CN219598534U - 一种碱炉集箱焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碱炉集箱焊接装置。该碱炉集箱焊接装置，包括支撑台，支撑台上间隔设置有两个支座，支座的顶端设置有管夹，管夹用于夹持待焊接的集箱筒体端部，两个支座之间设置有顶伸机构，顶伸机构用于对管夹夹持固定的集箱筒体施加作用力，使集箱筒体产生抵消焊接变形的预变形。通过顶伸机构使集箱在焊接前产生与焊接变形方向相反的弓形预变形，然后进行焊接，使得预变形能够抵消或补偿焊后发生的变形，从而有效减少了焊后变形量，大大提高工作效率，提升集箱焊接品质。

Description

一种碱炉集箱焊接装置

技术领域

本实用新型涉及碱炉技术领域，具体涉及一种碱炉集箱焊接装置。

背景技术

集箱，是锅炉的重要组成部分。是锅炉工质混合、保证工质均匀加热的管件，集箱可以让各个管子里面的工质在这里汇合，再分配到下一级各根管子里去，这样可以减少热偏差，使得工质的吸热、流动、锅炉的冷却、锅炉热效率都得到优化提高。

但由于锅炉上、中、下部分各段管子的规格大小、管子数量以及布置方式都不同，所以集箱上通常需要焊接多个管接头以连接分管。其中，拥有成排管接头的小型集箱，其管接头焊接后的长度尺寸与集箱本体相近，如图1所示，在焊接过程中，集箱由于受到不均匀热源的加热，在箱体上形成残余压缩塑性应变场和残余应力场，使得集箱容易产生由两端背向成排管接头侧的拱形弯曲。

现有技术中，一般是将集箱直接放置在V型支座上，点焊装配管接头后，焊工将集箱沿轴线旋转一定角度，尽量使焊缝处于水平位置。焊完半圈后，再将集箱反方向旋转，完成剩余半圈焊缝。在焊接完成后，使用液压机对集箱的弯曲部进行矫正。此校正工序，需将所有集箱转移至校正工位，又因各集箱的变形量不同，校正操作不便，使得小集箱的生产效率降低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种碱炉集箱焊接装置，能够避免集箱筒体焊接管接头时发生变形，无需焊接后的校正操作，大大提高焊接加工效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种碱炉集箱焊接装置，包括支撑台，所述支撑台上间隔设置有两个支座，所述支座的顶端设置有管夹，所述管夹用于夹持待焊接的集箱筒体端部，两个所述支座之间设置有顶伸机构，所述顶伸机构用于对所述管夹夹持固定的所述集箱筒体施加作用力，使集箱筒体产生抵消焊接变形的预变形。

优选的，所述顶伸机构作用在集箱筒体的中部。

在上述碱炉集箱焊接装置中，通过支座将待焊接的集箱筒体固定在支撑台上，通过顶伸机构使集箱在焊接前产生与焊接变形方向相反的弓形预变形，然后进行焊接，使得预变形能够抵消或补偿焊后发生的变形，从而有效减少了焊后变形量，利用集箱的参数数据信息，完成各种型号的集箱预变形量计算，以及顶升高度的设计，使焊接结束后即可外形合格，无需校正，大大提高工作效率，提升集箱焊接品质。

作为本实用新型碱炉集箱焊接装置的改进，所述管夹包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板具有半径相同的弧形夹持内壁，所述第一夹板固定在所述支座上。

进一步的，所述第一夹板的一端和所述第二夹板的一端铰接，所述第一夹板的另一端和所述第二夹板的另一端通过螺钉固定，形成铰链式的管体夹持结构，固定操作方便。

进一步的，该碱炉集箱焊接装置还包括若干成对的瓦片，成对的所述瓦片用于分别衬垫在所述第一夹板和所述第二夹板的夹持内壁上，以调整所述管夹的夹持直径，实现对不同尺寸规格的集箱筒体夹持，提高整个装置的通用性。

作为本实用新型碱炉集箱焊接装置的另一种改进，所述顶伸机构包括驱动组件和设于所述驱动组件输出端的垫块，所述垫块呈弧形板状。通过驱动组件推动垫块，进而对两端固定的集箱筒体中部施加作用力，以实现预变形，垫块可以有效增作用力面积，减少作用力集中，避免对集箱筒体产生破坏。

作为本实用新型碱炉集箱焊接装置的再一种改进，所述支撑台的两端均设置有一端板，所述端板的外侧设置有底座，所述底座包括呈L形布置的底板和立板，所述立板上设置有转轴，所述转轴用于转动支撑所述支撑台，所述立板和所述端板之间设置有限位结构，所述限位结构能够使所述支撑台相对于所述底座处于特定旋转角度。

通过转动支撑台，焊接时调整使集箱筒体的焊缝倾斜向上，有效增加平焊位置占比，便于焊工操作，增加了生产集箱的工作效率。

进一步的，所述支撑台包括由工字钢型的主体，主体顶面上设置有所述支座和所述顶伸机构，主体端部设置有所述转轴；所述端板的顶边高出所述支撑台的支撑顶面，且高出部分与所述立板之间设置有所述限位结构。

进一步的，所述限位结构包括设于所述端板上的弧形槽孔和设于所述立板上的插销，所述插销的端部穿过所述弧形槽孔，且随着所述支撑台的转动，所述插销能够在所述弧形槽孔内相对移动。

进一步的，所述端板远离所述立板的侧面上设置有定位销座，所述定位销座和所述插销端部上均开有销孔，当所述支撑台的支撑顶面水平时，所述定位销座和所述插销端部的销孔对齐适配。通过在定位销座和插销端部插入定位销，能够使支撑台的支撑顶面水平，实现对待焊接集箱筒体的水平夹持固定，便于上料和下料操作；另外，顶伸机构也可以竖直向上顶升，结构布置容易，也便于操作。

进一步的，所述弧形槽孔对应的圆心角为25°～35°，且当所述支撑台的支撑顶面水平时，所述弧形槽孔对应的圆心角平分线竖直。

综上所述，采用上述碱炉集箱焊接装置，能够使集箱在焊接前产生与焊接变形方向相反的形变，以抵消或补偿焊后发生的变形，从而有效减少了焊后变形量，减少了校正工时；而且焊接时能够转动集箱，有效增加管接头与集箱平焊位置占比，便于焊工操作，增加了生产集箱的工作效率。

附图说明

在附图中：

图1为本实用新型碱炉集箱焊接装置的整体结构图。

图2为本实用新型碱炉集箱焊接装置的管夹结构图。

图3为本实用新型碱炉集箱焊接装置的支撑台结构图。

图4为本实用新型碱炉集箱焊接装置安的底座结构图。

图5为本实用新型碱炉集箱焊接装置的支撑台端部安装结构图。

图中，1、支撑台；11、端板；12、弧形槽孔；13、定位销座；2、支座；3、管夹；31、第一夹板；32、第二夹板；4、顶伸机构；41、驱动组件；42、垫块；5、瓦片；6、底座；61、底板；62、立板；63、转轴；64、插销。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

实施例1

图1-5示出了本实用新型一种碱炉集箱焊接装置。如图1所示，该碱炉集箱焊接装置包括支撑台1，支撑台1具有水平支撑面，支撑面上间隔设置有两个支座2，支座2的顶端设置有管夹3，管夹3用于夹持待焊接的集箱筒体端部，两个支座2之间设置有顶伸机构4，顶伸机构4用于对管夹3夹持固定的集箱筒体施加作用力，使集箱筒体产生抵消焊接变形的预变形。

可选的，如图1所示，管夹3包括第一夹板31和第二夹板32，第一夹板31和第二夹板32具有半径相同的弧形夹持内壁，两个夹持内壁对合，形成夹持集箱筒体的柱形夹持区域。第一夹板31固定在支座2上，支座2固定子在支撑台1上，且固定位置可调，进而调节两个支座2的间距，适用于不同长度尺寸的集箱。

可选的，如图2所示，第一夹板31的一端和第二夹板32的一端铰接，第一夹板31的另一端和第二夹板32的另一端通过螺钉固定。形成铰链式的管体夹持结构，固定操作方便。

可选的，该碱炉集箱焊接装置还包括若干成对的瓦片5，成对的瓦片5用于分别衬垫在第一夹板31和第二夹板32的夹持内壁上，以调整管夹3的夹持直径，实现对不同外径尺寸规格的集箱筒体夹持，提高整个装置的通用性。通常，管夹3可夹持直径范围为：φ60～φ108mm的集箱筒体。

如图1所示，顶伸机构4包括驱动组件41和设于驱动组件41输出端的垫块42，垫块42呈弧形板状。将集箱筒体水平固定在支撑台1上后，，驱动组件41竖直向上推动垫块42，进而对两端固定的集箱筒体中部施加作用力，以实现预变形，垫块42可以有效增作用力面积，减少作用力集中，避免对集箱筒体产生破坏。可选的，驱动组件41可以采用电缸、千斤顶等机构组件，通常驱动组件41竖直向上顶伸4～8mm，且顶在集箱筒体的中间部位，使集箱筒体产生弓形预变形。

如图1和图3所示，支撑台1的两端均设置有一端板11，端板11的外侧设置有底座6，底座6包括呈L形布置的底板61和立板62，立板62上设置有转轴63，转轴63用于转动支撑支撑台1，立板62和端板11之间设置有限位结构，限位结构能够使支撑台1相对于底座6处于特定旋转角度。转轴63水平布置，布置方式可以为：端板11上设置轴承座孔，转轴63的一端焊接固定在立板62上，另一端装入端板11的轴承座孔内，使支撑台1能够在竖直平面内带着集箱筒体翻转，焊接时调整使集箱筒体的焊缝倾斜向上，有效增加平焊位置占比，便于焊工操作，增加了生产集箱的工作效率。由于对转动精度要求不高，安装时，先将转轴63焊接在立板62上，再移动立板62，使转轴63插入到端板11的轴承座孔内，实现安装。

可选的，如图3所示，支撑台1包括工字型的主体，可以由工字钢制成，结构简单，成本低。支撑顶面上设置有支座2和顶伸机构4，支座2具有与工字钢上部嵌合的座体，通过螺栓紧固；顶伸机构4的驱动组件41可以通过焊接固定在支撑顶面的中心，从而从集箱筒体的中部进行施加作用力，使预变形更加合理。

可选的，如图3-5所示，支撑台1的主体端部设置有转轴63；端板11的顶边高出支撑台1的支撑顶面，且高出部分与立板62之间设置有限位结构。限位结构包括设于端板11上的弧形槽孔12和设于立板62上的插销64，插销64的端部穿过弧形槽孔12，且随着支撑台1的转动，插销64能够在弧形槽孔12内相对移动。

可选的，端板11远离立板62的侧面上设置有定位销座13，定位销座13和插销64端部上均开有销孔，当支撑台1的支撑顶面水平时，定位销座13和插销64端部的销孔对齐适配。

通过在定位销座13和插销64端部插入定位销，能够使支撑台1的支撑顶面水平，实现对待焊接集箱筒体的水平夹持固定，便于上料和下料操作；另外，顶伸机构4也可以竖直向上顶升，结构布置容易，也便于预变形操作。

可选的，弧形槽孔12对应的圆心角为25°～35°，且当支撑台1的支撑顶面水平时，弧形槽孔12对应的圆心角平分线竖直。在将集箱筒体预变形完成后，可以取下定位销，直接将支撑台1和集箱筒体整体向一侧旋转，直到弧形槽孔12的端部与插销64接触相抵，阻止继续旋转，由于重力作用，支撑台1和集箱筒体将保持倾斜一定角度不动，由于集箱筒体与管接头的焊接部位为圆周，因此支撑台1在该倾斜转态，能够使待焊接圆周的一半倾斜向上，有效增加平焊位置占比，便于焊工操作，焊接另一半时，向另一旋转即可，大大增加了生产集箱的工作效率。

使用时，先将定位销插入到定位销座13和插销64端部的销孔内，将支撑台1和底座6之间固定限止，使支撑台1不能转动且支撑平面水平；然后利用管夹3将待焊接的集箱筒体水平固定在支撑台1上；接着启动驱动组件41推动垫块42向上移动，对集箱筒体的中部施加作用力，使筒体产生弓形的预变形；再接着取下定位销，将支撑台1和集箱筒体旋转到一侧，焊管接头焊缝处于顶部的一半；再接着，向另一侧旋转支撑台1，焊管接头焊缝的另一半；最后插入定位销，取下焊接完成的集箱筒体，无需再次校正，效率高，质量好。

最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本实用新型后依然可对实用新型的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在实用新型待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，包括支撑台(1)，所述支撑台(1)上间隔设置有两个支座(2)，所述支座(2)的顶端设置有管夹(3)，所述管夹(3)用于夹持待焊接的集箱筒体端部，两个所述支座(2)之间设置有顶伸机构(4)，所述顶伸机构(4)用于对所述管夹(3)夹持固定的集箱筒体施加作用力，使集箱筒体产生抵消焊接变形的预变形。

2.根据权利要求1所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，所述管夹(3)包括第一夹板(31)和第二夹板(32)，所述第一夹板(31)和所述第二夹板(32)具有半径相同的弧形夹持内壁，所述第一夹板(31)固定在所述支座(2)上。

3.根据权利要求2所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，所述第一夹板(31)的一端和所述第二夹板(32)的一端铰接，所述第一夹板(31)的另一端和所述第二夹板(32)的另一端通过螺钉固定。

4.根据权利要求2所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，还包括若干成对的瓦片(5)，成对的所述瓦片(5)用于分别衬垫在所述第一夹板(31)和所述第二夹板(32)的夹持内壁上，以调整所述管夹(3)的夹持直径。

5.根据权利要求1所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，所述顶伸机构(4)包括驱动组件(41)和设于所述驱动组件(41)输出端的垫块(42)，所述垫块(42)呈弧形板状。

6.根据权利要求1所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，所述支撑台(1)的两端均设置有一端板(11)，所述端板(11)的外侧设置有底座(6)，所述底座(6)包括呈L形布置的底板(61)和立板(62)，所述立板(62)上设置有转轴(63)，所述转轴(63)用于转动支撑所述支撑台(1)，所述立板(62)和所述端板(11)之间设置有限位结构，所述限位结构能够使所述支撑台(1)相对于所述底座(6)处于特定旋转角度。

7.根据权利要求6所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，所述支撑台(1)包括由工字型的主体，主体顶面上设置有所述支座(2)和所述顶伸机构(4)，主体端部设置有所述转轴(63)；所述端板(11)的顶边高出所述支撑台(1)的支撑顶面，且高出部分与所述立板(62)之间设置有所述限位结构。

8.根据权利要求6所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，所述限位结构包括设于所述端板(11)上的弧形槽孔(12)和设于所述立板(62)上的插销(64)，所述插销(64)的端部穿过所述弧形槽孔(12)，所述插销(64)能够在所述弧形槽孔(12)内相对移动。

9.根据权利要求8所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，所述端板(11)远离所述立板(62)的侧面上设置有定位销座(13)，当所述支撑台(1)的支撑顶面水平时，所述定位销座(13)和所述插销(64)端部的销孔对齐适配。

10.根据权利要求8所述的一种碱炉集箱焊接装置，其特征在于，所述弧形槽孔(12)对应的圆心角为25°～35°，且当所述支撑台(1)的支撑顶面水平时，所述弧形槽孔(12)对应的圆心角平分线竖直。