WO2019010786A1 - 一种带支管管子的加工方法及加工装置 - Google Patents

Abstract

一种带支管（10）管子的加工方法及加工装置，加工方法包括通过对支管（10）装焊第一法兰和/或对主管（20）装焊第二法兰，对支管（10）切割马鞍口，并对主管（20）钻连接孔，使得支管（10）与第一法兰的焊接、主管（20）与第二法兰的焊接均为平焊，提高了加工质量和加工效率，降低了劳动强度和对工人的要求，且焊后不需要打磨，降低了噪音和粉尘污染。加工装置用于快速确定支管（10）与主管（20）的相对位置，并固定支管（10）与主管（20），定位准确、节省时间、效率高、精度高，提高了加工质量和加工效率，降低了劳动强度和对工人的要求。

Description

一种带支管管子的加工方法及加工装置 技术领域

本发明涉及管道加工技术领域，尤其涉及一种带支管管子的加工方法及加工装置。

背景技术

带支管的管子是目前常用的一种管子。现有的加工方法如下：加工支管的马鞍口，在主管上钻孔，将支管与主管点焊装配；主管安装法兰、支管安装法兰，将法兰点焊固定在主管和支管上；将主管与支管连接处用氩弧焊打底，CO2焊盖面，主管、支管与法兰的焊接以及主管与支管连接处均是立焊焊接。该加工方法存在以下缺点：

1、支管马鞍口为手工切割，粗加工马鞍口，再将支管的马鞍口放在主管上，对不吻合的地方进行修磨然后再不断修磨，生产效率低，劳动强度大，对工人要求高；

2、调整主管与支管的位置复杂，要反复调整支管位置，使支管与主管垂直、支管与主管的间隙均匀、间隙大小满足工艺要求，支管与主管点焊连接后，还要调整支管在主管上的位置，费时费力；

3、主管、支管的法兰为立焊，对焊工要求高，焊缝成形差，焊接后要大量打磨焊缝，劳动强度大，加工成本高，焊接效率低，产生噪音和粉尘污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带支管管子的加工方法及加工装置，以解决现有技术中存在的生产效率低、劳动强度大、对工人要求高、加工成本高、产生噪音和粉尘污染的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一方面，提供一种带支管管子的加工方法，包括：

步骤S1：对支管装焊第一法兰和/或对主管装焊第二法兰；

步骤S2：对支管切割马鞍口，并对主管钻连接孔；

步骤S3：通过加工装置调节并固定所述支管与所述主管的相对位置，使所述马鞍口正对所述连接孔；

步骤S4：焊接所述主管与所述支管的连接处。

其中，在步骤S1中，对所述支管装焊所述第一法兰时，所述支管处于直管状态，采用平焊方式焊接所述第一法兰与所述支管。

其中，在步骤S2中，对所述支管切割所述马鞍口时，利用切割机夹持所述支管上远离所述第一法兰的一端，通过所述支管上连接有所述第一法兰的一端调节所述支管的周向位置，并调整所述支管的轴向位置，使所述支管处在开始切割的起点处，用所述切割机切割所述支管。

其中，在调节所述支管的周向位置时，将两个第一法兰定位销插入到所述第一法兰相邻两个螺栓孔内，将带角度的水平尺固定在所述第一法兰定位销上，调整所述水平尺的角度到设定的数值，转动所述支管，使所述水平尺上的指示标志保持在水平位置。

其中，所述水平尺通过磁性件与所述第一法兰定位销连接。

其中，在步骤S1中，对所述主管装焊所述第二法兰时，所述主管处于直管状态，采用平焊方式焊接所述第二法兰和所述主管。

其中，在步骤S2中，对所述主管钻所述连接孔时，将所述主管放在夹紧装置上夹紧，通过所述主管上连接有所述第二法兰的一端调节所述主管的周向位置，利用开孔机械加工所述主管上的所述连接孔。

其中，在调节所述主管的周向位置时，将两个第二法兰定位销插入到所述第二法兰相邻两个螺栓孔内，将带角度的水平尺固定在所述第二法兰定位销上，调整所述水平尺的角度到设定的数值，转动所述主管，使所述水平尺上的指示标志保持在水平位置。

其中，所述水平尺通过磁性件与所述第二法兰定位销连接。

其中，在步骤S3中，将所述主管安装在所述加工装置的支撑块上，并通过所述加工装置上的主管法兰装配组件进行调节和定位，同时将所述支管安装在所述加工装置的移动座上，并通过设置在所述移动座上的支管法兰装配组件进行调节和定位。

另一方面，还提供一种加工装置，包括：

底座，其上间隔分布有多个支撑块，用于放置主管；

主管法兰装配组件，其固定设置在所述底座上，用于调整放置在所述支撑块上的所述主管的位置，并对所述主管进行定位；

支管法兰装配组件，其活动设置在所述底座上，用于调整并固定支管与所述主管的相对位置，使所述支管上的马鞍口正对所述主管上的连接孔；

移动座，所述支管法兰装配组件通过所述移动座与所述底座活动连接，所述移动座通过第一锁紧装置与所述底座固定，所述支管法兰装配组件通过第二锁紧装置与所述移动座固定。

本发明的有益效果：

本发明提出的带支管管子的加工方法，通过对支管装焊第一法兰和/或对主管装焊第二法兰，对支管切割马鞍口，并对主管钻连接孔，使得支管与第一法兰的焊接、主管与第二法兰的焊接均为平焊，提高了加工质量和加工效率，降低了劳动强度和对工人的要求，且焊后不需要打磨，降低了噪音和粉尘污染； 且通过加工装置调节并固定支管与主管的相对位置，定位准确、节省时间、效率高、精度高。

本发明提出的加工装置，用于调节并固定支管与主管的相对位置，使支管上的马鞍口正对主管上的连接孔，定位准确、节省时间、效率高、精度高，提高了加工质量和加工效率，降低了劳动强度和对工人的要求。

附图说明

图1是本发明提供的带支管管子的加工方法的流程图；

图2是本发明提供的加工装置的结构示意图；

图3是图2中的支管法兰装配组件的结构示意图；

图4是图3的主视图；

图5是图4中的A-A向的剖视图；

图6是图3的另一种状态的主视图；

图7是图2中的主管法兰装配组件的结构示意图。

图中：

10、支管；20、主管；30、底座；40、支撑块；50、支管法兰装配组件；60、主管法兰装配组件；70、移动座；

501、第一定位销；502、第一法兰支撑块；503、第一横向调节杆；504、第一纵向调节杆；505、第一中心块；506、第二中心块；507、滑座；

601、第二定位销；602、第二法兰支撑块；603、第二横向调节杆；604、第二纵向调节杆；605、第三中心块；606、第四中心块；

701、第一导轨；702、第二导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

参见图1至图7，本发明实施例提供一种带支管管子的加工方法，包括：

步骤S1：对支管10装焊第一法兰和/或对主管20装焊第二法兰；

步骤S2：对支管10切割马鞍口，并对主管20钻连接孔；

步骤S3：通过加工装置调节并固定支管10与主管20的相对位置，使马鞍口正对所述连接孔；

步骤S4：焊接主管20与支管10的连接处。

本发明实施例适用于三种情况：一、支管10装焊第一法兰，主管20不装焊第二法兰；二、支管10不装焊第一法兰，主管20装焊第二法兰；三、支管10装焊第一法兰，且主管20装焊第二法兰。

通过将第一法兰安装在支管10上，对支管10切割马鞍口；将第二法兰安装在主管20上，对主管20钻连接孔，使得支管10与第一法兰的焊接、主管20与第二法兰的焊接均为平焊，提高了加工质量和加工效率，降低了劳动强度和对工人的要求，且焊后不需要打磨，降低了噪音和粉尘污染；且通过加工装置调节支管10与主管20的相对位置，定位准确、节省时间、效率高、精度高。

在步骤S1中，对支管10装焊第一法兰时，支管10处于直管状态，采用平焊方式焊接第一法兰与支管10。直管状态是指支管10上未安装其他零件，且支管10未弯折，便于平焊；在直管状态下采用平焊，加工质量高，加工效率高，对施工人员的要求低，且焊后不用专门打磨，降低了劳动强度，减少了噪音和粉尘。

在步骤S2中，对支管10切割马鞍口时，利用切割机夹持支管10上远离第一法兰的一端，通过支管10上连接有第一法兰的一端调节支管10的周向位置， 并调整支管10的轴向位置，使支管10处在开始切割的起点处，用切割机切割支管10。利用切割机加工支管10马鞍口，一次切割成形，不用反复修磨。加工效率高、精度高。

在调节支管10的周向位置时，将两个第一法兰定位销插入到第一法兰相邻两个螺栓孔内，将带角度的水平尺固定在第一法兰定位销上，调整水平尺的角度到设定的数值，转动支管10，使水平尺上的指示标志保持在水平位置。在本实施例中，水平尺通过磁性件与第一法兰定位销连接。当然，水平尺也可以通过其他固定件与第一法兰定位销连接，在此不作限制。

这样操作的原因是，大多法兰的两个螺栓孔在同一条水平线上，但是根据实际工况，个别法兰的两个螺栓孔设计为两个螺栓孔之间的连线与水平线成一定角度，采用带角度的水平尺能进行调节。带角度的水平尺固定在第一法兰定位销上，保证两者的位置相对固定。

在步骤S1中，对主管20装焊第二法兰时，主管20处于直管状态，采用平焊方式焊接第二法兰和主管20。在直管状态下采用平焊，加工质量高，加工效率高，对施工人员的要求低，且焊后不用专门打磨，降低了劳动强度，减少了噪音和粉尘。

在步骤S2中，对主管20钻连接孔时，将主管20放在夹紧装置上夹紧，通过主管20上连接有第二法兰的一端调节主管20的周向位置，利用开孔机械加工主管20上的连接孔。连接孔可以是钻孔，也可以用火焰/等离子加工。

在调节主管20的周向位置时，将两个第二法兰定位销插入到第二法兰相邻两个螺栓孔内，将带角度的水平尺固定在第二法兰定位销上，调整水平尺的角度到设定的数值，转动主管20，使水平尺上的指示标志保持在水平位置。在本实施例中，水平尺通过磁性件与第二法兰定位销连接。当然，水平尺也可以通 过其他固定件与第一法兰定位销连接，在此不作限制。

在步骤S3中，通过加工装置调节并固定支管10与主管20的位置时，将主管20安装在加工装置的支撑块40上，并通过加工装置的主管法兰装配组件60进行调节和定位，同时将支管10安装在加工装置的移动座70上，并通过设置在移动座70上的支管法兰装配组件50进行调节和定位；通过移动移动座70，使支管10上的马鞍口正对主管20上的连接孔。

在步骤S4中，在焊接主管20与支管10的连接处时，可以先点焊再满焊。

本发明实施例还提供一种加工装置，包括底座30、主管法兰装配组件60、支管法兰装配组件50和移动座70。

底座30上间隔分布有多个支撑块40；主管法兰装配组件60固定设置在底座30上，用于调整放置在支撑块40上的主管20的位置，并对主管20进行定位；支管法兰装配组件50活动设置在底座30上，用于调整支管10与主管20之间的位置，使支管10上的马鞍口正对主管20上的连接孔。

支管法兰装配组件50通过移动座70与底座30活动连接，移动座70通过第一锁紧装置与底座30固定，支管法兰装配组件50通过第二锁紧装置与移动座70固定。移动座70包括相互垂直的第一导轨701和第二导轨702，第一导轨701与底座30固定连接，第二导轨702与第一导轨701滑动连接，支管法兰装配组件50与第二导轨702滑动连接。

支管法兰装配组件50包括第一定位销501、第一法兰支撑块502、第一横向调节杆503、第一纵向调节杆504、第一中心块505和第二中心块506，两个第一定位销501螺接于第一横向调节杆503上，第一法兰支撑块502螺接于第一纵向调节杆504上，第一横向调节杆503与第一中心块505螺接，第一纵向调节杆504与第二中心块506螺接，第一中心块505和第二中心块506转动连 接，第二中心块506固定不动。支管法兰装配组件50还包括滑座507，滑座507与第二导轨702滑动连接。

第一锁紧装置(图中未示出)包括开设在第二导轨702上的第一螺纹孔和通过第一螺纹孔顶紧第一导轨701的第一螺栓，用于对第二导轨702定位；第二锁紧装置(图中未示出)包括开设在滑座507上的第二螺纹孔和通过第二螺纹孔顶紧第二导轨702的螺栓，用于对支管法兰装配组件50定位，防止在焊接过程中支管10移动导致错位。当然，第一锁紧装置也可以为其他结构，只要能实现在第二导轨702沿第一导轨701移动到合适的位置后，对第二导轨702进行锁紧即可，在此不作限制。第二锁紧装置也可以为其他结构，只要能实现在滑座507沿第二导轨702移动到合适的位置后，对滑座507进行锁紧即可，在此不作限制。

当旋动第一横向调节杆503时，两个第一定位销501可沿第一横向调节杆503向相反的方向同步移动，根据第一法兰上相邻的两个螺栓孔之间的距离调节两个第一定位销501之间的距离；当旋动第一纵向调节杆504时，第一法兰支撑块502可沿第一纵向调节杆504移动，根据第一法兰的大小进行调节，便于夹紧第一法兰；当第一法兰上相邻的两个螺栓孔之间的连线与水平线呈一定夹角，需要旋转第一横向调节杆503，如图6中所示，在第一横向调节杆503旋转过程中带动第一中心块505相对于第二中心块506转动，第一中心块505与第二中心块506的中心线始终位于一条直线上。

主管法兰装配组件60包括第二定位销601、第二法兰支撑块602、第二横向调节杆603、第二纵向调节杆604、第三中心块605和第四中心块606，两个第二定位销601螺接于第二横向调节杆603上，第二法兰支撑块602螺接于第二纵向调节杆604上，第二横向调节杆603与第三中心块605螺接，第二纵向 调节杆604与第四中心块606螺接，第三中心块605和第四中心块606转动连接，第四中心块606固定不动。

主管法兰装配组件60与支管法兰装配组件50的工作原理相同，在此不再赘述。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1. 一种带支管管子的加工方法，其特征在于，包括：

   步骤S1：对支管装焊第一法兰和/或对主管装焊第二法兰；

   步骤S2：对支管切割马鞍口，并对主管钻连接孔；

   步骤S3：通过加工装置调节并固定所述支管与所述主管的相对位置，使所述马鞍口正对所述连接孔；

   步骤S4：焊接所述主管与所述支管的连接处。
2. 根据权利要求1所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，在步骤S1中，对所述支管装焊所述第一法兰时，所述支管处于直管状态，采用平焊方式焊接所述第一法兰与所述支管。
3. 根据权利要求2所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，在步骤S2中，对所述支管切割所述马鞍口时，利用切割机夹持所述支管上远离所述第一法兰的一端，通过所述支管上连接有所述第一法兰的一端调节所述支管的周向位置，并调整所述支管的轴向位置，使所述支管处在开始切割的起点处，用所述切割机切割所述支管。
4. 根据权利要求3所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，在调节所述支管的周向位置时，将两个第一法兰定位销插入到所述第一法兰相邻两个螺栓孔内，将带角度的水平尺固定在所述第一法兰定位销上，调整所述水平尺的角度到设定的数值，转动所述支管，使所述水平尺上的指示标志保持在水平位置。
5. 根据权利要求4所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，所述水平尺通过磁性件与所述第一法兰定位销连接。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，在步骤S1中，对所述主管装焊所述第二法兰时，所述主管处于直管状态，采用 平焊方式焊接所述第二法兰和所述主管。
7. 根据权利要求6所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，在步骤S2中，对所述主管钻所述连接孔时，将所述主管放在夹紧装置上夹紧，通过所述主管上连接有所述第二法兰的一端调节所述主管的周向位置，利用开孔机械加工所述主管上的所述连接孔。
8. 根据权利要求7所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，在调节所述主管的周向位置时，将两个第二法兰定位销插入到所述第二法兰相邻两个螺栓孔内，将带角度的水平尺固定在所述第二法兰定位销上，调整所述水平尺的角度到设定的数值，转动所述主管，使所述水平尺上的指示标志保持在水平位置。
9. 根据权利要求8所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，所述水平尺通过磁性件与所述第二法兰定位销连接。
10. 根据权利要求1所述的带支管管子的加工方法，其特征在于，在步骤S3中，将所述主管安装在所述加工装置的支撑块上，并通过所述加工装置上的主管法兰装配组件进行调节和定位，同时将所述支管安装在所述加工装置的移动座上，并通过设置在所述移动座上的支管法兰装配组件进行调节和定位。
11. 一种加工装置，其特征在于，包括：

    底座，其上间隔分布有多个支撑块，用于放置主管；

    主管法兰装配组件，其固定设置在所述底座上，用于调整放置在所述支撑块上的所述主管的位置，并对所述主管进行定位；

    支管法兰装配组件，其活动设置在所述底座上，用于调整并固定支管与所述主管的相对位置，使所述支管上的马鞍口正对所述主管上的连接孔；

    移动座，所述支管法兰装配组件通过所述移动座与所述底座活动连接，所 述移动座通过第一锁紧装置与所述底座固定，所述支管法兰装配组件通过第二锁紧装置与所述移动座固定。

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