专利名称：大型薄壁圆筒定形构件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大型薄壁圆筒定形构件，在大型薄壁圆筒工件的加工过程中用于其形状的固定，加工完毕后拆解撤出，属于大型薄壁工件加工技术领域。
背景技术：
在大型薄壁工件加工技术领域，有一种金属材质如钢板的大型薄壁圆筒工件的切害I]、焊接、打磨以及多个大型薄壁圆筒工件连接加工，在加工中由于筒壁较薄、筒径较大，圆筒本身会因为自重而发生弹性变形，在有载荷作用时，更会有较大的挠度，这些现象导致大型薄壁圆筒工件加工难度很大，还可能导致加工后的产品不合格，有时还会发生安全生产事故。
实用新型内容本实用新型的目的在于，防止大型薄壁圆筒工件在加工过程中发生变形，使其形状得以固定，降低工件加工难度，提高产品合格率，避免安全生产事故的发生，为此，我们发明了一种大型薄壁圆筒定形构件，将该定型构件置于大型薄壁圆筒工件中，用来固定其形状，加工完毕后，再将该定型构件拆解并撤出，保证大型薄壁圆筒工件的加工能够顺利进行，安全.完成。本实用新型之大型薄壁圆筒定形构件是一种由若干个桁架单元构成的联合桁架，其特征在于，一根上弦杆的尾端与下一根上弦杆的首端铰接，最后一根上弦杆的尾端与第一根上弦杆的首端铰接；一个桁架单元的下弦杆的尾端与下一个桁架单元的下弦杆的首端铰接，最后一个桁架单元的下弦杆的尾端与第一个桁架单元的下弦杆的首端铰接，各个铰接下节点位于一个圆周上，所述联合桁架呈环形。本实用新型其·技术效果在于，由于桁架具有格构结构，因此，不论是桁架单元还是联合桁架，都具有重量轻、结构坚固、形状稳定的特点，本实用新型不仅如此，还是一个环形联合桁架。通过设计该环形联合桁架中的各个桁架单元下弦杆长度，能够使各下弦杆铰接节点所位于的圆周的直径等于待加工大型薄壁圆筒内径，因此，将本实用新型之大型薄壁圆筒定形构件放入竖立或者横卧的大型薄壁圆筒中，环形联合桁架与大型薄壁圆筒同轴，在该大型薄壁圆筒定形构件的支撑下，大型薄壁圆筒的形状得以固定，不会出现变形，使得加工变得十分容易，加工质量得到保证，也避免了安全生产事故的发生。
图1是本实用新型中的环形联合桁架结构示意图，该图同时作为摘要附图。图2是本实用新型中的上弦杆依次铰接示意图。图3是本实用新型中的桁架单元中的下弦杆依次铰接示意图。图4是本实用新型中的桁架单元左视图。图5是本实用新型中的桁架单元主视图。图6是本实用新型中的桁架单元右视图。图7是本实用新型中的桁架单元俯视图。图8是本实用新型中的可伸缩上弦杆结构示意图。
具体实施方式
本实用新型之大型薄壁圆筒定形构件是一种由若干个桁架单元构成的联合桁架。一根上弦杆I的尾端2与下一根上弦杆I的首端3铰接，最后一根上弦杆I的尾端2与第一根上弦杆I的首端3铰接，如图1、图2所示。一个桁架单元4的下弦杆5的尾端6与下一个桁架单元4的下弦杆5的首端7铰接，如图3所示，最后一个桁架单元4的下弦杆5的尾端6与第一个桁架单元4的下弦杆5的首端7铰接，各个铰接下节点8位于一个圆周9上，所述联合桁架呈环形。所述桁架单元4是一种三角形立体桁架，呈四棱锥状，如图4 7所示。在每个桁架单元4中，有两个下弦杆5，如图7所示，每个下弦杆5与两个斜腹杆10构成一个三角结构，如图5所示，两个三角结构顶点重合并作为联合桁架的上节点11，如图1所示。在一个三角结构中，下弦杆5首端7位于三角结构的一个底脚处，下弦杆5尾端6位于三角结构的另一个底脚处，如图3、图5、图7所示。一个桁架单元4的两个下弦杆5尾端6由一个铰接筒12连接，如图3、图4、图7所示；两个下弦杆5首端7各自安装有铰接环13，如图6、图7所示，两个铰接环13同轴且内侧间距等于所述铰接筒12长度。一个桁架单元4内的两个铰接环13与下一个桁架单元4的铰接筒13铰接，如图3所示，构成联合桁架的下节点8，如图1所示。在两个三角结构顶点重合处安装有铰接对环14，如图3、图4、图6、图7所示。联合桁架的上弦杆I是一种可伸缩弦杆，在这种上弦杆I中，如图2、图8所示，一端具有铰接耳15的前丝杠16与一端具有铰接对耳17的后丝杠18共用一个套筒丝母19 ;所，述前丝杠16、后丝杠18、套筒丝母19具有同向螺纹，或者前丝杠16、后丝杠18螺纹方向相反，与此对应，套筒丝母19螺纹分为方向相反的两段。由若干个所述桁架单元4构成一个联合桁架的过程如下。一根上弦杆I后丝杠18铰接对耳17及下一根上弦杆I前丝杠16铰接耳15与一个桁架单元4中的铰接对环14铰接，构成联合桁架的一个上节点11，如图1、图2所示，由此实现一根上弦杆I的尾端2与下一根上弦杆I的首端3铰接、最后一根上弦杆I的尾端2与第一根上弦杆I的首端3铰接。一个桁架单元4内的两个铰接环13与下一个桁架单元4的铰接筒12铰接，如图3所示，构成联合桁架的一个下节点8，如图1所示，由此实现一个桁架单元4的下弦杆5的尾端6与下一个桁架单元4的下弦杆5的首端7铰接、最后一个桁架单元4的下弦杆5的尾端6与第一个桁架单元4的下弦杆5的首端7铰接。通过设计该环形联合桁架中的各个桁架单元4下弦杆5长度，使各个下节点8所位于的圆周9，也就是各个下节点8的外切圆直径等于待加工大型薄壁圆筒内径，同时在安装上弦杆I的过程中通过调整前丝杠16、后丝杠18及套筒丝母19使上弦杆I的长度与下弦杆5的长度相适应。另外，桁架单元4中的下弦杆5长度、斜腹杆10长度、铰接筒12长度固定，将该桁架单元4作为通用桁架单元20，如图1所示。将若干个所述通用桁架单元20铰接后，当在最后一个通用桁架单元20与第一个通用桁架单元20之间的节间内容不下一个通用桁架单元20时，采用一个下弦杆5长度短于通用桁架单元20下弦杆5长度的专用桁架单元21来构成一个联合桁架，如图1所示，由于实际的待加工大型薄壁圆筒内径尺寸为有限个，当只采用通用桁架单元20即可构成一个适合一种大型薄壁圆筒的联合桁架后，所述专用桁架单元21只需备出有 限个减一的数量即可，而与专用桁架单元21铰接的两根上弦杆I与其他上弦杆I相同，其长度的缩短通过调整前丝杠16、后丝杠18及套筒丝母19来实现。
权利要求1 .一种大型薄壁圆筒定形构件，属于一种由若干个桁架单元构成的联合桁架，其特征在于，一根上弦杆的尾端与下一根上弦杆的首端铰接，最后一根上弦杆的尾端与第一根上弦杆的首端铰接；一个桁架单元的下弦杆的尾端与下一个桁架单元的下弦杆的首端铰接，最后一个桁架单元的下弦杆的尾端与第一个桁架单元的下弦杆的首端铰接，各个铰接下节点位于一个圆周上，所述联合桁架呈环形。
2.根据权利要求1所述的大型薄壁圆筒定形构件，其特征在于，所述桁架单元(4)是一种三角形立体桁架，呈四棱锥状，在每个桁架单元(4)中，有两个下弦杆(5)，每个下弦杆(5)与两个斜腹杆(10)构成一个三角结构，两个三角结构顶点重合并作为联合桁架的上节点(11);在一个三角结构中，下弦杆(5)首端(7)位于三角结构的一个底脚处，下弦杆(5)尾端(6)位于三角结构的另一个底脚处；一个桁架单元(4)的两个下弦杆(5)尾端(6)由一个铰接筒(12)连接；两个下弦杆(5)首端(7)各自安装有铰接环(13)，两个铰接环(13)同轴且内侧间距等于所述铰接筒(12)长度；在两个三角结构顶点重合处安装有铰接对环(14)。
3.根据权利要求1或2所述的大型薄壁圆筒定形构件，其特征在于，一个桁架单元(4)内的两个铰接环(13)与下一个桁架单元(4)的铰接筒(13)铰接，构成联合桁架的下节点⑶。
4.根据权利要求1所述的大型薄壁圆筒定形构件，其特征在于，联合桁架的上弦杆(I)是一种可伸缩弦杆，在这种上弦杆(I)中，一端具有铰接耳(15)的前丝杠(16)与一端具有铰接对耳(17)的后丝杠(18)共用一个套筒丝母(19)。
5.根据权利要求4所述的大型薄壁圆筒定形构件，其特征在于，所述前丝杠(16)、后丝杠(18)、套筒丝母(19)具有同向螺纹，或者前丝杠(16)、后丝杠(18)螺纹方向相反，与此对应，套筒丝母(19)螺纹分为方向相反的两段。
专利摘要大型薄壁圆筒定形构件属于大型薄壁工件加工技术领域。大型薄壁圆筒工件的加工由于筒壁较薄、筒径较大，圆筒本身会因为自重而发生弹性变形，在有载荷作用时，更会有较大的挠度。本实用新型是一种由若干个桁架单元构成的联合桁架，一根上弦杆的尾端与下一根上弦杆的首端铰接，最后一根上弦杆的尾端与第一根上弦杆的首端铰接；一个桁架单元的下弦杆的尾端与下一个桁架单元的下弦杆的首端铰接，最后一个桁架单元的下弦杆的尾端与第一个桁架单元的下弦杆的首端铰接，各个铰接下节点位于一个圆周上，所述联合桁架呈环形。在本实用新型支撑下，大型薄壁圆筒的形状得以固定，不会出现变形，使得加工变得十分容易，加工质量得到保证，也避免了安全生产事故的发生。
文档编号B25B11/00GK203141365SQ201320197590
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月7日 优先权日2013年4月7日
发明者方涛, 孙冰寒, 李未, 张宝庆 申请人:长春大学