专利名称：带有内胀式气囊的工装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接技术领域，尤其是应用于大直径筒体焊接工艺中的 带有内胀式气囊的工装结构。
背景技术：
目前，在等离子等焊接工艺过程中，针对筒体外环缝焊接时必须要对筒 体内部进行胀紧，其主要作用是提供良好的散热与消除对接边的错边。 目前，行业通常采有三种方法实现内部胀紧效果
1、 气缸方式。即在工件内部放置多个气缸的方式。这种方法主要的缺点 是胀紧力不够，通常只能做到5kg/cm的胀紧力，胀紧效果非常不好。同时由 于多个气缸的安装结构使工装结构繁杂，重量大，不利于内胀工装的悬臂安 装。
2、 液压缸方式。此方式虽然可以获得较大的胀紧力，但由于在焊接过程
中内胀工装会跟随工件一起旋转，考虑到如果降低液压系统则有可能会发生 泄漏的风险，因此需要将液压系统安装在工装上并跟随工装一起旋转，其整 体设计结构较为复杂。另外，由于液压液体对影响焊接处的焊接的影响，因 此对于焊接质量要求高的工件的焊接一般也不会采用此种方法。
3、 手动螺杆压紧方式，即通过在工件内部放置多个手动调整螺杆的方式。
这种方法可以有效的实现胀紧效果，但其缺点是每个胀紧块的胀紧力不均匀 造成对接筒体圆周度很差，更为关键的是操作过程繁锁，不符合现代化高效 自动化焊接的要求。
实用新型内容
为上述技术中存在的不足之外，本实用新型提供一种设计结构简单合理， 能够有效消除对接边的错边现象发生，并且在获得更大的胀紧力的同时，还 可以使圆周方向的胀紧效果保持均匀的一种带有内胀式气囊的工装结构。为实现上述目的，本实用新型提供一种带有内胀式气囊的工装结构，包 括衬垫、衬垫座与回位机构，还包括气囊与气囊座，所述气囊设置于所述衬 垫座底部的外侧，并且内置于所述气囊座内部的空腔中。
所述气囊采用可充气的耐高温气管制成，左右两侧分别为圆弧型结构。
所述气囊座的上侧表面设有通孔，所述通孔两端的距离与所述衬垫座上 侧表面的长度相同。
所述衬垫座的底部卡设于所述通孔的内侧。
所述衬垫的底部设置于所述衬垫座的内部，上侧表面还设有凹槽。 所述回位机构为弹簧。
所述衬垫的上侧表面可用于放置焊接组件。 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点
本实用新型提供的带有内胀式气囊的工装结构，包括衬垫、衬垫座与回 位机构，还包括气囊与气囊座，其中，气囊设置于衬垫座底部的外侧，并且 内置于气囊座内部的空腔中，衬垫座的底部则卡设于气囊座上侧表面的通孔 内侧，该通孔两端的距离还与衬垫座上侧表面的长度相同，从而便于衬垫座 在气囊座内部上下移动。气囊采用可充气的耐高温气管制成，左右两侧分别 为圆弧型结构。本实用新型使用性能可靠稳定，能够有效消除对接的错边现
象，同时可以产生并获得了最大值为30kg/cm的胀紧力，不但可以大幅度提 高胀紧力的大小，还可以使圆周方向的胀紧效果保持均匀，从而充分保证了 胀紧后组件的弧度。另外，由于其安装结构设计紧凑合理，也大大减轻了工 装的整体质量，使其能够充分满足大直径筒体焊接工艺的要求。
图l为本实用新型使用状态结构示意图。
主要元件符号说明如下
1气囊座 2气囊3衬垫座 4衬垫
5凹槽 6焊接工件
7焊接工件
具体实施方式
为了更清楚的表述本实用新型，
以下结合附图对本实用新型作进一步的 描述。
本实用新型提供一种带有内胀式气囊的工装结构，包括衬垫、衬垫座与 回位机构，还包括气囊与气囊座，气囊设置于衬垫座底部的外侧，并且内置 于气囊座内部的空腔中，并且采用可充气的耐高温气管制成，其左右两侧分 别为圆弧型结构。
气囊座的上侧表面还设有通孔，该通孔两端的距离与衬垫座上侧表面的 长度相同。衬垫座的底部卡设于通孔的内侧。回位机构为弹簧。
图l为本实用新型使用状态结构示意图，包括气囊座l、气囊2、衬垫座 3与衬垫4。气囊2采用可充气的耐高温气管制成，其左右两侧分别为圆弧型 结构。气囊2设置于衬垫座3的底部下侧，气囊2与衬垫座3均设置于气囊 座l的内部的空腔中。气囊座的上侧表面还设有通孔(图中未描述)，该通孔 上侧表面的两端之间的距离与衬垫座上侧表面两端之间的长度相同，衬垫座 的底部两端还分别卡设于该通孔的内侧表面，从而保证衬垫座在气囊座内部 的空腔中上下移动时，不会由其内部发生脱离。衬垫4的底部设置于衬垫座3 的内部，其上侧表面用于放置待焊接的焊接组件，另外，在衬垫4的上侧表 面还设有凹槽5。焊接组件由两块焊接工件6与焊接工件7对接后构成，其中， 两块焊接工件的对接点以凹槽5两端的中心点为基准进行对接。
当气囊被充气胀大时，从而推动衬垫座与衬垫向上移动，直至衬垫接触 到焊接组件。在气囊不断加压过程中，其作用力最终通过衬垫传导至焊接组 件的对接边上，并在其内部强迫焊接组件发生变形直至两对接边符合无错边 的要求为止，此时则表示衬垫与焊接组件的内侧表面完全贴合。气囊在充气 后，不但可以大幅度提高胀紧力的大小，还可以使圆周方向的胀紧效果保持
5均匀，从而充分保证了胀紧后组件的弧度，完全满足大部分应用场合。由此 可以看出，胀紧力取决于气囊与衬套座的接触宽度值。焊接完成后，在对气 囊内部的压力进行释放时，衬垫座与衬垫在回位弹簧(图中示描述)的作用 下向气囊座的底部移动，从而将整个工装移出筒体。
综上所述，本实用新型的核心部件为可充气式的耐高温气囊，将气囊放 在一个狭窄的内部空间中，从而对气囊的胀紧尺寸进行限制。当气囊被充气 后，在气压的作用下发生膨胀，气囊的表面会紧紧贴合在限制空间的内侧表 面。根据气体压力的特性，气囊与其相贴合表面的作用力为气压乘以接触面 积之积。该原理与气缸的原理相同，其不同之处是气囊能够获得比气缸更多 的接触面积，从而可以产生更大的作用力。本实用新型由于采用气囊式内部
胀紧结构，因此可以产生并获得了最大值为30kg/cm的胀紧力，不但能够有 效消除对接的错边，保证焊接质量，还可以大幅度提高胀紧力的大小，使气 囊圆周方向的胀紧效果保持均匀，从而充分保证了胀紧后组件的弧度。另外， 由于其安装结构设计紧凑合理，也大大减轻了工装的整体质量，使其能够充 分满足大直径筒体焊接工艺中对接焊缝的要求。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非 局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护 范围。
权利要求1、一种带有内胀式气囊的工装结构，包括衬垫、衬垫座与回位机构，其特征在于，还包括气囊与气囊座，所述气囊设置于所述衬垫座底部的外侧，并且内置于所述气囊座内部的空腔中。
2、 如权利要求l所述的带有内胀式气囊的工装结构，其特征在于，所述 气囊釆用可充气的耐高温气管制成，左右两侧分别为圆弧型结构。
3、 如权利要求l所述的带有内胀式气囊的工装结构，其特征在于，所述 气囊座的上侧表面设有通孔，所述通孔两端的距离与所述衬垫座上侧表面的 长度相同。
4、 如权利要求l所述的带有内胀式气囊的工装结构，其特征在于，所述 衬垫座的底部卡设于所述通孔的内侧。
5、 如权利要求l所述的带有内胀式气囊的工装结构，其特征在于，所述 衬垫的底部设置于所述衬垫座的内部，上侧表面还设有凹槽。
6、 如权利要求l所述的带有内胀式气囊的工装结构，其特征在于，所述 回位机构为弹簧。
7、 如权利要求5所述的带有内胀式气囊的工装结构，其特征在于，所述 衬垫的上侧表面可用于放置焊接组件。
专利摘要本实用新型涉及一种带有内胀式气囊的工装结构，包括衬垫、衬垫座与回位机构，还包括气囊与气囊座，其中，气囊设置于衬垫座底部的外侧，并且内置于气囊座内部的空腔中，衬垫座的底部则卡设于气囊座上侧表面的通孔内侧，该通孔两端的距离还与衬垫座上侧表面的长度相同，从而便于衬垫座在气囊座内部上下移动。气囊采用可充气的耐高温气管制成，左右两侧分别为圆弧型结构。本实用新型能够有效消除对接边的错边现象，并且可以产生最大值为30kg/cm的胀紧力，不但可以大幅度提高胀紧力，还可以使圆周方向的胀紧效果保持均匀，从而充分保证了胀紧后组件的弧度，使其能够充分满足大直径筒体焊接工艺的要求。
文档编号B23K37/00GK201287246SQ200820136298
公开日2009年8月12日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者王中亚 申请人:艾美特焊接自动化技术(北京)有限公司