CN115476302A - 一种法兰安装对中装置及对中方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种法兰安装对中装置及对中方法，涉及法兰安装辅助设备领域，包括对孔组件和平行度校准组件；所述对孔组件设有多个，通过对孔组件射出激光，将待对中的法兰转动，使激光穿过所有法兰孔即实现两法兰的法兰孔对正，具有操作简单易行且无需多人配合作业的优点；所述平行度校准组件能够转动，实现测量两法兰上至少四点的间距，确保两法兰平行度和预留的设备安装尺寸满足要求，具有测距精度高、水平度校准准确的优点；且本申请平行度校准组件连接对孔组件，只需固定对孔组件即可完成装置的安装，避免常规对中装置结构复杂、装配缓慢的缺陷。

Description

一种法兰安装对中装置及对中方法

技术领域

本发明涉及法兰安装辅助设备领域，尤其涉及一种法兰安装对中装置及对中方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

法兰作为常见连接构件，广泛用于各种设备安装、结构定位工程中；需要安装设备时，常将两法兰间隔平行布置，再将设备置于两法兰之间，并通过螺栓使设备与两法兰固接以完成设备的安装；因设备的两端需要分别连接法兰，这对法兰的对中效果提出了严格要求；

法兰对中，指将两片法兰的全部法兰孔对正，并控制两法兰相互平行且两法兰间距等于设备安装尺寸，即法兰对孔和法兰平行度控制；常见的现场法兰对中方法，施工人员先经目测大致对齐设备两端的法兰，再通过细铁杆同时穿过两法兰上相对应的法兰孔以完成法兰孔对正，最后利用直尺控制两片法兰的间距以预留安装设备的空间；

发明人发现，现有现场法兰对孔方法，采用细铁杆穿过法兰孔虽能满足法兰孔对正要求，但操作繁琐、耗费人工多；且由于尺量误差大，难以准确控制两片法兰的平行度，导致设备安装困难；目前存在的法兰孔对中装置结构复杂、装配缓慢，无法满足现场施工对法兰对孔设备快速安装的需求。

发明内容

为提高现场施工时法兰对孔精度，本发明提出了一种法兰安装对中装置及对孔方法，有效保证法兰现场安装的对孔精度、平行度校准精度，且对孔、校准过程快速简单，能够适应现场快速安装仪器的需求。

本公开的第一目的是提供一种法兰安装对中装置，本发明的一个或多个实施例提供了下述技术方案：

一种法兰安装对中装置，包括对孔组件和平行度校准组件；所述对孔组件包括定位件，激光器；所述定位件为圆柱形定位件，定位件能够嵌套在法兰的法兰孔内；所述定位件的一端固定有激光器，所述激光器用于沿法兰孔孔轴方向射出激光；

所述平行度校准组件包括测距臂，测距器；所述测距臂设有转轴，测距臂为绕转轴转动的细长板件，且测距臂的转动平面与法兰平行；所述转轴的轴心穿过法兰的几何中心和测距臂的几何中心；所述测距臂与测距器连接，所述测距器用于检测物体到测距臂之间的距离。

进一步的，所述对孔组件还包括对孔臂；所述对孔臂由多个相交的细长板件组成，细长板件的交点处于测距臂的转轴上。

进一步的，所述测距臂与对孔臂转动连接。

进一步的，所述对孔臂包括对孔导轨；所述对孔导轨为对孔臂沿自身长度方向开设的通槽；所述定位块与对孔臂抵接，使定位件卡接在对孔导轨并可沿对孔导轨滑动。

进一步的，所述定位件包括定位块；所述定位块安装在定位件设置激光器一端的侧壁上；所述定位块用于抵接对孔臂，防止定位件在穿入对孔导轨后脱落。

进一步的，所述测距器设有定位座，所述定位座套设在测距臂外侧，使测距器可沿对孔导轨滑动。

进一步的，所述测距器设置两个，两个测距器分别位于测距臂转轴的两侧。

进一步的，所述对孔臂包括两条细长板件，两细长板件相互垂直；所述激光器设置两组，每组激光器包括分别位于细长板件几何中心两侧的两个激光器。

本公开的第二目的是提供一种法兰安装对中方法，利用如上所述的法兰安装对中装置，包括以下步骤：

将第一片法兰固定；根据法兰孔与法兰中心的距离调整各定位件在对孔导轨上的位置，调整完成后将定位件一起插入法兰孔内，使多个激光器朝向背离第一片法兰的方向射出激光；

通过目视，将第二片法兰大致对齐第一片法兰；转动第二片法兰，使第二片法兰的法兰孔能透过所有的激光，即完成第二片法兰的法兰孔对正；

开启测距器进行第一次测量，施工人员读取两测距器数据，并将测距器数据与测距器固定补偿值相加，即得出此时第一片法兰与第二片法兰两组测距点的距离；调整两片法兰的相对位置，使两组测距点的距离等于设备的安装尺寸；

将测距臂转动90°进行第二次测量，重新获取第一片法兰与第二片法兰两组测距点的距离；调整两法兰的间距，使第二次测量的两组测距点的距离等于第一次测量的两组测距点的距离，完成对设备安装尺寸的预留和两法兰平行度的校准。

进一步的，所述测距器固定补偿值为测距器高度，固定座厚度，测距臂厚度，测距臂底面到对孔臂顶面的距离和对孔臂厚度的和。

发明的有益效果

1、本申请设有多个对孔组件，通过对孔组件射出激光作为法兰孔的定位标记，实现两法兰的法兰孔对正；相较于常规对孔方法中需要在法兰孔中穿入细铁杆对正，本申请仅需要安装对孔组件，不涉及构件间的穿插，具有操作简单易行且无需多人配合作业的优点，解决了常规对孔方法操作繁琐、耗费人工多的问题；

2、本申请设有能够转动的平行度校准组件，实现测量两法兰上至少四点的间距，确保两法兰平行度和预留的设备安装尺寸满足要求，相较于误差大且仅测量一组测点间距的尺量方式，本申请具有测距精度高、水平度校准准确的优点，解决了常规法兰对孔方法易导致设备安装困难的缺陷；

3、本申请在对孔臂上设有导轨，使对孔组件能在导轨内自由滑动，实现适应多种尺寸法兰盘的法兰孔对孔作业；且本申请还在测距臂上设置滑动连接的测距器，实现适应多种尺寸法兰盘的间距调整及平行度校准；即本申请具有优秀的泛用性，能够适配不同法兰安装场景。

4、本申请利用对孔臂固定多个对孔组件，只需按照法兰盘尺寸调整对孔组件在对孔臂上的位置，即可一次将对孔组件全部穿入法兰孔；且测距臂与对孔臂转动连接，测距臂又连接全部测距器；即本申请能够快速安装对孔组件，且对孔组件安装完毕后其他组件同样设置到位；相比于常规法兰孔对中装置复杂的装配过程，本申请具有能够快速安装的优点，满足现场施工对法兰对孔设备快速安装的需求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本公开实施例1中法兰安装对中装置的对孔组件结构示意图；

图2为本公开实施例1中法兰安装对中装置的平行度校准组件结构示意图；

图3为本公开实施例1中法兰安装对中装置的整体结构的侧视示意图；

图4为本公开实施例1中法兰安装对中装置的整体结构示意图；

其中，1、对孔组件；2、平行度校准组件；3、法兰；11、定位件；12、激光器；13、对孔臂；14、对孔导轨；15、定位块；21、测距臂；22、测距器；23、定位座；24、转轴；31、法兰孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

正如背景技术所介绍的，常规机械张紧装置会因弹簧老化的原因使张紧效果逐渐劣化，存在稳定性差的缺陷；而电控张紧装置存在控制过程复杂、驱动系统占用体积大的弊端，本申请提出一种透明纸张紧装置及方法。

实施例1

本申请的一种典型实施方式，如图1-图4所示，提供了一种法兰安装对中装置。

参考图1-图3，本实施例提出一种法兰安装对中装置，包括对孔组件1和平行度校准组件2；所述对孔组件包括定位件11，激光器12；所述定位件为圆柱形定位件，定位件能够嵌套在法兰3的法兰孔31内；所述定位件的一端固定有激光器，所述激光器用于沿法兰孔孔轴方向射出激光；

优选的，所述定位件与固定法兰的螺栓的螺杆部分直径相同，使定位件能牢固嵌套在法兰孔内；当然，只需通过更换固定件即可适应不同孔径的法兰孔。

所述平行度校准组件包括测距臂21，测距器22；所述测距臂设有转轴24，测距臂为绕转轴转动的细长板件，且测距臂的转动平面与法兰平行；所述转轴的轴心穿过法兰的几何中心和测距臂的几何中心；所述测距臂与测距器连接，所述测距器用于检测物体到测距臂之间的距离；

所述对孔组件还包括对孔臂13；所述对孔臂包括对孔导轨14；所述对孔导轨为对孔臂沿自身长度方向开设的通槽；所述定位件能在对孔导轨内滑动；

为防止定位件穿入对孔导轨后脱落，所述定位件包括定位块15；所述定位块安装在定位件设置激光器一端的侧壁上；所述定位块用于抵接对孔臂，防止定位件在穿入对孔导轨后脱落；

具体的，所述定位块为带孔圆盘，所述带孔圆盘的孔壁与定位块的外壁接合；所述带孔圆盘的直径大于对孔导轨的开槽宽度，使定位块能够抵接对孔臂以将定位件卡接在对孔导轨内；

参考图4，本实施例在使用时，先根据法兰孔距法兰盘中心的距离，将定位件与对孔臂几何中心的距离调至与之相同，再将定位件穿入法兰孔中，即可同时完成定位件与对孔臂的安装；考虑到定位件在对孔导轨内的临时固定，所述定位块为磁性材料制成，通过磁力使定位块吸引在对孔臂上，使定位件能够暂时固定与定位导轨的相对位置，以方便定位件的穿入。

可以理解的是，为提高对孔组件的法兰孔对正精度，所述对孔臂所在平面应平行于法兰的底面；具体的，所述对孔臂由多个相交的细长板件组成，测距臂的转轴固定在对孔臂细长板件的交点上，使测距臂能与对孔臂发生相对转动，且对孔臂垂直于测距臂的转轴；当对孔臂固定至法兰时，可以为测距臂的转动提供支持；

可以理解的是，所述测距臂底面，为测距臂靠近且平行于对孔臂的一面；所述对孔臂顶面，为对孔臂靠近且平行于测距臂的一面；

考虑到功能性法兰中部开孔的孔周有凸缘部分，可通过在对孔臂贴近法兰孔一侧开槽，利用槽将凸缘部分容纳；所述槽可根据凸缘高度开设，所述开槽的深度只需满足对孔臂能抵接法兰盘即可；当然，也可以一次开设较深的槽，使槽能够适应多种凸缘高度，以提高装置的泛用性。

进一步的，所述对孔臂包括两条细长板件，两细长板件相互垂直；所述激光器设置两组，每组激光器包括分别位于细长板件几何中心两侧的两个激光器；当全部激光器开启后，使对孔组件沿法兰孔孔轴方向射出多束相互平行的激光，当第二片法兰的法兰孔能够使所有激光透过时，即完成法兰孔对孔；相较于常规对孔方法中需要在法兰孔中穿入细铁杆对正，本申请仅需要安装对孔组件，不涉及构件间的穿插，具有操作简单易行且无需多人配合作业的优点，解决了常规对孔方法操作繁琐、耗费人工多的问题；

具体的，所述激光器发射激光束，能在第二片法兰上投出环形激光斑，所述环形光斑的直径可调；施工人员在对孔前先将环形光斑直径调节为法兰孔内径，对孔时目视环形光斑，若环形光斑能够透过法兰孔则证明两片法兰对孔完成；通过激光束投出环形光斑，有效避免了采用线性激光仅能投出点光斑，点光斑透过法兰孔区间过大而导致对孔误差大的缺陷。

所述测距器设有定位座23，所述定位座套设在测距臂外侧；本实施例中，所述定位座为磁性材料制成，通过磁力使测距器吸引在测距臂上以完成测距器与测距臂相对位置的锁定，且需要改换测距器位置时，仅需将定位座取下并再次吸附即可；

在其他实施例中，所述定位座设有突出的两肢，两肢远离定位座的一端设置弯起，使定位座能环抱测距臂，使测距臂能沿对孔导轨滑动。

进一步的，所述测距器设置两个，两个测距器分别位于测距臂转轴的两侧；

参考图4，本实施例在测距臂转轴的两侧分别设置测距器；所述测距器包括显示屏，所述显示屏用于显示测距器所测距离的数值，施工人员读出显示屏所显示的数值即可获知测距器到第二片法兰之间的距离；而测距器距离第一片法兰的距离为定值，此定值可作为固定补偿值在法兰对中仪上进行永久标识；将测距器所测距离加上固定补偿值，即可以获得两法兰之间一组测距点的距离；

具体的，所述一组测距点包括两个测距点，其中第一个测距点为测距器测量时在第二片法兰上所瞄准的点；第二个测距点为测距器瞄准方向所在直线与第一片法兰相交的点。

由于本实施例设有两个测距器且两个测距器位于同一条测距臂上，即一次测量能够获得两法兰之间两组测距点的距离，通过控制两法兰间距以将两组测距点的距离调至相同，即保证了第一片法兰的一条直径与第二片法兰上的一条直径的间距满足设备安装要求且所述两条直径相互平行；

第二次测量时将测距臂转动90°，获取另外两组测距点的距离，通过控制两法兰间距可使所获得到的四组测距点的距离相同，即第一片法兰上两条相互垂直的直径分别与第二片法兰上两条相互垂直的直径相平行，即第一片法兰与第二片法兰相平行；且通过控制四组测距点的距离，还保证了两片法兰的间隔满足设备安装要求，完成对两法兰平行度的校准和对设备安装尺寸的预留；

以同时满足四组测点距离相同的方式完成对设备安装尺寸的预留和两法兰平行度的校准，相较于误差大且仅测量一组测点间距的尺量方式，本申请具有测距精度高、水平度校准准确的优点，解决了常规法兰对孔方法易导致设备安装困难的缺陷；

可以理解的是，因本实施例测距臂能够绕转轴360°转动，即无论测距臂的初始位置如何，测距臂总能转至与原位置相垂直的位置，即总能满足平行度校准准确度和间距控制精度的要求;

进一步的，所述转轴的高度应能满足测距臂转动时不会撞击激光器，确保测距臂的转动自由。

本实施例在对孔臂上设有导轨，使对孔组件能在导轨内自由滑动，实现适应多种尺寸法兰盘的法兰孔对孔作业；同样的，在测距臂上设置滑动连接的测距器，实现适应多种尺寸法兰盘的间距调整及平行度校准；即本申请具有优秀的泛用性，能够适配不同法兰安装场景。

实施例2

本实施例提出一种法兰安装对中方法，利用实施例1所述法兰安装对中装置；

将第一片法兰固定；根据法兰孔与法兰中心的距离调整各定位件在对孔导轨上的位置，调整完成后将定位件一起插入法兰孔内，使多个激光器朝向背离第一片法兰的方向射出激光；

通过目视，将第二片法兰大致对齐第一片法兰；转动第二片法兰，使第二片法兰的法兰孔能透过所有的激光，即完成第二片法兰的法兰孔对正；

开启测距器进行第一次测量，施工人员读取两测距器数据，并将测距器数据与测距器固定补偿值相加，即得出此时第一片法兰与第二片法兰两组测距点的距离；调整两片法兰的相对位置，使两组测距点的距离等于设备的安装尺寸；

将测距臂转动90°进行第二次测量，重新获取第一片法兰与第二片法兰两组测距点的距离；调整两法兰的间距，使第二次测量的两组测距点的距离等于第一次测量的两组测距点的距离，完成对设备安装尺寸的预留和两法兰平行度的校准；

具体的，所述测距器固定补偿值为测距器高度，固定座厚度，测距臂厚度，测距臂底面到对孔臂顶面的距离和对孔臂厚度的和；可以理解的是，所述固定座厚度为测距器与固定座接触的端面到测距臂与固定座接触的一面的距离，即固定座主体的厚度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种法兰安装对中装置，其特征是，包括对孔组件和平行度校准组件；所述对孔组件包括定位件，激光器；所述定位件为圆柱形定位件，定位件能够嵌套在法兰的法兰孔内；所述定位件的一端固定有激光器，所述激光器用于沿法兰孔孔轴方向射出激光；

所述平行度校准组件包括测距臂，测距器；所述测距臂设有转轴，测距臂为绕转轴转动的细长板件，且测距臂的转动平面与法兰平行；所述转轴的轴心穿过法兰的几何中心和测距臂的几何中心；所述测距臂与测距器连接，所述测距器用于检测物体到测距臂之间的距离。

2.如权利要求1所述的一种法兰安装对中装置，其特征是，所述对孔组件还包括对孔臂；所述对孔臂由多个相交的细长板件组成，多个细长板件交于一点。

3.如权利要求2所述的一种法兰安装对中装置，其特征是，所述转轴与对孔臂固定，转轴的轴心穿过对孔臂细长板件的交点。

4.如权利要求2所述的一种法兰安装对中装置，其特征是，所述对孔臂包括对孔导轨；所述对孔导轨为对孔臂沿自身长度方向开设的通槽；所述定位块与对孔臂抵接，使定位件卡接在对孔导轨并可沿对孔导轨滑动。

5.如权利要求4所述的一种法兰安装对中装置，其特征是，所述定位件包括定位块；所述定位块安装在定位件设置激光器一端的侧壁上；所述定位块用于抵接对孔臂，防止定位件在穿入对孔导轨后脱落。

6.如权利要求2所述的一种法兰安装对中装置，其特征是，所述对孔臂包括两条细长板件，两细长板件相互垂直；所述激光器设置两组，每组激光器包括分别位于一条细长板件几何中心两侧的两个激光器，两细长板件各设一组激光器。

7.如权利要求1所述的一种法兰安装对中装置，其特征是，所述测距器设有定位座，所述定位座设置在测距臂外侧，使测距器可沿对孔导轨滑动。

8.如权利要求7所述的一种法兰安装对中装置，其特征是，所述测距器设置两个，两个测距器分别位于测距臂转轴的两侧。

9.一种法兰安装对中方法，利用如权利要求1-8中任一项所述的法兰安装对中装置，其特征是，包括如下内容：

将第一片法兰固定；根据法兰孔与法兰中心的距离调整各定位件在对孔导轨上的位置，调整完成后将定位件一起插入法兰孔内，使多个激光器朝向背离第一片法兰的方向射出激光；

通过目视，将第二片法兰大致对齐第一片法兰；转动第二片法兰，使第二片法兰的法兰孔能透过所有的激光，即完成第二片法兰的法兰孔对正；

开启测距器进行第一次测量，施工人员读取两测距器数据，并将测距器数据与测距器固定补偿值相加，即得出此时第一片法兰与第二片法兰两组测距点的距离；调整两片法兰的相对位置，使两组测距点的距离等于设备的安装尺寸；

将测距臂转动90°进行第二次测量，再次获取第一片法兰与第二片法兰两组测距点的距离；调整两法兰的间距，使第二次测量的两组测距点的距离等于第一次测量的两组测距点的距离，完成对设备安装尺寸的预留和两法兰平行度的校准。

10.如权利要求9所述的一种法兰安装对中方法，其特征是，所述测距器固定补偿值为测距器高度，固定座厚度，测距臂厚度，测距臂底面至对孔臂顶面的距离和对孔臂厚度的和。

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