专利名称：异型法兰管路装焊方法及装焊工装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管路的安装方法及工装，例如一种适用于低速柴油机增压器废气出口管的异型法兰管路的装焊方法及装焊工装。
背景技术：
低速柴油机增压器废气出口管是与增压器、排气管、扫气箱装配的关键部件之一， 是由上下法兰和联接管三部分组成，一般装焊方法为现场配焊，主要就是考虑扫气箱、排气管、增压器等部件装配累计误差可以通过废气出口管的现场配焊加以解决。由于配装现场空间狭小，现场配焊方法生产效率低下，配装质量更是难以保证，不仅占用总装配厂行车及焊接设备时间，而且增加了主机装配停台等待时间；受到增压器、扫气箱、排气管等部件装配累计误差影响，现场配焊方法经常存在图纸放样尺寸与实际不符需现场测量现象；更严重的是现场配焊生产出的废气出口管没有互换性，不能多件集中生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种异型法兰管路装焊方法及装焊工装，可以确保异型法兰管的形位精度，从而确保后期总装时的安装精度。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种异型法兰管路装焊方法， 包括以下步骤
一、以软件进行三维模拟装配的步骤；
二、根据三维模型导出异型法兰管路制造图纸的步骤；
三、根据异型法兰管路图纸制造工件各个零件的步骤；
四、以其中一个法兰盘为基准，采用装焊工装确定另一个法兰盘的三维位置，并以联接管零件连接的步骤；
通过上述步骤实现异型法兰管路的精确装焊。一种用于上述方法的装焊工装，工作平台两侧设有X轴调节轨道，Z轴调节轨道通过X轴调节块与X轴调节轨道滑动连接；
Y轴调节轨道两端通过Z轴调节块与Z轴调节轨道滑动连接；
Y轴调节块与Y轴调节轨道滑动连接，Y轴调节块上设有法兰定位板，工作平台和法兰定位板上设有多个法兰定位孔。所述的Y轴调节轨道两端通过角度调整装置与Z轴调节块连接。所述的角度调整装置内设有角度转动轴承。所述的角度调整装置的转动轴线与法兰定位板的底面相切。所述的角度调整装置的转动轴线经过相对应法兰定位孔之间连线的中点。本发明提供的一种异型法兰管路装焊方法及装焊工装，可以确保低速柴油机增压器废气出口管，即异型法兰管路的的形位精度，从而确保后期总装时的安装精度，实现异型法兰管路的直接装配。由于形位精度高也适于多件批量生产，提高生产效率。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图I为本发明中工装的的主视图。图2为本发明中工装的的右视图。图3为本发明中工装的的俯视图。图4为采用本发明中工装装焊时的右视图。图5为采用本发明中工装装焊时的俯视图。图中工作平台1，Z轴调节轨道2，角度调整装置3，X轴调节块4，Y轴调节轨道 5，法兰定位板6，Y轴调节块7，紧定螺钉8，法兰定位孔9，X轴调节轨道10，工件11，角度转动轴承12，Z轴调节块13。
具体实施例方式如图4、5中所示，一种异型法兰管路装焊方法，包括以下步骤
一、以软件进行三维模拟装配的步骤；
本例中以低速柴油机增压器废气出口管为例进行说明，一般在现场配焊过程中，经常会发现按图制作的废气出口管在总装配装时与实际尺寸不符的情况，只能采取修配或现场测量办法加以解决。本发明是在确保低速柴油机机型、增压器型号、排气管、扫气箱图纸的前提下，通过CAD软件进行三维模拟装配，从理论上检验各部件是否能正确装配。根据三维模型图找出影响废气出口管装配的因素。如果要实现废气出口管成品装配，就必须保证与废气出口管上、下法兰的联接口的准确制造，根据三维模型图找出影响废气出口管装配各种因素，涉及到排气管、扫气箱相关尺寸控制、排气管与增压器、废气出口管的装配等，对影响到相关部位的装配定位尺寸进行筛选，排除焊后机加工尺寸，最后确定排气管与废气出口管的联接法兰装配为影响废气出口管成品装配的主要因素。影响废气出口管成品装配原因分析。从如图4中所示，上端法兰盘与水平面的夹角α成15度倾角，且上、下端法兰盘的轴线在Χ、Υ轴上也存在偏心距，相关定位尺寸在实际装配时很难测量，装配精度更是难以保证，而且上、下端法兰盘的内径也不相同，此异型法兰管路能否精确制造成为影响废气出口管能否成品装配的主要原因。二、根据三维模型导出异型法兰管路制造图纸的步骤；
增压器废气出口管及各部件模拟装配成功后，要解决的第二个问题就是验证和完善废气出口管图纸，通过检验和完善废气出口管图纸，导出精确的制造图纸，为废气出口管成品装焊制作提供条件。三、根据异型法兰管路图纸制造工件11各个零件的步骤；
确保能按图纸精确制造生产工件11各个零件，其中异型连接管路采用根据展开图焊接的方式制作，其它部件的精度通过加工来控制。四、以其中一个法兰盘为基准，采用装焊工装确定另一个法兰盘的三维位置，并以联接管零件连接的步骤；装配中通常以下端的法兰盘为基准，对于排气管的废气出口管联接法兰装配要求制作装焊工装，焊接后上工作平台及时进行复查。装焊工装的具体结构和使用方法在后详述。
通过上述步骤实现异型法兰管路的精确装焊。如图f图3中，一种用于上述方法的装焊工装，工作平台I两侧设有X轴调节轨道10，Z轴调节轨道2通过X轴调节块4与X轴调节轨道10滑动连接；
Y轴调节轨道5两端通过Z轴调节块13与Z轴调节轨道2滑动连接；
Y轴调节块7与Y轴调节轨道5滑动连接，Y轴调节块7上设有法兰定位板6，工作平台I和法兰定位板6上设有多个法兰定位孔9。法兰定位孔9用于固定增压器废气出口管的上端或下端法兰盘。Z轴调节块13、Y轴调节块7和X轴调节块4上都设有紧定螺钉8，用于调节到位后固定Z轴调节块13、Y轴调节块7和X轴调节块4的位置。优化的方案中，所述的Y轴调节轨道5两端通过角度调整装置3与Z轴调节块13 连接。由此结构，可以使工件11的上端法兰盘保持一个倾角。例如增压器废气出口管中的上端联接法兰与水平面保持一个夹角α。所述的角度调整装置3内设有角度转动轴承12。此处的角度转动轴承12包括滚动轴承和滑动轴承，为确保精度优选地采用滑动轴承。所述的角度调整装置3的转动轴线与法兰定位板6的底面相切。所述的角度调整装置3的转动轴线经过相对应法兰定位孔9 之间连线的中点。由此结构，确保法兰定位板6上固定的上端法兰盘在旋转时，其上端面的圆心位置在X、Y、Z轴的方向上的位置均不会变化。本发明的装焊工装的操作步骤如下
I、将下端法兰盘放上工作平台1，以四个定位螺栓通过法兰定位孔9定位。从而保证下端法兰盘中心线与工装基准中心线重合。工作平台I上的法兰定位孔9有多组，成放射状布置，以适合不同直径的下端法兰盘。2、调节X轴调节块4在X轴调节轨道10上的位置，具体的位置可以根据X轴调节轨道10上的刻度确定，位置定位后以X轴调节块4上的紧定螺钉8紧定。从而保证上、下端法兰盘在X轴上的偏心距。3、调节Y轴调节块7在Y轴调节轨道5上的位置，位置定位后以Y轴调节块7上的紧定螺钉8紧定。从而保证上、下端法兰盘在Y轴上的偏心距。4、将上端法兰盘与法兰定位板6用螺栓通过法兰定位孔9定位固定。从而保证上端法兰盘十字中心线精确度。同样的法兰定位板6上的法兰定位孔9也有多组，以适应不同直径的上端法兰盘。5、用角度调节装置调节Y轴调节轨道5的倾角，从而调节上端法兰盘的倾角，确保上端法兰盘与下端法兰盘之间的装配角度。6、调节Z轴调节块13在Z轴调节轨道2上的位置，以紧定螺钉8定位，从而确保上、下端法兰盘之间的高度尺寸。7、装配好后定位焊接。由于本发明的装焊工装具有一定的刚度，因此还可以防止焊接变形。本发明的装焊工装适用于6S35MC-C9. 2、6S42MC7、6S46MC-C7、6S50MC_C8 四种机型，调节范围上、下端法兰盘的X轴偏心调节为±500mm;上、下端法兰盘的Y轴偏心调节为+800mm ;上、下端法兰盘最小装配高度为400mm ;上、下端法兰盘的Z轴装配高度调节范围为700mm;上端法兰盘的角度调节为0°至±45°。极大的提高了低速柴油机增压器废
5气出口管的装配精度和装配效率。
权利要求
1.一种异型法兰管路装焊方法，其特征是包括以下步骤一、以软件进行三维模拟装配的步骤；二、根据三维模型导出异型法兰管路制造图纸的步骤；三、根据异型法兰管路图纸制造工件(11)各个零件的步骤；四、以其中一个法兰盘为基准，采用装焊工装确定另一个法兰盘的三维位置，并以联接管零件连接的步骤；通过上述步骤实现异型法兰管路的精确装焊。
2.一种用于权利要求I所述方法的装焊工装，其特征是工作平台(I)两侧设有X轴调节轨道(10)，Z轴调节轨道(2)通过X轴调节块(4)与X轴调节轨道(10)滑动连接；Y轴调节轨道(5)两端通过Z轴调节块(13)与Z轴调节轨道(2)滑动连接；Y轴调节块(7 )与Y轴调节轨道(5 )滑动连接，Y轴调节块(7 )上设有法兰定位板(6 )， 工作平台(I)和法兰定位板(6 )上设有多个法兰定位孔(9 )。
3.根据权利要求2所述的一种装焊工装，其特征是所述的Y轴调节轨道(5)两端通过角度调整装置(3)与Z轴调节块(13)连接。
4.根据权利要求3所述的一种装焊工装，其特征是所述的角度调整装置(3)内设有角度转动轴承(12)。
5.根据权利要求3或4所述的一种装焊工装，其特征是所述的角度调整装置(3)的转动轴线与法兰定位板(6)的底面相切。
6.根据权利要求5所述的一种装焊工装，其特征是所述的角度调整装置(3)的转动轴线经过相对应法兰定位孔(9)之间连线的中点。
全文摘要
一种异型法兰管路装焊方法及装焊工装，包括以下步骤一、以软件进行三维模拟装配的步骤；二、根据三维模型导出异型法兰管路制造图纸的步骤；三、根据异型法兰管路图纸制造工件各个零件的步骤；四、以其中一个法兰盘为基准，采用装焊工装确定另一个法兰盘的三维位置，并以联接管零件连接的步骤；通过上述步骤实现异型法兰管路的精确装焊。本发明提供的一种异型法兰管路装焊方法及装焊工装，可以确保低速柴油机增压器废气出口管，即异型法兰管路的的形位精度，从而确保后期总装时的安装精度，实现异型法兰管路的直接装配。由于形位精度高也适于多件批量生产，提高生产效率。
文档编号B23K37/04GK102601567SQ201210083258
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者张春雷, 高远军 申请人:宜昌船舶柴油机有限公司