CN213053552U - 一种管道焊接辅助工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道焊接辅助工装，包括固定架、第一活动夹板组件和第二活动夹板组件，所述第一活动夹板组件与所述固定架活动连接，用以装夹并定位第一待焊管件；所述第二活动夹板组件与所述固定架活动连接，用以装夹并定位第二待焊管件。上述管道焊接辅助工装通过第一活动夹板组件和第二活动夹板组件二者与固定架的配合连接，可以保证第一待焊管件和第二待焊管件同轴焊接，以防止焊接后出现错口和折口，从而提高焊接质量。

Description

一种管道焊接辅助工装

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种管道焊接辅助工装。

背景技术

锅炉受热面管长期运行中会产生磨损、吹损、焊缝开裂、变形、金属老化等缺陷，需要对失效受热面管进行更换，更换管子时需要将有问题管段切除后，钳工对口并由焊工重新焊接新管子。成屏管子生产时，一般采用自动焊生产线来组对焊接管子，但是异型管(弯头、让位管等)生产中还需要进行人工组对、手工焊接的方法来生产。

由于钳工对口和焊工手工焊接过程中，施工工艺不严格、工具不合适、技能不足等原因，常会造成两根管子焊口错口、折口超标问题，壁厚较大的小径管对接焊口的错口、折口问题尤其突出，给锅炉的长期安全运行造成隐患。

其中，焊缝折口缺陷会加剧锅炉燃烧产生的灰粒对管子的磨损，管子壁厚减薄直至泄漏，机组停运，同时焊缝折口会造成管子弯折，管屏平整度降低，影响管屏外观；错口对焊缝质量也会产生以下不良影响：引起焊缝壁厚减薄、单面未焊透以及管内介质通量减少。

因此，如何避免由于管子对接焊缝错口、折口偏差超标而导致给锅炉的长期安全运行造成隐患，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种管道焊接辅助工装，可以保证两个待焊管件同轴焊接，从而防止两个待焊管件对接焊缝错口、折口。

为实现上述目的，本实用新型提供一种管道焊接辅助工装，包括固定架、第一活动夹板组件和第二活动夹板组件，所述第一活动夹板组件与所述固定架活动连接，用以装夹并定位第一待焊管件；所述第二活动夹板组件与所述固定架活动连接，用以装夹并定位第二待焊管件。

可选地，所述第一活动夹板组件和所述第二活动夹板组件均包括活动夹板和活动压柄组件，通过调节所述活动压柄组件，以实现所述活动夹板与所述固定架夹紧第一待焊管件或第二待焊管件。

可选地，所述固定架包括两个固定夹板以及用以连接两个所述固定夹板的连接筋，任一所述固定夹板固接有一组与所述活动夹板和所述活动压柄组件二者可拆卸连接的连接杆。

可选地，任一所述固定夹板和任一所述活动夹板均具有用以供第一待焊管件或第二待焊管件抵靠的V型坡口。

可选地，所述活动压柄组件包括与所述连接杆通过螺纹连接的销轴以及可转动的连接于所述销轴、用以抵压所述活动夹板的偏心压柄。

可选地，所述偏心压柄包括两个相对设置并套接于所述销轴上的偏心连接臂以及与两个所述偏心连接臂一体设置的手柄。

可选地，所述销轴设有位于中心的螺纹连接通孔以及两个分别设于所述螺纹连接通孔的两侧、用以安装弹性挡圈的环形槽。

可选地，所述固定架还包括两个分别设于所述连接筋的两侧、用以加强所述固定架的强度的加强筋。

可选地，所述连接筋设有用以实现对第一待焊管件与第二待焊管件的焊口一周全位置焊接的让位空间。

可选地，还包括用以设于第一待焊管件与第二待焊管件之间以保证第一待焊管件与第二待焊管件二者的对口间隙的辅助标尺。

相对于上述背景技术，本实用新型实施例所提供的管道焊接辅助工装，包括固定架、第一活动夹板组件和第二活动夹板组件，通过第一活动夹板组件与固定架活动连接，以实现第一活动夹板组件与固定架装夹并定位第一待焊管件；通过第二活动夹板组件与固定架活动连接，以实现第二活动夹板组件与固定架装夹并定位第二待焊管件。如此设置的管道焊接辅助工装，其有益效果主要包括：

其一，上述管道焊接辅助工装通过第一活动夹板组件和第二活动夹板组件二者与固定架的配合连接，可以保证第一待焊管件和第二待焊管件同轴焊接，以防止焊接后出现错口和折口，从而提高焊接质量。

其二，上述管道焊接辅助工装结构简单、操作方便，在对第一待焊管件和第二待焊管件进行装夹时，一个人即可完成所有装配工序，可以节约劳动力，同时，相对于传统焊接工艺，无需使用其他辅助焊接的工具，不仅可以大大提高工作效率，而且可以降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的管道焊接辅助工装的装配结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1中固定架的结构示意图；

图4为图1中活动夹板的结构示意图；

图5为图1中活动压柄组件的结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为图5中偏心压柄的结构示意图；

图8为图7的侧视图；

图9为图5中销轴的结构示意图；

图10为图9的侧视图；

图11为第一待焊管件与第二待焊管件对口间隙示意图；

图12为单个辅助标尺的结构示意图；

图13为辅助标尺的装配结构示意图。

其中：

01-第一待焊管件、02-第二待焊管件、1-固定架、11-加强筋、12-连接筋、121-让位空间、13-固定夹板、131-V型坡口、14-连接杆、2-第一活动夹板组件、21-活动夹板、22-活动压柄组件、221-销轴、2211-螺纹连接通孔、2212-环形槽、222-偏心压柄、2221-偏心连接臂、2222-手柄、223-弹性挡圈、3-第二活动夹板组件、4-辅助标尺。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种管道焊接辅助工装，可以保证两个待焊管件同轴焊接，从而防止两个待焊管件对接焊缝错口、折口。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图13，图1为本实用新型实施例所提供的管道焊接辅助工装的装配结构示意图；图2为图1的主视图；图3为图1中固定架的结构示意图；图4为图1中活动夹板的结构示意图；图5为图1中活动压柄组件的结构示意图；图6为图5的侧视图；图7为图5中偏心压柄的结构示意图；图8为图7的侧视图；图9为图5中销轴的结构示意图；图10为图9的侧视图；图11为第一待焊管件与第二待焊管件对口间隙示意图；图12为单个辅助标尺的结构示意图；图13为辅助标尺的装配结构示意图。

本实用新型实施例所提供的管道焊接辅助工装，包括固定架1、第一活动夹板组件2和第二活动夹板组件3，通过第一活动夹板组件2与固定架1活动连接，以实现第一活动夹板组件2与固定架1装夹并定位第一待焊管件01；通过第二活动夹板组件3与固定架1活动连接，以实现第二活动夹板组件3与固定架1装夹并定位第二待焊管件02。

这样一来，上述管道焊接辅助工装通过第一活动夹板组件2和第二活动夹板组件3二者与固定架1的配合连接，可以保证第一待焊管件01和第二待焊管件02同轴焊接，以防止焊接后出现错口和折口，从而提高焊接质量。

此外，上述管道焊接辅助工装结构简单、操作方便，在对第一待焊管件01和第二待焊管件02进行装夹时，一个人即可完成所有装配工序，可以节约劳动力，同时，相对于传统焊接工艺，无需使用其他辅助焊接的工具，不仅可以大大提高工作效率，而且可以降低生产成本。

进一步的，上述第一活动夹板组件2和第二活动夹板组件3均包括活动夹板21和活动压柄组件22，活动夹板21和活动压柄组件22均活动连接于固定架1上，通过调节活动压柄组件22，以实现活动夹板21与固定架1装夹并定位第一待焊管件01或第二待焊管件02。

作为优选的，固定架1具体设置为包括两个固定夹板13以及用于连接两个固定夹板13的连接筋12，任一固定夹板13固接有一组与活动夹板21和活动压柄组件22二者可拆卸连接的连接杆14。具体地，连接杆14可以为夹紧螺栓，一组夹紧螺栓包括两根平行设置的夹紧螺栓，待焊管件设于两根夹紧螺栓之间，夹紧螺栓的一端与固定夹板13焊接，另一端悬空，用于供第一活动夹板组件2或者第二活动夹板组件3配合连接。

为了减少零件数量，将两个固定夹板13分别与两组连接杆14焊接，即一个固定夹板13上焊接两个相对设置的连接杆14，并将两个固定夹板13与连接筋12焊接在一起形成固定架1的整体结构。这样的设置方式方便一个钳工单独完成管道焊接辅助工装的装配，从而减少施工人员数量，方便现场使用。

其中，上述连接筋12包括两个连接部，两个连接部分别固接于两个固定夹板13的上端，连接部可以设置为管体、杆体或者板体，本文对此并不做具体限制。

同时，由于锅炉受热面管焊接一般为TIG焊(非熔化极惰性气体钨极保护焊)，为了避免管道焊接辅助工装对焊工焊接工作的影响，连接筋12设有用于连接两个连接部的V型筋条，该V型筋条的开口朝向待焊管件，并形成让位空间121，以保证焊工能够在第一待焊管件01与第二待焊管件02的焊口一周全位置焊接。

此外，在实际焊接施工过程中，第一待焊管件01与第二待焊管件02会存在位置偏差、变形等因素，同时焊缝冷却过程中沿着焊口一周的收缩量也不同，由于连接筋12连接两侧固定夹板13，为了保证第一待焊管件01与第二待焊管件02的同轴度，固定架1需要克服上述力量，这样会使连接筋12发生变形，而连接筋12变形会导致焊缝错口和折口，因此，可以分别在连接筋12的两侧增设加强筋11，两个加强筋11汇聚于V型筋条的衔接处，这样即可加强固定架1的整体强度，从而防止连接筋12变形。

为了便于实现对于第一待焊管件01或第二待焊管件02的定位，上述任一固定夹板13和任一活动夹板21均具有V型坡口131，当活动夹板21和与之对应的固定夹板13夹紧第一待焊管件01或第二待焊管件02时，V型坡口131的设置可以便于待焊管件抵靠，从而达到便于装夹定位的目的。

需要说明的是，上述活动夹板21和固定夹板13均可以设置为冲压件。为了防止活动夹板21在施工现场复杂的环境内丢失、掉落，可以增设防丢孔，可用挂绳悬挂在附近物体上；同时，为了降低成本，固定夹板13和活动夹板21，外形结构尺寸相同，不同的是，固定夹板13与连接杆14(夹紧螺杆)的配合孔的直径略大于连接杆14的直径，并保证连接杆14组装时垂直于夹板。当然，活动夹板21与连接杆14的配合孔直径也应当大于固定夹板13与连接杆14的配合孔直径，以方便连接杆14与活动夹板21的组配。

当然，根据实际需要，上述固定架1与活动压柄组件22的连接方式包括但不限于转动连接、滑动连接等一切可以实现二者活动连接的方式，通过转动或者推动活动压柄组件22沿靠近与之对应的固定夹板13的方向运动，从而达到夹紧定位对口管件的目的。

具体地说，活动压柄组件22包括销轴221、偏心压柄222和弹性挡圈223(弹簧挡圈)，其中，销轴221与连接杆14通过螺纹连接，偏心压柄222可转动的连接于销轴221，偏心压柄222可绕着销轴221的轴线旋转，弹性挡圈223用于限制偏心压柄222沿销轴221的轴向移动。这样一来，通过转动/翻转偏心压柄222，以使活动夹板21沿靠近与之对应的固定夹板13的方向移动，从而实现活动夹板21与固定夹板13夹紧第一待焊管件01或第二待焊管件02的目的。

作为一具体实施例，上述偏心压柄222包括偏心连接臂2221和手柄2222，其中，两个偏心连接臂2221相对设置并套接于销轴221上，两个偏心连接臂2221形成U型结构，手柄2222与两个偏心连接臂2221一体设置。任一偏心连接臂2221的一端具有供销轴221套设的通孔，且通孔的外周部具有偏心结构，以实现在偏心压柄222绕制销轴221的轴线翻转时，顶起活动夹板21，从而夹紧待焊管件。

当然，该偏心压柄222的手柄2222部分圆滑过渡，方便操作员的操作，同时，手柄2222还增设防丢孔，可通过挂绳悬挂以防止偏心压柄222在现场复杂的环境中丢失。此外，偏心连接臂2221可以设置让位长度L1，即加长偏心连接臂2221的连接端以下的尺寸，这样可以解决管道焊接辅助工装在装夹不同管径的管件时，由于连接杆14突出销轴221过多而导致偏心压柄222无法翻转问题。

相应的，销轴221设有位于中心的螺纹连接通孔2211以及两个分别设于螺纹连接通孔2211的两侧、用于安装弹性挡圈223的环形槽2212。螺纹连接通孔2211用于供销轴221与连接杆14(夹紧螺栓)配合连接，螺纹连接通孔2211还增设有位于两侧的倒角，以方便销轴221与连接杆14快速配合。通过旋转偏心压柄222，以使销轴221拧入连接杆14，通过翻转偏心压柄222以使活动夹板21压紧需对口的待焊管件。该偏心压柄222的使用，可以不使用扳手，即可完成第一待焊管件01和第二待焊管件02与管道焊接辅助工装的组配工作。

在上述基础上，通过修改固定夹板13和活动夹板21的尺寸，以及连接杆14的长度，该管道焊接辅助工装可以适用所有锅炉受热面小径管的焊接对口。根据《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T17395-2008的钢管外径尺寸系列的规定，以及锅炉常见无缝钢管的外径，本管道焊接辅助工装可以生产设计如下系列：适用于外径φ28及以下、外径φ28-40、外径φ40-57、外径φ57-70等通用系列。当然，也可以生产专用管道焊接辅助工装，由于火电厂锅炉生产后，锅炉受热面管的外径就是固定不变的，根据自身管件外径进行定制生产，可以降低工装的重量，提高对口精度和对口效率。

为了方便钳工对口时间隙的控制，对口时快速实现对口间隙的调整和控制，提高生产效率和准确性，上述管道焊接辅助工装还包括辅助标尺4，辅助标尺4设于第一待焊管件01与第二待焊管件02之间，用于保证第一待焊管件01与第二待焊管件02二者的对口间隙。对口间隙也叫焊接间隙，是焊接件对口处两个焊件之间的间隙，焊接间隙直接关系焊口质量。

在本实用新型实施例中，对口间隙的范围为2-5mm，辅助标尺4设计为U形，以减少与待焊管件坡口的接触面积，避免因坡口加工的局部误差对对口间隙产生过大影响。为方便使用，标尺的材料使用磁性材料，使用时将标尺的一侧吸附在管口上，对口人员就不需要再扶持标尺，将另外一根待焊管件对接在标尺的另一侧，通过管道焊接辅助工装夹紧两个待焊管件，抽出标尺，完成对口。

如上所述，对口间隙一般为2-5mm，通过修改标尺的厚度，以达到最佳的对口间隙，比如可以设计如下尺寸：2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm和5mm共6种标尺。焊工根据焊接工艺要求和自身习惯，选用不同标尺，来控制对口间隙。当然，可将6种标尺，用柔性绳索串联，作为随身工具使用；也可以绑扎在固定架1上作为成套工具使用。

安装时，先将固定架1与第一待焊管件01配合，将位于工装第一侧的活动夹板21的两个孔分别插入至同侧的两个连接杆14，将两个偏心压柄222的销轴221拧入该连接杆14，旋转偏心压柄222将第一待焊管件01压紧在位于工装第一侧的固定夹板13和活动夹板21之间；将第二待焊管件02放置在位于工装第二侧的固定夹板13内，将位于工装第二侧的活动夹板21的两个孔插入同侧的两个连接杆14，拧入偏心压柄222，旋转偏心压柄222，将第二待焊管件02压紧在位于工装第二侧的固定夹板13和活动夹板21之间，并完成第一待焊管件01与第二待焊管件02的对口工作，焊工完成焊接工作后，拆除管道焊接辅助工装。

所谓工装第一侧是指对应第一待焊管件01的一侧，所谓工装第二侧是指对应第二待焊管件02的一侧。

这样一来，通过压紧力能够将第一待焊管件01与第二待焊管件02稳定的固定在工装内，即能够保证了保证第一待焊管件01与第二待焊管件02的同轴度，从而防止折口和错口。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的管道焊接辅助工装进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种管道焊接辅助工装，其特征在于，包括固定架(1)、第一活动夹板组件(2)和第二活动夹板组件(3)，所述第一活动夹板组件(2)与所述固定架(1)活动连接，用以装夹并定位第一待焊管件(01)；所述第二活动夹板组件(3)与所述固定架(1)活动连接，用以装夹并定位第二待焊管件(02)。

2.如权利要求1所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，所述第一活动夹板组件(2)和所述第二活动夹板组件(3)均包括活动夹板(21)和活动压柄组件(22)，通过调节所述活动压柄组件(22)，以实现所述活动夹板(21)与所述固定架(1)夹紧第一待焊管件(01)或第二待焊管件(02)。

3.如权利要求2所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，所述固定架(1)包括两个固定夹板(13)以及用以连接两个所述固定夹板(13)的连接筋(12)，任一所述固定夹板(13)固接有一组与所述活动夹板(21)和所述活动压柄组件(22)二者可拆卸连接的连接杆(14)。

4.如权利要求3所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，任一所述固定夹板(13)和任一所述活动夹板(21)均具有用以供第一待焊管件(01)或第二待焊管件(02)抵靠的V型坡口(131)。

5.如权利要求3所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，所述活动压柄组件(22)包括与所述连接杆(14)通过螺纹连接的销轴(221)以及可转动的连接于所述销轴(221)、用以抵压所述活动夹板(21)的偏心压柄(222)。

6.如权利要求5所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，所述偏心压柄(222)包括两个相对设置并套接于所述销轴(221)上的偏心连接臂(2221)以及与两个所述偏心连接臂(2221)一体设置的手柄(2222)。

7.如权利要求5所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，所述销轴(221)设有位于中心的螺纹连接通孔(2211)以及两个分别设于所述螺纹连接通孔(2211)的两侧、用以安装弹性挡圈(223)的环形槽(2212)。

8.如权利要求3所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，所述固定架(1)还包括两个分别设于所述连接筋(12)的两侧、用以加强所述固定架(1)的强度的加强筋(11)。

9.如权利要求8所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，所述连接筋(12)设有用以实现对第一待焊管件(01)与第二待焊管件(02)的焊口一周全位置焊接的让位空间(121)。

10.如权利要求1-9任意一项所述的管道焊接辅助工装，其特征在于，还包括用以设于第一待焊管件(01)与第二待焊管件(02)之间以保证第一待焊管件(01)与第二待焊管件(02)二者的对口间隙的辅助标尺(4)。

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