一种对中装置的制作方法

本实用新型涉及石油化工设备制造技术领域，特别涉及一种对中装置。

背景技术：

在石油化工设备制造过程中，通常会涉及到两个工件的对中问题，即，使将两个工件的轴线重合。例如，在石油化工压力容器设备制造过程中，需要将接管与法兰进行对接，要求接管与法兰的轴线重合。

目前，将接管和法兰对接的方法为：通过手工组对和角尺测量法兰面与接管中心的垂直度来使接管和法兰的轴线重合。

在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：手工组对和角尺测量的方法精确度较低，不能保证接管和法兰的轴线准确重合；并且由于是通过手工组对，在将法兰与接管点焊固定的过程中产生的焊接应力会将接管拉偏，也不能保证轴线准确重合。此外，手工组对和角尺测量的方法效率较低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够提高对中精确度以及效率的对中装置。

具体而言，包括以下的技术方案：

本实用新型实施例提供了一种对中装置，包括：底板、支撑板、第一三爪卡盘、第二三爪卡盘以及定位杆；

所述支撑板的底部固定在所述底板上，并且所述支撑板与所述底板垂直；

所述定位杆固定在所述支撑板的顶部，并且所述定位杆与所述底板平行；

所述第一三爪卡盘固定在所述支撑板上，所述第二三爪卡盘与所述定位杆连接，并且所述第二三爪卡盘可沿所述定位杆移动；所述第一三爪卡盘的轴线与所述第二三爪卡盘的轴线重合。

进一步地，所述对中装置还包括滑套以及第一连接管；所述滑套套设在所述定位杆上，并且所述滑套可沿所述定位杆滑动；所述第一连接管的一端固定在所述第二三爪卡盘的顶部，所述第一连接管的另一端固定在所述滑套上。

进一步地，所述底板上还固定有导轨基座，所述导轨基座上固定有导轨；所述导轨的长度方向与所述定位杆的长度方向平行；所述第二三爪卡盘的底部连接有滚动轴承，所述滚动轴承可沿所述导轨运动。

进一步地，所述滚动轴承通过第二连接管以及连接杆与所述第二三爪卡盘的底部连接；所述第二连接管固定在所述第二三爪卡盘的底部，所述连接杆与所述第二连接管固定，所述滚动轴承安装在所述连接杆上。

进一步地，所述第二连接管与所述第二三爪卡盘通过焊接固定；所述连接杆与所述第二连接管通过螺母固定。

进一步地，所述导轨基座、导轨以及滚动轴承的数量均为两个；两个所述滚动轴承分别位于所述第二三爪卡盘的两侧，并且两个所述滚动轴承的连线与所述定位杆的长度方向垂直。

进一步地，所述支撑板与所述底板之间设置有肋板。

进一步地，所述第一三爪卡盘通过螺柱固定在所述支撑板上。

进一步地，所述定位杆通过焊接固定在所述支撑板上。

进一步地，所述第一连接管的两端分别通过焊接固定在所述第二三爪卡盘上和所述滑套上。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

本实用新型实施例利用三爪卡盘的自定心原理，将两个三爪卡盘同轴设置。其中第一三爪卡盘固定在支撑板上，第二三爪卡盘与定位杆连接并且可沿定位杆移动。将需要对中的两个工件分别用第一三爪卡盘和第二三爪卡盘固定,由于两个三爪卡盘的中心线是同轴的，因此，通过两个三爪卡盘固定的两个工件的中心线也是同轴的，通过移动第二三爪卡盘来调整两个工件之间的距离，当两个工件之间的距离满足要求时,通过焊接或者其他方式将两个工件固定连接，从而完成两个工件的对中。本实用新型实施例提供的对中装置结构简单、操作方便，能够显著提高对中效率，与现有的手工组对和角尺测量的方法相比，采用本实用新型实施例的对中装置的对中效率提高两倍以上，并且最终得到的产品的合格率能够达到100％。

本实用新型实施例提供的对中装置特别适用于石油化工压力容器设备制造过程中接管与法兰的对中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的对中装置的结构示意图；

图2为图1沿A-A方向的剖视图。

图中的附图标记分别表示：

1-底板；2-肋板；3-螺柱；4-支撑板；5-第一三爪卡盘；6-定位杆；

7-滑套；8-第一连接管；9-第二三爪卡盘；10-导轨；11-导轨基座；

12-第二连接管；13-滚动轴承；14-连接杆；15-螺母。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

本实用新型实施例提供了一种对中装置，参见图1，并结合图2，该对中装置包括：底板1、支撑板4、第一三爪卡盘5、第二三爪卡盘9以及定位杆6。其中，支撑板4的底部固定在底板1上，并且支撑板4与底板1垂直。定位杆6固定在支撑板4的顶部，并且定位杆6与底板1平行。第一三爪卡盘5固定在支撑板4上，第二三爪卡盘9与定位杆6连接，并且第二三爪卡盘9可沿定位杆6移动。第一三爪卡盘5的轴线与第二三爪卡盘9的轴线重合。

本实用新型实施例提供的对中装置中，支撑板4垂直固定在底板1上，在支撑板4的顶部固定有与底板1平行的定位杆6。第一三爪卡盘5固定在支撑板4上，第二三爪卡盘9与第一三爪卡盘5的轴线重合，即第二三爪卡盘9和第一三爪卡盘5同轴，并且第二三爪卡盘9可沿定位杆6移动，通过移动第二三爪卡盘9可以调节其与第一三爪卡盘5之间的距离。由于三爪卡盘具有自定心的功能，因此，将需要对中的两个工件分别用第一三爪卡盘5和第二三爪卡盘9固定后，两个工件的中心线也是重合的，再通过移动第二三爪卡盘9来调整两个工件之间的距离，当两个工件之间的距离满足要求时，通过焊接或者其他方式将两个工件固定连接，即可实现两个工件的对中。

本实用新型实施例提供的对中装置结构简单、操作方便，能够显著提高对中效率，与现有的手工组对和角尺测量的方法相比，采用本实用新型实施例的对中装置的对中效率提高两倍以上。并且三爪卡盘能够牢固地将工件固定，防止在将两个工件固定连接的过程中工件被拉偏。现场试验表明，采用本实用新型实施例提供的对中装置得到的产品的合格率能够达到100％。

本实用新型实施例提供的对中装置特别适用于石油化工压力容器设备制造过程中接管与法兰的对中。

本领域技术人员可以理解的是，可以根据需要对中的工件的尺寸，来选择三爪卡盘的规格。例如，当用于接管和法兰的对中时，利用第一三爪卡盘5固定法兰，利用第二三爪卡盘9固定接管，第二三爪卡盘9的规格小于第一三爪卡盘5，第一三爪卡盘5可以为φ320的三爪卡盘，第二三爪卡盘9可以为φ250的卡盘。

进一步地，参见图1并结合图2，本实用新型实施例提供的对中装置还包括滑套7以及第一连接管8，第二三爪卡盘9通过滑套7和第一连接管8与定位杆6连接。具体来说，滑套7套设在定位杆6上，并且滑套7可沿定位杆6滑动。第一连接管8的一端固定在第二三爪卡盘9的顶部，第一连接管8的另一端固定在滑套7上。滑套7的型号本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

进一步地，参见图1并结合图2，本实用新型实施例提供的对中装置中，底板1上还固定有导轨基座11，导轨基座11上固定有导轨10。导轨10的长度方向与定位杆6的长度方向平行。第二三爪卡盘9的底部连接有滚动轴承13，滚动轴承13可沿导轨10运动，通过滚动轴承13与导轨10的配合，对第二三爪卡盘9的移动进行导向。滚动轴承13通过第二连接管12以及连接杆14与第二三爪卡盘9的底部连接，具体实现方式为：第二连接管12固定在第二三爪卡盘9的底部，连接杆14与第二连接管12固定，滚动轴承13安装在连接杆14上。其中，第二连接管12与第二三爪卡盘9通过焊接固定，第二连接管12的端部焊接有螺母15，连接杆14与第二连接管12固定的部位加工有外螺纹，通过螺母和外螺纹的配合，将连接杆14与第二连接管12固定。滚动轴承13与连接杆14的安装方式采用本领域常规技术手段即可，滚动轴承13的型号本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

本实用新型实施例中，导轨基座11、导轨10以及滚动轴承13的数量均为两个。两个滚动轴承13分别位于第二三爪卡盘9的两侧，并且两个滚动轴承13的连线与定位杆6的长度方向垂直。本领域技术人员可以理解的是，滚动轴承13、导轨基座11和导轨10一一对应。采用这样的设计能够保证第二三爪卡盘9平稳移动。本领域技术人员也可以根据实际需要，对导轨基座11、导轨10以及滚动轴承13的数量进行调整。

进一步地，参见图1，为了提高本实用新型实施例的对中装置的强度，支撑板4与底板1之间设置有肋板2。肋板2的数量本实用新型实施例不作特殊限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置。

进一步地，参见图1，本实用新型实施例的对中装置中，第一三爪卡盘5通过螺柱3固定在支撑板4上，定位杆6通过焊接固定在支撑板4上。第一连接管8的两端分别通过焊接固定在第二三爪卡盘9上和滑套7上。

本实用新型实施例中，底板1可以采用厚度δ≥20mm的钢板制作，本领域技术人员可以理解的是，钢板越厚，变形量也就越小。导轨基座11可以采用10#槽钢制作。螺柱3可以采用规格为M16×50的螺柱，螺母15可以采用规格为M20的螺母。

本实用新型实施例中，如何保证第一三爪卡盘5和第二三爪卡盘9的同轴度是本实用新型实施例提供的对中装置能否正常工作的关键。为此，本实用新型实施例中采用以下方法来保证第一三爪卡盘5和第二三爪卡盘9的同轴度，具体包括以下步骤：

步骤1，将底板1铺在平台上，用水平尺将底板1找平。

步骤2，将支撑板4用90°角尺靠直，垂直立于底板1上，点焊在底板1合适位置，再在支撑板4与底板1之间焊接肋板2，来保证支撑板4焊后不发生变形。

步骤3，在支撑板4顶部合适的位置处开设定位孔，将定位杆6插入上述的定位孔，用水平尺找水平，上下两点点焊，用90°角尺靠左右两边，保证左右垂直于支撑板，左右两点点焊，然后焊接。

步骤4，将第一三爪卡盘5通过螺柱3固定在支撑板上。将一根钢管的两端分别卡在第一三爪卡盘5上和第二三爪卡盘9上，卡紧之后就使得第一三爪卡盘5、第二三爪卡盘9和钢管同心同轴，也就保证了第一三爪卡盘5和第二三爪卡盘9的同轴度。钢管的尺寸可以根据第一三爪卡盘5上和第二三爪卡盘9的来选择，例如可以为长1米，直径48mm的钢管。

步骤5，再将第一连接管8和滚动轴承13等部件与第二三爪卡盘9固定，即完成本实用新型实施例对中装置的组装。

下面以石油化工压力容器设备制造过程中接管与法兰的对中为例，对本实用新型实施例提供的对中装置的使用方法作简要说明。

将法兰用第一三爪卡盘5卡紧，将接管用第二三爪卡盘9卡紧，推动第二三爪卡盘，调整法兰与接管之间的间隙，然后将接管与法兰点焊，最后松开第一三爪卡盘5和第二三爪卡盘9，即完成接管与法兰的对接。

为了验证本实用新型实施例提供的对中装置的效果，本实用新型的设计人选择了六名铆工分别采用本实用新型实施例提供的对中装置和现有手工组对、角尺测量的方法来进行接管与法兰的对接，记录对接时间和对接质量，所得数据如表1所示。

表1 接管和法兰对接情况

从表1数据可以看出，采用本实用新型实施例提供的对中装置进行接管与法兰的对接平均用时为71秒，而采用现有的手工组对、角尺测量的方法进行接管与法兰的对接平均用时为227秒，所用时间是采用本实用新型实施例提供的对中装置用时的3倍多。

综上，本实用新型实施例提供了一种结构简单、操作方便的对中装置。采用该对中装置能够显著提高对中效率并保证产品质量，与现有的手工组对和角尺测量的方法相比，采用该对中装置的对中效率能够提高两倍以上。产品的合格率能够达到100％。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。