CN206966850U - 法兰组对焊接工装 - Google Patents

Abstract

一种法兰组对焊接工装，包括用于连接法兰条的连接组件,连接组件包括连接板和多个连接件，连接板上设有多个连接孔和焊接孔，连接板设置于相邻两法兰条上，各连接孔的轴线分别与两条法兰条的法兰孔轴线重合，两法兰条的抵靠端从焊接孔中露出，连接件穿过连接孔和法兰孔固定连接板和两条法兰条。本实用新型的法兰组对焊接工装能保证在焊接法兰条的过程中，只有平焊，没有立焊，提高了焊接效率，减少了焊接缺陷。

Description

法兰组对焊接工装

技术领域

本实用新型涉及风机塔架技术领域，特别涉及一种法兰组对焊接工装。

背景技术

塔架是风力发电机组重要的支撑结构，随着风电市场的开发进展，风电场逐步由低风速地区转移。低风速地区需要更高的塔架来支撑风轮获取更优秀的风资源，从而满足风电场开发的可利用小时数要求。塔架高度提高后导致其底部尺寸相应增大难以满足道路运输的尺寸限制要求。分片式塔架为破解这一难题提供了可能,即将构成塔架的多个塔筒切割成例如三个瓦片形的筒片。现有塔筒的制作步骤包括:

步骤一,准备多个短法兰条,通过铁板和螺栓等工装将短法兰条组对连接成长法兰条，其中相邻两短法兰条抵靠端的两侧设有用于焊接的坡口，且两短法兰条外侧的坡口被铁板盖住；

步骤二，组对连接多条长法兰条，并以两条长法兰条为一组，用螺栓和螺母穿过两条长法兰条的法兰孔固定两条长法兰条，同时保持两条长法兰条具有一定的间距；

步骤三，首先焊接相邻两短法兰条内侧坡口(没有被铁板盖住的坡口)，并在焊接完内侧坡口后拆除工装，接着焊接相邻两短法兰条外侧坡口；

步骤四，将焊接好的法兰条与塔筒进行焊接；

步骤五，将塔筒切割成瓦片形的筒片。

但是，在对短法兰条内侧坡口进行焊接时需要立焊，而立焊效率低，其坡口处立焊不易焊透，会引起根部的焊接缺陷，且立焊线能量大，焊接处容易变形，造成法兰条每米的直线度大于1mm以及造成法兰条的错边量大于1mm。而且，当法兰条焊接处变形后(直线度大于1mm或错边量大于1mm)，修正两法兰条直线度或错边量较困难，增加了额外劳动成本。此外，在焊机作业中，拆除工装的工序繁琐，进一步降低了整体焊接效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供了一种法兰组对焊接工装，能保证在焊接法兰条的过程中，只有平焊，没有立焊，提高了焊接效率，减少了焊接缺陷。

本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

一种法兰组对焊接工装，包括用于连接法兰条的连接组件,连接组件包括连接板和多个连接件，连接板上设有多个连接孔和焊接孔，连接板设置于相邻两法兰条上，各连接孔的轴线分别与两条法兰条的法兰孔轴线重合，两法兰条的抵靠端从焊接孔中露出，连接件穿过连接孔和法兰孔固定连接板和两条法兰条。

在本实用新型的较佳实施例中，上述连接板上设有第一引熄弧板和第二引熄弧板，第一引熄弧板与第二引熄弧板相对设置地连接于连接板的表面，两条法兰条位于第一引熄弧板与第二引熄弧板之间，第一引熄弧板与第二引熄弧板之间的间距等于法兰条的宽度。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第一引熄弧板上设有第一引熄槽，第一引熄槽从焊接孔中露出，第一引熄槽的轴线位于两条法兰条的抵靠端面内；第二引熄弧板上设有第二引熄槽，第二引熄槽从焊接孔中露出，第二引熄槽的轴线位于两条法兰条的抵靠端面内。

在本实用新型的较佳实施例中，上述连接件包括套筒、螺栓和螺母，套筒设置在连接孔和法兰孔内，螺栓穿过套筒并与螺母连接。

在本实用新型的较佳实施例中，上述法兰组对焊接工装还包括多个用于承载法兰条的承载台架，各承载台架沿着法兰条的长度方向相互间隔排列，承载台架包括第一承载梁、第二承载梁和横梁，第一承载梁与第二承载梁相对设置，横梁连接于第一承载梁与第二承载梁之间，第一承载梁和第二承载梁具有承载法兰条的承载面，承载面的平面度小于或等于5mm。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第一承载梁的一侧设有多个定位块，各定位块相互间隔设置，各定位块凸出于该承载面，法兰条的一侧抵靠在定位块上。

在本实用新型的较佳实施例中，上述法兰组对焊接工装还包括支撑块，支撑块包括第一支撑部和第二支撑部以及设置于第一支撑部与第二支撑部之间的避让孔，第一支撑部和第二支撑部可分别支撑两条法兰条，连接组件位于避让孔的上方。

本实用新型的法兰组对焊接工装包括用于连接法兰条的连接组件,连接组件包括连接板和多个连接件，连接板上设有多个连接孔和焊接孔，连接板设置于相邻两法兰条上，各连接孔的轴线分别与两条法兰条的法兰孔轴线重合，两法兰条的抵靠端从焊接孔中露出，连接件穿过连接孔和法兰孔固定连接板和两条法兰条。由于组对连接成的法兰条水平放置，在焊接法兰条的过程中，只有平焊，没有立焊，不仅提高了焊接效率，同时减少了焊接缺陷。而且，由于整个焊接过程只有平焊，能有效降低焊接处变形的几率，能保证两法兰条的直线度在每米1mm以内(两法兰条在厚度方向上的偏差)，同时控制两法兰条的错边量小于1mm(两法兰条在宽度方向之间的偏差)，减少了最终的焊接变形校正。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的法兰组对焊接工装支撑长法兰条的结构示意图。

图2是本实用新型的连接组件与短法兰条连接的立体结构示意图。

图3是本实用新型的连接组件与短法兰条连接的俯视结构示意图。

图4是图3中沿Ⅳ处的剖视结构示意图。

图5是图1中Ⅴ处的放大结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的法兰组对焊接工装的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下:

有关本实用新型的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

本实用新型的法兰组对焊接工装用于组对焊接法兰条,例如将多条短法兰条组对连接成长法兰条，并利用焊接装置将长法兰条焊接成一整体。

图1是本实用新型的法兰组对焊接工装支撑长法兰条的结构示意图。如图1所示，在本实施例中，法兰组对焊接工装100包括连接组件10、多个承载台架20和支撑块30。多条短法兰条10a通过连接组件10连接成长法兰条10b；承载台架20用于承载长法兰条10b，保证长法兰条10b处于水平状态；利用焊接装置焊接法兰条时，支撑块30设置于相邻两短法兰条10a的待焊接处下方，用于支撑短法兰条10a，防止短法兰条10a在焊接时发生弯曲。

图2是本实用新型的连接组件与短法兰条连接的立体结构示意图。图3是本实用新型的连接组件与短法兰条连接的俯视结构示意图。图4是图3中沿Ⅳ处的剖视结构示意图。如图2、图3和图4所示，连接组件10包括连接板12和多个连接件14。

如图2所示，连接板12上设有多个连接孔101和焊接孔102；各连接孔101和焊接孔102贯穿连接板12。在本实施例中，连接板12上设有四个连接孔101，且焊接孔102的两侧各具有两个连接孔101。连接孔101的数量可根据实际需要增减，例如在连接板12上设置两个、六个、八个等。

如图2和图3所示，连接板12上设有第一引熄弧板122和第二引熄弧板123；第一引熄弧板122与第二引熄弧板123相对设置地连接于连接板12的表面，且第一引熄弧板122与第二引熄弧板123之间的间距等于短法兰条10a的宽度。第一引熄弧板122与第二引熄弧板123位于焊接孔102的下方，即第一引熄弧板122和第二引熄弧板123的一部分从焊接孔102中露出。第一引熄弧板122上设有第一引熄槽103，第一引熄槽103从焊接孔102中露出；第二引熄弧板123上设有第二引熄槽104，第二引熄槽104从焊接孔102中露出，且第二引熄槽104的轴线与第一引熄槽103的轴线重合。在本实施例中，将连接板12设置在两条短法兰条10a上时，两条短法兰条10a位于第一引熄弧板122与第二引熄弧板123之间，各连接孔101分别与两条短法兰条10a的法兰孔轴线重合，两条短法兰条10a的抵靠端从焊接孔102中露出，且第一引熄槽103的轴线和第二引熄槽104的轴线位于两条短法兰条10a的抵靠端面内。

如图2和图4所示，连接件14穿过连接孔101和法兰孔固定连接板12和两条短法兰条10a。在本实施例中，连接件14包括套筒141、螺栓142、垫片143和螺母144。套筒141设置在连接孔101和法兰孔内，用于定位连接板12和法兰条；螺栓142穿过套筒141和垫片143并与螺母144连接。

如图1所示，各承载台架20沿着长法兰条10b的长度方向相互间隔排列，承载台架20包括第一承载梁21、第二承载梁23和横梁24。第一承载梁21与第二承载梁23相对设置，且第一承载梁21与第二承载梁23的长度方向垂直于长法兰条10b的长度方向；横梁24连接于第一承载梁21与第二承载梁23之间，使承载台架20呈工字形。第一承载梁21和第二承载梁23具有承载长法兰条10b的承载面105，承载面105的平面度小于或等于5mm，保证长法兰条10b处于水平状态。第一承载梁21的一侧设有多个定位块22，各定位块22相互间隔设置，各定位块22凸出于承载面105。在本实施例中，承载台架20的数量可根据实际需要自由增减，优选设置六个用于承载长法兰条10b的承载台架20，但并不以此为限。将长法兰条10b放置在各承载台架20上时，各长法兰条10b的一侧抵靠在定位块22上。

图5是图1中Ⅴ处的放大结构示意图。如图1和图5所示，支撑块30包括第一支撑部32和第二支撑部33以及设置于第一支撑部32与第二支撑部33之间的避让孔106。第一支撑部32与第二支撑部33相对设置，且避让孔106贯穿支撑块30。第一支撑部32和第二支撑部33可分别支撑两条短法兰条10a，连接组件10处于第一支撑部32与第二支撑部33之间的避让孔106上方。在本实施例中，由于两条短法兰条10a的抵靠端连接有连接组件10，使该区域重量较大，容易引起短法兰条10a局部发生弯曲，造成焊接时出现缺陷，支撑块30可在焊接时支撑短法兰条10a，防止短法兰条10a弯曲变形，避免焊接时出现缺陷。

值得一提的是，水平放置的短法兰条10a通过连接组件10组对连接，相邻两条短法兰条10a的端部相互抵靠，连接板12设置在两条短法兰条10a上，并通过连接件14固定连接板12和两条短法兰条10a，此时两条短法兰条10a限位于第一引熄弧板122与第二引熄弧板123之间，两条短法兰条10a的抵靠端从焊接孔102中露出。由于组对连接成的长法兰条10b水平放置，在焊接长法兰条10b的过程中，只有平焊(沿着水平方向焊接长法兰条10b)，没有立焊，不仅提高了焊接效率，同时减少了焊接缺陷(例如立焊的焊线能量大、焊接处易变形)。而且，由于整个焊接过程只有平焊，能有效降低焊接处变形的几率，能保证两短法兰条10a的直线度在每米1mm以内(两短法兰条10a在厚度方向上的偏差)，同时控制两短法兰条10a的错边量小于1mm(两短法兰条10a在宽度方向之间的偏差)，减少了最终的焊接变形校正。此外，将多条短法兰条10a焊接成长法兰条10b后再与塔筒焊接，这种方法降低了焊接过程中拆装工装的频率，提高了焊接效率，减少了劳动成本。

本实用新型还涉及一种法兰组对焊接方法，本实用新型的法兰组对焊接方法采用上述的法兰组对焊接工装100，将多条短法兰条10a组对连接成长法兰条10b，并利用焊接装置将长法兰条10b焊接成一整体。如图5所示，相邻两短法兰条10a抵靠端的两侧设有用于焊接的坡口，即短法兰条10a的端部设有两个斜面，其中一斜面的一侧边与短法兰条10a的侧面连接，该斜面的另一侧边与短法兰条10a的端面连接；另一斜面的一侧边与短法兰条10a的另一侧面连接，该斜面的另一侧边与短法兰条10a的端面连接，焊接两条短法兰条10a时，需要将两条短法兰条10a的端面抵靠在一起。

本实用新型的法兰组对焊接方法的步骤包括：

步骤S1,提供连接组件10；具体地,连接组件10包括连接板12和多个连接件14；连接板12上设有多个连接孔101和焊接孔102，各连接孔101和焊接孔102贯穿连接板12。连接板12上设有第一引熄弧板122和第二引熄弧板123，第一引熄弧板122与第二引熄弧板123相对设置地连接于连接板12的表面，且第一引熄弧板122与第二引熄弧板123之间的间距等于短法兰条10a的宽度。第一引熄弧板122与第二引熄弧板123位于焊接孔102的下方，即第一引熄弧板122和第二引熄弧板123的一部分从焊接孔102中露出。第一引熄弧板122上设有第一引熄槽103，第一引熄槽103从焊接孔102中露出；第二引熄弧板123上设有第二引熄槽104，第二引熄槽104从该焊接孔102中露出，且第二引熄槽104的轴线与第一引熄槽103的轴线重合。连接件14包括套筒141、螺栓142、垫片143和螺母144。

步骤S2,至少提供两条短法兰条10a，将两条短法兰条10a的端部相互抵靠，并将连接板12设置在两条短法兰条10a上，使连接板12上的各连接孔101分别与两短法兰条10a的法兰孔轴线重合，并使两条短法兰条10a的抵靠端从连接板12上的焊接孔102中露出；具体地，将连接板12设置在两条短法兰条10a上时，使两条短法兰条10a限位于第一引熄弧板122与第二引熄弧板123之间，并使第一引熄槽103和第二引熄槽104的轴线位于两条短法兰条10a的抵靠端面内，此时连接孔101分别与两条短法兰条10a的法兰孔轴线重合。

步骤S3，利用连接件14穿过连接孔101和法兰孔固定连接板12和两条短法兰条10a；具体地，首先将套筒141设置在连接孔101和法兰孔内，然后将螺栓142穿过套筒141和垫片143并与螺母144连接。

步骤S31，依照上述步骤S1至S3，利用多个连接组件10将多条短法兰条10a依次组对连接成预设长度的长法兰条10b；

步骤S32，提供多个承载台架20，将多个承载台架20相互间隔排列，将组对后的长法兰条10b放置在承载台架20的承载面105上，并使长法兰条10b的一侧抵靠在承载台架20的定位块22上；具体地，承载台架20包括第一承载梁21、第二承载梁23和横梁24；第一承载梁21与第二承载梁23相对设置，且第一承载梁21与第二承载梁23的长度方向垂直于长法兰条10b的长度方向；横梁24连接于第一承载梁21与第二承载梁23之间，使承载台架20呈工字形；第一承载梁21和第二承载梁23具有承载长法兰条10b的承载面105，承载面105的平面度小于或等于5mm。第一承载梁21的一侧设有多个定位块22，各定位块22相互间隔设置，各定位块22凸出于承载面105。

步骤S33，提供支撑块30，将支撑块30设置于待焊接的长法兰条10b下方，使两条短法兰条10a分别放置在支撑块30的第一支撑部32和第二支撑部33上，并使连接组件10位于支撑块30的避让孔106的上方；具体地，支撑架包括第一支撑部32和第二支撑部33以及设置于第一支撑部32与第二支撑部33之间的避让孔106，第一支撑部32与第二支撑部33相对设置，且避让孔106贯穿支撑块30。

步骤S4，提供焊接装置，利用焊接装置的焊接头穿过焊接孔102焊接两条短法兰条10a；具体地，利用焊接装置的焊接头首先作用在第一引熄弧板122的第一引熄槽103上，待焊接装置的焊接电压稳定后转移至两条短法兰条10a的抵靠端进行焊接；当焊接完两条短法兰条10a后将焊接头转移至第二引熄弧板123的第二引熄槽104上，并停止焊接。

步骤S5，将长法兰条10b一侧的坡口焊接完后，将长法兰条10b翻转180°，利用焊接装置依次焊接长法兰条10b还没有焊接的坡口；待整条长法兰条10b焊接完后将连接组件10从长法兰条10b上拆卸下来。

步骤S6，组对连接多条长法兰条10b，并以两条长法兰条10b为一组，用螺栓和螺母穿过两条长法兰条10b的法兰孔固定两条长法兰条10b，同时保持两条长法兰条10b具有一定的间距，优选为50mm；利用焊接装置焊接塔筒和两长法兰条10b侧边，并在焊接的同时拆卸用于连接两条长法兰条10b的螺栓和螺母。

步骤S7，提供裁切装置，利用裁切装置沿着塔筒的轴线方向将塔筒切割成瓦片形的筒片，并使切口从相邻的两长法兰条10b之间经过。

本实用新型的法兰组对焊接工装100包括用于连接法兰条的连接组件10,连接组件10包括连接板12和多个连接件14，连接板12上设有多个连接孔101和焊接孔102，连接板12设置于相邻两法兰条上，各连接孔101的轴线分别与两条法兰条的法兰孔轴线重合，两法兰条的抵靠端从焊接孔102中露出，连接件14穿过连接孔101和法兰孔固定连接板12和两条法兰条。由于组对连接成的法兰条水平放置，在焊接法兰条的过程中，只有平焊，没有立焊，不仅提高了焊接效率，同时减少了焊接缺陷。而且，由于整个焊接过程只有平焊，能有效降低焊接处变形的几率，能保证两法兰条的直线度在每米1mm以内(两法兰条在厚度方向上的偏差)，同时控制两法兰条的错边量小于1mm(两法兰条在宽度方向之间的偏差)，减少了最终的焊接变形校正。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (7)

1.一种法兰组对焊接工装，其特征在于，包括用于连接法兰条的连接组件(10),该连接组件(10)包括连接板(12)和多个连接件(14)，该连接板(12)上设有多个连接孔(101)和焊接孔(102)，该连接板(12)设置于相邻两法兰条上，各该连接孔(101)的轴线分别与两条法兰条的法兰孔轴线重合，两法兰条的抵靠端从该焊接孔(102)中露出，该连接件(14)穿过该连接孔(101)和法兰孔固定连接板(12)和两条法兰条。

2.如权利要求1所述的法兰组对焊接工装，其特征在于，该连接板(12)上设有第一引熄弧板(122)和第二引熄弧板(123)，该第一引熄弧板(122)与该第二引熄弧板(123)相对设置地连接于该连接板(12)的表面，两条法兰条位于该第一引熄弧板(122)与该第二引熄弧板(123)之间，该第一引熄弧板(122)与该第二引熄弧板(123)之间的间距等于法兰条的宽度。

3.如权利要求2所述的法兰组对焊接工装，其特征在于，该第一引熄弧板(122)上设有第一引熄槽(103)，该第一引熄槽(103)从该焊接孔(102)中露出，该第一引熄槽(103)的轴线位于两条法兰条的抵靠端面内；该第二引熄弧板(123)上设有第二引熄槽(104)，该第二引熄槽(104)从该焊接孔(102)中露出，该第二引熄槽(104)的轴线位于两条法兰条的抵靠端面内。

4.如权利要求1所述的法兰组对焊接工装，其特征在于，该连接件(14)包括套筒(141)、螺栓(142)和螺母(144)，该套筒(141)设置在该连接孔(101)和法兰孔内，该螺栓(142)穿过该套筒(141)并与该螺母(144)连接。

5.如权利要求1所述的法兰组对焊接工装，其特征在于，该法兰组对焊接工装还包括多个用于承载法兰条的承载台架(20)，各该承载台架(20)沿着法兰条的长度方向相互间隔排列，该承载台架(20)包括第一承载梁(21)、第二承载梁(23)和横梁(24)，该第一承载梁(21)与该第二承载梁(23)相对设置，该横梁(24)连接于该第一承载梁(21)与该第二承载梁(23)之间，该第一承载梁(21)和该第二承载梁(23)具有承载法兰条的承载面(105)，该承载面(105)的平面度小于或等于5mm。

6.如权利要求5所述的法兰组对焊接工装，其特征在于，该第一承载梁(21)的一侧设有多个定位块(22)，各该定位块(22)相互间隔设置，各该定位块(22)凸出于该承载面(105)，法兰条的一侧抵靠在该定位块(22)上。

7.如权利要求1所述的法兰组对焊接工装，其特征在于，该法兰组对焊接工装还包括支撑块(30)，该支撑块(30)包括第一支撑部(32)和第二支撑部(33)以及设置于该第一支撑部(32)与该第二支撑部(33)之间的避让孔(106)，该第一支撑部(32)和第二支撑部(33)可分别支撑两条法兰条，该连接组件(10)位于该避让孔(106)的上方。