一种锥形筒焊接工装的制作方法

1.本实用新型属于焊接辅助设备技术领域，具体涉及一种锥形筒焊接工装。


背景技术：

2.在进行化工设备制造过程中，锥形筒对接后的环缝焊接操作多为人工焊接；锥形筒对接时虽可通过滚轮架进行支撑，用以维持轴心线水平，但锥形筒不方便转动，下方环缝焊接操作难度大、焊接质量难以保证，同时也降低了焊接效率；因此，有必要提供一种可以辅助锥形筒对接后环缝焊接的工装，用以确保焊接质量和提升焊接效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种锥形筒焊接工装，其可以辅助锥形筒对接后环缝的焊接，降低焊接难度，确保焊接质量，提升焊接效率。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种锥形筒焊接工装，包括：
6.第一滚轮支撑座，其包括第一底座、对称地设在第一底座上的第一活动支腿、设在第一活动支腿上的驱动机构；
7.第二滚轮支撑座，其包括第二底座、设在第二底座上的第二升降调节架、设在第二升降调节架上的第二活动支腿；以及
8.第三滚轮支撑座，其包括第三底座、设在第三底座上的第三升降调节架、设在第三升降调节架上的第三活动支腿；所述第三活动支腿上设有止动机构；
9.其中，第一底座、第二底座和第三底座间隔布设并通过第一活动支腿、第二活动支腿和第三活动支腿支撑相对接的锥形筒。
10.进一步，所述第一活动支腿、第二活动支腿和第三活动支腿均包括筒座、与筒座铰接并可绕自身轴心线转动的活动柱、其中部铰接在活动柱端部并可摆动的u形臂、铰接在u形臂两个自由端上的支撑轮；所述支撑轮同轴心布设。
11.进一步，所述驱动机构包括设在u形臂上的驱动电机、连接在两个支撑轮的转轴之间的传动轴；所述驱动电机和传动轴传动配合，并可驱动支撑轮转动。
12.进一步，所述第一活动支腿和第一底座之间设有第一间距调节机构，所述第一间距调节机构包括铰接在第一底座上的第一丝杠、与第一丝杠配合的两个第一丝母座、设在第一底座上并与第一丝母座滑动配合的第一导向轨道；两个所述筒座分别连接在两个第一丝母座上，两个所述第一丝母座的螺纹旋向相逆，所述第一丝杠一端设有第一手轮。
13.进一步，所述第二升降调节架和第三升降调节架均包括并列间隔布设的两个伸缩导向柱、设在两个所述伸缩导向柱顶端的横梁以及电动推杆或液压杆；所述第二升降调节架上的伸缩导向柱连接在第二底座上，所述第三升降调节架上的伸缩导向柱连接在第三底座上，所述第二升降调节架上的电动推杆或液压杆连接在第二底座和横梁之间，所述第三升降调节架上的电动推杆或液压杆连接在第三底座和横梁之间。
14.进一步，所述第二活动支腿和第二升降调节架之间以及第三活动支腿和第三升降调节架之间均设有第二间距调节机构，所述第二间距调节机构包括铰接在横梁上的第二丝杆、与第二丝杆配合的两个第二丝母座、设在横梁上并与第二丝母座滑动配合的第二导向轨道；两个所述筒座分别连接在两个第二丝母座上，两个所述第二丝母座的螺纹旋向相逆，所述第二丝杆一端设有第二手轮。
15.进一步，所述止动机构包括与活动柱螺纹配合的顶丝、设在u形臂上并与顶丝配合的止动孔；所述止动孔设有多个并呈弧形布设。
16.进一步，所述第一底座一侧设有止脱装置，所述止脱装置包括固定板、活动板和阻挡压轮；所述固定板一端与第一底座固定连接，所述固定板上沿其长度方向设有多个定位孔，所述活动板上设有两个适配定位的插头，所述阻挡压轮设在活动板上且轴心线纵向布设。
17.本实用新型的有益效果是：
18.1、本实用新型在结构设计上利用第一滚轮支撑座和第二滚轮支撑座的配合实现大锥筒的支撑，第一滚轮支撑座利用驱动机构提供驱动力实现大锥筒的滚动驱动，第二滚轮支撑座的升降调节功能可实现锥筒中心线的调平操作；第三滚轮支撑座可实现小锥筒或锥顶的支撑以及升降调节，再配合第一滚轮支撑座和第二滚轮支撑座可实现锥筒之间的对接或锥筒与锥顶之间的对接，方便自动焊机的焊接，这样可确保焊接质量，也可有效提升焊接效率；
19.2、本实用新型中，第一活动支腿在受到锥筒重力压覆后可自动进行调节；利用u形臂的摆动特点，可使第一活动支腿上的支撑轮适应锥筒锥度的变化；利用活动柱能够绕自身轴心线转动的特点，可使支撑轮有效贴合锥筒外壁，并与锥筒外壁维持线接触的配合方式；这样可利用驱动机构通过支撑轮驱动锥筒实现稳定的滚动。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为图1中ⅰ处的放大结构示意图；
22.图3为图1中ⅱ处的放大结构示意图；
23.图4为图1的俯视结构示意图；
24.图5为图4中a
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a向第一间距调节机构的剖视结构示意图；
25.图6为图4中b
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b向第二间距调节机构的剖视结构示意图。
26.其中：1
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第一底座；2
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第一活动支腿；3
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第二底座；4
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第二升降调节架；5
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第二活动支腿；6
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第三底座；7
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第三升降调节架；8
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第三活动支腿；9
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筒座；10
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活动柱；11
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u形臂；12
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支撑轮；13
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驱动电机；14
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传动轴；15
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第一丝杠；16
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第一丝母座；17
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第一导向轨道；18
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第一手轮；19
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伸缩导向柱；20
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横梁；21
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液压杆；22
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第二丝杆；23
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第二丝母座；24
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第二导向轨道；25
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第二手轮；26
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顶丝；27
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止动孔；28
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固定板；29
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活动板；30
‑
阻挡压轮。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型优选实施例进行说明：
28.如图1至6所示，一种锥形筒焊接工装，包括第一滚轮支撑座、第二滚轮支撑座和第
三滚轮支撑座；三个滚轮支撑座组合应用可以实现两个锥形筒的支撑并实现锥形筒对接后环缝的焊接；第一滚轮支撑座与第二滚轮支撑座和第三滚轮支撑座之一进行配合使用时可实现单个锥形筒的支撑和旋转驱动控制。
29.其中：
30.第一滚轮支撑座包括第一底座1、对称地设在第一底座1上的第一活动支腿2和设在第一活动支腿2上的驱动机构。
31.第一底座1铺设在车间场地上，提供基础支撑；第一底座1整体呈条块状，第一底座1具体由方框架和位于方框架内并连接在相邻内壁之间的支撑板了构成；第一底座1也可采用现有滚轮架的底座结构。
32.第一活动支腿2用于支撑锥形筒的大直径段；第一活动支腿2包括筒座9、与筒座9铰接并可绕自身轴心线转动的活动柱10、其中部铰接在活动柱10端部并可摆动的u形臂11、铰接在u形臂11两个自由端上的支撑轮12；筒座9呈圆筒状并固定在第一底座1上；活动柱10呈圆转状，活动柱10嵌合在筒座9内并实现铰接连接，且铰接后可以使u形臂11横向转动；u形臂11中部两侧设有凸轴，并通过轴孔配合实现与活动柱10的铰接连接，这样可使u形臂11相对活动柱10摆动；两个支撑轮12同轴心布设，支撑轮12用于支撑锥形筒。
33.驱动机构配合第一活动支腿2的结构用于实现锥形筒的转动控制；驱动机构包括设在u形臂11上的驱动电机13、连接在两个支撑轮12的转轴之间的传动轴14；u形臂11中部上侧可设置电机连接座，用于固定连接驱动电机13，驱动电机13采用减速电机；传动轴14通过联轴器与支撑轮12的转轴连接；支撑轮12的两端设有转轴，转轴铰接在u形臂11上；驱动电机13和传动轴14之间可以通过链传动、带传动或齿轮传动来实现传动配合，这样驱动电机13可通过传动轴14驱动支撑轮12转动。
34.为使第一活动支腿2可以适应锥形筒的尺寸变化，在第一活动支腿2和第一底座1之间设有第一间距调节机构，第一间距调节机构可控制两个第一活动支腿2的间距，利于支撑不同直径的锥形筒。第一间距调节机构包括第一丝杠15、第一丝母座16和第一导向轨道17；第一丝杠15两端铰接在第一底座1上且轴向固定；第一丝母座16与第一丝杠15螺纹配合，第一丝母座16两侧设有凸条；第一导向轨道17设在第一底座1方框架内测，第一导向轨道17截面呈凹字形，并可实现凸条，这样转动第一丝杠15时可以带动第一丝母座16轴向移动，同时也可确保第一丝母座16平稳移动；而第一活动支腿2的筒座9则可以固定在第一丝母座16上，两个第一丝母座16的螺纹旋向相逆，这样第一丝杠15转动时可以带动两个第一丝母座16相向或相逆移动，进而实现两个第一活动支腿2的间距调节；第一丝杠15一端可设置第一手轮18，用于方便调节。
35.第二滚轮支撑座包括第二底座3、设在第二底座3上的第二升降调节架4、设在第二升降调节架4上的第二活动支腿5。
36.第二底座3铺设在车间场地上，提供基础支撑；第二底座3在结构上可以和第一底座1相同。
37.第二升降调节架4用于实现第二活动支腿5的升降调节，配合第一滚轮支撑座使用可以实现锥形筒的轴心线调平；第二升降调节架4包括伸缩导向柱19、横梁20以及电动推杆或液压杆21，本实用新型的附图中示出的是液压杆21；伸缩导向柱19并列间隔布设，伸缩导向柱19包括固定筒和嵌合在固定筒内的活动筒，伸缩导向柱19提供导向和支撑作用，使横
梁20可以平稳升降；横梁20连接在两个活动筒顶端；液压杆21位于两个伸缩导向柱19之间并连接在横梁20和第二底座3之间。
38.第二活动支腿5的结构与第一活动支腿2结构相同，均包括筒座9、与筒座9铰接并可绕自身轴心线转动的活动柱10、其中部铰接在活动柱10端部并可摆动的u形臂11、铰接在u形臂11两个自由端上的支撑轮12；第二活动支腿5上的支撑轮12提供支撑作用，可随锥形筒的滚动而固定滚动；第二活动支腿5上的筒座9与横梁20连接固定。
39.第三滚轮支撑座包括第三底座6、设在第三底座6上的第三升降调节架7、设在第三升降调节架7上的第三活动支腿8；第三活动支腿8上设有止动机构，用于锁定第三活动支腿8的摆动，实现体型较小的锥形筒或锥顶的支撑。
40.第三底座6铺设在车间场地上，提供基础支撑；第三底座6在结构上可以和第一底座1相同。
41.第三升降调节架7与第二升降调节架4结构相同，不同的是第三升降调节架7的伸缩导向柱19和液压杆21与第三底座6连接。
42.第三活动支腿8的结构与第二活动支腿5结构相同，第三活动支腿8的筒座9与相应的横梁20连接固定。
43.止动机构包括与活动柱10螺纹配合的顶丝26、设在u形臂11上并与顶丝26配合的止动孔27；止动孔27设有多个并呈弧形布设；锁紧顶丝26后可以实现u形臂11相对活动柱10固定。
44.为增加第二活动支腿5和第三活动支腿8对锥形筒大小变化的适应性，第二活动支腿5和第二升降调节架4之间以及第三活动支腿8和第三升降调节架7之间均设有第二间距调节机构；第二间距调节机构包括第二丝杆22、第二丝母座23和第二导向轨道24；第二丝杆22铰接在横梁20上；第二丝母座23与第一丝母座16结构相同，也设有凸条，第二导向轨道24设在横梁20上，第二导向轨道24与第一导向轨道17结构相同，也设有凹字形的槽，凸条与凹字形的槽配合后可以使第二丝母座23稳定横移，第二丝母座23设有两个并分别与两个筒座9连接固定，第二丝母座23的螺纹旋向相逆，第二丝杆22转动时可实现两个第二丝母座23同步的相向或相逆移动，进而实现第二活动支腿5和第三活动支腿8的间距调节，为增加调节操作的方便性，第二丝杆22一端设有第二手轮25。
45.为避免或抑制锥形筒在滚动过程中产生轴向方向的滑脱，在第一底座1一侧设有止脱装置。止脱装置包括固定板28、活动板29和阻挡压轮30；固定板28呈板条状一端与第一底座1固定连接，固定板28上沿其长度方向设有多个定位孔，活动板29呈l形，活动板29下侧设有两个适配定位的插头，插头和定位孔配合后可实现活动板29相对固定板28的固定；阻挡压轮30设在活动板29上且轴心线纵向布设，阻挡压轮30对锥形筒端部进行阻挡，同时不影响锥形筒的滚动。
46.本实用新型在使用时：
47.第一滚轮支撑座、第二滚轮支撑座和第三滚轮支撑座配合使用，实际使用过程中可增加第二滚轮支撑座或第三滚轮支撑座的使用数量，用以对小锥形筒提供更稳定的支撑。本实用新型中液压杆21可通过外设的液压站进行动作控制，如将液压杆21更换为电动推杆，则可以将电动推杆的控制开关与驱动电机13的控制开关集成在一个控制器内。
48.进行环缝焊接时：根据锥形筒的尺寸预先调节好第一活动支腿2、第二活动支腿5
和第三活动支腿8的间距；具体操作是通过第一手轮18调节第一活动支腿2的间距，通过第二手轮25调节第二活动支腿5和第三活动支腿8的间距，使第一活动支腿2、第二活动支腿5和第三活动支腿8的间距逐渐减小。通过天车将大锥形筒放置在第一滚轮支撑座和第二滚轮支撑座上，利用第一活动支腿2和第二活动支腿5对大锥形筒进行支撑；在大锥形筒的重力作用下第一活动支腿2和第二活动支腿5的u形臂11带动活动柱10绕筒座9转动，同时u形臂11绕其铰接端而摆动，最终使支撑轮12以线接触方式与大锥形筒外壁配合，支撑轮12可采用橡胶轮，用以增加与锥形筒的摩擦阻力。操作止脱装置，使阻挡压轮30压覆在锥形筒的大开口端的边沿上，也可预留适当间隙，然后控制相应液压杆21动作，通过液压杆21带动横梁20升降，进而调节第二活动支腿5的高低，使大锥形筒的轴心线保持水平后停止液压杆21的控制。控制驱动电机13启动，驱动电机13带动传动轴14转动，传动轴14带动支撑轮12转动，支撑轮12带动大锥形筒转动，当大锥形筒转动两个圆周并能保持运动平稳时，关闭驱动电机13。如小锥形筒尺寸较大无法通过一个第三滚轮支撑座提供支撑时，可采用两个第三滚轮支撑座或两个第二滚轮支撑座进行支撑；实际加工过程中采用一个第三滚轮支撑座便可提供支撑，因此以单个第三滚轮支撑座的使用为例进行说明；将小锥形筒或锥顶吊运至第三滚轮支撑座上，待小锥形筒轴心线调平后，旋紧顶丝26，使第三活动支腿8上的u形臂11相对活动柱10固定。控制液压杆21使第三活动支腿8上移，小锥形筒与大锥形筒端部对接适当后停止液压杆21的控制，并将小锥形筒与大锥形筒点焊固定。控制自动焊机对应在环缝适当位置处，并启动驱动电机13，通过第一滚轮支撑座上的支撑轮12驱动大锥形筒和小锥形筒同步转动，启动自动焊机实现环缝的快速高质量焊接；实际使用过程中搭设架体后也可进行人工焊接。