CN208744199U - 一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装 - Google Patents

Abstract

一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装，设置在具有法兰的小端锥体和大端锥体形成的折弯锥体带法兰薄壁筒体外侧，主要包括：端部拉环架，大端支撑架，小端支撑架，大端为端部拉环与折弯锥体带法兰薄壁筒体大端面配合，起到外部支撑工装整体拉紧的受力点，中间层为大端支撑架与折弯锥体带法兰薄壁筒体大端锥体外锥面配合，起到大端锥体支撑作用；第三层为小端支撑架与折弯锥体带法兰薄壁筒体小端锥体外锥面配合，起到小端锥体支撑作用。本工装能够在折弯锥体带法兰薄壁筒体进行内部加时实现外部支撑，在支撑时对折弯锥体带法兰薄壁筒体起到抑制变形的作用，同时，结构简单，能用于立式加工生产。

Description

一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装

技术领域

本实用新型涉及支撑工装，具体说的是一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装。

背景技术

折弯锥体带法兰薄壁筒体是压力容器端部的一部分，是一种典型高精度机加工产品，该产品毛坯通过整体冲压成型，产品结构特点为直径较大，轴向高度高，有两段类似锥体结构形成回转筒体，筒体壁厚较薄，表面为曲线形，小端为法兰端。由于该产品加工精度要求高，壁厚公差小，采用传统方式进行加工，在加工过程中容易出现椭圆变形，精度无法满足后续工艺要求。

目前针对折弯薄壁锥体的外部加工支撑工装装置较少，专利《一种直径可调筒体加工辅助工装》 专利号【CN104084744A】，主要设计了一种装夹于筒体外部的工装装置，该工装装置可使用于圆筒体与锥体的外部支撑，通过电动装置可实现不同直径筒体的外部支撑，辅助完成筒体内圆的加工；专利《筒体加工工装》专利号【CN105345530A】，主要设计了一种筒体的外部可变直径辅助加工工装装置，该装置多个组合可实现圆筒体与锥筒体的支撑辅助加工，但该装置只能对厚壁筒体起到辅助支撑加工的作用，无法对筒体起到控制变形的作用；专利《一种加工不锈钢薄壁筒内圆的装置及方法》专利号【CN106271783A】，主要设计了一种小型薄壁不锈钢筒体外支撑工装装置，通过为筒体加工提供外部支撑，且为加工设备提供了辅助装夹位置，避免薄壁筒体表面直接被装夹导致的装夹变形的问题，但该工装装置适合卧式加工方式；专利《一种直径可调筒体加工辅助工装》专利号【CN107443003A】，设计了一种辅助筒体内圆加工的工装装置，该工装装置可适用于正圆筒体与锥筒体的外圆支撑，且具有变径功能，适用于卧式加工方式，对于大型筒体的立车加工，该工装装置结构复杂，实际适用性不强。

本发明涉及的折弯锥体带法兰薄壁筒体结构如图1所示。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装，能够在折弯锥体带法兰薄壁筒体进行内部加时实现外部支撑，在支撑时对折弯锥体带法兰薄壁筒体起到抑制变形的作用，同时，结构简单，能用于立式加工生产。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装，设置在具有法兰的小端锥体和大端锥体形成的折弯锥体带法兰薄壁筒体外侧，主要包括：

端部拉环架，包括设置在折弯锥体带法兰薄壁筒体下方的端部拉环和固定连接在端部拉环端面上并套设在大端锥体外侧的环形法兰支架，折弯锥体带法兰薄壁筒体的大端端面压设在端部拉环上，在环形法兰支架的法兰面上沿周向开设有多个U型螺栓孔Ⅰ；

大端支撑架，包括呈锥形的大端锥筒和固定连接在大端锥筒外侧的大端焊接筒体，大端锥筒的倾斜锥度与大端锥体倾斜锥度相同，大端焊接筒体的上下面均为法兰面，在大端焊接筒体的下法兰面上设有多个螺纹孔Ⅰ，在大端焊接筒体的上法兰面上设有多个螺纹孔Ⅱ，当大端锥筒的内表面与大端锥体的外表面相贴合时，多个螺纹孔Ⅰ与多个U型螺栓孔Ⅰ一一对应，通过穿过U型螺栓孔Ⅰ和螺纹孔Ⅰ的螺栓Ⅰ，将大端支撑架和端部拉环架拉紧固定；

小端支撑架，包括呈现锥形的小端锥筒和固定连接在小端锥筒外侧的小端焊接筒体，小端锥筒的倾斜锥度与小端锥体倾斜锥度相同，小端焊接筒体的上下面均为法兰面，在小端焊接筒体的下法兰面上设有多个U型螺栓孔Ⅱ，当小端锥筒的内表面与小端锥体的外表面相贴合时，多个螺纹孔Ⅱ与多个U型螺栓孔Ⅱ一一对应，通过穿过U型螺栓孔Ⅱ和螺纹孔Ⅱ的螺栓Ⅱ，将小端支撑架和大端支撑架拉紧固定。

本实用新型所述的小端焊接筒体的上法兰面的大小大于小端焊接筒体的下法兰面的大小。

本实用新型所述的小端焊接筒体的上法兰面的四周焊接有加强筋。

本实用新型所述的小端焊接筒体还包括与小端锥筒的中部法兰面，中部法兰面设置在小端焊接筒体的上下法兰面之间。

本实用新型有益效果是：

（1）通过工装的三部分组装拉紧后，保证了筒体内锥面加工过程不发生颤动以及筒体加工表面精度和尺寸精度，提升了筒体加工效率，实现了筒体安装固定后一次完成内表面的全部加工；其次小端支撑架与大端支撑架内锥面与筒体配合，保证了筒体加工过程大、小端锥体不发生椭圆变形，筒体加工精度得到保证；大端支撑架为加工过程提供工装夹压紧位置，保证了筒体加工过程中的压紧，解决了筒体直接加工无处压紧的难题。

（2）设计的工装使小端焊接筒体的上法兰面的大小大于小端焊接筒体的下法兰面的大小，上重下轻使小端焊接筒体的小端锥筒与筒体表面贴合更紧密。

（3）为防止加工筒体内表面时加工力度过大工装变形，可在小端焊接筒体的法兰面的四周焊接有加强筋，增加工装整体稳定性。

(4)为进一步加强工装的小端焊接筒体的不变形的特性，可以增加中部法兰面，对小端焊接筒体进行支撑。

附图说明

图1为折弯锥体带法兰薄壁筒体的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的小端支撑架的仰视结构示意图；

图4为本实用新型的小端支撑架的剖视结构示意图；

图5为本实用新型的大端支撑架的俯视结构示意图；

图6为本实用新型的大端支撑架的剖视结构示意图；

图7为本实用新型的端部拉环架的俯视结构示意图；

图中：1、折弯锥体带法兰薄壁筒体，11、小端锥体，12、大端锥体，2、小端支撑架，21、小端锥筒，22、小端焊接筒体，221、U型螺栓孔Ⅱ，23、中部法兰面，3、螺栓Ⅱ，4、垫片Ⅱ，5、大端支撑架，51、大端锥筒，52、大端焊接筒体，521、螺纹孔Ⅰ，522、螺纹孔Ⅱ，6、螺栓Ⅰ，7、垫片Ⅰ，8、端部拉环架，81、端部拉环，82、环形法兰支架，821、U型螺栓孔Ⅰ，9、加强筋。

具体实施方式

下面结合附图给出实用新型的较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。这里，将给出相应附图对本实用新型进行详细说明。需要特别说明的是，这里所描述的优选实施例子仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制或限定本实用新型。

如图1所示，折弯锥体带法兰薄壁筒体1的竖向放置时的剖视图如图1所示，小端为设有法兰的法兰端，法兰端为中间具有通孔的板形法兰，锥体为两个不等径的锥段折弯一体成形的回转筒体，筒体壁厚较薄，表面为曲线形，水平截面均为圆形。

一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装，设置在具有法兰的小端锥体11和大端锥体12形成的折弯锥体带法兰薄壁筒体1外侧，主要包括端部拉环架8、大端支撑架5和小端支撑架2。折弯锥体带法兰薄壁筒体1外部支撑加工工装主体分为三层结构，大端为端部拉环8与折弯锥体带法兰薄壁筒体1大端面配合，起到外部支撑工装整体拉紧的受力点，中间层为大端支撑架5与折弯锥体带法兰薄壁筒体1大端锥体外锥面配合，起到大端锥体支撑作用；第三层为小端支撑架2与折弯锥体带法兰薄壁筒体1小端锥体外锥面配合，起到小端锥体支撑作用。

端部拉环架8，包括设置在折弯锥体带法兰薄壁筒体1下方的端部拉环81和固定连接在端部拉环81端面上并套设在大端锥体12外侧的环形法兰支架82，折弯锥体带法兰薄壁筒体1的大端端面压设在端部拉环81上，即端部拉环81为一个环形垫圈，其内环直径小于折弯锥体带法兰薄壁筒体1的大端端面的直径，端部拉环81的外环直径大于折弯锥体带法兰薄壁筒体1的大端端面的直径，同时，在环形法兰支架82的法兰面上沿周向开设有多个U型螺栓孔Ⅰ821，方便装配过程中螺栓的周向调节。

大端支撑架5，包括呈倒锥形的大端锥筒51和固定连接在大端锥筒51外侧的大端焊接筒体52，大端锥筒51的倾斜锥度与大端锥体12倾斜锥度相同，大端锥筒51的内表面与大端锥体12的外表面相配合，均为机加工表面，保证装配后周向能够均匀贴合接触，大端焊接筒体52为焊接件，大端焊接筒体52的上下面均为法兰面，在大端焊接筒体52的下法兰面上设有多个螺纹孔Ⅰ521，在大端焊接筒体52的上法兰面上设有多个螺纹孔Ⅱ522，当大端锥筒51的内表面与大端锥体12的外表面相贴合时，多个螺纹孔Ⅰ521与多个U型螺栓孔Ⅰ821一一对应，通过穿过U型螺栓孔Ⅰ821和螺纹孔Ⅰ521的螺栓Ⅰ6，将大端支撑架5和端部拉环架8拉紧固定。

小端支撑架2，包括呈倒锥形的小端锥筒21和固定连接在小端锥筒21外侧的小端焊接筒体22，小端锥筒21的倾斜锥度与小端锥体11倾斜锥度相同，小端锥筒21的内表面与小端锥体11的外表面相配合，均为机加工表面，保证装置周向能够均匀贴合接触，小端焊接筒体22为焊接件，小端焊接筒体22的上下面均为法兰面，在小端焊接筒体22的下法兰面上设有多个U型螺栓孔Ⅱ221，方便装配过程中螺栓的周向调节，当小端锥筒21的内表面与小端锥体11的外表面相贴合时，多个螺纹孔Ⅱ522与多个U型螺栓孔Ⅱ221一一对应，通过穿过U型螺栓孔Ⅱ221和螺纹孔Ⅱ522的螺栓Ⅱ3，将小端支撑架2和大端支撑架5拉紧固定。

工装对应的是锥度相同的筒体，相筒体直径有略微改变，同型号的工装还可以继续使用，只要保证贴合之后，利用长螺栓进行大端支撑架5与端部拉环8之间的拉紧固定，利用长螺栓进行大端支撑架5与小端支撑架2之间的拉紧固定，因U型螺栓孔的存在，不会出现无法固定的问题。根据所要固定的折弯锥体带法兰薄壁筒体的不同，做出不同大小锥度的工装进行配合使用。小端锥筒21的高度最优为小端锥体高度的1/3-1/2，当贴合时，小端锥筒21处于小端锥体11的中间位置，大端锥筒 51的高度最优为大端锥体的1/2-3/4，当贴合时，大端锥筒51处于大端锥体21的中间位置。

小端焊接筒体22的上法兰面的大小大于小端焊接筒体22的下法兰面的大小。

小端焊接筒体22的上法兰面的四周焊接有加强筋9。

小端焊接筒体22还包括与小端锥筒21的中部法兰面23，中部法兰面23设置在小端焊接筒体22的上下法兰面之间。中部法兰面23水平设置，起到支撑与连接小端锥筒21的作用。

如图2所示，利用一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装安装过程如下：

将折弯锥体带法兰薄壁筒体1小端法兰朝上放置（见图2），同轴心的放置在端部拉环81上，将大端支撑架5通过折弯锥体带法兰薄壁筒体1的小端锥体吊装安装到大端锥体12，安装过程中调整大端支撑架5的螺纹孔Ⅰ521与环形法兰支架82的U型螺栓孔Ⅰ821对应设置，孔对齐到位后安装周向16个垫片Ⅰ7与螺栓Ⅰ7，将端部拉环架与大端支撑架5拉紧固定，保证大端支撑架5的大端锥筒51与大端锥体外表面相贴合，将小端支撑架2通过折弯锥体带法兰薄壁筒体1的法兰端吊装到小端锥体11，安装过程中调整小端支撑架2小端法兰U型螺栓孔Ⅱ221与大端支撑架5的螺纹孔Ⅱ522对应位置，孔对齐到位后安装周向16个垫片Ⅱ4与螺栓Ⅱ3，使大端支撑架5与小端支撑架2拉紧固定，保证小端支撑架2的小端锥筒21贴合在小端锥体11上，完成后紧固到位，即可进行加工。

端部拉环81可放置在平台上或等高台上，在等高支撑台上时，使大端的底部悬空，便于内部加工，或者安装其它工装。

以上仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制或限定本实用新型。对于本领域的研究或技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型所声明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装，设置在具有法兰的小端锥体（11）和大端锥体（12）形成的折弯锥体带法兰薄壁筒体（1）外侧，其特征在于：主要包括：

端部拉环架（8），包括设置在折弯锥体带法兰薄壁筒体（1）下方的端部拉环（81）和固定连接在端部拉环（81）端面上并套设在大端锥体（12）外侧的环形法兰支架（82），折弯锥体带法兰薄壁筒体（1）的大端端面压设在端部拉环（81）上，在环形法兰支架（82）的法兰面上沿周向开设有多个U型螺栓孔Ⅰ（821）；

大端支撑架（5），包括呈锥形的大端锥筒（51）和固定连接在大端锥筒（51）外侧的大端焊接筒体（52），大端锥筒（51）的倾斜锥度与大端锥体（12）倾斜锥度相同，大端焊接筒体（52）的上下面均为法兰面，在大端焊接筒体（52）的下法兰面上设有多个螺纹孔Ⅰ（521），在大端焊接筒体（52）的上法兰面上设有多个螺纹孔Ⅱ（522），当大端锥筒（51）的内表面与大端锥体（12）的外表面相贴合时，多个螺纹孔Ⅰ（521）与多个U型螺栓孔Ⅰ（821）一一对应，通过穿过U型螺栓孔Ⅰ（821）和螺纹孔Ⅰ（521）的螺栓Ⅰ（6），将大端支撑架（5）和端部拉环架（8）拉紧固定；

小端支撑架（2），包括呈锥形的小端锥筒（21）和固定连接在小端锥筒（21）外侧的小端焊接筒体（22），小端锥筒（21）的倾斜锥度与小端锥体（11）倾斜锥度相同，小端焊接筒体（22）的上下面均为法兰面，在小端焊接筒体（22）的下法兰面上设有多个U型螺栓孔Ⅱ（221），当小端锥筒（21）的内表面与小端锥体（11）的外表面相贴合时，多个螺纹孔Ⅱ（522）与多个U型螺栓孔Ⅱ（221）一一对应，通过穿过U型螺栓孔Ⅱ（221）和螺纹孔Ⅱ（522）的螺栓Ⅱ（3），将小端支撑架（2）和大端支撑架（5）拉紧固定。

2.如权利要求1所述的一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装，其特征在于：所述的小端焊接筒体（22）的上法兰面的大小大于小端焊接筒体（22）的下法兰面的大小。

3.如权利要求1所述的一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装，其特征在于：所述的小端焊接筒体（22）的上法兰面的四周焊接有加强筋（9）。

4.如权利要求1所述的一种折弯锥体带法兰薄壁筒体外部支撑加工工装，其特征在于：所述的小端焊接筒体（22）还包括与小端锥筒（21）的中部法兰面（23），中部法兰面（23）设置在小端焊接筒体（22）的上下法兰面之间。