一种用于法兰组对安装的伸缩臂及方法与流程

1.本发明属于法兰设备技术领域，具体涉及一种用于法兰组对安装的伸缩臂及方法。


背景技术：

2.在工业领域设备的安装过程中，通常需要切割管道以预留法兰设备安装长度，而部分计量设备又不允许带设备焊接法兰。由于现场环境、空间及设备体积、质量等因素制约，对现场组对法兰的对孔找正就变得犹为困难。当前基本做法如下：一是在切割后的管道一侧先定位焊接好一片法兰，然后将另一片待安装的法兰挂在被切割管道的另一侧，通过三角尺、水平尺贴靠或光圆铁杆穿孔等机械粗略的方式将组对法兰对孔找正，此种方法容易产生较大孔位误差，增加正式安装设备的难度，导致设备不能正常安装。出现偏差后难以返工，现场工人采用强紧螺栓、增加偏垫、强拉管道的方法来进行设备组装，设备安装后额外受力增大，影响设备正常使用和运转。
3.二是根据设备本身的长度、法兰型号提前预制该类设备的短节，用于施工时替代设备与管道连接，待法兰焊接完成后将其拆下，最后将设备吊装就位进行安装紧固。此法虽然避免了带设备焊接的损坏设备风险，但是短节的预制量较大。不同的设备尺寸不一，预制过程费时费工，同时造成法兰的浪费，增加运输的成本和现场吊装的安全风险。
4.三是现场操作人员为了尽量避免设备被电弧击穿又不愿预制短节，直接将拟安装的设备本身吊装就位后，在切割预留的管道两端点焊固定法兰，然后将设备拆卸完成法兰焊接，最后再将待安装设备重新吊装就位进行安装。此法在对法兰点焊过程中，依然存在击穿损坏设备的风险。
5.因此，如何对现场组对法兰进行有效对孔找正、提高对孔找正的精度和效率、降低安全风险，以及避免带表焊接造成设备不可逆的损伤进而增加工程成本等问题是建筑机电安装工程领域需要解决的难题。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：第一方面，本发明提供了一种用于法兰组对安装的伸缩臂，包括：伸缩套筒和伸缩杆，伸缩套筒内安装伸缩杆，伸缩杆上设有刻度板，伸缩杆可沿伸缩套筒的一端伸出设定长度，伸缩套筒的另一端安装第一定位机构，伸缩杆的伸出端安装第二定位机构，第一定位机构用于固定第一法兰，第二定位机构用于固定需要与第一法兰对孔找正的第二法兰。
7.进一步的，所述伸缩臂还设有直线传动机构，直线传动机构安装在伸缩套筒上，用于驱动伸缩杆进行直线运动。
8.所述伸缩杆与伸缩套筒通过直线传动机构配合安装，直线传动机构可采用齿轮齿条传动机构、螺杆传动机构或液压传动机构。
9.作为一种实施方式，直线传动机构采用齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机
构包括齿轮和齿槽结构，齿轮安装在伸缩套筒上，伸缩杆的外表面设有与齿轮配合的齿槽结构。作为进一步的一种实施方式，所述齿轮上安装有手轮，手轮与齿轮同轴；作为另一种实施方式，所述齿轮上安装驱动电机，通过控制驱动电机的正反转调节伸缩杆的伸缩运动。
10.作为一种实施方式，直线传动机构采用螺杆传动机构，所述螺杆传动机构包括齿轮和电动马达，伸缩杆外设有外螺纹形成伸缩螺杆，在伸缩螺杆上安装齿轮，在伸缩套筒上安装电动马达，电动马达与齿轮连接。
11.作为一种实施方式，直线传动机构采用液压传动机构，所述液压传动机构包括密封套管，将伸缩套筒替换为密封套管，向密封套管内注液压油，密封套管内安装活塞，活塞一端与伸缩杆连接。
12.进一步的，所述第一定位机构包括定位杆、定位挂件和旋紧螺丝，定位杆上设有滑槽，滑槽内安装定位杆，定位杆可沿滑槽调节位置，旋紧螺丝与定位挂件一端连接。
13.进一步的，所述伸缩套筒上还安装有注油孔，注油孔用于向安装在伸缩套筒内的直线传动机构注入润滑油。
14.进一步的，所述伸缩套筒上还安装有限位螺杆，限位螺杆用于对伸缩杆的位置进行固定。
15.第二方面，本发明提供了一种用于法兰组对安装的伸缩臂的工作方法，包括：将第一定位机构的定位挂件与法兰组对中的第一法兰固定连接；通过调节伸缩杆的伸缩长度，到达具有一定间距的第二法兰位置处；调整第二法兰与伸缩杆端部的位置关系，使得第二法兰与伸缩杆端部同轴，对两个法兰的中心孔进行对正，并利用第二定位机构的定位挂件与第二法兰安装固定；通过伸缩杆上的刻度线获取两个法兰之间的间距；对两个法兰进行焊接安装固定，当两个法兰焊接固定后，拆卸伸缩臂以重复使用。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提出了用于法兰组对安装的伸缩臂，包括：伸缩套筒和伸缩杆，伸缩套筒内安装伸缩杆，伸缩杆上设有刻度板，伸缩杆可沿伸缩套筒的一端伸出设定长度，伸缩套筒的另一端安装第一定位机构，伸缩杆的伸出端安装第二定位机构，第一定位机构用于固定第一法兰，第二定位机构用于固定需要与第一法兰对孔找正的第二法兰，通过调节伸缩杆的伸出长度以适应两个法兰之间的间距，通过伸缩杆上的刻度线可以读取两个法兰之间的间距，利用定位挂件可对两个法兰的中心孔进行对正，解决了如何对现场组对法兰进行有效对孔找正，提高对孔找正的精度和效率，设备便携方便，以及避免对法兰点焊造成影响的问题，具有精确对孔找正，提高安装精度、降低安全风险，提高工作效率，降低工程成本、造价低廉、操作简单、携带方便、适用范围广、可反复使用等优点。
17.本发明在伸缩臂两侧法兰定位焊接后即可将伸缩臂回缩后拆下，由于本装置属于机械构造，不存在电弧损伤的风险，也可在法兰整体焊接完成后拆除伸缩臂。
18.本发明使用过程中，伸缩杆长度就位后，为避免伸缩杆回缩，可适当旋紧固定在伸缩套筒上的限位螺杆，利用限位螺杆能够保证伸缩杆位置固定，使得对孔找正后的尺寸测量精度大幅提高。
19.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
20.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
21.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
22.图1为实施例一的用于法兰组对安装的伸缩臂的结构示意图；图2为实施例一的用于法兰组对安装的伸缩臂的主视图；其中：1、定位挂件；2、旋紧螺丝；3、定位杆；4、滑槽；5、伸缩杆；6、齿槽；7、刻度板；8、手轮；9、齿轮；10、伸缩套筒；11、注油孔；12、限位螺杆。
具体实施方式
23.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
24.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
25.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
26.实施例一：如图1所示，本实施例提供了一种法兰组对安装的伸缩臂，包括：伸缩组件，所述伸缩组件包括伸缩套筒10和伸缩杆5，伸缩套筒10内安装伸缩杆5，伸缩杆5上设有刻度板7。所述刻度板7的起始刻度置于伸缩杆5的最远端，所述起始刻度值为伸缩套筒10的长度与伸缩杆5两侧的滑动导轨厚度之和。伸缩杆5可沿伸缩套筒10的一端伸出设定长度，伸缩套筒10的另一端安装第一定位机构，伸缩杆5的伸出端安装第二定位机构，第一定位机构用于固定需要对孔找正的两法兰中的一个法兰，第二定位机构用于固定另一个法兰，通过调节伸缩杆的伸出长度以确定两个法兰之间的间距，即待装法兰型设备的长度，通过伸缩杆上的刻度线可以读取两个法兰之间的间距，利用定位挂件可对两个法兰的中心孔进行对正。
27.作为一种实施方式，所述伸缩杆5与伸缩套筒10通过直线传动机构配合安装，直线传动机构采用齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括齿轮9和齿槽6结构，齿轮9安装在伸缩套筒10上，伸缩杆5的外表面设有与齿轮9配合的齿槽6结构，通过转动齿轮9带动伸缩杆5沿伸缩套筒10的轴向方向伸出设定长度。
28.作为一种实施方式，所述齿轮9上安装有手轮8，手轮8与齿轮9连接，可通过手轮8转动齿轮9对伸缩杆5的伸缩长度进行调节，作为另一种实施方式，所述齿轮上安装驱动电机，通过控制驱动电机的正反转调节伸缩杆的伸缩运动。所述手轮呈圆环形，手轮上表面设有把手，手轮的中心具有安装孔，安装孔与齿轮中心的转轴连接，手轮可带动齿轮进行旋转。
29.作为一种实施方式，所述第一定位机构包括定位杆3、定位挂件1和旋紧螺丝2，定
位杆3上设有滑槽4，滑槽4内安装定位杆3，定位杆3可沿滑槽4调节位置，以适应不同尺寸的法兰上的安装孔，旋紧螺丝2与定位挂件1一端连接，定位挂件1位于定位杆3的一侧面，旋紧螺丝2位于定位杆3的另一侧面，旋紧螺丝2用于将定位挂件固定安装在滑槽4内。第二定位机构与第一定位机构的结构相同，第二定位结构的具体结构在此不再赘述。
30.定位挂件1的作用是来固定待安装法兰的螺孔，确保伸缩杆两端的法兰保持孔眼始终对正。定位挂件1对正法兰上的螺栓孔后，需旋转定位挂件1后面的紧固栓将其固定在定位杆3上。所述定位挂件1可采用与法兰螺栓孔匹配的圆柱体，其外部表面光滑，也可以设置为螺杆状，以对待定位法兰进行紧固。所述定位挂件圆柱体顶面设有蝴蝶型结构、羊角型结构或花型结构，用于手动拧紧，实现可在滑槽上任意位置独立紧固功能。
31.所述定位杆3设有多个，定位杆3可设置四个，形成十字形结构或x形结构，以使得与法兰上的安装孔进行匹配。
32.所述伸缩组件的两端平行对称安装定位杆，在定位杆两端均开设滑槽4，以便调节定位挂件在滑槽上的的位置，并与待定位法兰孔径相匹配。
33.作为一种实施方式，所述伸缩套筒10上还安装有注油孔11，注油孔11用于向安装在伸缩套筒内的直线传动机构注入润滑油。
34.作为一种实施方式，所述伸缩套筒上还安装有限位螺杆12，限位螺杆12用于对伸缩杆的位置进行固定。
35.法兰组对安装的伸缩臂的安装方式如下：将伸缩杆5置于伸缩套筒10内，通过固定在伸缩套筒10上的齿轮9旋转，带动伸缩杆5前后移动，以控制伸缩长度。
36.在伸缩杆5上从伸缩杆的伸长端开始，向伸缩套筒10方向安装刻度板7，刻度板7的起始数值为伸缩套筒10的长度与伸缩杆5两侧的滑动导轨厚度之和，以便在测距过程中实时读取伸缩杆两侧的直线长度，即为设备本身的通径长度。
37.在伸缩杆5的两端，平行对称安装定位杆3，在定位杆3两端均开设滑槽4，以便调节定位挂件1。
38.使用过程中，伸缩杆5长度就位后，为避免伸缩杆5回缩，可适当旋紧固定在伸缩套筒10上的限位螺杆12。
39.为保证伸缩杆5在伸缩套筒10内滑动顺畅，可通过伸缩套筒上的注油孔向伸缩套筒内添加润滑油/脂。
40.通过定位杆3形成十字形结构或x形结构设置，使得伸缩臂的能够固定安装至法兰组对的第一法兰上，伸缩臂与第一法兰同轴设置，利用伸缩杆伸长一定长度以延长第一法兰的轴线，此时对接第二法兰，具有精确对孔找正，提高安装精度的技术效果；由于本发明属于机械构造，不存在电弧损伤的风险，也可在法兰整体焊接完成后拆除伸缩臂，可有效降低安全风险，提高工作效率。
41.本发明中伸缩臂具有可拆卸功能，即可以通过更换不同长度的伸缩杆，以适应不同规格型号的法兰型设备的安装需要。
42.本发明利用伸缩臂作业，伸缩臂两侧法兰定位焊接后即可将伸缩臂回缩后拆下，整个结构本身具有造价低廉、精度准确、操作简单、携带方便，适用范围广、可反复使用，可以有效降低工程成本等优点。
43.实施例二本实施例提供一种法兰组对安装的伸缩臂，其与实施例一的区别在于直线传动机构采用螺杆传动机构，所述螺杆传动机构包括齿轮和电动马达，伸缩杆外设有外螺纹形成伸缩螺杆，在伸缩螺杆上安装齿轮，在伸缩套筒上安装电动马达，电动马达与齿轮连接，通过电动马达的正反转，来驱动伸缩螺杆前进或后退。
44.实施例三本实施例提供一种法兰组对安装的伸缩臂，其与实施例一的区别在于直线传动机构采用液压传动机构，所述液压传动机构包括密封套管，将伸缩套筒替换为密封套管，向密封套管内注液压油，密封套管内安装活塞，活塞一端与伸缩杆连接，通过液压驱动的方式，控制伸缩杆前进和后退。
45.实施例四本实施例提供了一种法兰组对安装的伸缩臂的工作方法，包括：将第一定位机构的定位挂件与法兰组对中的第一法兰固定连接；通过调节伸缩杆的伸缩长度，到达具有一定间距的第二法兰位置处；调整第二法兰与伸缩杆端部的位置关系，使得第二法兰与伸缩杆端部同轴，对两个法兰的中心孔进行对正，并利用第二定位机构的定位挂件与第二法兰安装固定；通过伸缩杆上的刻度线获取两个法兰之间的间距；对两个法兰进行焊接安装固定，当两个法兰焊接固定后，拆卸伸缩臂以重复使用。
46.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。