一种大型压力容器制造方法与流程

本发明涉及压力容器制造方法技术领域，具体的说是一种大型压力容器制造方法。

背景技术：

压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。压力容器的罐体一般都是中部为空心圆柱结构两端配合有半圆形结构的端盖，压力容器的制备工序中主要包括板材裁剪、板材折弯、板材焊接、焊接位置的打磨以及罐体与两侧端盖的连接等多个步骤，尤其是大型压力容器的罐体在加工过程中按照指定的尺寸将板材折弯成圆形，然后对折弯板材的两端进行连接后焊接，大型压力容器的罐体在制造中对工序的要求更高

然而现有大型压力容器在制造过程中存在a，焊接罐体时需要需要人工使用固定工具对折弯后的板材进行固定，需要人工控制板材两端两端紧密连接，人工控制板材连接精准度差，增加了焊接时的工作难度，对接位置出现偏差，直接影响压力容器的质量，存在安全隐患b、针对不同规格的罐体焊接时需要人工对固定工具进行调节，人工无法保证固定工具调节的精确度，人工使用固定工具无法确保夹持的折弯后板材的稳定性，且人工调节操作复杂，影响罐体的焊接效率。

对于目前大型压力容器在制造过程中存在的技术问题，相关技术领域的人员做出了调研后做出了适应的改进，如专利号为2014205822506的中国实用新型专利一种大型压力容器用焊接作业平台，提高了大型压力容器焊接的便捷性，然而对于上述中提到的大型压力容器在制造过程中存在的难题并没有提及。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种大型压力容器制造方法，可以解决上述中提到的的难题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种大型压力容器制造方法，主要包括以下制造步骤；

步骤一裁剪处理、按照指定尺寸对金属板材进行裁剪，打磨掉板材在裁剪中产生的毛刺，得到裁剪板材；

步骤二折弯处理、将上述步骤一中得到的裁剪板材折弯成圆环结构、对折弯后裁剪板材的内表面产生的褶皱处理平整，得到折弯板材；

步骤三焊接作业、将上述步骤二中得到的折弯板材放置到焊接夹具内，使用通过焊接夹具对折弯板材的两端进行精密对接，对折弯板材的对接位置处进行焊接处理，得到金属圆环；

步骤四打磨作业、对步骤三中得到的金属圆环固定后，将金属圆环焊接位置的焊渣打磨光滑，得到环形罐体；

步骤五对接作业、将上述步骤步骤四中得到的环形罐体与预先准备好的两侧端盖通过工具固定后对连接位置处进行焊接后对焊接位置进行处理，得到压力容器；

上述制造大型压力容器的步骤一至五需要配合专用的焊接夹具进行作业，焊接夹具包括固定底架，固定底架呈空心圆柱结构，固定底架上沿其周向方向均匀设置有支撑槽，固定底架的内部安装有调节支撑机构，固定底架的上端安装有执行对接机构；

所述调节支撑机构包括滑动设置在支撑槽内的伸缩支撑架，伸缩支撑架与固定底架的内壁之间设置有复位弹簧杆，固定底架的上端内壁上安装有调节气缸，调节气缸的下端安装有调节块，调节块为直径从上往下递减的圆台结构，调节块的外壁抵靠在伸缩支撑架上，固定底架的外壁上均匀安装有控制气缸，控制气缸的下端安装有控制圆环，控制圆环滑动套设在固定底架的外壁上，且控制圆环与伸缩支撑架之间通过销轴连接有控制杆；

所述执行对接机构包括安装在固定底架上端的辅助组件，辅助组件的前端安装有辅助基板，辅助组件的中部安装有移动组件，辅助组件的上下两侧对称安装有升降气缸，升降气缸上安装有升降支架，升降支架呈z字型机构，升降支架的下端左右两侧对称开设有滑槽，升降支架上安装有执行双向气缸，执行双向气缸的左右两侧对称安装有卡位环，卡位环内滑动设置有夹持组件，夹持组件位于滑槽内，升降支架的上端内壁处安装有驱动组件，驱动组件抵靠在夹持组件上；

所述夹持组件包括滑动设置在卡位环内的连接杆，连接杆滑动穿过滑槽，连接杆的前端安装有夹持支架，夹持支架的前端开设有圆孔，圆孔内滑动设置有挤压杆，挤压杆与夹持支架的外壁之间套设有弹簧，挤压杆上安装有前端挤压板，夹持支架的内壁之间安装有横板，横板的前端开设有过线孔，横板的后端开设有升降槽，横板上安装有过线圆环，夹持支架的内壁上安装有联动弹簧杆，联动弹簧杆的下端安装有联动推架，联动推架位于升降槽内，联动推架的下端抵靠在后端挤压板上，后端挤压板通过弹簧支撑杆安装在夹持支架的内壁上，联动推架上连接有钢丝绳，钢丝绳穿过过线圆环、过线孔连接在前端挤压板上；

优选的，所述伸缩支撑架与调节块接触的端面从外往内为向下倾斜结构。

优选的，所述伸缩支撑架的前端滑动设置有支撑作业架，支撑作业架上安装有抵紧弹簧杆，抵紧弹簧杆上安装有抵紧作业板，抵紧作业板的上端为倾斜结构。

优选的，所述辅助组件包括安装在固定底架上的辅助框架，辅助框架的后端内壁上通过电机座安装有辅助电机，辅助电机的输出轴上通过联轴器与辅助丝杠的后端相连，辅助丝杠的前端通过轴承安装在辅助框架上，辅助丝杠上设置有辅助进给块，辅助进给块滑动连接在辅助框架上，辅助进给块的左右两端对称设置有固定支板，固定支板的前端安装在辅助基板上。

优选的，所述驱动组件包括安装在升降支架下端的驱动气缸，驱动气缸的下端安装有驱动架，驱动架的后端抵靠在挤压杆上，且驱动架与挤压杆接触的端面从前往后向上倾斜结构。

优选的，所述移动组件包括安装在辅助组件上的电动滑块，电动滑块上安装有移动框架，移动框架的前端对称开设有移动槽，移动框架的中部安装有双向伸缩气缸，双向伸缩气缸的左右两侧对称安装有限位圆环，限位圆环内滑动连接有限位套管，限位套管前端穿过移动槽，限位套管内通过弹簧安装有限位圆杆，限位圆杆的上端面安装有吸盘。

优选的，所述辅助基板位于固定底架前侧相邻两个支撑槽之间。

1.本发明可以解决现有大型压力容器在制造过程中存在的以下难题，a，焊接罐体时需要需要人工使用固定工具对折弯后的板材进行固定，需要人工控制板材两端两端紧密连接，人工控制板材连接精准度差，增加了焊接时的工作难度，对接位置出现偏差，直接影响压力容器的质量，存在安全隐患b、针对不同规格的罐体焊接时需要人工对固定工具进行调节，人工无法保证固定工具调节的精确度，人工使用固定工具无法确保夹持的折弯后板材的稳定性，且人工调节操作复杂，影响罐体的焊接效率。本发明可以解决上述中提到的难题，具有意想不到的效果。

2.本发明设计的调节支撑机构在作业中通过调节气缸控制调节块进行升降，调节块在运动中对伸缩支撑架进行挤压，从而控制伸缩支撑架伸缩至合适的位置，将折弯后的板材放置到支撑作业架上，控制气缸带动控制圆环进行升降，控制圆环在升降作业中通过控制杆驱动支撑作业架对板材的内侧进行挤压，通过支撑作业架与伸缩支撑架之间相互配合对板材下侧的内外进行夹持固定。

3.本发明设计的执行对接机构针对不同的罐体进行焊接时，通过辅助组件控制辅助基板进行适应的调节作业，升降气缸控制升降支架调节控制夹持组件对折弯板材对接两端的上下两侧同时进行夹持固定，通过执行双向气缸控制夹持组件带动折弯板材的两端进行对接，焊接作业中为了防止因为板材自身张力造成连接处错位，移动组件配合焊接作业进行上下移动，从而确保罐体焊接的精密性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明大型压力容器制造流程图；

图2是本发明焊接夹具的立体结构图；

图3是本发明调节支撑机构的局部结构图；

图4是本发明伸缩支撑架的结构示意图；

图5是本发明执行对接机构(去除辅助组件与移动组件之后的)结构示意图

图6是本发明夹持组件的结构示意图；

图7是本发明移动组件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1到图7所示，一种大型压力容器制造方法，主要包括以下制造步骤；

步骤一裁剪处理、按照指定尺寸对金属板材进行裁剪，打磨掉板材在裁剪中产生的毛刺，得到裁剪板材；

步骤二折弯处理、将上述步骤一中得到的裁剪板材折弯成圆环结构、对折弯后裁剪板材的内表面产生的褶皱处理平整，得到折弯板材；

步骤三焊接作业、将上述步骤二中得到的折弯板材放置到焊接夹具内，使用通过焊接夹具对折弯板材的两端进行精密对接，对折弯板材的对接位置处进行焊接处理，得到金属圆环；

步骤四打磨作业、对步骤三中得到的金属圆环固定后，将金属圆环焊接位置的焊渣打磨光滑，得到环形罐体；

步骤五对接作业、将上述步骤步骤四中得到的环形罐体与预先准备好的两侧端盖通过工具固定后对连接位置处进行焊接后对焊接位置进行处理，得到压力容器；

上述制造大型压力容器的步骤一至五需要配合专用的焊接夹具进行作业，焊接夹具包括固定底架1，固定底架1呈空心圆柱结构，固定底架1上沿其周向方向均匀设置有支撑槽，固定底架1的内部安装有调节支撑机构2，固定底架1的上端安装有执行对接机构3；

所述调节支撑机构2包括滑动设置在支撑槽内的伸缩支撑架21，伸缩支撑架21与固定底架1的内壁之间设置有复位弹簧杆22，固定底架1的上端内壁上安装有调节气缸23，调节气缸23的下端安装有调节块24，调节块24为直径从上往下递减的圆台结构，调节块24的外壁抵靠在伸缩支撑架21上，固定底架1的外壁上均匀安装有控制气缸25，控制气缸25的下端安装有控制圆环26，控制圆环26滑动套设在固定底架1的外壁上，且控制圆环26与伸缩支撑架21之间通过销轴连接有控制杆27；

所述伸缩支撑架21与调节块24接触的端面从外往内为向下倾斜结构。

所述伸缩支撑架21的前端滑动设置有支撑作业架211，支撑作业架211上安装有抵紧弹簧杆212，抵紧弹簧杆212上安装有抵紧作业板213，抵紧作业板213的上端为倾斜结构。

根据折弯后板材的直径，调节气缸23控制调节块24进行升降，调节块24在运动中对伸缩支撑架21进行挤压，从而控制伸缩支撑架21伸缩至合适的位置，将折弯后的板材放置到支撑作业架211上，控制气缸25带动控制圆环26进行升降，控制圆环26在升降作业中通过控制杆27驱动支撑作业架211对板材的内侧进行挤压，通过支撑作业架211与伸缩支撑架21之间相互配合对板材下侧的内外进行夹持固定。

所述执行对接机构3包括安装在固定底架1上端的辅助组件31，辅助组件31的前端安装有辅助基板32，辅助组件31的中部安装有移动组件33，辅助组件31的上下两侧对称安装有升降气缸34，升降气缸34上安装有升降支架35，升降支架35呈z字型机构，升降支架35的下端左右两侧对称开设有滑槽，升降支架35上安装有执行双向气缸36，执行双向气缸36的左右两侧对称安装有卡位环37，卡位环37内滑动设置有夹持组件38，夹持组件38位于滑槽内，升降支架35的上端内壁处安装有驱动组件39，驱动组件39抵靠在夹持组件38上。

所述辅助基板32位于固定底架1前侧相邻两个支撑槽之间。工作时，折弯板材的两端位于固定底架1的前侧，预留出板材夹持焊接时的工作空间。

针对不同的罐体进行焊接时，通过辅助组件31控制辅助基板32进行适应的调节作业，升降气缸34控制升降支架35调节控制夹持组件38对折弯板材对接两端的上下两侧同时进行夹持固定，通过执行双向气缸36控制夹持组件38带动折弯板材的两端进行对接，焊接作业中为了防止因为板材自身张力造成连接处错位，移动组件33配合焊接作业进行上下移动，从而确保罐体焊接的精密性。

所述驱动组件39包括安装在升降支架35下端的驱动气缸391，驱动气缸391的下端安装有驱动架392，驱动架392的后端抵靠在挤压杆383上，且驱动架392与挤压杆383接触的端面从前往后向上倾斜结构。

所述夹持组件38包括滑动设置在卡位环37内的连接杆381，连接杆381滑动穿过滑槽，连接杆381的前端安装有夹持支架382，夹持支架382的前端开设有圆孔，圆孔内滑动设置有挤压杆383，挤压杆383与夹持支架382的外壁之间套设有弹簧，挤压杆383上安装有前端挤压板384，夹持支架382的内壁之间安装有横板385，横板385的前端开设有过线孔，横板385的后端开设有升降槽，横板385上安装有过线圆环386，夹持支架382的内壁上安装有联动弹簧杆387，联动弹簧杆387的下端安装有联动推架388，联动推架388位于升降槽内，联动推架388的下端抵靠在后端挤压板389上，联动推架388与后端挤压板389接触的端面为倾斜结构，后端挤压板389通过弹簧支撑杆3810安装在夹持支架382的内壁上，联动推架388上连接有钢丝绳3811，钢丝绳3811穿过过线圆环386、过线孔连接在前端挤压板384上；卡位环37与连接杆381之间通过滑动配合连接能够确保板材的两个端面向中部挤压时形成圆弧的路径，避免板材对接时发生错位。

驱动气缸391控制驱动架392进行上下移动，驱动架392在运动中对挤压杆383进行挤压，受到挤压后的挤压杆383控制前端挤压板384由前往后运动对板材的前端面进行抵靠，而前端挤压板384在运动中通过钢丝绳3811拽动联动推架388从上往下运动，联动推架388在运动中对后端挤压板389进行挤压，从而控制后端挤压板389从后往前对板材的后端面进行抵靠，通过前端挤压板384与后端挤压板389对板材的两侧端面进行锁紧，确保执行双向气缸36通过夹持组件38牵引板材的两端对接时的稳定性。

所述辅助组件31包括安装在固定底架1上的辅助框架311，辅助框架311的后端内壁上通过电机座安装有辅助电机312，辅助电机312的输出轴上通过联轴器与辅助丝杠313的后端相连，辅助丝杠313的前端通过轴承安装在辅助框架311上，辅助丝杠313上设置有辅助进给块314，辅助进给块314滑动连接在辅助框架311上，辅助进给块314的左右两端对称设置有固定支板315，固定支板315的前端安装在辅助基板32上。

辅助电机312工作控制辅助丝杠313旋转，辅助丝杠313与辅助进给块314之间相互配合控制固定支板315上的辅助基板32进行移动作业，从而可以适应不同直径罐体的加工。

所述移动组件33包括安装在辅助组件31上的电动滑块331，电动滑块331上安装有移动框架332，移动框架332的前端对称开设有移动槽，移动框架332的中部安装有双向伸缩气缸333，双向伸缩气缸333的左右两侧对称安装有限位圆环334，限位圆环334内滑动连接有限位套管335，限位套管335前端穿过移动槽，限位套管335内通过弹簧安装有限位圆杆336，限位圆杆336的上端面安装有吸盘337。

电动滑块331控制移动框架332进行上下移动，吸盘337外接气泵，板材放置到支撑作业架211上时，限位套管335内的限位圆杆336在弹簧的作用下直接抵靠在板材的后端面上，气泵工作通过吸盘337对板材两端的端面进行吸附贴紧，双向伸缩气缸333控制限位圆环334进行伸缩，限位圆环334与限位套管335滑动设计能够确保板材的两个端面向中部挤压时形成圆弧的路径，避免板材对接时发生错位。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进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。