CN214921954U - 一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接技术领域，公开了一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，包括相互连接的圆管内支撑结构和焊接保护结构。所述焊接保护结构包括设置有缺口的环形铜管，所述环形铜管包括内空铜管、设置在内空铜管上的与外接气源连通的进气孔、通过内空结构与进气孔连通的开口向外的多个出气孔以及设置在内空铜管侧面的球型卡槽；所述圆管内支撑结构包括交叉支撑杆、水平支撑杆、中心螺纹杆以及依次套装在中心螺纹杆上的固定套筒、滑动套筒、延长套筒、调节螺母。本实用新型可以应用于不同规格直径的圆管焊接，还可以显著提高焊接质量，减少焊漏等焊接问题。

Description

一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别是为薄壁管对接焊提供一种快速定位及保护的装置，具体的说，是一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置。

背景技术

导管组件由于其轻量化、强韧化和紧凑化等特性，广泛应用于飞机液压、燃油、氧气等系统。导管与导管的焊接常采用位于待焊导管两端的V型托架组成的定位机构来保证两管的同心度，同时将导管两端封住并向管道内连续充入氩气来形成焊接保护。

由于每一件导管壁厚公差不同，依据导管零件外形来定位的结构通常适应性较差，且焊缝内壁的质量尤其是焊缝余高难以保证。焊缝余高的不可控导致焊接处的通径改变，进而导致气体/液体的流速的失控，进而影响整个飞机系统性能。同时，焊接保护使用的氩气量较大，等待氩气充满导管的时间完全靠工人直觉，工作效率低且保护效果不可预见。

如专利申请号为201710766050.4，申请日为2017.08.30，名称为“平焊法兰内对口器”的发明专利，其具体内容如下：中心轴，旋紧螺母、旋转支架、顶块、连杆组件和支撑圈。旋紧螺母与所述中心轴前段螺纹连接，旋转支架本体中部开孔并通过该孔与中心轴中段滑动连接，旋转支架两侧的中心轴表面设用于限制旋转支架横向移动的限位部；连杆组件由两组连杆组件连接一个顶块和对应的旋紧螺母铰接座和旋转支架铰接座。旋转中心轴时，旋紧螺母与旋转支架之间的距离变短，从而使顶块顶紧于管道内壁。通过旋转十字支撑架可调整法兰与管道的相对位置，调整到位后进行焊接。上述专利所保护的焊接方法虽然解决了焊接的同轴定位问题，但未能在焊接过程中实现气体保护，焊接过程伴随着大量放热，施加惰性保护气体，如氩气、等可有效防止焊区氧化、保证焊接质量。故焊时气体保护是十分必要的，在此方面上述专利还有待改进，本实用新型将在上述专利的基础上进一步改进，同时考虑不同直径的管道焊接灵活定位、焊缝气体保护及冷却、焊漏形状控制等问题，彻底解决薄壁管快速对接焊所涉及的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种不同于现有技术的可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，通过径向尺寸可调的圆管内支撑结构和与圆管内支撑结构连接的焊接保护结构，使得整个装置能对焊接定位装置施加气体保护及焊件定位，不仅能适应不同规格直径的圆管焊接，而且结构简单、充气控制操作便捷。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，包括相互连接的圆管内支撑结构和焊接保护结构。所述焊接保护结构包括设置有缺口的环形铜管，所述环形铜管包括内空铜管、设置在内空铜管上的与外接气源连通的进气孔、通过内空结构与进气孔连通的开口向外的多个出气孔以及设置在内空铜管侧面的球型卡槽；

所述圆管内支撑结构包括交叉支撑杆、水平支撑杆、中心螺纹杆以及依次套装在中心螺纹杆上的固定套筒、滑动套筒、延长套筒、调节螺母；固定安装在中心螺纹杆上的固定套筒外圈设置有第一连接耳；所述延长套筒的一端安装有仅能沿中心螺纹杆轴向移动的滑动套筒；与所述固定套筒之间存在距离的滑动套筒外圈设置有第二连接耳；所述延长套筒的另一端活动套接调节螺母且所述调节螺母与中心螺纹杆螺纹连接；

设置在固定套筒外圈的第一连接耳与设置在滑动套筒外圈的第二连接耳数量相同且位置对应，位置对应的一组第一连接耳、第二连接耳通过一组剪力连杆组件与一个水平支撑杆连接；所述剪力连杆组件由两根在中部的中心铰接点相互铰接的交叉支撑杆组成，一根交叉支撑杆的一端与第一连接耳铰接且另一端与水平支撑杆的定位的支撑铰接孔铰接，另一根交叉支撑杆的一端与第二连接耳铰接且另一端与水平支撑杆的长条状的支撑调节孔铰接；

所述水平支撑杆的支撑杆主体的外圈还设置有用于安装环形铜管的内嵌凹槽，且所述内嵌凹槽的深度与所述环形铜管的厚度匹配；所述内嵌凹槽侧壁通过弹簧安装可伸缩的球型卡头，且所述球型卡头能够与弧形的球型卡槽卡接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型提供的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，可以适应不同规格直径的圆管焊接，还可以显著提高焊接质量，减少焊漏等焊接问题；

（2）本实用新型提供的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，焊接保护时需要使用的保护气体耗气量少，结构简单，适应性强；

（3）本实用新型提供的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，在装夹时操作简便，生产效率高，易于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型装置的立体结构示意图。

图2为图1的局部剖结构示意。

图3为本实用新型装置焊缝处配合安装示意图。

图4为图3中局部放大示意图。

图5为本实用新型装置的支撑结构立体结构示意图；

图6为本实用新型装置环形铜管结构细节示意图；

图7为本实用新型装置水平支撑管结构细节示意图；

图8为本实用新型装置环形铜管与水平支撑杆结构配合示意图；

其中：1、中心螺纹杆；2、焊接圆管a；3、焊缝；4、焊接圆管b；5、延长套筒；6、调节螺母；7、环形铜管；8、水平支撑杆；9、固定套筒；10、交叉支撑杆；11、滑动套筒；12、进气管；13、气压表；14、氩气罐；

7-1、内空铜管；7-2、缺口；7-3、出气孔；7-4、进气孔；7-5、球型卡槽；

8-1、支撑杆主体；8-2、支撑铰接孔，8-3、内嵌凹槽；8-4、支撑调节孔；8-5、球形卡头；8-6、弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图具体描述本实用新型涉及一种具有焊接保护装置的薄壁管快速对接焊的支撑装置的结构和工作原理，但本实用新型的保护范围并不限于此。

实施例1：

本实施例提供了一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，包括相互连接的圆管内支撑结构和焊接保护结构；所述焊接保护结构包括设置有缺口7-2的环形铜管7，所述环形铜管7包括内空铜管7-1、设置在内空铜管7-1上的与外接气源连通的进气孔7-4、通过内空结构与进气孔7-4连通的开口向外的多个出气孔7-3以及设置在内空铜管7-1侧面的球型卡槽7-5；

所述圆管内支撑结构包括交叉支撑杆10、水平支撑杆8、中心螺纹杆1以及依次套装在中心螺纹杆1上的固定套筒9、滑动套筒11、延长套筒5、调节螺母6；固定安装在中心螺纹杆1上的固定套筒9外圈设置有第一连接耳；所述延长套筒5的一端安装有仅能沿中心螺纹杆1轴向移动的滑动套筒11；与所述固定套筒9之间存在距离的滑动套筒11外圈设置有第二连接耳；所述延长套筒5的另一端活动套接调节螺母6且所述调节螺母6与中心螺纹杆1螺纹连接；

设置在固定套筒9外圈的第一连接耳与设置在滑动套筒11外圈的第二连接耳数量相同且位置对应，位置对应的一组第一连接耳、第二连接耳通过一组剪力连杆组件与一个水平支撑杆8连接；所述剪力连杆组件由两根在中部的中心铰接点相互铰接的交叉支撑杆10组成，一根交叉支撑杆10的一端与第一连接耳铰接且另一端与水平支撑杆8的定位的支撑铰接孔8-2铰接，另一根交叉支撑杆10的一端与第二连接耳铰接且另一端与水平支撑杆8的长条状的支撑调节孔8-4铰接；

所述水平支撑杆8的支撑杆主体8-1的外圈还设置有用于安装环形铜管7的内嵌凹槽8-3，且所述内嵌凹槽8-3的深度与所述环形铜管7的厚度匹配；所述内嵌凹槽8-3侧壁通过弹簧8-6安装可伸缩的球型卡头8-5，且所述球型卡头8-5能够与弧形的球型卡槽7-5卡接。

为了保证圆管内支撑结构的支撑力，所述水平支撑杆8的数量为三个，三个水平支撑杆8沿中心螺纹杆1周向均匀分布，且一个水平支撑杆8与位置及连接关系对应的一组剪力连杆组件、一个第一连接耳、一个第二连接耳共同组成一组调节水平支撑杆8与中心螺纹杆1之间距离的径向调节机构。当径向调节机构为一组时，也能实现调节水平支撑杆8与中心螺纹杆1之间距离的基本功能，但为了进一步提高圆管内支撑结构的支撑力，优选方案是设置三组径向调节机构，进一步的优化方案是三组径向调节机构沿中心螺纹杆1的周向均匀分布。

首先，需要根据焊接管的直径规格，选择对应的环形铜管7；通过调节螺母6与延长套筒5使得滑动套筒11与固定套筒9的相对位置发生改变。此时，交叉支撑杆10绕中心铰接点发生转动，交叉支撑杆10一端的固定铰接点与水平支撑杆8的支撑铰接孔8-2铰接，交叉支撑杆10另一端的滑动铰接点与水平支撑杆的支撑调节孔8-4发生相对滑动，从而使得三根水平支撑杆8沿中心螺纹杆1发生径向远离，整个圆管内支撑结构的外接圆直径增大。

如图3-图8所示，当整个圆管内支撑结构的外接圆直径与环形铜管7接近一致时，将环形铜管7通过球形卡槽7-5和安装在支撑杆主体8-1其内嵌凹槽8-3侧壁的球形卡头8-5相对应的结构卡在内嵌凹槽8-3里，使得环形铜管7与水平支撑杆8能小范围调节外接圆直径的相对运动。

如图1-图8所示，随后将进气管12与环形铜管7的进气孔7-4连接，将焊接圆管a 2、焊接圆管b 4的焊接端对齐，将当前状态下外接圆直径收缩至略小于待焊接圆管的内径；当圆管内支撑结构穿进焊接圆管a 2、焊接圆管b 4内部，通过正向转动调节螺母6，将水平支撑杆8与焊接圆管a 2、焊接圆管b 4内部紧紧贴合，以使得焊接圆管a 2、焊接圆管b 4两个焊接圆管轴心对中，并将焊接导管在待形成焊缝处对齐，使得均布的出气孔7-3与焊缝对齐。随后保护气体可以从焊缝处溢出以保护焊接过程。

焊接完成后，通过反向转动调节螺母6，使得圆管内支撑结构可以按照反方向卸载位移，以将圆管内支撑结构撤出已经焊接完成的焊接管。

实施例2：

本实施例公开了一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，包括相互连接的圆管内支撑结构和焊接保护结构；所述焊接保护结构包括设置有缺口7-2的环形铜管7，所述环形铜管7包括内空铜管7-1、设置在内空铜管7-1上的与外接气源连通的进气孔7-4、通过内空结构与进气孔7-4连通的开口向外的多个出气孔7-3以及设置在内空铜管7-1侧面的球型卡槽7-5；

所述圆管内支撑结构包括交叉支撑杆10、水平支撑杆8、中心螺纹杆1以及依次套装在中心螺纹杆1上的固定套筒9、滑动套筒11、延长套筒5、调节螺母6；固定安装在中心螺纹杆1上的固定套筒9外圈设置有第一连接耳；所述延长套筒5的一端安装有仅能沿中心螺纹杆1轴向移动的滑动套筒11；与所述固定套筒9之间存在距离的滑动套筒11外圈设置有第二连接耳；所述延长套筒5的另一端活动套接调节螺母6且所述调节螺母6与中心螺纹杆1螺纹连接；

设置在固定套筒9外圈的第一连接耳与设置在滑动套筒11外圈的第二连接耳数量相同且位置对应，位置对应的一组第一连接耳、第二连接耳通过一组剪力连杆组件与一个水平支撑杆8连接；所述剪力连杆组件由两根在中部的中心铰接点相互铰接的交叉支撑杆10组成，一根交叉支撑杆10的一端与第一连接耳铰接且另一端与水平支撑杆8的定位的支撑铰接孔8-2铰接，另一根交叉支撑杆10的一端与第二连接耳铰接且另一端与水平支撑杆8的长条状的支撑调节孔8-4铰接；

所述水平支撑杆8的支撑杆主体8-1的外圈还设置有用于安装环形铜管7的内嵌凹槽8-3，且所述内嵌凹槽8-3的深度与所述环形铜管7的厚度匹配；所述内嵌凹槽8-3侧壁通过弹簧8-6安装可伸缩的球型卡头8-5，且所述球型卡头8-5能够与弧形的球型卡槽7-5卡接。

进一步地，所述水平支撑杆8的数量为三个，三个水平支撑杆8沿中心螺纹杆1周向均匀分布，且一个水平支撑杆8与位置及连接关系对应的一组剪力连杆组件、一个第一连接耳、一个第二连接耳共同组成一组调节水平支撑杆8与中心螺纹杆1之间距离的径向调节机构。

进一步地，多个出气孔7-3沿所述内空铜管7-1的周向均布，且位于环形铜管7宽度方向的中心。

所述出气孔7-3的直径为1mm，相邻两个出气孔7-3的中心距为15±1mm。

所述进气孔7-4的数量为两个，且两个进气孔7-4分别位于内空铜管7-1上缺口7-2两侧的位置。

为了更好的适应不同孔径焊接管焊接的使用场景，所述环形铜管7按不同规格的外径设置有多个。

本实施例中，以氩气为保护气体，所以存储有氩气的氩气罐14通过进气管12接环形钢管7的进气管12，且所述进气管12上还设置有气压表13。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，包括相互连接的圆管内支撑结构和焊接保护结构；其特征在于：所述焊接保护结构包括设置有缺口（7-2）的环形铜管（7），所述环形铜管（7）包括内空铜管（7-1）、设置在内空铜管（7-1）上的与外接气源连通的进气孔（7-4）、通过内空结构与进气孔（7-4）连通的开口向外的多个出气孔（7-3）以及设置在内空铜管（7-1）侧面的球型卡槽（7-5）；

所述圆管内支撑结构包括交叉支撑杆（10）、水平支撑杆（8）、中心螺纹杆（1）以及依次套装在中心螺纹杆（1）上的固定套筒（9）、滑动套筒（11）、延长套筒（5）、调节螺母（6）；固定安装在中心螺纹杆（1）上的固定套筒（9）外圈设置有第一连接耳；所述延长套筒（5）的一端安装有仅能沿中心螺纹杆（1）轴向移动的滑动套筒（11）；与所述固定套筒（9）之间存在距离的滑动套筒（11）外圈设置有第二连接耳；所述延长套筒（5）的另一端活动套接调节螺母（6）且所述调节螺母（6）与中心螺纹杆（1）螺纹连接；

设置在固定套筒（9）外圈的第一连接耳与设置在滑动套筒（11）外圈的第二连接耳数量相同且位置对应，位置对应的一组第一连接耳、第二连接耳通过一组剪力连杆组件与一个水平支撑杆（8）连接；所述剪力连杆组件由两根在中部的中心铰接点相互铰接的交叉支撑杆（10）组成，一根交叉支撑杆（10）的一端与第一连接耳铰接且另一端与水平支撑杆（8）的定位的支撑铰接孔（8-2）铰接，另一根交叉支撑杆（10）的一端与第二连接耳铰接且另一端与水平支撑杆（8）的长条状的支撑调节孔（8-4）铰接；

所述水平支撑杆（8）的支撑杆主体（8-1）的外圈还设置有用于安装环形铜管（7）的内嵌凹槽（8-3），且所述内嵌凹槽（8-3）的深度与所述环形铜管（7）的厚度匹配；所述内嵌凹槽（8-3）侧壁通过弹簧（8-6）安装可伸缩的球型卡头（8-5），且所述球型卡头（8-5）能够与弧形的球型卡槽（7-5）卡接。

2.根据权利要求1所述的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，其特征在于：所述水平支撑杆（8）的数量为三个，三个水平支撑杆（8）沿中心螺纹杆（1）周向均匀分布，且一个水平支撑杆（8）与位置及连接关系对应的一组剪力连杆组件、一个第一连接耳、一个第二连接耳共同组成一组调节水平支撑杆（8）与中心螺纹杆（1）之间距离的径向调节机构。

3.根据权利要求1所述的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，其特征在于：多个出气孔（7-3）沿所述内空铜管（7-1）的周向均布，且位于环形铜管（7）宽度方向的中心。

4.根据权利要求3所述的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，其特征在于：所述出气孔（7-3）的直径为1mm，相邻两个出气孔（7-3）的中心距为15±1mm。

5.根据权利要求1所述的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，其特征在于：所述进气孔（7-4）的数量为两个，且两个进气孔（7-4）分别位于内空铜管（7-1）上缺口（7-2）两侧的位置。

6.根据权利要求1所述的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，其特征在于：所述环形铜管（7）按不同规格的外径设置有多个。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种可调式薄壁管对接焊快速定位及保护装置，其特征在于：所述焊接保护结构包括一端外接气源、另一端接进气孔（7-4）的进气管（12），且所述进气管（12）上还设置有气压表（13）。

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