专利名称：一种焊接夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来夹持如管套环之类接头的夹具，更加具体地说，是涉及一种轨迹焊中用来夹持管接头的夹具。
在安装如上所述的管路系统时，工人通常将清洁环焊接在每段管路的末端。不过，很难对该清洁环进行有效的夹紧和定位来进行轨迹焊。比如说，现有技术的焊接系统通常需要该管套环具有相对长的环体或管端，以便于有足够的位置来将其夹紧。管套环这段额外的长度增加了材料的成本。另外，现有技术中许多夹具都利用清洁环的内径或凸缘的放置密封件的内表面来夹持该清洁环。但是，利用内径夹持该清洁环可能损坏或刮伤该表面，该受损表面会截留从管路中流过的材料。而且，在凸缘内侧夹持清洁环在某些情况下会损坏装配后的管路系统的密封性。
因此，需要有一种用来夹持清洁环的夹具，并且该夹具能夹持管端相对短的清洁环，而且不用夹持在其内径或内凸缘面上。
发明概要本发明是一种能有效地夹持或固定轴向长度相对较短的管套环的焊接夹具，并且该夹具不用接触该管套环的内径或内凸缘面。
更具体地说，本发明是一种用来容纳和夹持带有通孔和端壁的管接头的夹具。该夹具包括夹具体和促动器，该夹具体用来容纳管接头，该促动器用来在所述通孔和所述端壁的交汇处与该管接头相接合，从而将该管接头固定在夹具体和该促动器之间。
通过阅读和理解附带的说明、插图和权利要求，本发明的其他优点和益处对于那些此领域的专业人员来说会变得非常清楚。
插图简述
图1为内部有管接头的根据本发明的夹具的一个实施例的局部侧剖视图；图2为图1中的夹具和管接头处于夹持位置的局部侧剖视图；图3为图2中夹具和管接头的分解图；图4为图2中夹具和管接头的透视图；和图5为夹具的另一个可选实施例的剖视图，图中夹具处于夹持管接头的状态。
详细说明如图1到图2所示，本发明的夹具10包括夹具体12，手柄14和促动器16。夹具10的形状做成可拆卸地装纳带圆柱体部分或短管端部20并总体上呈径向伸展的凸缘22的管接头18。管接头18设有通孔21和端壁23。凸缘22具有外表面24和内表面26，内表面26设有用来放置密封件(未示出)的凹槽28。
夹具体12包括与手柄14螺纹连接的螺纹杆部分，因此，夹具体12和手柄14的相对转动会使得手柄14沿夹具体12轴向前进或后退。夹具体12可包括如51处的粗糙化或滚花的夹持外表面50。促动器16可转动地连接在手柄14上，因此手柄14可将轴向移动或轴向力传递到该促动器16上。在图示的实施例中，手柄14在促动器杆状部分100上形成的挡肩30处与促动器16相接合，因此当手柄14沿夹具体12前进时，手柄14推压挡肩30，使得促动器16沿相同方向移动。为方便起见，促动器16通过锁止卡环32连接在杆状部分100上，该卡环32将促动器16和手柄14连接起来，以便于在相反的轴向方向移动(朝向图1的右边)。当然，在不脱离本发明的前提下，也可采用其他的促动器16和手柄14的连接方式，并且此二者也不是必须连接起来。
促动器16包括大体上成环状的端板34，该端板34在靠近其外端处设有倒角部分36。该促动器16最好为中空并在其中形成有流通孔道38。在焊接过程中，杆状部分100相对于端板34的一侧可由一方便的装置连在吹扫气体源(未示出)上。在焊接过程中，该吹扫气体完全通过促动器16并进入管套环18的内部。
在组装时，促动器16沿中心轴线A同轴置于夹具体12中。促动器杆状部分100可滑动地插入到夹具体12的孔104中，端板34的后挡肩106可抵靠在夹具体12内的沉孔108上。
管接头18在通孔21与端壁23的交汇处可设有倒角面40。另外，通孔21与端壁23的交汇部分也可形成为方角或圆角或其他形状或轮廓。夹具体12包括大体上成圆柱形状的壁110，壁110在其外端形成有凸缘部分42，凸缘部分42有适合与凸缘22的外表面24相接合的形状。绕夹具体12的凸台44大体上平行于凸缘部分42。凸缘部分42、壁110、和凸台44一起形成了放置凸缘22的狭缝或容腔112。如图3所示，凸缘部分42和壁110并不是沿夹具体12的整个外圆周延伸。凸缘部分42和壁110包括至少一处弓形的断开部分120，断开部分120大到足够让管接头18从夹具体12的凸缘部分42和凸台44之间侧向地滑入狭缝112中。凸缘部分42还设有一处断开部分或缝隙43，缝隙43的形状做成在焊接过程中能让焊接头处于夹具10和管接头18的附近位置。
为了将管接头18固定在夹具10中，促动器16轴向充分回退，使得管接头18能被装纳在凸缘部分42和凸台44之间的狭缝112中。
夹具10处于图1所示的位置，通过用手转动手柄14，锁止卡环32使得促动器16回退。一旦促动器16的端板34回退到足够的位置，管接头18从侧向滑入夹具体12的狭缝112中(图3)。然后以相反方向或顺时针方向转动手柄14，该转动通过挡肩30使得促动器16沿相反的方向或向左移动，如图1和图2所示。一旦促动器16的端板34移动到与管接头18接触，促动器16的倒角面36就与管接头18在通孔21与端壁23的交汇处贴合。管接头18被轴向推动，因此凸缘的外表面24非常紧密地轴向压紧在凸缘部分42的内表面41上(图2)。当管接头18很牢固地固定在促动器16和夹具体12的凸缘部分之间时，管接头18也就固定在夹具10中了。
然后就可将夹具10和管接头18置于传统的夹块(未示出)中，如Swagelok公司销售的作为Swagelok焊接系统一部分的可将管接头焊接在另一部件上的夹块。这种夹块的一个例子为由Swagelok公司销售的零件号为SWS-20TFB-A的夹块，该夹块在Swagelok公司C的第4,973,823号美国专利中有公开，本文引用作为参考。夹具体12的外径50与夹块的夹持内圆面相配。夹具体12具有足够的长度，因此管接头18可被置于夹块内的中心，从而消除了需要在与夹块中心线偏离一段距离的地方进行焊接的情况。在夹具和/或夹块上可形成定位销或其他定位装置，以便将夹具10定位在夹块中合适的位置。
图5示出了根据本发明的夹具10的另一可选实施例。在图示实施例中，促动器16装在夹具体12内并受弹簧偏压。为了在夹具10中装上管接头18，促动器16移动至其回缩位置，从而进一步压缩弹簧。然后管接头由侧向开口被放入，从而该管接头与夹具体12径向对齐。为了固定管接头18，撤去将促动器16保持在其回缩位置的力。弹簧52向前推压促动器16直至倒角面36与管接头在通孔21与端壁23的交汇处贴合，如图4所示。在此位置，凸缘的外表面24紧压凸缘部分42的内侧面41，从而管接头18就固定在了夹具18中。压缩弹簧将管接头18保持在促动器16和夹具体12中间，当夹具10中没有管接头时，锁止卡环32’将促动器保持在夹具体12中。
上面对本发明的优选实施例进行了说明。不过，有了以上详细地说明，即使是此领域的普通技术人员，相信都可对优选实施例进行明显的改动而得到令人满意的特征和优点。
权利要求
1.一种可固定带有管端和径向凸缘并且所述凸缘设有密封凹槽的管套环的夹具装置，所述夹具包括大体上为圆柱形的夹具体，所述夹具体设有装纳管套环凸缘的狭缝；与所述夹具体连接的促动器；所述促动器可对所述管套环施加轴向力，从而使所述管套环固定在所述夹具体内，所述促动器可卸去所述轴向力，从而允许所述管套环从所述夹具体脱离。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具体上的狭缝由大体上圆柱形的壁和径向朝里的凸缘部分界定，当所述促动器使所述凸缘轴向压在所述凸缘部分上时，所述凸缘部分与所述凸缘的外表面接合。
3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述大体上圆柱形的壁包括一个弓形开口，所述凸缘通过所述弓形开口插入或抽出所述狭缝。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述凸缘沿基本上与所述夹具体和促动器的纵轴正交的方向插入到所述狭缝中。
5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述促动器受弹簧的偏压而对所述凸缘施加轴向载荷，从而将所述凸缘夹紧在所述狭缝内。
6.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述管套环的管端伸出所述狭缝之外，从而可接近方便进行轨迹焊。
7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述管端的长度小于3英寸。
8.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述管端长度小于1英寸。
9.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述促动器包括与所述管套环的凸缘在所述凸缘密封槽外面接合的端板，所述促动器包括一端设有所述端板的轴向伸展的杆。
10.根据权利要求9所述的夹具，其特征在于，所述促动器杆为中空，在焊接时允许吹扫气体从中通过进入管套环中。
11.根据权利要求9所述的夹具，所述夹具包括螺纹连接在所述夹具体上的手柄，当所述手柄沿第一方向转动时，所述促动器可轴向移动将所述凸缘夹紧在所述狭缝中；当所述手柄沿第二方向转动时，所述促动器卸去加在所述凸缘上的轴向力。
全文摘要
一种用来装纳和夹持带有通孔和端壁的管接头的夹具。该夹具包括夹具体和促动器,该夹具体用来装纳管接头,而该促动器和管接头在其通孔和端壁的交汇处接合,从而将该管接头牢牢地固定在夹具体和促动器之间。
文档编号B23K37/00GK1342111SQ00804587
公开日2002年3月27日 申请日期2000年1月6日 优先权日1999年1月6日
发明者W·J·乌尔茨, 小R·K·菲舍 申请人:斯瓦戈洛克公司