一種用于管道焊接的快速對接裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于管道焊接的快速對接裝置，在一對間隔布置的支撐架內側同軸間隔配置固定夾緊組件和移動夾緊組件，移動夾緊組件能夠在第一推進組件的推動下沿軸向平移，從而改變固定夾緊組件和移動夾緊組件之間的距離；在兩個支撐架頂部，沿夾緊組件軸向分別對應開設通槽，通槽底部配置活動支撐塊，活動支撐塊上間隔活動安裝多個萬向滾珠，萬向滾珠能夠在活動支撐塊上轉動，其頂部外露于活動支撐塊上方，形成支撐面，活動支撐塊能夠在第三推進組件的推動下通槽內沿槽腔深度方向移動；所述裝置還包括獨立分離的多塊厚度不同的緩沖墊片。本裝置結構簡單緊湊，定位準確，操作簡單，安全性能高。
【專利說明】
一種用于管道焊接的快速對接裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及機械加工領域，尤其涉及管道焊裝對接的對準技術。
【背景技術】
[0002]不同材料管狀件，尤其是需要將金屬管或PP材質管道對接時，目前行業內普遍采用管道熱熔焊接，管道絲扣連接，管道法蘭連接等連接方式。在配管工程中，管件接頭的焊接工作占有很大的工作量，常規的手動焊接法既費時又費力，焊接精度及管道的同軸度也得不到保證，容易出現中間錯位，焊縫不均勻等問題;現有的焊接施工裝置需要多種設備配合使用，設備搭設時容易受有限的施工空間制約，不利于現場操作，并且在具體作業時存在對口難，焊縫調整難等難以克服的技術問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種用于管道焊接的快速對接裝置。使用該裝置進行管狀件焊裝時，無需在施工場地布置較大體積的焊接對口卡具，搭設對口設備，即可同時實現焊縫調整及管道對口兩項功能，省時省力，安全性能高，操作簡單，適用于管線布置集中且空間相對較小的場合。
[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0005]—種用于管道焊接的快速對接裝置，其特征在于:
[0006]在一對間隔布置的支撐架內側同軸間隔配置固定夾緊組件和移動夾緊組件，固定夾緊組件固定安裝在一個支撐架上，移動夾緊組件通過第一推進組件安裝在另一支撐架上，并且能夠在第一推進組件的推動下沿軸向平移，從而改變固定夾緊組件和移動夾緊組件之間的距離；
[0007]所述固定夾緊組件和移動夾緊組件分別包括中空的外框和沿外框內周向間隔配置的多個夾緊塊，夾緊塊通過第二推進組件安裝在外框上，夾緊塊相對的內側沿固定夾緊組件或移動夾緊組件軸向活動安裝滾軸，滾軸能夠繞自身軸向轉動，滾軸圍成弧形的壓緊腔，多個夾緊塊能夠在第二推進組件的推動下垂直于固定夾緊組件或移動夾緊組件軸向同步移動，從而改變壓緊腔大小；
[0008]在兩個支撐架頂部，沿夾緊組件軸向分別對應開設通槽，通槽底部配置活動支撐塊，活動支撐塊上間隔活動安裝多個萬向滾珠，萬向滾珠能夠在活動支撐塊上轉動，其頂部外露于活動支撐塊上方，形成支撐面，活動支撐塊能夠在第三推進組件的推動下通槽內沿槽腔深度方向移動；
[0009]所述裝置還包括獨立分離的多塊厚度不同的緩沖墊片。
[0010]焊接前，先將需要焊接的兩個管狀件分別擱置在固定夾緊組件、移動夾緊組件和與其相對應的支撐架上，先同步調整兩個夾緊組件的夾緊塊，使每個夾緊塊上的滾軸都與管狀件相接觸，夾緊腔大小與管狀件外徑相匹配，此時，兩管狀件分別位于固定夾緊組件和移動夾緊組件的中心位置處，兩管狀件軸線重合;接著，根據管狀件的焊縫要求選用適當厚度的緩沖墊片，保持大致垂直于管狀件的軸向插入兩管狀件對接端之間，緩沖墊片的一側板面與固定夾緊組件上的管狀件對接端端面相接觸;然后，通過第三推進組件調整活動支撐塊調節到合適高度，使兩個活動支撐塊上的支撐面分別緊貼兩個管狀件，起到輔助支撐的作用，再同步啟動第二推進組件將兩個管狀件分別夾緊在固定夾緊組件和移動夾緊組件的中心位置;最后，啟動第一推進組件，將移動夾緊組件推向固定夾緊組件，直至移動夾緊組件上夾緊的管狀件對接端端面與緩沖墊片的另一側板面接觸，此時，兩管狀件的對口及固定作業完成，隨后，由人工/機械焊接，焊接結束后，第二推進組件反向移動，松開并取下已完成的焊接件，重新進行管狀件的裝夾，實現流水線式操作。
[0011 ]進一步的，所述第一推進組件為氣體增壓栗，油壓缸，電動伸縮桿或其它具有類似功能的推進機構，第一推進組件數量為兩個，位于固定夾緊組件和移動夾緊組件中部兩側，從而對移動夾緊組件起到更為穩定和精確的支撐及推進作用。
[0012]再進一步，所述第二推進組件為壓縮氣缸，液壓油缸，電動伸縮桿或其它具有類似功能的推進機構，第二推進組件為沿外框徑向間隔均勻布置的3個。三個第二推進組件能夠起到較好的夾緊和定位作用，相鄰第二推進組件之間的夾角為120°，其中兩個第二推進組件位于第一推進組件同側，另一個第二推進組件位于第一推進組件另一側，考慮到整個裝置的結構比較緊湊，并且第二推進組件安裝在外框上，其一端外凸于外框外周向，為避免焊接過程中焊槍與第二推進組件相互干涉，可以先焊接位于第一推進組件同側的兩個第二推進組件之間的那一段120°弧度的管狀件，該段焊接完成時兩管狀件已連接為一體，然后第二推進組件稍微松開，手動/自動轉向機構將兩管狀件轉動120°后再次夾緊焊接120°弧度的管狀件，如此總共3次，每次焊接一段120°弧度的管狀件，將管狀件焊接完成。
[0013]再進一步，所述第三推進組件包括相互垂直配置的推桿和頂桿，通槽底部朝向支撐架一側開設“L”形的折彎通道，第三推進組件配置于折彎通道內，推桿和頂桿一端在折彎通道的轉角處通過端部斜面連接，頂桿另一端固定在活動支撐塊上，推桿另一端設有旋轉手柄，旋轉手柄與支撐架之間螺紋連接，旋轉手柄轉動時，推桿能夠能夠推動頂桿沿通槽槽腔深度方向移動。“L”形的折彎通道起到限位和導向的作用，保證將旋向手柄的周向轉動和軸向移動轉化為頂桿的軸向移動;旋轉手柄與支撐架之間螺紋連接，螺紋段起到鎖定的作用，能夠將旋向手柄鎖定在任何轉動位置。
[0014]再進一步，所述的夾緊塊為弧形夾緊塊，所述外框為圓環框。在弧形夾緊塊的弧形面上布置滾軸，能夠起到較好的夾緊和定位作用。圓環框的結構緊湊，也利于布置第二推進組件。
[0015]再進一步，所述外框為法蘭盤。直接利用本身的位置公差符合要求的法蘭盤通用件，便于裝置的裝配和加工。
[0016]再進一步，所述支撐架固定安裝在支撐底座上，支撐底座底部設有減震支撐腳。支撐底座便于整個裝置的定位和移動，減震支撐腳可以減少焊接工作中的裝置振動及噪音。
[0017]再進一步，所述支撐架底部兩對角外側分別緊靠一個直角折彎支撐角的轉角內偵U，直角折彎支撐角固定在支撐底座上。通過兩個直角折彎支撐角的對角夾緊結構固定支撐架，可以有效防止支撐架在多個方向的移位，定位更加穩定可靠，保證固定夾緊組件和移動夾緊組件的同軸配置精準。
[0018]再進一步，所述夾緊塊上的滾軸數量為2根，2根滾軸對管件狀的夾緊限位，結構簡單，可靠性高。
[0019]再進一步，所述活動支撐塊呈開口朝向通槽槽口的“C”形塊，沿活動支撐塊的開口弧面，呈矩陣狀間隔活動安裝多個萬向滾珠，萬向滾珠頂部圍成開口向上的弧形支撐面。“C"形活動支撐塊便于沿弧面布置萬向滾珠，對管件狀的支撐更為可靠充分。
[0020]本實用新型的有益效果在于:
[0021]1、裝置結構簡單緊湊，使用該裝置進行管狀件焊裝時，無需在施工場地布置較大體積的焊接對口卡具，搭設對口設備，即可同時實現焊縫調整及管道對口兩項功能，并且定位準確，省時省力，也便于在不同現場的使用和移動；
[0022]2、裝置安全性能高，操作簡單，易于掌握，且投資小不需專門的設備保養，特別適用于管線布置集中且空間相對較小的場合；
[0023]3、設有可調解對口位置的夾緊組件和活動支撐塊，在管道焊接中無需手動校對、調節管件狀的位置，也能保證兩管狀件的中心在法蘭中心位置上，有效解決并簡化了對中心、調節兩根管道距離等焊接問題，縮短焊接工人的工作量，在不降低工作精度的條件下提高了工作效率，并可進行流水線式操作，提高工作效率；
[0024]4、通過更換不同厚度緩沖墊片可實現規定尺寸范圍內的多種管道快速焊接，保證焊縫均勻合理。
【附圖說明】
[0025]圖1為本裝置一種優選結構的正視結構示意圖
[0026]圖2為圖1的左視透視圖
[0027]圖3為圖1沿A-A向的剖切視圖
[0028]圖4為管狀件在圖3中裝夾時的位置示意圖
[0029]圖5為夾緊塊一種優選結構的立體示意圖
[0030]圖1?5中:I為固定夾緊組件，2為第一推進組件，3為支撐架，301為通槽，302為折彎通道，4為管狀件，5為第二推進組件，6為支撐底座，7為活動支撐塊，701為萬向滾珠，8為第三推進組件，801為推桿，802為頂桿，803為旋轉手柄，9為緩沖墊片，10為移動夾緊組件，101為外框，102為夾緊塊，103為滾軸，11為減震支撐腳，12為直角折彎支撐角。
【具體實施方式】
[0031 ]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0032]如圖1?4所示，水平的支撐底座6上，通過兩對直角折彎支撐角12分別立式間隔平行固定一對開口向上的“U”形支撐架3，支撐底座6底部設有減震支撐腳11 ο支撐架3底部對角的直角外側分別緊靠在直角折彎支撐角12的直角內側，直角折彎支撐角12通過多個間隔配置的螺栓固定在支撐底座6上，對支撐架3起到較好的限位作用。
[0033]支撐架3內側同軸間隔配置固定夾緊組件I和移動夾緊組件10，固定夾緊組件I固定安裝在一個支撐架3上，移動夾緊組件10通過第一推進組件2安裝在另一支撐架3上，并且能夠在第一推進組件2的推動下沿軸向平移，從而改變固定夾緊組件I和移動夾緊組件10之間的距離;該實施例中，第一推進組件2為氣體增壓栗，其數量為兩個，配置在固定夾緊組件I和移動夾緊組件1中部兩側。
[0034]如圖2所示，固定夾緊組件I和移動夾緊組件10分別包括中空的外框101和沿外框101內周向間隔配置的多個夾緊塊102，夾緊塊102通過第二推進組件5安裝在外框101上;如圖5所示，夾緊塊102相對的內側沿固定夾緊組件I或移動夾緊組件10軸向活動安裝2根滾軸103，滾軸103能夠繞自身軸向轉動;滾軸103圍成弧形的壓緊腔，夾緊塊102能夠在第二推進組件5的推動下垂直于固定夾緊組件I或移動夾緊組件10軸向同步移動，從而改變壓緊腔大小;該實施例中，第二推進組件5為壓縮氣缸，為沿外框101徑向間隔均勻布置的3個，其中兩個壓縮氣缸位于兩個第一推進組件2上方，一個壓縮氣缸位于兩個第一推進組件2下方，外框101為法蘭盤，夾緊塊102為弧形夾緊塊。
[0035]兩個支撐架3頂部的“U”形開口槽即為沿夾緊組件軸向分別對應開設通槽301，通槽301底部配置“C”形活動支撐塊7，沿活動支撐塊7的開口弧面，呈矩陣狀間隔活動安裝多個萬向滾珠701，萬向滾珠701能夠在活動支撐塊7上轉動，其頂部外露于活動支撐塊7上方，形成開口向上的弧形支撐面，活動支撐塊7能夠在第三推進組件8的推動下通槽301內沿槽腔深度方向移動；如圖2所示，在該實施例中，第三推進組件8包括相互垂直配置的推桿801和頂桿802，通槽301底部朝向支撐架3—側開設“L”形的折彎通道302，第三推進組件8配置于折彎通道302內，推桿801和頂桿802—端在折彎通道302的轉角處通過端部斜面連接，頂桿802另一端固定在活動支撐塊7上，推桿801另一端設有旋轉手柄803，旋轉手柄803與支撐架3之間螺紋連接，旋轉手柄803轉動時，推桿801能夠能夠推動頂桿802沿槽腔深度方向移動。
[0036]如圖4所示，所述裝置還包括獨立分離的多塊厚度不同的緩沖墊片9和旋轉機構13ο
[0037]如圖4所示，焊接前，先將需要焊接的兩個管狀件4分別擱置在固定夾緊組件1、移動夾緊組件10和與其相對應的支撐架3上，先同步調整兩個夾緊組件的夾緊塊102，使每個夾緊塊102上的滾軸103都與管狀件4相接觸，夾緊腔大小與管狀件4外徑相匹配，此時，兩管狀件4分別位于固定夾緊組件I和移動夾緊組件10的中心位置處，兩管狀件4軸線重合;接著，根據管狀件4的焊縫要求選用適當厚度的緩沖墊片9，保持大致垂直于管狀件4的軸向插入兩管狀件4對接端之間，緩沖墊片9的一側板面與固定夾緊組件I上的管狀件4對接端端面相接觸;然后，通過第三推進組件8調整活動支撐塊調節到合適高度，使兩個活動支撐塊7上的支撐面分別緊貼兩個管狀件4，起到輔助支撐的作用，再同步啟動第二推進組件5將兩個管狀件4分別夾緊在固定夾緊組件I和移動夾緊組件10的中心位置;最后，啟動第一推進組件2，將移動夾緊組件10推向固定夾緊組件I，直至移動夾緊組件10上夾緊的管狀件4對接端端面與緩沖墊片9的另一側板面接觸，此時，兩管狀件4的對口及固定作業完成。
[0038]焊接過程中，為避免焊接過程中焊槍與第二推進組件5相互干涉，可以先焊接位于第一推進組件2上方的兩個第二推進組件5之間的那一段120°弧度的管狀件4，該段焊接完成時兩管狀件4已連接為一體，然后第二推進組件5稍微松開，通過配置在管狀件4非對接端上的旋轉機構13將兩管狀件4轉動120°后再次夾緊焊接120°弧度的管狀件4，如此總共3次，每次焊接一段120°弧度的管狀件4，直至將管狀件4焊接完成。
[0039]焊接結束后，第二推進組件5反向移動，松開并取下已完成的焊接件，重新進行管狀件4的裝夾，實現流水線式操作。
【主權項】
1.一種管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于: 在一對間隔布置的支撐架(3)內側同軸間隔配置固定夾緊組件(I)和移動夾緊組件(10)，固定夾緊組件(I)固定安裝在一個支撐架(3)上，移動夾緊組件(10)通過第一推進組件(2)安裝在另一支撐架(3)上，并且能夠在第一推進組件(2)的推動下沿軸向平移，從而改變固定夾緊組件(I)和移動夾緊組件(10)之間的距離； 所述固定夾緊組件(I)和移動夾緊組件(10)分別包括中空的外框(101)和沿外框(101)內周向間隔配置的多個夾緊塊(102)，夾緊塊(102)通過第二推進組件(5)安裝在外框(101)上，夾緊塊(102)相對的內側沿固定夾緊組件(I)或移動夾緊組件(10)軸向活動安裝滾軸(103)，滾軸(103)能夠繞自身軸向轉動，滾軸(103)圍成弧形的壓緊腔，夾緊塊(102)能夠在第二推進組件(5)的推動下垂直于固定夾緊組件(I)或移動夾緊組件(10)軸向同步移動，從而改變壓緊腔大小； 在兩個支撐架(3)頂部，沿夾緊組件軸向分別對應開設通槽(301)，通槽(301)底部配置活動支撐塊(7)，活動支撐塊(7)上間隔活動安裝多個萬向滾珠(701)，萬向滾珠(701)能夠在活動支撐塊(7)上轉動，其頂部外露于活動支撐塊(7)上方，形成支撐面，活動支撐塊(7)能夠在第三推進組件(8)的推動下通槽(301)內沿槽腔深度方向移動； 所述裝置還包括獨立分離的多塊厚度不同的緩沖墊片(9)。2.根據權利要求1所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于: 所述第一推進組件(2)為氣體增壓栗，油壓缸或者電動伸縮桿，第一推進組件(2)數量為兩個，位于固定夾緊組件(I)和移動夾緊組件(1)中部兩側。3.根據權利要求1所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于:所述第二推進組件(5)為壓縮氣缸，液壓油缸或者電動伸縮桿，第二推進組件(5)為沿外框(101)徑向間隔均勻布置的3個。4.根據權利要求1所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于:所述第三推進組件(8)包括相互垂直配置的推桿(801)和頂桿(802)，通槽(301)底部朝向支撐架(3)—側開設“L”形的折彎通道(302)，第三推進組件(8)配置于折彎通道(302)內，推桿(801)和頂桿(802) —端在折彎通道的轉角處通過端部斜面連接，頂桿(802)另一端固定在活動支撐塊(7)上，推桿(801)另一端設有旋轉手柄(803)，旋轉手柄與支撐架(3)之間螺紋連接，旋轉手柄(803)轉動時，推桿(801)能夠能夠推動頂桿(802)沿通槽(301)槽腔深度方向移動。5.根據權利要求1所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于:所述夾緊塊(102)為弧形夾緊塊，所述外框(101)為圓環框。6.根據權利要求1所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于:所述外框(101)為法蘭盤。7.根據權利要求1所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于:所述支撐架(3)固定安裝在支撐底座(6)上，支撐底座(6)底部設有減震支撐腳(11)。8.根據權利要求7所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于:所述支撐架(3)底部兩對角外側分別緊靠一個直角折彎支撐角(12)的轉角內側，直角折彎支撐角(12)固定在支撐底座(6)上。9.根據權利要求1所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于:所述夾緊塊(102)上的滾軸(103)數量為2根。10.根據權利要求1所述的管狀件焊裝快速對接定位裝置，其特征在于:所述活動支撐塊(7)呈開口朝向通槽(301)槽口的“C”形塊，沿活動支撐塊(7)的開口弧面，呈矩陣狀間隔活動安裝多個萬向滾珠(701)，萬向滾珠(701)頂部圍成開口向上的弧形支撐面。
【文檔編號】B23K37/053GK205629823SQ201620498339
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】張哲皓, 杜繼濤, 王浩, 楊梅, 谷星熠, 盛文超, 盛屹
【申請人】上海工程技術大學