CN215919555U - 一种焦炉上升管三通制作定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焦炉上升管三通制作定位装置，包括用于加工上升管三通法兰的法兰工装和用于上升管三通拼接的上升管三通拼焊工装，法兰工装的使用使法兰面加工余量的减少，法兰面由于采用法兰工装加工余量由平常的8‑10mm减少到3‑5mm；上升管三通拼焊工装的使用减少了铆焊装配时间，工艺时间由之前的10h/件减少到6h/件，划线时间由12h/变成4h/件，镗床由12h/件变成4h/件，综合上述每件节约工时14h/件。

Description

一种焦炉上升管三通制作定位装置

技术领域

本实用新型属于焦炉设备技术领域，具体涉及一种焦炉上升管三通制作定位装置。

背景技术

上升管三通是焦化厂焦炉环保节能升级改造上的一个主要部件，该部件安装在煤气收集装置中的换热管之上，用于将焦炉产生的煤气从换热管导出经桥管进入集气管，是焦炉的配套设备。

依照以往的制作方法，一般采用将三通管子焊接，然后再焊接法兰，再组焊到一起。通过划线加工的方法来进行，用次方法需要使用落镗这种大型的机械加工设备逐一加工，但尺寸精度不易保证，而且工效低，工期长，焊接过程中也容易出现尺寸偏差，容易返工，能否采用定位工装将上升管三通制作难道降低，尤其是降低组焊和加工难度，将大部分落镗的工作车床钻床代替掉。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便安全的焦炉上升管三通制作定位装置，可降低上升管三通组焊和加工难度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种焦炉上升管三通制作定位装置，包括用于加工上升管三通法兰的法兰工装和用于上升管三通拼接的上升管三通拼焊工装，上升管三通包括上升管和支管，支管的一端连接在上升管上，上升管的一端设有法兰Ⅰ，上升管的另一端设有法兰Ⅱ，支管上远离上升管的一端设有法兰Ⅲ。

进一步的，所述法兰工装包括三个分别与法兰Ⅰ、法兰Ⅱ和法兰Ⅲ对应的法兰钻模，每个法兰钻模上均设有分别与法兰Ⅰ、法兰Ⅱ和法兰Ⅲ上的法兰孔对应的钻模孔。

进一步的，所述法兰钻模采用数控机床进行加工，钻模孔间距偏差小于 0.5mm，任意两钻模孔之间间距偏差小于1.5mm，钻模孔处的硬度大于 HRC45。

进一步的，所述上升管三通拼焊工装包括侧板Ⅰ、侧板Ⅱ和底板，侧板Ⅰ和侧板Ⅱ垂直连接在底板的两端部，侧板Ⅰ上设有用于对法兰Ⅰ定位的定位孔Ⅰ，侧板Ⅱ上设有用于对法兰Ⅱ定位的定位孔Ⅱ，底板上设有用于对法兰Ⅲ定位的定位孔Ⅲ。

进一步的，所述法兰Ⅰ、法兰Ⅱ和法兰Ⅲ套在上升管和支管上，将套好法兰的上升管和支管放置在上升管三通拼焊工装中。

进一步的，所述法兰Ⅰ通过定位孔Ⅰ固定在侧板Ⅰ上，法兰Ⅱ通过定位孔Ⅱ固定在侧板Ⅱ上，法兰Ⅲ通过定位孔Ⅲ固定在底板上。

进一步的，所述底板包括底座、底板定位板和底板加强筋，底座有槽钢焊接组成，底板加强筋连接在底座上，底板定位板安装在底板加强筋上，底板定位板上设有定位孔Ⅲ。

进一步的，所述侧板Ⅰ和侧板Ⅱ结构相同均包括基板、定位板和加强筋，基板垂直连接在底板上，定位板安装在基板上，定位孔Ⅰ设置在侧板Ⅰ上的定位板上，定位孔Ⅱ设置在侧板Ⅱ上的定位板上。

进一步的，所述侧板Ⅰ和侧板Ⅱ还包括支撑板，支撑板倾斜连接在基板的两侧。

采用本实用新型技术方案的优点为：

本实用新型法兰工装的使用使法兰面加工余量的减少，法兰面由于采用法兰工装加工余量由平常的8-10mm减少到3-5mm；上升管三通拼焊工装的使用减少了铆焊装配时间，工艺时间由之前的10h/件减少到6h/件，划线时间由12h/变成4h/件，镗床由12h/件变成4h/件，综合上述每件节约工时14h/ 件。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型法兰Ⅰ工装示意图；

图2为本实用新型法兰Ⅱ工装示意图；

图3为本实用新型法兰Ⅲ工装示意图；

图4为本实用新型上升管三通拼焊工装俯视示意图；

图5为图4中沿D-D方向剖视示意图；

图6为图4中沿C-C方向剖视示意图；

图7为本实用新型上升管三通结构示意图。

上述图中的标记分别为：1-上升管；2-支管；3-法兰Ⅰ；4-法兰Ⅱ；5-法兰Ⅲ；51-钻模孔；6-侧板Ⅰ；61-定位孔Ⅰ；7-侧板Ⅱ；71-定位孔Ⅱ；8-底板；81-定位孔Ⅲ；82-底板定位板；83-底板加强筋；84-底座；9-基板；10-定位板；11-支撑板。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”；“宽度”；“上”；“下”；“前”；“后”；“左”；“右”；“竖直”；“水平”；“顶”；“底”“内”；“外”；“顺时针”；“逆时针”；“轴向”；“平面方向”；“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位；以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

按照上升管三通的技术要求，(1)每节上升管长度允许偏差±1mm，圆周长允许偏差为±5mm。(2)法兰面应垂直上升管中心线应保证法兰面水平和垂直，其偏差均不得超过法兰外径的1％且，不得大于3mm。(3)法兰焊接孔中心圆直径的允许偏差和相邻两孔之间弦长允许偏差为±0.6mm任何孔之间弦长允许偏差。当法兰直径DN在600-1200mm时不超过1.5mm。 (4)法兰其它尺寸允许偏差按JB/T74执行，上升管三通上下面及侧面各有一个法兰，每个法兰的大小都不一样，尤其是侧面的法兰其中中心高，角度等位置公差都有要求，由于是批量组装上升管三通法兰焊接孔的位置度也有要求。

如图1至图7所示，一种焦炉上升管三通制作定位装置，包括用于加工上升管三通法兰的法兰工装和用于上升管三通拼接的上升管三通拼焊工装，上升管三通包括上升管1和支管2，支管2的一端连接在上升管1上，上升管1 的一端设有法兰Ⅰ3，上升管1的另一端设有法兰Ⅱ4，支管2上远离上升管 1的一端设有法兰Ⅲ5。

法兰工装包括三个分别与法兰Ⅰ3、法兰Ⅱ4和法兰Ⅲ5对应的法兰钻模5，每个法兰钻模50上均设有分别与法兰Ⅰ3、法兰Ⅱ4和法兰Ⅲ5上的法兰孔对应的钻模孔51。三个法兰钻模50的结构分别与对应的法兰Ⅰ3、法兰Ⅱ4和法兰Ⅲ5的大小、结构相同。相当于先加工出三个模具，然后用这三个模具去加工不同的法兰，用钻模制造替代了划线钻孔，在保证加工精度的同时，也降低了加工难度。

设置定位工装安装法兰，保证法兰的位置公差和孔的偏差使其法兰面垂直上升管三通中心线，保证法兰面水平式垂直，其尺寸偏差不超过法兰处径的1％，最大不能超过3mm，通过车床加工及模钻保证法兰焊接孔中心圆直径的偏差及相邻两孔之间的弦长偏差在±0.6mm以内，任何孔之间的弦长偏差，当法兰直径DN在600-1200mm时不超过1.5mm。

安照图纸法兰尺寸设计法兰钻模，法兰钻模50采用数控机床进行加工，钻模孔51间距偏差小于0.5mm，任意两钻模孔51之间间距偏差小于1.5mm，钻模孔51处的硬度大于HRC45。

设计一套拼装用的定位工装即上升管三通拼焊工装，使用数控机床对其进行加工以确保加工工装的尺寸精度，要求长度方向的尺寸比上升管三通尺寸大1.5-2mm。定位孔间距偏差小于0.5mm，孔径与上升管三通法兰孔径相符，偏差小于0.05mm与之相定位焊接采用专制焊接直径比孔径小0.5mm，工装刚性达标，确保其加工后在使用中变形小于0.2mm。

上升管三通拼焊工装包括侧板Ⅰ6、侧板Ⅱ7和底板8，侧板Ⅰ6和侧板Ⅱ7垂直连接在底板8的两端部，侧板Ⅰ6上设有用于对法兰Ⅰ3定位的定位孔Ⅰ61，侧板Ⅱ7上设有用于对法兰Ⅱ4定位的定位孔Ⅱ71，底板8上设有用于对法兰Ⅲ5定位的定位孔Ⅲ81。法兰Ⅰ3、法兰Ⅱ4和法兰Ⅲ5套在上升管1 和支管2上，将套好法兰的上升管1和支管2放置在上升管三通拼焊工装中。

法兰Ⅰ3通过定位孔Ⅰ61固定在侧板Ⅰ6上，法兰Ⅱ4通过定位孔Ⅱ71 固定在侧板Ⅱ7上，法兰Ⅲ5通过定位孔Ⅲ81固定在底板8上。

底板8包括底座84、底板定位板82和底板加强筋83，底座84有槽钢焊接组成，底板加强筋83连接在底座84上，底板定位板82安装在底板加强筋83 上，底板定位板82上设有定位孔Ⅲ81。共有四个定位孔Ⅲ81，两个底板定位板 82，每个底板定位板82上设有两个定位孔Ⅲ81，两个底板定位板82之间的距离根据支管相对于上升管的位置及法兰Ⅲ5的尺寸参数进行精确安装，定位孔Ⅲ81的孔径与法兰Ⅲ5的孔径相同。

侧板Ⅰ6和侧板Ⅱ7结构相同均包括基板9、定位板10和加强筋11，基板9垂直连接在底板8上，定位板10安装在基板9上，定位孔Ⅰ61设置在侧板Ⅰ6上的定位板10上，定位孔Ⅱ71设置在侧板Ⅱ7上的定位板10上。侧板Ⅰ6和侧板Ⅱ7还包括支撑板12，支撑板12倾斜连接在基板9的两侧。

侧板Ⅰ6上设有两个定位板10，每个定位板10上设有两个定位孔Ⅰ61，两个定位板10之间的距离上升管的中心线位置及法兰Ⅰ3的尺寸参数进行精确安装，定位孔Ⅰ61的孔径与法兰Ⅰ3的孔径相同。

侧板Ⅱ7上设有两个定位板10，每个定位板10上设有两个定位孔Ⅱ71，两个定位板10之间的距离上升管的中心线位置及法兰Ⅱ4的尺寸参数进行精确安装，定位孔Ⅱ71的孔径与法兰Ⅱ4的孔径相同。

通过上升管三通拼焊工装上每个面上的四个定位孔，与加工好的法兰上面的孔，用专制焊接拼紧以确保法兰的位置偏差减少法兰焊接时的变形。在上升管三通拼焊工装上拼装焊接，保证上升管三通的位置尺寸精度。

制作过程为：选用Q235B钢板卷制上升管，支管，构成上升管三通，焊接前必须将焊接清理打磨除锈；焊缝均为接续焊，焊缝高度按图纸要求执行，焊缝咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不大于100mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10％；用小力车式50车床加工法兰的处圆及一端面，并打磨好毛刺，用法兰钻模5加工好对应法兰的法兰孔；将法兰套在管件上吊入上升管三通拼焊工装，将法兰固定到上升管三通拼焊工装的定位孔上，定好位后将上升管和支管组焊好；用煤油检查焊缝，确保焊缝达标，上落镗对上升管三通三个端面，进行尺寸修整；产品油漆，发货。

上升管三通拼焊工装主要由左右定位侧板和定位底板组成。为保证工装的刚性和强度，在左右侧坂和底板上增加了三块加强筋以提高其刚性和强度，防止工装在使用中变形。工装根据上升管三通的长度和高度来设计，采用数控机床加工，通过控左右侧板之间间距来控制拼装出来的三通左右法兰间距，通过控制左右侧面定位孔的中心高(与底扳加工面之间)来控制侧法兰到三通中心线的距离，通过控制底板定位孔中心圆的位置来控制侧法兰到左右法兰面的距离。左右侧板上四孔的位置及底板上四孔的位置是此工装的关键，在拼装时，把前面加工好的三个法兰分别用专制螺柱固定在工装三个面上的四个定位孔上，定好后再将卷桶与法兰焊接到一起，就完成了一件上升管三通的焊接制作。

本实用新型法兰工装的使用使法兰面加工余量的减少，法兰面由于采用法兰工装加工余量由平常的8-10mm减少到3-5mm；上升管三通拼焊工装的使用减少了铆焊装配时间，工艺时间由之前的10h/件减少到6h/件，划线时间由12h/变成4h/件，镗床由12h/件变成4h/件，综合上述每件节约工时14h/ 件。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：包括用于加工上升管三通法兰的法兰工装和用于上升管三通拼接的上升管三通拼焊工装，上升管三通包括上升管(1)和支管(2)，支管(2)的一端连接在上升管(1)上，上升管(1)的一端设有法兰Ⅰ(3)，上升管(1)的另一端设有法兰Ⅱ(4)，支管(2)上远离上升管(1)的一端设有法兰Ⅲ(5)。

2.如权利要求1所述的一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：所述法兰工装包括三个分别与法兰Ⅰ(3)、法兰Ⅱ(4)和法兰Ⅲ(5)对应的法兰钻模(50)，每个法兰钻模(50)上均设有分别与法兰Ⅰ(3)、法兰Ⅱ(4)和法兰Ⅲ(5)上的法兰孔对应的钻模孔(51)。

3.如权利要求2所述的一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：所述法兰钻模(50)采用数控机床进行加工，钻模孔(51)间距偏差小于0.5mm，任意两钻模孔(51)之间间距偏差小于1.5mm，钻模孔(51)处的硬度大于HRC45。

4.如权利要求1或2所述的一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：所述上升管三通拼焊工装包括侧板Ⅰ(6)、侧板Ⅱ(7)和底板(8)，侧板Ⅰ(6)和侧板Ⅱ(7)垂直连接在底板(8)的两端部，侧板Ⅰ(6)上设有用于对法兰Ⅰ(3)定位的定位孔Ⅰ(61)，侧板Ⅱ(7)上设有用于对法兰Ⅱ(4)定位的定位孔Ⅱ(71)，底板(8)上设有用于对法兰Ⅲ(5)定位的定位孔Ⅲ(81)。

5.如权利要求4所述的一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：所述法兰Ⅰ(3)、法兰Ⅱ(4)和法兰Ⅲ(5)套在上升管(1)和支管(2)上，将套好法兰的上升管(1)和支管(2)放置在上升管三通拼焊工装中。

6.如权利要求5所述的一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：所述法兰Ⅰ(3)通过定位孔Ⅰ(61)固定在侧板Ⅰ(6)上，法兰Ⅱ(4)通过定位孔Ⅱ(71)固定在侧板Ⅱ(7)上，法兰Ⅲ(5)通过定位孔Ⅲ(81)固定在底板(8)上。

7.如权利要求6所述的一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：所述底板(8)包括底座(84)、底板定位板(82)和底板加强筋(83)，底座(84)有槽钢焊接组成，底板加强筋(83)连接在底座(84)上，底板定位板(82)安装在底板加强筋(83)上，底板定位板(82)上设有定位孔Ⅲ(81)。

8.如权利要求7所述的一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：所述侧板Ⅰ(6)和侧板Ⅱ(7)结构相同均包括基板(9)、定位板(10)和加强筋(11)，基板(9)垂直连接在底板(8)上，定位板(10)安装在基板(9)上，定位孔Ⅰ(61)设置在侧板Ⅰ(6)上的定位板(10)上，定位孔Ⅱ(71)设置在侧板Ⅱ(7)上的定位板(10)上。

9.如权利要求7所述的一种焦炉上升管三通制作定位装置，其特征在于：所述侧板Ⅰ(6)和侧板Ⅱ(7)还包括支撑板(12)，支撑板(12)倾斜连接在基板(9)的两侧。

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