CN117046974A - 压力容器筒体焊接法兰孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，涉及法兰加工技术领域，包括液压缸，所述液压缸的底端下方设置有冲孔机构，所述冲孔机构包括调节组件，所述调节组件包括限位环和内齿环，所述限位环的顶端固定连接有第二转动轴。本发明通过转动旋钮，使旋钮带动内齿环旋转，使其同时带动多个齿轮转动，齿轮的厚度大于内齿环的厚度，齿轮的上半部分位置与内齿环相互啮合，下半部分位置与齿条相互啮合，以至于内齿环同时带动多个齿条移动，齿条带动侧边的滑动轨沿着直线轨迹运动，使多个滑动轨向内扩张或是向外收缩，以至于多个伸缩板随着滑动轨的移动改变位置，实现了同时调节多个冲压钻头位置的效果，便于快速对不同规格的法兰快速加工。

Description

压力容器筒体焊接法兰孔加工装置

技术领域

本发明涉及法兰加工技术领域，具体为压力容器筒体焊接法兰孔加工装置。

背景技术

压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，压力容器一般为管体或是筒体组成，压力容器通过焊接的方式在通口处安装法兰，压力容器与其他的容器之间通过法兰连接，法兰连接是由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰都是成对使用的，两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。

现有技术中，如中国专利号为：CN202241222U的“法兰螺纹孔加工装置”，包括螺纹孔加工平台和固定卡具，螺纹孔加工平台包括安装板、横座板、纵座板、竖板，横座板焊接在支架的上方，安装板焊接在支架的侧面，安装板上设有气动送丝机固定孔，竖板与横座板焊接连接，纵座板焊接在竖板上方，竖板和横座板之间设有槽；固定卡具包括上板和侧板，上板两侧分别焊接一个侧板，两个侧板下端之间设有插口，上板上设有上板螺纹孔，上板螺纹孔中安装有上板螺栓，侧板上设有侧板螺纹孔，侧板螺纹孔中安装有侧板螺栓。

但现有技术中，由于压力容器有多种不同的规格，筒体的管径也各不相同，因此压力容器的端口所要焊接的法兰也自然不相同，对于不同规格的法兰，法兰的孔眼位置也不同，在加工不同规格的法兰时，还需要根据孔眼位置的变化逐一调节冲孔的位置，以至于多规格孔眼加工工艺非常繁琐，严重影响了冲孔的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，以解决上述背景技术提出的加工不同规格的法兰时，还需要根据孔眼位置的变化逐一调节冲孔的位置，以至于多规格孔眼加工工艺非常繁琐，严重影响了冲孔的效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，包括液压缸，所述液压缸的底端下方设置有冲孔机构，所述冲孔机构包括调节组件，所述调节组件包括限位环和内齿环，所述限位环的顶端固定连接有第二转动轴，所述第二转动轴的顶端固定连接有压力板，所述液压缸的输出端与所述压力板固定连接，压力板的底端固定连接有第一转动轴，启用液压缸，使液压缸的输出端带动压力板向下冲压，由于压力板通过第二转动轴与限位环相连接，且限位环通过滑槽与伸缩板相连接，所以液压缸向下冲压的冲击力传递给伸缩板，使伸缩板带动下方的冲压钻头对法兰进行冲压，使其表面形成法兰孔；

所述第一转动轴的外侧壁转动连接有齿轮，所述内齿环的内侧壁与所述齿轮的外侧壁相互啮合，所述限位环的外侧壁开设有滑槽，所述滑槽的内侧壁滑动连接有滑动轨；

所述滑动轨的内侧壁固定连接有齿条，所述齿条与齿轮相互啮合，所述滑动轨的底端固定连接有伸缩板，所述伸缩板的底面固定连接有冲压钻头，旋转旋钮，使旋钮带动内壁贴合的内齿环旋转，一个内齿环转动会同时带动多个齿轮转动，齿轮的厚度大于内齿环的厚度，使其上半部分位置与内齿环相互啮合，下半部分位置与齿条相互啮合，以至于内齿环同时带动多个齿条移动，齿条带动侧边的滑动轨进行水平移动，旋转调节组件外侧的旋钮，使旋钮带动内壁贴合的内齿环旋转，其中，一个内齿环转动会同时带动多个齿轮转动，齿轮的厚度大于内齿环的厚度，使其上半部分位置与内齿环相互啮合，下半部分位置与齿条相互啮合，以至于内齿环同时带动多个齿条移动，齿条带动侧边的滑动轨进行水平移动。

优选的，所述液压缸的底端固定连接有顶板，所述液压缸的输出端与顶板之间滑动连接，便于液压缸的安装，使液压缸能够设置在压力板的上方并对其产生驱动效果。

优选的，所述压力板的顶端固定连接有连接柱，所述连接柱的涂抹有防锈涂料，在压力板的外侧设置多个连接柱，多个连接柱同时对压力板的位置定位，使压力板向下冲压的过程中处于一个垂直轴线上。

优选的，所述连接柱的顶端贯穿所述顶板的顶面并固定连接有圆挡板，在连接柱的上方设置圆挡板，圆挡板的半径大于连接柱的半径，避免液压缸与连接柱脱落。

优选的，所述顶板的底面四个拐角位置处均固定连接有支撑柱，所述支撑柱的底端固定连接有万向轮，将液压缸的底面固定安装顶板，顶板通过四个支撑柱搭接在地面上，在支撑柱的下方设置万向轮，便于调节冲压的位置。

优选的，所述冲孔机构的顶端下方设置有工位台，所述工位台的底端固定连接有尼龙垫片，支撑柱的高度大于连接柱的高度，使冲孔机构与地面之间悬空，便于在冲压钻头的下方设置工位台，在工位台的下方设置尼龙垫片，减小冲孔时带来的冲击力。

优选的，所述内齿环的外侧壁固定连接有旋钮，所述旋钮的外侧壁开设有防锈条纹，在旋钮的外侧壁开设防滑条纹，增加手掌与旋钮之间的摩擦力，便于调节旋钮的角度。

优选的，所述滑动轨的外侧壁涂抹有润滑剂，所述伸缩板为扇形板，在滑动轨的外侧涂抹润滑剂，同样也能使冲压钻头的位置调节更加方便。

优选的，所述冲压钻头的底端为尖锥形结构，所述圆挡板为圆台形结构，冲压钻头设计为尖锥形，使其能够在法兰的表面产生更大的压强，便于冲孔的形成。

优选的，所述滑动轨的顶端为梯形结构，所述滑槽为梯形槽，滑动轨的上半部分设计为梯形结构，并将滑槽设计成与之相适配的槽型，使滑槽的槽口对滑动轨的位置进行卡定，使滑动轨在滑槽内部滑动时不会脱离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过转动旋钮，使旋钮带动内齿环旋转，使其同时带动多个齿轮转动，齿轮的厚度大于内齿环的厚度，齿轮的上半部分位置与内齿环相互啮合，下半部分位置与齿条相互啮合，以至于内齿环同时带动多个齿条移动，齿条带动侧边的滑动轨沿着直线轨迹运动，使多个滑动轨向内扩张或是向外收缩，以至于多个伸缩板随着滑动轨的移动改变位置，实现了同时调节多个冲压钻头位置的效果，便于快速对不同规格的法兰快速加工。

2、本发明中，通过在压力板的外侧设置多个连接柱，多个连接柱同时对压力板的位置定位，使压力板向下冲压的过程中处于一个垂直轴线上，从而提高了冲孔位置的精度，避免了加工冲压时冲压倾斜影响螺栓安装的问题，另外，在连接柱的上方设置圆挡板，圆挡板的半径大于连接柱的半径，避免液压缸与连接柱脱落，进一步保障了加工装置使用时的稳定性。

3、本发明中，通过将滑动轨的上半部分设计为梯形结构，并将滑槽设计成与之相适配的槽型，使滑槽的槽口对滑动轨进行卡定，使滑动轨在滑槽内部滑动时不会脱离，从而提升了滑动轨与限位环之间的稳定性，同时，将冲压钻头设计为尖锥形，使其能够在法兰的表面产生更大的压强，便于冲孔的形成，使压力板在更小的冲压力负载下完成对法兰的冲孔，提升了冲孔机构整体的使用寿命，减小故障率。

附图说明

图1为本发明压力容器筒体焊接法兰孔加工装置的整体结构示意图；

图2为本发明压力容器筒体焊接法兰孔加工装置的底端结构示意图；

图3为本发明压力容器筒体焊接法兰孔加工装置中液压缸与冲孔机构的结构示意图；

图4为本发明压力容器筒体焊接法兰孔加工装置中冲孔机构的爆炸效果图；

图5为本发明压力容器筒体焊接法兰孔加工装置中调节组件的底端结构示意图；

图6为本发明压力容器筒体焊接法兰孔加工装置中调节组件的半剖结构示意图；

图7为本发明图4中A处局部结构放大效果图；

图8为本发明图6中B处局部结构放大效果图。

图中：1、顶板；11、支撑柱；12、万向轮；2、液压缸；3、工位台；4、冲孔机构；41、冲压钻头；42、调节组件；421、伸缩板；422、滑动轨；423、齿轮；424、内齿环；425、第一转动轴；426、限位环；427、滑槽；428、第二转动轴；429、齿条；43、旋钮；44、压力板；5、连接柱；6、圆挡板。

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，所描述的实施条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。

实施例一

根据图1-8所示：压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，包括液压缸2，液压缸2的底端下方设置有冲孔机构4，冲孔机构4包括调节组件42，调节组件42包括限位环426和内齿环424，限位环426的顶端固定连接有第二转动轴428，第二转动轴428的顶端固定连接有压力板44，液压缸2的输出端与压力板44固定连接，压力板44的底端固定连接有第一转动轴425；

第一转动轴425的外侧壁转动连接有齿轮423，内齿环424的内侧壁与齿轮423的外侧壁相互啮合，限位环426的外侧壁开设有滑槽427，滑槽427的内侧壁滑动连接有滑动轨422；

滑动轨422的内侧壁固定连接有齿条429，齿条429与齿轮423相互啮合，滑动轨422的底端固定连接有伸缩板421，伸缩板421的底面固定连接有冲压钻头41。

本实施例中，法兰加工时，需要圆盘的侧面开设多个用于定位的圆孔，为了满足一次对多个圆孔冲孔的效果，需要设置与之数量对应的冲压钻头41，且冲压钻头41处于同一圆形的外侧边上位置；

法兰孔加工时，启用液压缸2，使液压缸2的输出端带动压力板44向下冲压，由于压力板44通过第二转动轴428与限位环426相连接，且限位环426通过滑槽427与伸缩板421相连接，所以液压缸2向下冲压的冲击力传递给伸缩板421，使伸缩板421带动下方的冲压钻头41对法兰进行冲压，使其表面形成法兰孔；

对于不同规格的筒体，其筒体的半径不同，也就导致其法兰孔的分布位置不同，为了快速对多个冲压钻头41的位置精准定位，旋转调节组件42外侧的旋钮43，使旋钮43带动内壁贴合的内齿环424旋转，其中，一个内齿环424转动会同时带动多个齿轮423转动，齿轮423的厚度大于内齿环424的厚度，使其上半部分位置与内齿环424相互啮合，下半部分位置与齿条429相互啮合，以至于内齿环424同时带动多个齿条429移动，齿条429带动侧边的滑动轨422进行水平移动；

通过滑槽427对滑动轨422的移动位置进行限定，使齿条429只能带动滑动轨422沿着直线轨迹运动，从而使多个滑动轨422向内扩张或是向外收缩，以至于多个伸缩板421随着滑动轨422的移动改变位置，对多个冲压钻头41的冲压位置进行调节。

实施例二

根据图1、图2和图3所示，液压缸2的底端固定连接有顶板1，液压缸2的输出端与顶板1之间滑动连接。顶板1的底面四个拐角位置处均固定连接有支撑柱11，支撑柱11的底端固定连接有万向轮12。冲孔机构4的顶端下方设置有工位台3，工位台3的底端固定连接有尼龙垫片。

本实施例中，通过将液压缸2的底面固定安装顶板1，顶板1通过四个支撑柱11搭接在地面上，在支撑柱11的下方设置万向轮12，便于调节冲压的位置，同时，支撑柱11的高度大于连接柱5的高度，使冲孔机构4与地面之间悬空，便于在冲压钻头41的下方设置工位台3，在工位台3的顶面设置圆形刻度线，加工时，将法兰放置在工位台3上并与刻度线对齐，使法兰的圆心与刻度线的圆心重合，并与法兰加工定位。

实施例三

根据图1、图2和图3所示，压力板44的顶端固定连接有连接柱5，连接柱5涂抹有防锈涂料。连接柱5的顶端贯穿顶板1的顶面并固定连接有圆挡板6。顶板1的底面四个拐角位置处均固定连接有支撑柱11，支撑柱11的底端固定连接有万向轮12。冲孔机构4的顶端下方设置有工位台3，工位台3的底端固定连接有尼龙垫片。

本实施例中，通过将液压缸2的底面固定安装顶板1，顶板1通过四个支撑柱11搭接在地面上，在支撑柱11的下方设置万向轮12，便于调节冲压的位置，同时，支撑柱11的高度大于连接柱5的高度，使冲孔机构4与地面之间悬空，便于在冲压钻头41的下方设置工位台3，在工位台3的顶面设置圆形刻度线，加工时，将法兰放置在工位台3上并与刻度线对齐，使法兰的圆心与刻度线的圆心重合，并与法兰加工定位。

实施例四

根据图3、图4、图5、图6和图7所示，内齿环424的外侧壁固定连接有旋钮43，旋钮43的外侧壁开设有防锈条纹。滑动轨422的外侧壁涂抹有润滑剂，伸缩板421为扇形板。冲压钻头41的底端为尖锥形结构，圆挡板6为圆台形结构。滑动轨422的顶端为梯形结构，滑槽427为梯形槽。

本实施例中，滑动轨422的上半部分设计为梯形结构，并将滑槽427设计成与之相适配的槽型，使滑槽427的槽口对滑动轨422进行卡定，使滑动轨422在滑槽427内部滑动时不会脱离，同时，将冲压钻头41设计为尖锥形，使其能够在法兰的表面产生更大的压强，便于冲孔的形成，在旋钮43的外侧壁开设防滑条纹，增加手掌与旋钮43之间的摩擦力，便于调节旋钮43的角度，在滑动轨422的外侧涂抹润滑剂，同样也能使冲压钻头41的位置调节更加方便。

本装置的使用方法及工作原理：法兰加工前，将加工的圆盘放置在工位台3上，并使圆盘的圆心与工位台3上的刻度线对齐，通过万向轮12推动顶板1，使顶板1移动到工位台3的正上方；

法兰孔加工时，启用液压缸2，使液压缸2的输出端带动压力板44向下冲压，使得了压力板44向下移动，压力板44带动连接柱5向下移动，四个连接柱5同时对压力板44限位，使压力板44保持垂直线上移动；

然后，冲击力传递给伸缩板421，使伸缩板421带动下方的冲压钻头41对法兰进行冲压，通过冲压钻头41的尖锥形钻头，对圆盘的表面产生较大的压强，使圆盘的表面更易穿孔；

加不同规格的筒体对应的法兰时，其筒体的半径不同，法兰孔的分布位置不同，旋转外侧的旋钮43，使旋钮43带动内壁贴合的内齿环424旋转，一个内齿环424转动会同时带动多个齿轮423转动，齿轮423再带动齿条429水平移动，以至于内齿环424同时带动多个齿条429移动，齿条429带动侧边的滑动轨422进行水平移动；

然后，限位环426通过滑槽427与滑动轨422的位置限定，并且滑动轨422的上半部分设计为梯形结构，并将滑槽427设计成与之相适配的槽型，使滑槽427的槽口对滑动轨422进行卡定，使滑动轨422在滑槽427内部滑动时不会脱离，齿条429只能带动滑动轨422沿着直线轨迹运动；

转动旋钮43使得多个滑动轨422向内扩张或是向外收缩，以至于多个伸缩板421随着滑动轨422的移动改变位置，对多个冲压钻头41的冲压位置进行调节，最后再次启用液压缸2，利用液压缸2对另一冲孔位置的冲压钻头41向下驱动，使其对新位置的法兰孔进行加工。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，包括液压缸（2），其特征在于：所述液压缸（2）的底端下方设置有冲孔机构（4），所述冲孔机构（4）包括调节组件（42），所述调节组件（42）包括限位环（426）和内齿环（424），所述限位环（426）的顶端固定连接有第二转动轴（428），所述第二转动轴（428）的顶端固定连接有压力板（44），所述液压缸（2）的输出端与所述压力板（44）固定连接，压力板（44）的底端固定连接有第一转动轴（425）；

所述第一转动轴（425）的外侧壁转动连接有齿轮（423），所述内齿环（424）的内侧壁与所述齿轮（423）的外侧壁相互啮合，所述限位环（426）的外侧壁开设有滑槽（427），所述滑槽（427）的内侧壁滑动连接有滑动轨（422）；

所述滑动轨（422）的内侧壁固定连接有齿条（429），所述齿条（429）与齿轮（423）相互啮合，所述滑动轨（422）的底端固定连接有伸缩板（421），所述伸缩板（421）的底面固定连接有冲压钻头（41）。

2.根据权利要求1所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述液压缸（2）的底端固定连接有顶板（1），所述液压缸（2）的输出端与顶板（1）之间滑动连接。

3.根据权利要求2所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述压力板（44）的顶端固定连接有连接柱（5），所述连接柱（5）的涂抹有防锈涂料。

4.根据权利要求3所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述连接柱（5）的顶端贯穿所述顶板（1）的顶面并固定连接有圆挡板（6）。

5.根据权利要求2所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述顶板（1）的底面四个拐角位置处均固定连接有支撑柱（11），所述支撑柱（11）的底端固定连接有万向轮（12）。

6.根据权利要求1所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述冲孔机构（4）的顶端下方设置有工位台（3），所述工位台（3）的底端固定连接有尼龙垫片。

7.根据权利要求1所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述内齿环（424）的外侧壁固定连接有旋钮（43），所述旋钮（43）的外侧壁开设有防锈条纹。

8.根据权利要求1所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述滑动轨（422）的外侧壁涂抹有润滑剂，所述伸缩板（421）为扇形板。

9.根据权利要求4所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述冲压钻头（41）的底端为尖锥形结构，所述圆挡板（6）为圆台形结构。

10.根据权利要求1所述的压力容器筒体焊接法兰孔加工装置，其特征在于：所述滑动轨（422）的顶端为梯形结构，所述滑槽（427）为梯形槽。