封头水平定位机构的制作方法

本发明涉及焊接，具体地说是一种封头水平定位机构。

背景技术：

1、加工水泥搅拌罐上的封头时，需将环形的封头连接法兰与封头主体焊接于一起，以使安装时，封头连接法兰与水泥搅拌罐的驱动马达连接。实际加工时，需先将封头连接法兰水平固定，使其止口710朝上；再将近似圆盘状的封头主体吊装至封头连接法兰的上方，让封头主体的封头安装口720与止口710竖向插接配合，并保持封头主体开口朝上，以便在封头主体内壁焊接加强筋等其他部件；配合后两者间构成环形间隙；然后，在环形间隙处点焊固定；最后将两者焊接于一体。由于封头连接法兰要安装驱动马达，若平面度相差较大，则搅拌罐的罐体旋转起来稳定性差，因此，安装时，封头连接法兰与封头主体均应保持水平一致。

2、但是，在实际生产中发现，由于封头主体的直径通常在1500至2000毫米，其重量和水平方向的面积均较大，而且，封头安装口720与止口710的直径相近，因此，封头安装口720与止口710配合所形成的环形间隙的直径和周长也较大。这使得在装配过程中，会如图21和图22所示，封头主体易相对于封头连接法兰所在的水平面发生倾斜，两者在水平上不一致，即两者的平面度不好。封头主体一旦相对封头连接法兰发生倾斜，将使得封头安装口720与止口710之间的环形间隙不均匀，如图22所示，有的位置间隙大，有的位置间隙小。在如此配合的情况下，会严重降低两者间的焊接质量，使封头的强度和密封性难以达到设计要求。

3、然而，由于封头主体的体积和重量均较大，因此只得用吊装设备吊装，但在吊装过程中很难使封头主体保持水平。装配后，需人工手动与吊装设备配合进行长时间的调整，经常需要将两者分离后重新装配，反复多次。这使得封头主体与封头连接法兰装配存在操作难度大、费时费力和装配合格率低的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种封头水平定位机构，它无须人工手动调节与吊装设备相配合，能高效、精确地调整封头主体的位置，使封头主体的外沿各处高度相等，从而，达到将封头主体与封头连接法兰保持水平一致的效果，使两者之间的环形间隙均匀，从而，可提高封头焊接的精度和强度。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：封头水平定位机构，它有固定底座，其特征在于：固定底座顶部安装旋转机构，旋转机构的外周设置三个定位单元，旋转机构由旋转套和支撑筒构成，支撑筒与固定底座连接，支撑筒外周活动安装旋转套，旋转套的外周径向设有三个旋转套轴；固定底座上安装三爪卡盘，三爪卡盘位于支撑筒内；

3、每个定位单元由径向支撑座、滑台机构和传动机构连接构成，径向支撑座的一端与固定底座连接，径向支撑座内安装至少一根第一直线导轨，第一直线导轨的滑轨与径向支撑座连接，第一直线导轨的滑块上安装滑台机构；滑台机构由滑台、径向气缸、竖向气缸、竖移滑板、竖向支座、压块和第二直线导轨连接构成，滑台与第一直线导轨的滑块连接，径向支撑座侧部安装径向气缸，径向气缸的活塞杆与滑台连接，滑台上安装竖向支座和竖向气缸，竖向支座内竖向安装第二直线导轨，第二直线导轨的滑轨与竖向支座连接，第二直线导轨的滑块上安装竖移滑板，竖向气缸的活塞杆与竖移滑板连接，竖移滑板的内侧设有压块；径向支撑座上安装传动机构，传动机构由花键轴、第一连杆、第一支撑座和第二支撑座连接构成，花键轴上安装花键套，花键套的外周安装第一支撑座，花键套仅能相对第一支撑座转动，使花键轴既能相对第一支撑座转动，又能相对第一支撑座轴向移动，花键轴的外端安装第二支撑座，花键轴仅能相对第二支撑座转动，第二支撑座与滑台连接，第一支撑座与径向支撑座连接，花键轴的外端固定安装第一摆臂，第一摆臂与第一连杆的一端铰接，第一连杆的另一端与竖移滑板铰接，花键套上固定安装摇臂，花键轴能相对摇臂轴向运动，且能带动摇臂转动，摇臂上径向设有摇臂轴，摇臂轴上活动安装第二摆臂，旋转套轴上活动安装连杆活节，第二连杆的一端通过第一铰链轴与第二摆臂铰接，第二连杆的另一端通过第二铰链轴与连杆活节铰接，第一铰链轴与摇臂轴垂直，第二铰链轴与旋转套轴垂直；

4、固定底座上安装三个弹性托举机构，弹性托举机构均匀分布于旋转机构的外周。

5、所述支撑筒底部设有支撑筒法盖，支撑筒法盖上开设安装槽，安装槽的数量与径向支撑座的数量相同，径向支撑座的内端与安装槽配合。

6、所述支撑筒中部外周开设支撑筒环形槽。

7、所述第二支撑座内安装第一花键轴轴承总成；第一花键轴轴承总成由第一压盖、第一轴承、压紧套构成，第二支撑座上开设第二安装孔，第二安装孔内设有第二限位环，第二安装孔内安装至少一个第一轴承，第一轴承的外圈与第二限位环配合，第一轴承的内圈与花键轴配合，第二安装孔内侧安装第一压盖，第一压盖的法兰盘与第二支撑座连接，第一压盖的内端与第一轴承的外圈配合。

8、所述花键轴外周固定安装压紧套，压紧套与第一轴承的内圈配合，压紧套与第一压盖位于第一轴承的两侧。

9、所述第一支撑座内安装第二花键轴轴承总成，第二花键轴轴承总成由第二压盖、第三压盖和第二轴承，第一支撑座上开设第一安装孔，第一安装孔内设有第一限位环，第一安装孔内安装第二轴承，第二轴承的外圈与第一限位环配合，花键套中部设有限位凸沿，花键套的外端安装第二压盖，第二压盖和限位凸沿构成环形槽，环形槽与第二轴承的内圈配合；第一支撑座的外端安装第三压盖，第三压盖与第二轴承的外圈配合，第二压盖位于第三压盖内。

10、所述弹性托举机构由支撑套、弹簧、导向轴、万向球和导向轴限位盖构成，支撑套内由下而上依次安装弹簧和导向轴，支撑套的上端安装导向轴限位盖，导向轴的上端穿出导向轴限位盖外安装万向球。

11、所述固定底座的外周活动安装旋转架总成，旋转架总成由转动套和导向板构成，三根导向板构成一个三角形架，转动套是该三角形架的内切圆，每根导向板上各开设一条条形导向孔，每条条形导向孔内各安装一个定向柱，定向柱上设有连接件，每个连接件与滑台底部固定连接。

12、所述第一铰链轴与第二铰链轴之间的夹角大于度小于度。

13、所述支撑筒上部安装对旋转套起限位的旋转套压板。

14、本发明的积极效果在于：所述封头水平定位机构设有定位单元2、旋转机构3和弹性托举机构4。弹性托举机构4既能承受封头主体的全部重量，将封头主体平稳托起，又可利用自身在竖向能弹性升降的功能使封头主体在水平方向上有一定的调节范围。再配合定位单元2的下拉功能，可精确地调整封头主体的外沿的高度，从而，可将封头主体精确地调整至水平状态；同时，在旋转机构3配合下，多个定位单元2可有机的连接于一体，同步下拉或上升，以便能快速精准地将封头主体的外沿各处拉到同一高度，即可高效地使封头主体处于水平，以确保封头主体与封头连接法兰精准配合，为后续地高质量焊接作好充分地准备。

技术特征：

1.封头水平定位机构，它有固定底座（1），其特征在于：固定底座（1）顶部安装旋转机构（3），旋转机构（3）的外周设置三个定位单元（2），旋转机构（3）由旋转套（30）和支撑筒（31）构成，支撑筒（31）与固定底座（1）连接，支撑筒（31）外周活动安装旋转套（30），旋转套（30）的外周径向设有三个旋转套轴（300）；固定底座（1）上安装三爪卡盘（5），三爪卡盘（5）位于支撑筒（31）内；

2.根据权利要求1所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述支撑筒（31）底部设有支撑筒法盖（310），支撑筒法盖（310）上开设安装槽（311），安装槽（311）的数量与径向支撑座（20）的数量相同，径向支撑座（20）的内端与安装槽（311）配合。

3.根据权利要求1所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述支撑筒（31）中部外周开设支撑筒环形槽（312）。

4.根据权利要求1所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述第二支撑座（223）内安装第一花键轴轴承总成（23）；第一花键轴轴承总成（23）由第一压盖（230）、第一轴承（231）、压紧套（232）构成，第二支撑座（223）上开设第二安装孔（2230），第二安装孔（2230）内设有第二限位环（2231），第二安装孔（2230）内安装至少一个第一轴承（231），第一轴承（231）的外圈与第二限位环（2231）配合，第一轴承（231）的内圈与花键轴（220）配合，第二安装孔（2230）内侧安装第一压盖（230），第一压盖（230）的法兰盘与第二支撑座（223）连接，第一压盖（230）的内端与第一轴承（231）的外圈配合。

5.根据权利要求4所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述花键轴（220）外周固定安装压紧套（232），压紧套（232）与第一轴承（231）的内圈配合，压紧套（232）与第一压盖（230）位于第一轴承（231）的两侧。

6.根据权利要求1所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述第一支撑座（222）内安装第二花键轴轴承总成（24），第二花键轴轴承总成（24）由第二压盖（240）、第三压盖（241）和第二轴承（242），第一支撑座（222）上开设第一安装孔（2220），第一安装孔（2220）内设有第一限位环（2221），第一安装孔（2220）内安装第二轴承（242），第二轴承（242）的外圈与第一限位环（2221）配合，花键套（2201）中部设有限位凸沿（2202），花键套（2201）的外端安装第二压盖（240），第二压盖（240）和限位凸沿（2202）构成环形槽，环形槽与第二轴承（242）的内圈配合；第一支撑座（222）的外端安装第三压盖（241），第三压盖（241）与第二轴承（242）的外圈配合，第二压盖（240）位于第三压盖（241）内。

7.根据权利要求1所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述弹性托举机构（4）由支撑套（40）、弹簧（41）、导向轴（42）、万向球（43）和导向轴限位盖（44）构成，支撑套（40）内由下而上依次安装弹簧（41）和导向轴（42），支撑套（40）的上端安装导向轴限位盖（44），导向轴（42）的上端穿出导向轴限位盖（44）外安装万向球（43）。

8.根据权利要求1所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述固定底座（1）的外周活动安装旋转架总成（6），旋转架总成（6）由转动套（61）和导向板（62）构成，三根导向板（62）构成一个三角形架，转动套（61）是该三角形架的内切圆，每根导向板（62）上各开设一条条形导向孔（60），每条条形导向孔（60）内各安装一个定向柱（217），定向柱（217）上设有连接件（218），每个连接件（218）与滑台（210）底部固定连接。

9.根据权利要求1所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述第一铰链轴（224）与第二铰链轴（228）之间的夹角大于0度小于90度。

10.根据权利要求1所述的封头水平定位机构，其特征在于：所述支撑筒（31）上部安装对旋转套（30）起限位的旋转套压板（32）。

技术总结
封头水平定位机构，所述封头水平定位机构设有定位单元2、旋转机构3和弹性托举机构4。弹性托举机构4既能承受封头主体的全部重量，将封头主体平稳托起，又可利用自身在竖向能弹性升降的功能使封头主体在水平方向上有一定的调节范围。再配合定位单元2的下拉功能，可精确地调整封头主体的外沿的高度，从而，可将封头主体精确地调整至水平状态；同时，在旋转机构3配合下，多个定位单元2可有机的连接于一体，同步下拉或上升，以便能快速精准地将封头主体的外沿各处拉到同一高度，即可高效地使封头主体处于水平，以确保封头主体与封头连接法兰精准配合，为后续地高质量焊接作好充分地准备。

技术研发人员：刘帅,申伟,韩华伟
受保护的技术使用者：山东水泊智能装备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16