CN208800933U - 一种检测大型筒体圆度的工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种检测大型筒体圆度的工装，在焊接大型筒体时，使用该检测大型筒体圆度的工装，可随时对成型的筒体圆度进行检测；一种检测大型筒体圆度的工装，包括至少一个底托，转动设置在底托上的轴架，移动设置在轴架上的可调式转杆，设置在可调式转杆外端的测头，移动设置在可调式转杆上的划线笔，敷贴在底托上的划线纸；可调式转杆与轴架的轴线垂直，划线笔、划线笔的移动方向皆与轴架的轴线平行；划线笔的笔尖与划线纸靠接。

Description

一种检测大型筒体圆度的工装

技术领域

本实用新型提供一种检测大型筒体圆度的工装，在焊接大型筒体时，使用该检测大型筒体圆度的工装，可随时对成型的筒体圆度进行检测。

背景技术

大型筒体，也称为大直径、深筒体，由于其直径较大（3000mm～8000mm），深度较深（5000mm～15000mm），筒壁较厚（20mm～50mm），现有技术中，加工制作大型筒体时，受加工成形设备能力和加工成本的制约，往往采用分段制作、逐段拼接的加工制作工艺。

制作分段筒体时，将金属板材（钢板应用最为广泛）按需要的尺寸拼接后， 利用三辊卷板机卷制、焊接而成。

将分段筒体按序拼焊成整体，形成大型筒体。

采用上述加工制作工艺制成的大型筒体，其轴截面上的圆度（本案作圆度述）误差难以保证，即业内称为“失圆”。

造成筒体失圆的原因：

由于钢板的自然消应时间不足，板材本身存在一定的内应力，且拼接的板材并非各向同性，在受到一定的外力的作用下，会造成应力不均。

由于板材较厚，材料存在弹性变形，板材在卷制过程中，会不可避免地出现局部过压或欠压的现象，而且筒体在卷板机上多次反复滚卷，会使筒体壁厚减薄，筒体直径增大，甚至筒体端部出现咋口的缺陷。

由于筒体采用分段制作，筒体纵焊缝与圆周焊缝在焊接过后，热量集中，应力变形亦集中。

基于上述因素，圆度出现不符合项的概率在增大；相对于大型筒体整体而言，其圆柱度出现不符合项的概率同样也在增大。

必须随时对成型的筒体圆度进行检测，及时修正圆度的超差，以保证圆度满足图样要求。

现有技术中，检测大型筒体的圆度一般以检测筒体内壁的圆度予以取代。又因大型筒体体量较大，无通用量具供选用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种一种检测大型筒体圆度的工装，在焊接大型筒体时，使用该检测大型筒体圆度的工装，可随时对成型的筒体圆度进行检测。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：

一种检测大型筒体圆度的工装，包括至少一个底托1，转动设置在底托上的轴架，移动设置在轴架上的可调式转杆，设置在可调式转杆外端的测头，移动设置在可调式转杆上的划线笔，敷贴在底托上的划线纸；可调式转杆与轴架的轴线垂直，划线笔、划线笔的移动方向皆与轴架的轴线平行；划线笔的笔尖与划线纸靠接。

使用时，针对需要检测圆度的轴截面，将底托可靠设置在目标工位上，使可调式转杆的旋转平面位于需要检测圆度的轴截面内，使测头抵触于大型筒体的内壁，沿同一方向连续缓慢匀速360°转动可调式转杆，测头随大型筒体内壁的起伏产生径向位移，该位移线性传递至划线笔，划线笔在划线纸上自动划出被测圆的轮廓线，记录的圆形轮廓即为筒体内圆轮廓的径向变化量，通过多次测量，取平均值即可获得该轴截面的圆度。

本实用新型的有益效果是：在焊接大型筒体时，使用该检测大型筒体圆度的工装，可随时对成型的筒体圆度进行检测。

作为对本实用新型的改进，底托包括托板和固联在托板中心的轴座；轴架包括轴架体，轴架体的底部有轴头，轴头转动设置在轴座内；在轴架体上开设与轴头垂直的滑孔、与轴头平行的销孔，轴头、滑孔、销孔的轴线共面；在轴架体上、滑孔的外口固连有支架，在支架的外端固连有挡环；在托板41的中心还开设有用于找正的中心孔；划线纸敷贴在托板上。

可调式转杆包括移动设置在轴架上的主杆，内端移动设置在主杆一端内的副杆，固联在副杆外端的轮架；在主杆的另一端还固连有导向圆钢；在主杆上沿轴线方向开设有腰形孔；测头为转动设置在轮架内的滚轮，滚的轴线与轴的轴线平行。

在主杆上开设一组销孔，在副杆上沿轴线均布多组销孔，带头销钉可拆卸设置在主杆和副杆上的销孔内。

主杆移动设置在滑孔内，带头销钉可拆卸设置在销孔、腰形孔内；在导向圆钢上、挡环和主杆之间可拆卸设置有若干调节块，在导向圆钢上、调节块和主杆之间设置有可调式转杆压簧。

上述改进：

轴头转动设置在轴座内，使轴头转动更灵活。

带头销钉可拆卸设置在主杆和副杆上的销孔内，又在导向圆钢上、挡环和主杆之间可拆卸设置有若干调节块，在导向圆钢上、调节块和主杆之间设置有可调式转杆压簧，可构成一套综合调节机构，使该检测大型筒体圆度的工装具有较好的适用性。

测头采用滚轮的形式，滚轮直径较之于大型筒体的直径有较大差异，可以认为滚轮对于测量误差影响甚微，但测头在大型筒体内壁上移动时，测头与大型筒体内壁间的摩擦力为滚动摩擦力，摩擦力较小，减小滞动因素。

利用在托板的中心开设的用于找正的中心孔，可以方便的在安装底托予以找正，利于提高检测精度。

主杆在滑孔内移动、副杆在主杆内的轴向位置调节，都具有精准的导向作用，使得轮架只能平动而不能转动，也利于提高检测精度。

作为对本实用新型的进一步改进，在主杆上固连有笔架，划线笔可拆卸设置在笔架内，在笔架和划线笔的顶部之间设置有划线笔压簧。

作为对本实用新型的另一种改进，轴架可拆卸设置在底托上。

这种改进，在该检测大型筒体圆度的工装配设有两个及以上的底托时，可以对于位于不同高度的底托同时找正后施测，则该检测大型筒体圆度的工装不仅可以检测圆度，还可以检测大型筒体内壁的圆柱度。

附图说明

图1是一种检测大型筒体圆度的工装的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图2的A-A视图。

图4是轴架的主视图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的侧视图。

图7是图4的A-A视图。

图8是可调式转杆的主视图。

图9是图8的俯视图。

图10 是一种检测大型筒体圆度的工装的使用状态示意图。

图11 是一种检测大型筒体圆度的工装的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，以检测竖直设置的大型筒体13为例，对本实用新型作进一步说明：

参见图1、图2、图3所示的一种检测大型筒体圆度的工装，包括至少一个底托1，转动设置在底托1上的轴架2，移动设置在轴架2上的可调式转杆3，设置在可调式转杆3外端的测头，移动设置在可调式转杆上3的划线笔7，敷贴在底托上的划线纸12；可调式转杆3与轴架2的轴线垂直，划线笔7、划线笔7的移动方向皆与轴架2的轴线平行；划线笔7的笔尖与划线纸12靠接。

底托1包括托板41和固联在托板41中心的轴座42。底托1水平设置，为该检测大型筒体圆度的工装的基础，也是使用时找正的基础，对于制造精度要求较高，竖直的轴座42与托板41间的定位采用在托板41中心沉孔与在轴座42底部设置的凸台相配合后焊接而成（为现有技术，此不赘述）。在托板41的中心还开设有用于找正的中心孔43，经验数据，中心孔43的内径为1.5mm-2.5mm，本案中取该参数为2mm。

划线纸12敷贴在托板41上。划线纸12一般选用A3图纸。

又参见图4-图7所示，轴架2包括轴架体21，轴架体21的底部有轴头26，轴头26转动设置又可拆卸设置在轴座42内，为提高检测精度及轴架体21在轴座42内转动的灵活性，同时也可以满足方便的将轴架体21与底托1分离，轴头26与轴座42选用小间隙配合。

在轴架体21上开设与轴头26垂直的滑孔24、与轴头26平行的销孔25，轴头26、滑孔24、销孔25的轴线共面；在轴架体21上、滑孔24的外口固连有支架22，在支架22的外端焊接有挡环23，在挡环23上开设中孔27以便导向圆钢31穿过挡环23。

又参见图8、图9所示，可调式转杆3包括移动设置在轴架2上的主杆32，内端移动设置在主杆32一端内的副杆33，固联在副杆33外端的轮架34；在主杆32的另一端还固连有导向圆钢31；在主杆32上沿轴线方向开设有腰形孔35。

测头较常选用的形制为锥形，固联在副杆33的外端。但由于上述锥形测头在使用时测头与大型筒体13内壁间的摩擦力为滑动摩擦力，该摩擦力较大，不便于使用，又由于大型筒体13的内径较大，故本案中选用滚轮取代锥形测头，具体实施方式是测头为转动设置在轮架34内的滚轮8，滚轮8的轴线与轴架2的轴线平行。具体实施时，滚轮8可选用轴承代替。

在主杆32上开设一组（两个）销孔，在副杆33上沿轴线均布多组（每组两个）销孔分别与在主杆32上开设的一组（两个）销孔相对应，带头销钉10可拆卸设置在主杆32和副杆33上的销孔内。主杆32和副杆33采用销连接，连接可靠，便于拆装和调节可调式转杆3的长度。

主杆32移动设置在滑孔24内，带头销钉10可拆卸设置在销孔25、腰形孔35内。事实上，主杆32和滑孔24构成导轨滑块副，带头销钉10与腰形孔35相配合，对于主杆32起到周向限位的作用。

在导向圆钢31上套设若干调节块5，调节块5位于挡环23和主杆32之间，可以根据需要予以增减调节块5的数量，用于调节可调式转杆压簧9的预紧力；在导向圆钢31上套设可调式转杆压簧9，可调式转杆压簧9位于调节块5和主杆32之间。

在主杆32上固连有竖向的笔架6，划线笔7可拆卸设置在笔架6内，在笔架6和划线笔7的顶部之间设置有划线笔压簧11用于对划线笔7持续施加轴向压力，使划线笔7的笔尖与划线纸12可靠接触。线笔7可以是签字笔、水笔、铅笔等，本案中选用铅笔。

下面结合附图，以检测大型筒体13的A段16和B段15两段的圆度为例，详细说明该检测大型筒体圆度的工装的使用方法。

又参见图10、图11所示：

在需要检测圆度的A段16和B段15上刻画近似等高线（图中未示出），近似等高线的高度为滚轮8自然状态下的中线高。

以等高线为基准，分别在A段16和B段15架设水平工艺梁4用于承载检测大型筒体圆度的工装，习惯上工艺梁4为十字梁。该具体实施例中，工艺梁4有两个，相应的，一套检测大型筒体圆度的工装配设有两个底托1。在工艺梁4的中心开设通孔与中心孔43相通。

通过吊重心垂线的方式利用中心孔43将底托1同时找正，使底托1的托板41水平、托板41中心与大型筒体13的中心重合。

调节可调式转杆3的长度与大型筒体13的半径相适应，确定调节块5的用量确保对可调式转杆压簧9施加足够压力，将轴头26插入轴座42内，利用可调式转杆压簧9的回弹力使滚轮8紧贴大型筒体13内壁。

在托板41上放置若干纸张，并在转杆3上装入铅笔，该铅笔对笔架6里的划线笔压簧11进行预压缩。测量铅笔到底托1中心的距离为铅笔的转动半径R，在划线纸12上画出图样要求的圆度公差t的区间，即直径为x) 的内圆19、直径为xx) 的外圆18间的圆环。

测量时沿同一方向连续缓慢匀速360°转动可调式转杆3，滚轮8沿等高线在大型筒体13内壁滚动且随大型筒体13内壁的起伏产生径向位移，该位移线性传递至划线笔7，铅笔在划线纸12上自动连续划出被测圆的轮廓线迹17，记录的轮廓线迹17即为大型筒体13内圆轮廓的径向变化量，通过多次测量，取平均值即可获得该轴截面的圆度。

该检测大型筒体圆度的工装也可进行大型筒体的分段、分层测量。如待A段16检测完毕后，将轴架2整体取下，将轴架2的轴头26插入B段15的轴座42内，即可进行B段15的检测。

若找正时，找正的基准为大型筒体的轴线，即多个底托1的托板41水平、托板41中心与大型筒体13的轴线重合，则该检测大型筒体圆度的工装也可进行大型筒体圆柱度的检测。作此应用时，需对划线纸12上的内圆19、外圆18进行分度，且各层的分度线竖直投影重合，比较各层检测所得、相同角度分度线上的圆度参数，即可得到大型筒体的圆柱度误差。

本实用新型的有益效果是：

使用这种检测大型筒体圆度的工装，可根据需要对大型筒体内壁进行分段、分层测量。

转杆采用可调式结构，互换性强，可根据筒体直径大小调整转杆的长度，适用于多种直径的筒体圆度检测，适用性强。

焊接筒体时可随时对成型筒体的圆度进行检测，以保证圆度满足图样要求，可及时发现问题，预防焊接变形，对于生产实践中具有现实的指导意义。

Claims (7)

1.一种检测大型筒体圆度的工装，其特征是，包括至少一个底托，转动设置在底托上的轴架，移动设置在轴架上的可调式转杆，设置在可调式转杆外端的测头，移动设置在可调式转杆上的划线笔，敷贴在底托上的划线纸；可调式转杆与轴架的轴线垂直，划线笔、划线笔的移动方向皆与轴架的轴线平行；划线笔的笔尖与划线纸靠接。

2.根据权利要求1所述的检测大型筒体圆度的工装，其特征是，底托包括托板和固联在托板中心的轴座；轴架包括轴架体，轴架体的底部有轴头，轴头转动设置在轴座内；在轴架体上开设与轴头垂直的滑孔、与轴头平行的销孔，轴头、滑孔、销孔的轴线共面；在轴架体上、滑孔的外口固连有支架，在支架的外端固连有挡环；在托板的中心还开设有用于找正的中心孔；划线纸敷贴在托板上。

3.根据权利要求1所述的检测大型筒体圆度的工装，其特征是，可调式转杆包括移动设置在轴架上的主杆，内端移动设置在主杆一端内的副杆，固联在副杆外端的轮架；在主杆的另一端还固连有导向圆钢；在主杆上沿轴线方向开设有腰形孔；测头为转动设置在轮架内的滚轮，滚轮的轴线与轴架的轴线平行。

4.根据权利要求3所述的检测大型筒体圆度的工装，其特征是，在主杆上开设一组销孔，在副杆上沿轴线均布多组销孔，带头销钉可拆卸设置在主杆和副杆上的销孔内。

5.根据权利要求1、2、3任一所述的检测大型筒体圆度的工装，其特征是，主杆移动设置在滑孔内，带头销钉可拆卸设置在销孔、腰形孔内；在导向圆钢上、挡环和主杆之间可拆卸设置有若干调节块，在导向圆钢上、调节块和主杆之间设置有可调式转杆压簧。

6.根据权利要求1或3所述的检测大型筒体圆度的工装，其特征是，在主杆上固连有笔架，划线笔可拆卸设置在笔架内，在笔架和划线笔的顶部之间设置有划线笔压簧。

7.根据权利要求1所述的检测大型筒体圆度的工装，其特征是，轴架可拆卸设置在底托上。