CN115070247A - 一种异形管及其联接件专用焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种异形管及其联接件专用焊接装置，包括底板、第一法兰联接组件、第二法兰联接组件、第三法兰联接组件、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板，法兰联接组件通过法兰联接板插装在底板上，法兰盘安装到法兰联接组件上，支撑板固定在底板上，用于对管件进行支撑。本发明焊接装置尺寸精准，批量尺寸一致性好；焊接装置为组合式工装，能够减少工装数量，降低工装的制作成本和保管维护成本；支撑板结构合理，上方圆弧部分与管件外径紧密接触、受力均匀，下方左右支撑与底板接触面大，支撑稳固；能够实现法兰联接板位置固定的目的，实现顶销和圆环的伸出和收回，且操作方便，伸出和收回时间短，提高生产效率。

Description

一种异形管及其联接件专用焊接装置

技术领域

本发明属于焊接工装技术领域，具体涉及一种适用于异形管之间组合、异形管与联接法兰盘组合焊接的专用焊接装置。

背景技术

异形管及其联接件焊接涉及异形管之间的组合焊接，目前的方法是在组合平台上通过各种组合件搭接出临时焊接工装，将两件及以上异形管组合焊接在一起。这种技术的缺点主要包括两方面，一是在每批生产前焊接工装都需要重新组合搭接，费时费力，二是很难保证每批次焊接工装尺寸的一致，各批产品尺寸一致性差。

异形管及其联接件焊接还涉及异形管与联接件(法兰盘)的组合焊接，本发明涉及的联接件有两种，一种是带孔法兰盘，如图1a和1b所示；另一种是不带孔法兰盘，如图2a和2b所示。

对于异型管与带孔法兰盘的焊接，目前主要是采用一种与法兰盘具有相同接口的固定支承板，然后至少要安装4条螺栓才能确定法兰盘孔位置，这种技术的缺点是螺栓安装费时费力；对于异形管与不带孔法兰盘的焊接，目前主要是将异形管与法兰盘直接对准焊接，整体尺寸只能依靠异形管来保证，这种技术的缺点是尺寸难以保证。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种异形管及其联接件专用焊接装置，以解决异形管间组合焊接时每次都需要搭接焊接工装，异形管与带孔法兰盘焊接时螺栓连接费时费力，以及异形管与不带孔法兰盘焊接尺寸难以保证的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种异形管及其联接件专用焊接装置，该焊接装置包括底板、第一法兰联接组件、第二法兰联接组件、第三法兰联接组件、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板；其中，

底板上加工有三个通孔，用于插装第一法兰联接组件、第二法兰联接组件和第三法兰联接组件，通过三个通孔的位置能够确定异型管与联接件组合焊接后的外部尺寸；

第一法兰联接组件包括第一法兰联接板、第一圆盘、顶销、附座、螺栓、垫片和把手；其中，第一法兰联接板的中间具有安装孔，其外形结构与带孔法兰盘一致，安装孔外围设置有固定孔，第一法兰联接组件通过第一法兰联接板插装在底板上；第一圆盘具有与第一法兰联接板的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有与第一法兰联接板上的固定孔相对应的连接孔，以用于顶销的焊接；附座焊装在第一法兰联接板的安装孔中，第一圆盘叠放在第一法兰联接板的内端面，多个顶销由第一法兰联接板的外端面穿入后焊接在第一圆盘的外端面；多个顶销围成的圆心与第一法兰联接板的安装孔同心；螺栓由第一法兰联接板的外端面穿入附座后从第一圆盘的内端面穿出，螺栓的前端套设垫片后与把手相连，当旋转把手至螺栓的螺栓头与附座前端面接触时，顶销的前端与第一法兰联接板的外端面齐平；

第二法兰联接组件包括第二法兰联接板、第二圆盘、第一圆环、附座、螺栓、垫片和把手；其中，第二法兰联接板的上半部分外形为葫芦形状，外径与法兰盘一致，每个圆形中间具有安装孔，板体上加工有圆槽，上下左右各加工有一段通槽；第二法兰联接组件通过第二法兰联接板插装在底板上；第二圆盘共两个，具有与第二法兰联接板的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有四个对称的圆弧缺口，与第二法兰连接板上的通槽部分结构相同，用于第一圆环的插装，缺口外径与法兰盘内径一致；第一圆环共两个，第一圆环的侧壁上加工有四处对称的缺口，缺口两侧的突出部位用于插装第二法兰联接板和第二圆盘；两个附座分别焊装在第二法兰联接板的上下两个安装孔中；第二圆盘叠放在第二法兰联接板的内端面；两个第一圆环穿插并焊接在第二圆盘上，焊接后的第一圆环与第二法兰联接板的安装孔同心；螺栓由第二法兰联接板的外端面穿入附座后从第二圆盘的内端面穿出，螺栓的前端套设垫片后与把手相连；当旋转把手至螺栓的螺栓头与附座前端面接触时，第一圆环的前端与第二法兰联接板的外端面齐平；

第三法兰联接组件包括第三法兰联接板、第三圆盘、第二圆环、附座、螺栓、垫片和把手；其中，第三法兰联接板的中间具有安装孔，其外形结构与不带孔法兰盘一致，板体上加工有圆槽，上下左右各加工有一段通槽；第三法兰联接组件通过第三法兰联接板插装在底板上；第三圆盘具有与第三法兰联接板的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有四个对称的圆弧缺口，与第三法兰联接板上的通槽部分结构相同，用于第二圆环的插装，缺口外径与法兰盘内径一致；第二圆环的侧壁上加工有四处对称的缺口，缺口两侧的突出部位用于插装第三法兰联接板和第三圆盘；附座焊装在第三法兰联接板的安装孔中；第三圆盘叠放在第三法兰联接板的内端面；第二圆环穿插并焊接在第三圆盘上，焊接后的第二圆环与第三法兰联接板的安装孔同心；螺栓由第三法兰联接板的外端面穿入附座后从第三圆盘的内端面穿出，螺栓的前端套设垫片后与把手相连；当旋转把手至螺栓的螺栓头与附座前端面接触时，第二圆环的前端与第三法兰联接板的外端面齐平；

第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板固定在底板上，用于对管件进行支撑。

进一步地，第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板的结构相同，区别仅在于高度不同；支撑板的上半部分为半圆形托板，其圆弧半径与管件外径相同，支撑板的下半部分为支撑结构。

进一步地，支撑板的支撑结构为左右支撑结构，其中右侧宽度是高度尺寸的1/4，左侧宽度是右侧宽度的2/3。

进一步地，底板上加工有三个长方形通孔。

进一步地，在第一法兰联接板与底板之间连接有筋板。

进一步地，在第二法兰联接板与底板之间连接有筋板。

进一步地，在第三法兰联接板与底板之间连接有筋板。

进一步地，把手为行星把手。

(三)有益效果

本发明提出一种异形管及其联接件专用焊接装置，包括底板、第一法兰联接组件、第二法兰联接组件、第三法兰联接组件、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板，法兰联接组件通过法兰联接板插装在底板上，法兰盘安装到法兰联接组件上，支撑板固定在底板上，用于对管件进行支撑。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.焊接装置尺寸精准，包括空间尺寸/角度，焊接后的异形管尺寸完全符合技术文件要求，批量尺寸一致性好；焊接装置操作方便、生产效率高、维护方便，外观整齐、美观。

2.焊接装置为组合式工装，将原来两套工装浓缩到一套中，能够大幅提高底板、支撑板、法兰联接板的利用效率，减少工装数量，降低工装的制作成本和保管维护成本。

3.支撑板结构合理，上方圆弧部分与管件外径紧密接触、受力均匀，下方左右支撑与底板接触面大，支撑稳固。

4、法兰联接组件中顶销的伸出和收回，法兰联接组件和法兰联接组件中圆环的伸出和收回，能够实现法兰联接板位置固定的目的，管件和法兰盘组合焊接更加方便，焊前顶销和圆弧伸出，支撑法兰盘，焊后顶销和圆弧收回，管件和法兰盘一体件可以直接取出。

5.法兰联接组件中的螺栓、附座、垫片和行星把手结构，能够实现顶销和圆环的伸出和收回，且操作方便，伸出和收回时间短，提高生产效率。

附图说明

图1a为带孔法兰盘主视图，图1b为带孔法兰盘侧视图；

图2a为不带孔法兰盘主视图，图2b为不带孔法兰盘侧视图；

图3为本发明实施例的专用焊接装置主视图；

图4为本发明实施例的专用焊接装置俯视图；

图5为本发明实施例中底板俯视图；

图6为本发明实施例中第一法兰联接组件结构示意图；

图7为本发明实施例中第一法兰联接板结构示意图；

图8为本发明实施例中第一圆盘结构示意图；

图9为本发明实施例中第二法兰联接组件结构示意图；

图10a为本发明实施例中第二法兰联接板主视图，图10b为第二法兰联接板侧视图；

图11为本发明实施例中第二圆盘结构示意图；

图12a为本发明实施例中第一圆环主视图，图12b为第一圆环侧视图；

图13为本发明实施例中第三法兰联接组件结构示意图；

图14a为本发明实施例中第三法兰联接板主视图，图14b为第三法兰联接板侧视图；

图15为本发明实施例中第二圆盘结构示意图；

图16a为本发明实施例中第二圆环主视图，图16b为第二圆环侧视图；

图17a为本发明实施例中支撑板主视图，图17b为支撑板侧视图，图17c为支撑板俯视图；

图18为进行多管件与不带孔法兰盘焊接时的异形管总成组合焊接过程主视图；

图19为进行多管件与不带孔法兰盘焊接时的异形管总成组合焊接过程俯视图；

图20为进行多管件与不带孔法兰盘、带孔法兰盘焊接时的异形管总成组合焊接过程主视图；

图21为进行多管件与不带孔法兰盘、带孔法兰盘焊接时的异形管总成组合焊接过程俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例提出一种异形管及其联接件专用焊接装置，其结构如图3和4所示，主要包括底板1、第一法兰联接组件2、第二法兰联接组件3、第三法兰联接组件4、第一支撑板5、第二支撑板6、第三支撑板7和第四支撑板8。

底板1的结构如图5所示，厚度10mm，其上加工有三个长方形通孔，用于插装第一法兰联接组件2、第二法兰联接组件3和第三法兰联接组件4，通过三个长方形通孔的位置即能够确定异型管与联接件组合焊接后的外部尺寸。

第一法兰联接组件2的结构如图6所示，主要包括第一法兰联接板9、第一圆盘10、顶销11、附座12、螺栓13、垫片14、行星把手15和第一筋板16。

第一法兰联接板9的结构如图7所示，中间具有安装孔，其外形结构与带孔法兰盘一致，安装孔外围设置有固定孔，以方便两者对正。第一法兰联接组件2通过第一法兰联接板9插装在底板1上，在第一法兰联接板9与底板1之间连接有第一筋板16，以保证能够在第一法兰联接板9与底板1垂直情况下焊接。

第一圆盘10的结构如图8所示，具有与第一法兰联接板9的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有与第一法兰联接板9上的固定孔相对应的连接孔，以用于顶销11的焊接。

附座12焊装在第一法兰联接板9的安装孔中。第一圆盘10叠放在第一法兰联接板9的内端面，六个顶销11由第一法兰联接板9的外端面穿入后焊接在第一圆盘10的外端面。六个顶销11围成的圆心与第一法兰联接板9的安装孔同心。螺栓13由第一法兰联接板9的外端面穿入附座12后从第一圆盘10的内端面穿出，螺栓13的前端套设垫片14后与行星把手15相连。螺栓13在拧紧后配打销孔并安装销轴。当逆时针旋转行星把手15至螺栓13的螺栓头与附座12前端面接触时，顶销11的前端与第一法兰联接板9的外端面齐平。

第二法兰联接组件3的结构如图9所示，主要包括第二法兰联接板17、第二圆盘18、第一圆环19、附座12、螺栓13、垫片14、行星把手15和第二筋板20。

第二法兰联接板17的结构如图10a和10b所示，其上半部分外形为葫芦形状，外径与法兰盘一致，每个圆形中间具有安装孔，方便与法兰盘对正，板体上加工有槽宽5mm、内外径分别为77mm和87mm的圆槽，上下左右各加工有一段通槽(30°)，槽其余部分厚度为3mm。第二法兰联接组件3通过第二法兰联接板17插装在底板1上，在第二法兰联接板17与底板1之间连接有第二筋板20，以保证能够在第二法兰联接板17与底板1垂直情况下焊接。

第二圆盘18共两个，其结构如图11所示，具有与第二法兰联接板17的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有四个对称的圆弧缺口，与第二法兰连接板17上的通槽部分结构相同，用于第一圆环19的插装，缺口外径与法兰盘内径一致。

第一圆环19共两个，其结构如图12a和12b所示。第一圆环19的侧壁上加工有四处对称的缺口，缺口两侧的突出部位用于插装第二法兰联接板17和第二圆盘18。

两个附座12分别焊装在第二法兰联接板17的上下两个安装孔中。第二圆盘18叠放在第二法兰联接板17的内端面。两个第一圆环19穿插并焊接在第二圆盘18上，焊接后的第一圆环19与第二法兰联接板17的安装孔同心。螺栓13由第二法兰联接板17的外端面穿入附座12后从第二圆盘18的内端面穿出，螺栓13的前端套设垫片14后与行星把手15相连。螺栓13在拧紧后配打销孔并安装销轴。当逆时针旋转行星把手15至螺栓13的螺栓头与附座12前端面接触时，第一圆环19的前端与第二法兰联接板17的外端面齐平。

第三法兰联接组件4的结构如图13所示，主要包括第三法兰联接板21、第三圆盘22、第二圆环23、附座12、螺栓13、垫片14、行星把手15和第二筋板20。

第三法兰联接板21的结构如图14a和14b所示，中间具有安装孔，其外形结构与不带孔法兰盘一致，以方便两者对正，板体上加工有槽宽5mm、内外径分别为123mm和133mm的圆槽，上下左右各加工有一段通槽(30°)，槽其余部分厚度为3mm。第三法兰联接组件4通过第三法兰联接板21插装在底板1上，在第三法兰联接板21与底板1之间连接有第二筋板20，以保证能够在第三法兰联接板21与底板1垂直情况下焊接。

第三圆盘22的结构如图15所示，具有与第三法兰联接板21的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有四个对称的圆弧缺口，与第三法兰联接板21上的通槽部分结构相同，用于第二圆环23的插装，缺口外径与法兰盘内径一致。

第二圆环23的结构如图16a和16b所示。第二圆环23的侧壁上加工有四处对称的缺口，缺口两侧的突出部位用于插装第三法兰联接板21和第三圆盘22。

附座12焊装在第三法兰联接板21的安装孔中。第三圆盘22叠放在第三法兰联接板21的内端面。第二圆环23穿插并焊接在第三圆盘22上，焊接后的第二圆环23与第三法兰联接板21的安装孔同心。螺栓13由第三法兰联接板21的外端面穿入附座12后从第三圆盘22的内端面穿出，螺栓13的前端套设垫片14后与行星把手15相连。螺栓13在拧紧后配打销孔并安装销轴。当逆时针旋转行星把手15至螺栓13的螺栓头与附座12前端面接触时，第二圆环23的前端与第三法兰联接板21的外端面齐平。

第一支撑板5、第二支撑板6、第三支撑板7和第四支撑板8的结构相同，区别仅在于高度不同。其结构如图17a-17c所示。支撑板的上部分为半圆形托板，其圆弧半径与管件外径相同，下部支撑为左右支撑结构，其中右侧宽度是高度尺寸的1/4，左侧宽度是右侧宽度的2/3，下部支撑的长度可根据高度调整，高度越高长度越长。

采用本发明的异形管及其联接件专用焊接装置，进行多管件与不带孔法兰盘焊接时的异形管总成组合焊接过程，如图18和19所示：焊前将第二法兰联接组件中上圆环收回，下圆环伸出，第三法兰联接组件中圆环伸出，将第三支撑板和第四支撑板摆放在指定放置；将大小法兰盘贴合到左右法兰联接板上，异形管的多个管件按图示安装到法兰盘上；检查合格后进行组合焊接；组焊后收回左右法兰联接组件中的圆环，取下异形管总成。

采用本发明的异形管及其联接件专用焊接装置，进行多管件与不带孔法兰盘和带孔法兰盘焊接时的异形管总成组合焊接过程，如图20和21所示：焊前将第一法兰联接组件中上的顶销伸出，法兰联接组件中上圆环伸出、下圆环收回，将第一支撑板、第二支撑板摆放在指定放置；将带孔法兰盘穿过第一法兰联接组件中的顶销，贴合到法兰联接板上，不带孔法兰盘套在法兰联接组件上侧的圆环上，并与法兰联接板贴合，异形管的多个管件按图示安装到法兰盘上；检查合格后进行组合焊接；组焊后收回法兰联接组件中的圆环和顶销，取下异形管总成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种异形管及其联接件专用焊接装置，其特征在于，所述焊接装置包括底板、第一法兰联接组件、第二法兰联接组件、第三法兰联接组件、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板；其中，

所述底板上加工有三个通孔，用于插装第一法兰联接组件、第二法兰联接组件和第三法兰联接组件，通过三个通孔的位置能够确定异型管与联接件组合焊接后的外部尺寸；

所述第一法兰联接组件包括第一法兰联接板、第一圆盘、顶销、附座、螺栓、垫片和把手；其中，第一法兰联接板的中间具有安装孔，其外形结构与带孔法兰盘一致，安装孔外围设置有固定孔，第一法兰联接组件通过第一法兰联接板插装在底板上；第一圆盘具有与第一法兰联接板的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有与第一法兰联接板上的固定孔相对应的连接孔，以用于顶销的焊接；附座焊装在第一法兰联接板的安装孔中，第一圆盘叠放在第一法兰联接板的内端面，多个顶销由第一法兰联接板的外端面穿入后焊接在第一圆盘的外端面；多个顶销围成的圆心与第一法兰联接板的安装孔同心；螺栓由第一法兰联接板的外端面穿入附座后从第一圆盘的内端面穿出，螺栓的前端套设垫片后与把手相连，当旋转把手至螺栓的螺栓头与附座前端面接触时，顶销的前端与第一法兰联接板的外端面齐平；

所述第二法兰联接组件包括第二法兰联接板、第二圆盘、第一圆环、附座、螺栓、垫片和把手；其中，第二法兰联接板的上半部分外形为葫芦形状，外径与法兰盘一致，每个圆形中间具有安装孔，板体上加工有圆槽，上下左右各加工有一段通槽；第二法兰联接组件通过第二法兰联接板插装在底板上；第二圆盘共两个，具有与第二法兰联接板的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有四个对称的圆弧缺口，与第二法兰连接板上的通槽部分结构相同，用于第一圆环的插装，缺口外径与法兰盘内径一致；第一圆环共两个，第一圆环的侧壁上加工有四处对称的缺口，缺口两侧的突出部位用于插装第二法兰联接板和第二圆盘；两个附座分别焊装在第二法兰联接板的上下两个安装孔中；第二圆盘叠放在第二法兰联接板的内端面；两个第一圆环穿插并焊接在第二圆盘上，焊接后的第一圆环与第二法兰联接板的安装孔同心；螺栓由第二法兰联接板的外端面穿入附座后从第二圆盘的内端面穿出，螺栓的前端套设垫片后与把手相连；当旋转把手至螺栓的螺栓头与附座前端面接触时，第一圆环的前端与第二法兰联接板的外端面齐平；

所述第三法兰联接组件包括第三法兰联接板、第三圆盘、第二圆环、附座、螺栓、垫片和把手；其中，第三法兰联接板的中间具有安装孔，其外形结构与不带孔法兰盘一致，板体上加工有圆槽，上下左右各加工有一段通槽；第三法兰联接组件通过第三法兰联接板插装在底板上；第三圆盘具有与第三法兰联接板的安装孔同轴的中心孔，在中心孔外围设置有四个对称的圆弧缺口，与第三法兰联接板上的通槽部分结构相同，用于第二圆环的插装，缺口外径与法兰盘内径一致；第二圆环的侧壁上加工有四处对称的缺口，缺口两侧的突出部位用于插装第三法兰联接板和第三圆盘；附座焊装在第三法兰联接板的安装孔中；第三圆盘叠放在第三法兰联接板的内端面；第二圆环穿插并焊接在第三圆盘上，焊接后的第二圆环与第三法兰联接板的安装孔同心；螺栓由第三法兰联接板的外端面穿入附座后从第三圆盘的内端面穿出，螺栓的前端套设垫片后与把手相连；当旋转把手至螺栓的螺栓头与附座前端面接触时，第二圆环的前端与第三法兰联接板的外端面齐平；

所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板固定在底板上，用于对管件进行支撑。

2.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板的结构相同，区别仅在于高度不同；支撑板的上半部分为半圆形托板，其圆弧半径与管件外径相同，支撑板的下半部分为支撑结构。

3.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述支撑板的支撑结构为左右支撑结构，其中右侧宽度是高度尺寸的1/4，左侧宽度是右侧宽度的2/3。

4.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述底板上加工有三个长方形通孔。

5.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，在第一法兰联接板与底板之间连接有筋板。

6.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，在第二法兰联接板与底板之间连接有筋板。

7.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，在第三法兰联接板与底板之间连接有筋板。

8.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述把手为行星把手。

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