CN212600004U - 法兰与管道焊接的通用夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种法兰与管道焊接的通用夹具，它包括连接底板、焊接模板Ⅰ、焊接模板Ⅱ；焊接模板Ⅰ固定焊接在连接底板上且与连接底板垂直，焊接模板Ⅱ可在连接底板上移动；焊接模板Ⅰ和焊接模板Ⅱ的中心均设置有圆孔，在圆孔的外部均设置有至少一组呈环形布置的腰形孔阵列，腰形孔阵列的中心线与圆孔的中心线同轴；焊接模板Ⅰ和焊接模板Ⅱ的中心在同一条直线上且垂直于焊接模板的端面，两者腰形孔阵列的形状、位置相同。本实用新型可以大大缩短法兰与管道焊接的时间，并且保证焊接的质量。同时，本实用新型还可以适应不同规格法兰与管道的焊接，具有一定的通用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及法兰与管道焊接时使用的夹具，属于机械领域。
背景技术
很多企业特别是在电厂化学系统上使用大量的酸碱管道，其通常由定长衬胶直管、标准衬胶弯头、标准衬胶三通及标准变径等组成。衬胶管道及管件一般采用法兰焊接在定长的无缝管道上面，再进行除锈、清理、刷涂胶水、衬胶、硫化、电火花检测、喷砂、外防腐等工序。管道与法兰的焊接工作具体操作如下：截取所需长度无缝钢管，两端焊接平焊法兰。两端法兰焊接质量的好坏取决于各法兰与管道的同心度、垂直度以及法兰间的平行度及法兰螺栓孔的同心度。这样才能保证每个产品具有互换性，降低工业设备成本，提高社会经济效益。
现有的带法兰直管焊接工艺为(如图8所示)：焊工把无缝管套在法兰中心孔内，用直角尺来测量法兰与管道的垂直度，在第一片法兰与管道接触环缝上对称找正、对称地进行四个对角点位点焊，其过程需要反复测量、靠对，才能保证法兰与管道的垂直度；在焊接另一片法兰时，则需要两人合作找螺栓孔的同心度和法兰与管道的垂直度。这种方法劳动强度大、工艺繁琐、效率低下，产品质量受工人的责任心、心情、技术水平影响大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种法兰与管道焊接的通用夹具，它可以大大缩短法兰与管道焊接的时间，并且保证焊接的质量。同时，本实用新型还可以适应不同规格法兰与管道的焊接，具有一定的通用性。
本实用新型法兰与管道焊接的通用夹具，它包括连接底板、焊接模板Ⅰ、焊接模板Ⅱ；焊接模板Ⅰ固定焊接在连接底板上且与连接底板垂直，焊接模板Ⅱ可在连接底板上移动；焊接模板Ⅰ和焊接模板Ⅱ的中心均设置有圆孔，在圆孔的外部均设置有至少一组呈环形布置的腰形孔阵列，腰形孔阵列的中心线与圆孔的中心线同轴；焊接模板Ⅰ和焊接模板Ⅱ的中心在同一条直线上且垂直于焊接模板的端面，两者腰形孔阵列的形状、位置相同。
进一步地，焊接模板中的每组腰形孔阵列中的腰形孔的形状大小相同，腰形孔的数量n＝法兰上螺栓孔的数量；腰形孔的两头半圆的圆心形成的孔径为D1、D2，分别为螺栓孔为n的若干规格法兰上螺栓中心直径的最小值与最大值；腰形孔的宽度大于法兰上螺栓孔的直径。
进一步地，焊接模板上设置内外两组腰形孔阵列，两组腰形孔之间互不干涉。
进一步地，通用夹具还包括垂直度保证装置。
进一步地，所述的垂直度保证装置包括三根导向杆，固定的焊接模板Ⅰ靠近外环面处设置有三个导向孔，可移动的焊接模板Ⅱ相对应的位置上也设置有三个大小相同的导向孔，三根导向杆的两头插在两块焊接模板的导向孔中。
进一步地，所述的垂直度保证装置包括两条平行的轨道，连接底板的上平面上设置有两条平行的轨道，可移动的焊接模板Ⅱ的下部有两个凸出块，凸出块与轨道相配合且可在轨道里移动。
进一步地，所述的垂直度保证装置包括手轮、竖直连接板、丝杆、导轨、滑块、推块；移动的焊接模板Ⅱ安装在滑块上，竖直连接板固定连接在连接底板的左端面上，丝杆与竖直连接板中的螺纹孔相配合，其外端连接有手轮，其内端连接推块，推块与移动的焊接模板Ⅱ连接；导轨设置在连接底板上，滑块与导轨配合连接，滑块连接在移动的焊接模板Ⅱ的下面。
本实用新型通用夹具的使用方式是：首先将第一片法兰与固定的焊接模板Ⅰ连接，接着将第二片法兰与移动的焊接模板Ⅱ连接，然后将管道的两端分别装配在两片法兰孔中，最后对管道和法兰进行焊接；在此过程中，由于固定的焊接模板Ⅰ已与连接底板垂直，因此只要通过角尺保证移动的焊接模板Ⅱ与连接底板垂直即可，从而保证法兰与管道的垂直度及两片法兰之间的螺栓孔的同心度；另外，可通过设置垂直保证装置使得不通过角尺就可保证移动的焊接模板Ⅱ与连接底板垂直即可，从而保证法兰与管道的垂直度及两片法兰之间的螺栓孔的同心度。因此，使用本新型夹具可以迅速地对法兰与管道进行焊接，大大缩短法兰与管道焊接的时间，且能高质量地保证法兰与管道、法兰与法兰之间的技术要求。同时，本实用新型还可以适应不同规格法兰与管道的焊接，具有一定的通用性。
附图说明
图1是本实用新型通用夹具的实施例1的主视图；
图2是图1的左视图；
图3是本实用新型通用夹具的实施例4中结构一的主视图；
图4是图3的左视图；
图5是本实用新型通用夹具的实施例4中结构二的俯视图；
图6是本实用新型通用夹具的实施例4中结构二的左视图；
图7是本实用新型通用夹具的实施例4中结构三的主视图；
图8是现有法兰与管道焊接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
实施例1
本实用新型法兰与管道焊接的通用夹具，它包括连接底板1、焊接模板Ⅰ2、焊接模板Ⅱ3；焊接模板Ⅰ2固定焊接在连接底板1上且与连接底板1垂直，焊接模板Ⅱ3可在连接底板1上移动；焊接模板Ⅰ2和焊接模板Ⅱ3的中心均设置有圆孔，在圆孔的外部均设置有至少一组呈环形布置的腰形孔阵列12，腰形孔阵列的中心线与圆孔的中心线同轴；焊接模板Ⅰ2和焊接模板Ⅱ3的中心在同一条直线上且垂直于焊接模板的端面，两者腰形孔阵列的形状、位置相同。
本实用新型通用夹具的原理是：当法兰与管道焊接时，首先将第一片法兰直接靠在固定的焊接模板Ⅰ2上，用螺栓通过焊接模板Ⅰ2上的腰形孔将第一片法兰与固定的焊接模板Ⅰ2连接，接着将第二片法兰靠在移动的焊接模板Ⅱ3上，同样用螺栓通过焊接模板Ⅱ3上的腰形孔将将第二片法兰与移动的焊接模板Ⅱ3连接，然后将管道的两端分别装配在两片法兰孔中，最后对管道和法兰进行焊接。由于固定的焊接模板Ⅰ2已与连接底板1垂直，因此只要通过角尺保证移动的焊接模板Ⅱ3与连接底板1垂直即可；由于两片相同的法兰中心在同一条直线上且垂直于法兰，所以此时的管道自然而然就垂直于两片法兰，因此只要将管道与法兰焊接在一起，即可保证法兰与管道的垂直度；同时，由于两个焊接模板上的腰形孔孔位一样，使得与模板连接后的两片法兰的螺栓孔的位置一样，因此也保证了两片法兰之间的螺栓孔的同心度。从上面可以看出，使用本新型夹具可以迅速地对法兰与管道进行焊接，且能高质量地保证法兰与管道、法兰与法兰之间的技术要求。
实施例2
本实用新型通用夹具：焊接模板中的每组腰形孔阵列中的腰形孔的形状大小相同，腰形孔的数量n＝法兰上螺栓孔的数量；腰形孔的两头半圆的圆心形成的孔径为D1、D2，分别为螺栓孔为n的若干规格法兰上螺栓中心直径的最小值与最大值；腰形孔的宽度大于法兰上螺栓孔的直径。
下面进行具体的说明：例如当焊接模板中的一组腰形孔的数量n＝4，腰形孔的宽度为18mm，腰形孔两头半圆的圆心的孔径为100mm、145mm时，此时此焊接模板适应的法兰的规格为：螺栓孔个数为4，螺栓孔直径为16mm，螺栓中心直径为100mm-145mm之间变动的一系列法兰；因此，焊接模板腰形孔的设置增加了通用性，可以使一系列法兰焊接时都使用这一组腰形孔。
实施例3
为了进一步增加焊接模板的通用性，焊接模板上设置内外两组腰形孔阵列，两组腰形孔之间互不干涉。这样，即使不同系列的法兰，在焊接时都使用同一块焊接模板。
实施例4
为了进一步保证法兰与管道的垂直度，法兰与管道焊接的通用夹具还包括垂直度保证装置。
垂直度保证装置的结构具体有以下几种，但不局限于此几种结构。
结构一：垂直度保证装置包括三根导向杆4，固定的焊接模板Ⅰ2靠近外环面处设置有三个导向孔，可移动的焊接模板Ⅱ3相对应的位置上也设置有三个大小相同的导向孔，三根导向杆4的两头插在两块焊接模板的导向孔中。
这样，当可移动的焊接模板在连接底板上移动时，由于三根导向杆的存在，从而不需要角尺就能保证焊接模板与连接底板的垂直度，进一步提高了工作效率。
结构二：垂直度保证装置包括两条平行的轨道5，连接底板1的上平面上设置有两条平行的轨道5，可移动的焊接模板Ⅱ3的下部有两个凸出块，凸出块与轨道相配合且可在轨道里移动。
结构一中的三根杆在使用一段时间后有可能会出现变形，当挠度值时大于一定量时，就会影响三根杆之间的平行度，从而无法保证可移动模板与连接底板之间的垂直度。因此设计了结构二这种形式。这样，可移动的焊接模板可通过其下部的凸出块沿着连接底板的两条平行轨道移动。只要平行轨道加工时能保证两条之间的平行度及与连接底板底面的平行度，即可保证焊接模板与连接底板的垂直度，进一步提高了工作效率。
结构三：垂直度保证装置包括手轮11、竖直连接板10、丝杆9、导轨6、滑块7、推块8；移动的焊接模板Ⅱ3安装在滑块7上，竖直连接板10固定连接在连接底板1的左端面上，丝杆9与竖直连接板10中的螺纹孔相配合，其外端连接有手轮11，其内端连接推块8，推块8与移动的焊接模板Ⅱ3连接；导轨6设置在连接底板1上，滑块7与导轨6配合连接，滑块7连接在移动的焊接模板Ⅱ3的下面。
当转动手轮11时，通过丝杆9推动推块8和移动的焊接模板Ⅱ3，移动的焊接模板Ⅱ3通过下部的滑块7在导轨6上移动。此种结构省力，可适合较重的法兰与管道。
Claims (7)
1.法兰与管道焊接的通用夹具，其特征是：它包括连接底板(1)、焊接模板Ⅰ(2)、焊接模板Ⅱ(3)；焊接模板Ⅰ(2)固定焊接在连接底板(1)上且与连接底板(1)垂直，焊接模板Ⅱ(3)可在连接底板(1)上移动；焊接模板Ⅰ(2)和焊接模板Ⅱ(3)的中心均设置有圆孔，在圆孔的外部均设置有至少一组呈环形布置的腰形孔阵列(12)，腰形孔阵列的中心线与圆孔的中心线同轴；焊接模板Ⅰ(2)和焊接模板Ⅱ(3)的中心在同一条直线上且垂直于焊接模板的端面，两者腰形孔阵列的形状、位置相同。
2.根据权利要求1所述的通用夹具，其特征是：焊接模板中的每组腰形孔阵列中的腰形孔的形状大小相同，腰形孔的数量n＝法兰上螺栓孔的数量；腰形孔的两头半圆的圆心形成的孔径为D1、D2，分别为螺栓孔为n的若干规格法兰上螺栓中心直径的最小值与最大值；腰形孔的宽度大于法兰上螺栓孔的直径。
3.根据权利要求1所述的通用夹具，其特征是：焊接模板上设置内外两组腰形孔阵列，两组腰形孔之间互不干涉。
4.根据权利要求1所述的通用夹具，其特征是：通用夹具还包括垂直度保证装置。
5.根据权利要求4所述的通用夹具，其特征是：所述的垂直度保证装置包括三根导向杆(4)，固定的焊接模板Ⅰ(2)靠近外环面处设置有三个导向孔，可移动的焊接模板Ⅱ(3)相对应的位置上也设置有三个大小相同的导向孔，三根导向杆(4)的两头插在两块焊接模板的导向孔中。
6.根据权利要求4所述的通用夹具，其特征是：所述的垂直度保证装置包括两条平行的轨道(5)，连接底板(1)的上平面上设置有两条平行的轨道(5)，可移动的焊接模板Ⅱ(3)的下部有两个凸出块，凸出块与轨道相配合且可在轨道里移动。
7.根据权利要求4所述的通用夹具，其特征是：所述的垂直度保证装置包括手轮(11)、竖直连接板(10)、丝杆(9)、导轨(6)、滑块(7)、推块(8)；移动的焊接模板Ⅱ(3)安装在滑块(7)上，竖直连接板(10)固定连接在连接底板(1)的左端面上，丝杆(9)与竖直连接板(10)中的螺纹孔相配合，其外端连接有手轮(11)，其内端连接推块(8)，推块(8)与移动的焊接模板Ⅱ(3)连接；导轨(6)设置在连接底板(1)上，滑块(7)与导轨(6)配合连接，滑块(7)连接在移动的焊接模板Ⅱ(3)的下面。
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| CN202021167361.2U CN212600004U (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 法兰与管道焊接的通用夹具 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115930024A (zh) * | 2022-11-04 | 2023-04-07 | 大连中远海运川崎船舶工程有限公司 | 船舶磷化管封堵用通配型法兰盲板及设计方法 |
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2020
- 2020-06-22 CN CN202021167361.2U patent/CN212600004U/zh not_active Expired - Fee Related
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