个待加工的板材的切割。

在一个具体实施方式中，该工艺将待加工的板材竖立放置到卡槽161中，使待加工面朝上，将半自动火焰切割机放置到圆弧形的导轨16上，开始此类弧形板件坡口的切割。首先，用棉纱清除导轨上的油渍和灰尘，并按要求对该设备进行润滑，保证设备工作正常。开机前检查线路有无破损，发热现象，各元件动作是否灵敏。其次，根据切割板材的厚度调换所需的割枪，切割前预先点火，调整好火焰。点火后调整预热氧阀、乙炔阀，把火焰调整为中性，使割嘴网线成直线状且挺直。开启切割，调节切割阀，是切割火焰达到8-9cm。按照以上步骤可实现此类板件的自动切割。

按照前述实施方式的装置或工艺，可以很方便的切割出和该支撑件结构尺寸相同的板件，从而可进行批量加工。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (7)

1.弧形板坡口加工辅助装置，其特征在于，包括：

基座，具有长度方向，包括沿所述长度方向延伸的导轨、位于所述导轨左侧或/和右侧的卡槽，所述导轨的引导面呈弧线延伸，与待加工件的待加工弧形一致；

切割机，包括行走机构、连接机构以及夹具，所述连接机构将所述夹具连接在所述行走机构上，所述夹具用于搭载切割机的切割头；

其中，所述行走机构由所述导轨支撑，并且其移动受所述导轨的所述引导面导引，所述卡槽提供待加工件竖立的定位空间；

所述基座还包括底部工作台、在底部工作台上沿所述长度方向布置的多个支撑架以及两弧形支撑件，在所述两弧形支撑件上分别铺设所述导轨；

所述支撑架包括在所述两弧形支撑件两侧的立板，在两所述立板之间架设并位于所述弧形支撑件下侧的承重板，所述承重板上分别立设多个限位板，所述多个限位板之间形成限位槽，所述弧形支撑板由嵌入所述限位槽中以定位并焊接在一起，所述卡槽由在所述弧形支撑板至少一侧的限位槽提供。

2.如权利要求1所述的弧形板坡口加工辅助装置，其特征在于，所述切割机为火焰切割机。

3.如权利要求1所述的弧形板坡口加工辅助装置，其特征在于，所述立板为梯形板，所述梯形板下宽上窄。

4.如权利要求1所述的弧形板坡口加工辅助装置，其特征在于，所述承重板底部悬空或连接于所述底部工作台上。

5.如权利要求1所述的弧形板坡口加工辅助装置，其特征在于，所述导轨的横断面为两个斜边连接成的角形形状。

6.如权利要求1所述的弧形板坡口加工辅助装置，其特征在于，两所述导轨由沿所述长度方向间隔开多个横向条连接。

7.一种弧形板坡口加工辅助工艺，其特征在于，

提供如权利要求1至6中任一项所述的弧形板坡口加工辅助装置；

将待加工的板材竖立放置到所述卡槽中，使待加工面朝上；

根据待加工的板材的厚度调换所需的切割头角度，切割前预先点火，调整好火焰；

开启切割，在一次行走过程中，完成一个待加工的板材的切割。

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