CN114434083A - 基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及储气罐焊接技术领域，具体地说，涉及基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置。其包括水平夹持机构和塑形机构，所述水平夹持机构包括底座，所述底座顶部设置有外夹持组件和内限制圈，所述外夹持组件设置在内限制圈的外围。本发明中通过夹持件配合限制圈完成气罐壁壳的初步夹持，从而实现对气罐壁壳的限位，然后再通过外塑形组件和内塑形组件再对气罐壁壳的内外侧壁进行塑形，保证气罐壁壳两侧边形成的缝隙能够贴合成一条直线，这样更方便对气罐壁壳侧边之间形成的缝隙进行焊接，无须在焊接的同时加压塑形，提高焊接的速度。

Description

基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置
技术领域
本发明涉及储气罐焊接技术领域，具体地说，涉及基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置。
背景技术
储气罐是指专门用来储存气体的设备，同时起稳定系统压力的作用，根据储气罐的承受压力不同可以分为高压储气罐，低压储气罐，常压储气罐。根据储气罐材质不同可以分为：碳素钢储气罐、低合金钢储气罐、不锈钢储气罐。储气罐(压力容器)一般由筒体、封头、法兰、接管、密封元件和支座等零件和部件组成。
储气罐的外壳体通常都是环状结构，所以在加工时需要将一块板弯折成环状再对两侧边之间的缝隙进行焊接，但弯折时需要再焊接的同时完成弯折板材的固定，不然缝隙较大不便于焊接，而且焊接的质量也较差。
发明内容
本发明的目的在于提供基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，包括水平夹持机构和塑形机构，所述水平夹持机构包括底座，所述底座顶部设置有外夹持组件和内限制圈，所述外夹持组件设置在内限制圈的外围，其中：
所述外夹持组件包括支撑环和夹持件，所述支撑环和内限制圈之间形成水平夹持腔，所述支撑环内侧呈环形阵列安装有多个夹持件，所述夹持件用于对插接在水平夹持腔内的气罐壁壳进行限位；
所述气罐壁壳外设置有塑形机构，所述塑形机构包括外塑形组件和内塑形组件，所述外塑形组件置于气罐壁壳外侧，所述内塑形组件置于气罐壁壳内侧，所述外塑形组件和内塑形组件分别用于对气罐壁壳的内外侧壁进行塑形。
作为本技术方案的进一步改进，述夹持件包括夹持杆和滑杆，所述滑杆设置在夹持杆的外侧，所述滑杆与支撑环滑动连接，所述滑杆的外端设置有凸缘，所述凸缘与支撑环外壁之间固定连接有夹持弹簧，其中：
夹持杆顶部的内侧面为锲形面。
作为本技术方案的进一步改进，所述内限制圈的高度高于支撑环的高度。
作为本技术方案的进一步改进，所述外塑形组件包括进入环和设置在进入环顶部的塑形环，所述进入环和塑形环之间通过设置的多个连接板固定连接，其中：
所述进入环底部的内侧壁为斜面；
所述进入环和塑形环的一侧均设置有焊接槽。
作为本技术方案的进一步改进，所述内塑形组件包括塑形柱和连接杆，所述塑形柱与连接板之间通过连接杆连接，其中：
所述塑形柱和连接杆转动连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述外塑形组件顶部对应塑形柱的位置设置有连接柱，所述塑形柱底部设置有插槽，所述插槽和连接柱插接配合。
作为本技术方案的进一步改进，所述塑形环的顶部呈环形阵列设置有多个塑形板。
作为本技术方案的进一步改进，所述夹持杆的顶部转动连接有滚轮。
作为本技术方案的进一步改进，靠近焊接槽两侧的塑形板上设置有辅助机构，所述辅助机构包括辅助板，所述辅助板与靠近焊接槽两侧的塑形板滑动连接，所述辅助板外对称设置有两个“”形的支撑架，两个支撑架外设置有握杆，所述握杆为“”形结构，用以形成两个连接端，两个连接端分别与支撑架滑动连接，所述连接端的端部设置有摩擦盘，所述连接端的外部设置有压盘，所述压盘与支撑架外壁之间固定连接有复位弹簧。
作为本技术方案的进一步改进，所述辅助板的顶部和底部分别开设有顶槽和底槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置中，通过夹持件配合限制圈完成气罐壁壳的初步夹持，从而实现对气罐壁壳的限位，然后再通过外塑形组件和内塑形组件再对气罐壁壳的内外侧壁进行塑形，保证气罐壁壳两侧边形成的缝隙能够贴合成一条直线，这样更方便对气罐壁壳侧边之间形成的缝隙进行焊接，无须在焊接的同时加压塑形，提高焊接的速度。
2、该基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置中，通过塑形环扩大进入环与气罐壁壳的受力点，提高塑形的强度；
与此同时，塑形柱外侧壁与气罐壁壳内壁贴合，这样在进入环和塑形环塑形的同时，塑形柱还能对气罐壁壳内侧壁进行挤压塑形，进一步提高缝隙贴合的强度，保证焊接后气罐壁壳成型的质量。
3、该基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置中，辅助板的顶部和底部分别开设有顶槽和底槽，其主要目的是为缝隙的寻找提供足够的空间，降低辅助板对焊接视线的干扰，并且配合握杆实现辅助板任意位置的固定。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构拆分图；
图3为本发明的外塑形组件结构示意图；
图4为本发明的塑形板结构示意图；
图5为本发明的内塑形组件结构示意图；
图6为本发明的外夹持组件结构示意图；
图7为本发明的夹持件结构示意图；
图8为本发明的夹持件侧面结构示意图；
图9为本发明的塑形柱结构示意图；
图10为本发明的辅助机构结构示意图。
图中各个标号意义为：
100、水平夹持机构；100A、气罐壁壳；110、底座；120、外夹持组件；121、支撑环；122、夹持件；1221、夹持杆；1222、滑杆；1223、夹持弹簧；1224、滚轮；130、内限制圈；
200、塑形机构；210、外塑形组件；210A、焊接槽；211、进入环；212、塑形环；2121、塑形板；213、连接板；220、内塑形组件；221、塑形柱；2211、插槽；222、连接杆；230、连接柱；
300、辅助机构；310、辅助板；311、顶槽；312、底槽；320、支撑架；330、握杆；331、摩擦盘；332、压盘；333、复位弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
请参阅图1和图2所示，本实施例目的在于，提供了基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其包括水平夹持机构100和塑形机构200，水平夹持机构100包括底座110，底座110顶部设置有外夹持组件120和内限制圈130，外夹持组件120设置在内限制圈130的外围，其中：
请参阅图6所示，外夹持组件120包括支撑环121和夹持件122，支撑环121和内限制圈130之间形成水平夹持腔，支撑环121内侧呈环形阵列安装有多个夹持件122，夹持件122用于对插接在水平夹持腔内的气罐壁壳100A进行限位；
气罐壁壳100A外设置有塑形机构200，塑形机构200包括外塑形组件210和内塑形组件220，外塑形组件210置于气罐壁壳100A外侧，内塑形组件220置于气罐壁壳100A内侧，外塑形组件210和内塑形组件220分别用于对气罐壁壳100A的内外侧壁进行塑形。
工作原理：
首先将气罐壁壳100A插入水平夹持腔内，在插入的过程中夹持件122会对气罐壁壳100A的外壁进行挤压，具体的，请参阅图7所示，夹持件122包括夹持杆1221和滑杆1222，滑杆1222设置在夹持杆1221的外侧，滑杆1222与支撑环121滑动连接，滑杆1222的外端设置有凸缘，凸缘与支撑环121外壁之间固定连接有夹持弹簧1223，另外考虑到气罐壁壳100A会有一定的厚度，如果直接插入会受到限制无法挤压夹持杆1221，这样夹持杆1221也无法形成反作用力挤压气罐壁壳100A，因此夹持杆1221顶部的内侧面为锲形面，在气罐壁壳100A插入后，会沿锲形面挤压夹持杆1221，然后滑杆1222外移使夹持弹簧1223拉伸产生反作用力，夹持杆1221再利用反作用力配合内限制圈130对气罐壁壳100A进行夹持，使其受到夹持作用形成一个带有缝隙的环状结构(缝隙主要由气罐壁壳100A的两个侧边形成)，然后再将外塑形组件210和内塑形组件220插入，通过外塑形组件210和内塑形组件220再对气罐壁壳100A的内外侧壁进行塑形，保证气罐壁壳100A两侧边形成的缝隙能够贴合成一条直线，这样更方便对气罐壁壳100A侧边之间形成的缝隙进行焊接，无须在焊接的同时加压塑形，提高焊接的速度。
值得说明的是，内限制圈130的高度高于支撑环121的高度，这样在插入时通过内限制圈130对气罐壁壳100A进行支撑，更方便气罐壁壳100A弯折和插入。
此外，请参阅图8所示，为了降低气罐壁壳100A对夹持杆1221顶部锲形面的磨损，夹持杆1221的顶部转动连接有滚轮1224，从而通过滚轮1224的滚动降低接触造成的损伤。
实施例2
本实施例具体公开外塑形组件210和内塑形组件220，请参阅图3所示，外塑形组件210包括进入环211和设置在进入环211顶部的塑形环212，进入环211和塑形环212之间通过设置的多个连接板213固定连接，其中：
进入环211底部的内侧壁为斜面；
进入环211和塑形环212的一侧均设置有焊接槽210A。
工作时：
将进入环211插入气罐壁壳100A外，考虑到气罐壁壳100A的顶部的缝隙无法完全贴合，这样就导致气罐壁壳100A顶部开口可能变大，为了适应该开口的变化，就将进入环211底部的内侧壁设置为斜面，在插入时进入环211会使缝隙逐渐闭合，然后通过塑形环212扩大进入环211与气罐壁壳100A的受力点，提高塑形的强度；
与此同时，请参阅图5所示，内塑形组件220包括塑形柱221和连接杆222，塑形柱221与连接板213之间通过连接杆222连接，在进入环211插入过程中塑形柱221外侧壁与气罐壁壳100A内壁贴合，这样在进入环211和塑形环212塑形的同时，塑形柱221还能对气罐壁壳100A内侧壁进行挤压塑形，进一步提高缝隙贴合的强度，保证焊接后气罐壁壳100A成型的质量。
进一步的，考虑到气罐壁壳100A插入过程中缝隙并不一定能够对向焊接槽210A，焊接槽210A的目的就是为焊接提供操作空间，为此，请参阅图9所示，塑形柱221和连接杆222转动连接，这样方便气罐壁壳100A进行转动调整缝隙的位置，而且为了保证外塑形组件210和内塑形组件220插入位置的稳定性，外塑形组件210顶部对应塑形柱221的位置设置有连接柱230，塑形柱221底部设置有插槽2211，插槽2211和连接柱230插接配合，从而完成对插入的限制，提高插入过程中外塑形组件210和内塑形组件220落位的稳定性。
实施例3
考虑到进入环211和塑形环212与气罐壁壳100A的受力点还是不够，这样气罐壁壳100A上半部分的外侧壁上的限制能力较弱，为此，请参阅图4所示，塑形环212的顶部呈环形阵列设置有多个塑形板2121，通过塑形板2121进一步增加与气罐壁壳100A外壁接触的受力点，同时设置在塑形环212顶部也不会影响塑形环212和进入环211的塑形效果。
此外，为了进一步对塑形板2121进行利用，本实施例在靠近焊接槽210A两侧的塑形板2121上设置有辅助机构300，请参阅图10所示，辅助机构300包括辅助板310，辅助板310与靠近焊接槽210A两侧的塑形板2121滑动连接，辅助板310外对称设置有两个“L”形的支撑架320，两个支撑架320外设置有握杆330，握杆330为“U”形结构，从而形成两个连接端，两个连接端分别与支撑架320滑动连接，连接端的端部设置有摩擦盘331，连接端的外部设置有压盘332，压盘332与支撑架320外壁之间固定连接有复位弹簧333，在不受力的情况下，摩擦盘331与塑形板2121外壁接触，通过摩擦力作用对辅助板310进行限位，使其停留在塑形板2121之间的任意位置，如果需要移动则拉动握杆330使其带动摩擦盘331脱离塑形板2121，实现限位的解除；
另外，在辅助板310的顶部和底部分别开设有顶槽311和底槽312，其主要目的是为缝隙的寻找提供足够的空间，降低辅助板310对焊接视线的干扰。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：包括水平夹持机构(100)和塑形机构(200)，所述水平夹持机构(100)包括底座(110)，所述底座(110)顶部设置有外夹持组件(120)和内限制圈(130)，所述外夹持组件(120)设置在内限制圈(130)的外围，其中：
所述外夹持组件(120)包括支撑环(121)和夹持件(122)，所述支撑环(121)和内限制圈(130)之间形成水平夹持腔，所述支撑环(121)内侧呈环形阵列安装有多个夹持件(122)，所述夹持件(122)用于对插接在水平夹持腔内的气罐壁壳(100A)进行限位；
所述气罐壁壳(100A)外设置有塑形机构(200)，所述塑形机构(200)包括外塑形组件(210)和内塑形组件(220)，所述外塑形组件(210)置于气罐壁壳(100A)外侧，所述内塑形组件(220)置于气罐壁壳(100A)内侧，所述外塑形组件(210)和内塑形组件(220)分别用于对气罐壁壳(100A)的内外侧壁进行塑形。
2.根据权利要求1所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：所述夹持件(122)包括夹持杆(1221)和滑杆(1222)，所述滑杆(1222)设置在夹持杆(1221)的外侧，所述滑杆(1222)与支撑环(121)滑动连接，所述滑杆(1222)的外端设置有凸缘，所述凸缘与支撑环(121)外壁之间固定连接有夹持弹簧(1223)，其中：
夹持杆(1221)顶部的内侧面为锲形面。
3.根据权利要求2所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：所述内限制圈(130)的高度高于支撑环(121)的高度。
4.根据权利要求3所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：所述外塑形组件(210)包括进入环(211)和设置在进入环(211)顶部的塑形环(212)，所述进入环(211)和塑形环(212)之间通过设置的多个连接板(213)固定连接，其中：
所述进入环(211)底部的内侧壁为斜面；
所述进入环(211)和塑形环(212)的一侧均设置有焊接槽(210A)。
5.根据权利要求4所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：所述内塑形组件(220)包括塑形柱(221)和连接杆(222)，所述塑形柱(221)与连接板(213)之间通过连接杆(222)连接，其中：
所述塑形柱(221)和连接杆(222)转动连接。
6.根据权利要求5所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：所述外塑形组件(210)顶部对应塑形柱(221)的位置设置有连接柱(230)，所述塑形柱(221)底部设置有插槽(2211)，所述插槽(2211)和连接柱(230)插接配合。
7.根据权利要求6所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：所述塑形环(212)的顶部呈环形阵列设置有多个塑形板(2121)。
8.根据权利要求7所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：所述夹持杆(1221)的顶部转动连接有滚轮(1224)。
9.根据权利要求8所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：靠近焊接槽(210A)两侧的塑形板(2121)上设置有辅助机构(300)，所述辅助机构(300)包括辅助板(310)，所述辅助板(310)与靠近焊接槽(210A)两侧的塑形板(2121)滑动连接，所述辅助板(310)外对称设置有两个“L”形的支撑架(320)，两个支撑架(320)外设置有握杆(330)，所述握杆(330)为“U”形结构，用以形成两个连接端，两个连接端分别与支撑架(320)滑动连接，所述连接端的端部设置有摩擦盘(331)，所述连接端的外部设置有压盘(332)，所述压盘(332)与支撑架(320)外壁之间固定连接有复位弹簧(333)。
10.根据权利要求9所述的基于罐体水平夹持的储气罐直缝快速焊接装置，其特征在于：所述辅助板(310)的顶部和底部分别开设有顶槽(311)和底槽(312)。
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