管类零件对焊用装夹工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种管类零件对焊用装夹工装，包括支撑架，所述支撑架用于对装夹在一起的待焊零件悬空支撑；所述装夹工装还包括有夹持套组件，所述夹持套组件的夹持套内径匹配于待焊零件对接端部处的外径，在夹持套上设有焊接窗口，夹持套在径向锁紧件的配合下将待焊零件的左段零件和右段零件夹持对接，夹持对接在一起的左段零件和右段零件的对接缝处在夹持套的焊接窗口区域内。本实用新型使对接在一起的左段零件和右段零件形成高精确度的轴向装配，且此装夹结构能够轻松、有效地实现稳定、可靠的锁定，这极大的方便了装夹操作，同时有利于减小、甚至杜绝焊接过程中和焊接后的变形，可靠地保证了焊后质量和技术要求。
【专利说明】
管类零件对焊用装夹工装
技术领域
[0001]本实用新型涉及焊接作业用的装夹工装，具体是一种管类零件对焊用装夹工装，它特别适宜高精度薄壁管零件的对焊装夹。
【背景技术】
[0002]在机械加工中，经常涉及两段管类零件在一起的对接焊接-即对焊。管类零件的对焊相较其它焊接作业而言，对焊后的同轴度要求较高，且焊后的加工余量较少，这在精加工薄壁管类零件的对焊中最为明显。为了保证管类零件的对焊质量和技术要求，在管类零件的对焊作业之前，需要对两段管类零件进行装夹处理，以此对两段管类零件之间的相对位置(包括同轴度、对接间隙等)进行精准的定位控制，进而减小焊后的变形，保证焊后的整体尺寸及同轴度。
[0003]目前，对于管类零件的焊前装夹有两种作业方式，一种是依靠装配钳工的手工操作实现，此技术需要严重依赖装配钳工的个人主观经验，即人为因素对管类零件的对焊质量影响很大，而且其对装夹精度的控制相对有限，既不够稳定，也不够可靠，实用性差，不适宜对高精度要求的管类零件进行装夹；另一种是在两段管类零件的内孔内共装同一芯轴/芯管的方式来实现，此技术不仅需要具有与待焊零件内孔相匹配的对应芯轴/芯管，而且其在卸夹时由于焊接中的管类零件变形及焊缝结构的影响等，存在无法取出的现象，不够可靠和实用。
【发明内容】
[0004]本实用新型的发明目的在于:针对上述管类零件对焊作业的特殊性以及现有技术的不足，提供一种无需过分依赖人工主观经验，且具有操作方便、稳定性好、可靠性高、精确度高等特点的管类零件对焊用装夹工装。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种管类零件对焊用装夹工装，包括支撑架，所述支撑架用于对装夹在一起的待焊零件悬空支撑;所述装夹工装还包括有夹持套组件，所述夹持套组件的夹持套内径匹配于待焊零件对接端部处的外径，在夹持套上设有焊接窗口，夹持套在径向锁紧件的配合下将待焊零件的左段零件和右段零件夹持对接，夹持对接在一起的左段零件和右段零件的对接缝处在夹持套的焊接窗口区域内。
[0006]作为优选方案，所述夹持套组件的夹持套内壁设有大于待焊零件对接端部处外径的环空槽，所述环空槽处在夹持套的焊接窗口区域内，环空槽的宽度至少等于待焊零件的对接缝间隙。
[0007]进一步的，所述夹持套组件的夹持套主要由上、下两半组成，夹持套上半和夹持套下半各自具有焊接窗口。再进一步的，所述夹持套上半和夹持套下半的对接面上设有对接止口结构。所述夹持套上半和夹持套下半的外周壁面分别具有非光滑面。
[0008]进一步的，所述夹持套组件具有至少一个内径大于夹持套外径的卡环，所述卡环上设有至少一根径向进给的调节螺杆，所述卡环在调节螺杆的配合下，对夹持套径向锁紧。再进一步的，所述卡环上铰接有偏心压杆，所述偏心压杆和调节螺杆在卡环上处于相对位置。
[0009]作为优选方案，所述支撑架主要由底座、相隔竖立在底座上的左支撑板和右支撑板组成，所述左支撑板和右支撑板的上端面分别为V形槽口结构。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]1.本实用新型通过在待焊零件的对接处设置“抱箍”结构的夹持套组件，使对接在一起的左段零件和右段零件形成高精确度的轴向装配，且此装夹结构能够轻松、有效地实现稳定、可靠的锁定，这极大的方便了装夹操作，同时有利于减小、甚至杜绝焊接过程中和焊接后的变形，可靠地保证了焊后质量和技术要求;它能够在很大程度上避免了对技术人员主观经验的依赖；
[0012]2.本实用新型的夹持套组件结构既能实现高精确度的装夹，又能实现轻松、有效、灵活、方便的装夹操作，还能有利于提高装夹后焊接操作的便利性，实用性强；
[0013]3.本实用新型的支撑架在保障支撑稳定性的同时，预留出了焊接操作的空间，进一步有利于保障焊接操作轻松、灵活、方便、顺利的实现。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0015]图1是本实用新型的一种结构示意图。
[0016]图2是本实用新型使用状态的示意图。
[0017]图中代号含义:I一支撑架；11一底座；12—左支撑板;13—右支撑板;2—夹持套组件；21—夹持套上半；22—上焊接窗口 ； 23—夹持套下半；24—下焊接窗口 ； 25—左卡环；26一左调节螺杆;27—左偏心压杆;28—右卡环;29—右调节螺杆;210—右偏心压杆;3—左段零件;4 一右段零件。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]参见图1和图2所示，本实用新型为管类零件、尤其是高精度薄壁管类零件的对焊作业用的装夹工装，它包括支撑架I和夹持套组件2。支撑架I用于对装夹在一起的待焊零件悬空支撑，预留出焊接作业的操作空间。夹持套组件2用于对左段零件3和右段零件4进行轴向的对接装夹，保证装夹精度。
[0020]其中，支撑架I主要由底座11、左支撑板12和右支撑板13组成。底座11为板状结构，底座11的顶、底面经精加工成型，底座11的顶、底面相互平行。为了方便调整，可以考虑在底座11的四角分别设置支脚，当然，支脚的存在不应当影响底座11放置的平稳性。左支撑板12和右支撑板13分别为板状结构。左支撑板12竖立固定在底座11顶面的左侧，左支撑板12与底座11的顶面垂直，左支撑板12的顶端面中部开设有V形槽口。右支撑板13竖立固定在底座11顶面的右侧，右支撑板13与底座11顶面的左支撑板12相隔开，二者的间隔距小于待焊零件的总长度、但大于夹持套组件2的长度，右支撑板13的顶端面中部开设有V形槽口。通常，右支撑板13上的V形槽口与左支撑板12上的V形槽口处在同一空间高度，且右支撑板13上的V形槽口与左支撑板12上的V形槽口处在同一空间直线上，尤其是与底座11横向的中心线形成正向投影，需要说明的是，这一精确要求有利于保障装夹精度和焊接操作的可靠性，偏离此要求当然能够实现正常装夹，因而在实际作业中，允许有操作误差。另外，前述左支撑板12和右支撑板13上的V形槽口的角度对应于待焊零件的直径。由此可见，底座11上的左支撑板12和右支撑板13基本为对称结构，尤其是左、右支撑板上的V形槽口。
[0021]夹持套组件2主要由夹持套和径向锁紧件组成。
[0022]夹持套主要由上、下两半组成，即主要由夹持套上半21和夹持套下半23组成，夹持套上半21和夹持套下半23的内径应分别匹配于待焊零件对接端部处的外径，即夹持套左端的内径匹配于左段零件3的对接端部处外径，夹持套右端的内径匹配于右段零件4的对接端部处外径，这样才能使夹持套与待焊零件形成稳定、可靠地贴合。前述夹持套上半21的中部开设有内、外壁相通的焊接窗口-即上焊接窗口22，同样的，前述夹持套下半23的中部开设有内、外壁相通的焊接窗口-即下焊接窗口 24;上焊接窗口 22和下焊接窗口 24的轮廓尺寸应当大于待焊零件的焊接区域，为了提高焊接作业的稳定性和顺利性，优选夹持套上半21和夹持套下半23为对称结构(不包括下述的对接止口结构)，尤其是夹持套上半21的上焊接窗口 22和夹持套下半23的下焊接窗口 24在圆周上相对称。为了方便焊接操作，减少、甚至杜绝焊接作业中的焊缝对焊接操作的影响，在持套上半21和夹持套下半23的内壁分别设有大于待焊零件对接端部处外径的环空槽(环空槽的深度只要容纳的下零件上的焊缝即可)，夹持套上半21上的环空槽处在上焊接窗口22的区域内，夹持套下半23上的环空槽处在下焊接窗口24的区域内，且夹持套上、下半上的环空槽形成周向对应，此外，要求环空槽的宽度大于(至少是等于)待焊零件的对接缝间隙(即焊接形成的焊缝宽度)；如此，当待焊零件上所形成的焊缝高出管类零件表面时，该夹持套可以正常使用，不影响其定位和装配。为了保证夹持套上半21和夹持套下半23在上、下向组合的便利性、稳定性和可靠性，夹持套上半21和夹持套下半23的对接面上设有相互对应的对接止口结构，在本实施例中，夹持套上半21的对接面上开设有内凹的止口，夹持套下半23的对接面上开设有与之匹配的外凸凸头。为了使径向锁紧件能够在夹持套上形成稳定、可靠的锁紧，要求夹持套上半21和夹持套下半23的外周壁面分别具有非光滑面(例如条形平面、条形凹槽、条形区域的线性纹或条形区域的斑点纹等等)，夹持套上半21和夹持套下半23上的非光滑面在圆周位置上形成对称。
[0023]径向锁紧件主要由卡环和设置在卡环上的径向进给的调节螺杆、偏心压杆组成，卡环的内径需大于夹持套的外径，偏心压杆采取偏心轮夹紧机构的方式设计。径向锁紧件为两副，每副对应夹持套的一端部位，在本实施例中，左卡环25的内径至少大于夹持套左端部位的外径，在左卡环25的底部以螺纹方式设置有一根(通常是一根，也可以是两根或三根)径向进给的调节螺杆-即左调节螺杆26，在左卡环25的上部通过连接销铰接有偏心压杆-即左偏心压杆27，左卡环25上的偏心压杆(即左偏心压杆27)和调节螺杆(即左调节螺杆26)在左卡环25的圆周上处于相对位置(二者的设置位置基本对称)；右卡环28的内径至少大于夹持套右端部位的外径，在右卡环28的底部以螺纹方式设置有一根(通常是一根，也可以是两根或三根)径向进给的调节螺杆-即右调节螺杆29，在右卡环28的上部通过连接销铰接有偏心压杆_即右偏心压杆210，右卡环28上的偏心压杆(即右偏心压杆210)和调节螺杆(即右调节螺杆29)在右卡环28的圆周上处于相对位置(二者的设置位置基本对称)。左卡环25套装在夹持套的左端部位，在左调节螺杆26的径向进给作用下，将夹持套左端部位箍紧，左偏心压杆27可以对左调节螺杆26箍紧施以辅助、补充并实现自锁;右卡环28套装在夹持套的右端部位，在右调节螺杆29的径向进给作用下，将夹持套右端部位箍紧，右偏心压杆210可以对右调节螺杆29箍紧施以辅助、补充并实现自锁。由此可见，在径向锁紧件的配合下，夹持套将待焊零件的左段零件3和右段零件4夹持对接，夹持对接在一起的左段零件3和右段零件4的对接缝处在夹持套的焊接窗口区域内。
[0024]实施例2
[0025]本实施例的其它结构与实施例1相同，不同之处在于:支撑架的左支撑板和右支撑板设计成Y形或V形结构。
[0026]实施例3
[0027]本实施例的其它结构与实施例1相同，不同之处在于:夹持套组件的径向锁紧件采用锁紧螺栓代替，这就需要在分别夹持套上半和夹持套下半的对接面处设置外折边，在外折边上设置对应的螺杆孔，锁紧螺栓穿装在夹持套上半和夹持套下半上的对应螺杆孔内，将二者锁紧，类似悬索桥的索夹结构。
[0028]上述各实施例仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述各实施例中的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种管类零件对焊用装夹工装，包括支撑架(I)，所述支撑架(I)用于对装夹在一起的待焊零件悬空支撑;其特征在于:所述装夹工装还包括有夹持套组件(2)，所述夹持套组件(2)的夹持套内径匹配于待焊零件对接端部处的外径，在夹持套上设有焊接窗口，夹持套在径向锁紧件的配合下将待焊零件的左段零件(3)和右段零件(4)夹持对接，夹持对接在一起的左段零件(3)和右段零件(4)的对接缝处在夹持套的焊接窗口区域内。2.根据权利要求1所述管类零件对焊用装夹工装，其特征在于:所述夹持套组件(2)的夹持套内壁设有大于待焊零件对接端部处外径的环空槽，所述环空槽处在夹持套的焊接窗口区域内，环空槽的宽度至少等于待焊零件的对接缝间隙。3.根据权利要求1或2所述管类零件对焊用装夹工装，其特征在于:所述夹持套组件(2)的夹持套主要由上、下两半组成，夹持套上半(21)和夹持套下半(23)各自具有焊接窗口。4.根据权利要求3所述管类零件对焊用装夹工装，其特征在于:所述夹持套上半(21)和夹持套下半(23)的对接面上设有对接止口结构。5.根据权利要求3所述管类零件对焊用装夹工装，其特征在于:所述夹持套上半(21)和夹持套下半(23)的外周壁面分别具有非光滑面。6.根据权利要求1或2所述管类零件对焊用装夹工装，其特征在于:所述夹持套组件(2)具有至少一个内径大于夹持套外径的卡环，所述卡环上设有至少一根径向进给的调节螺杆，所述卡环在调节螺杆的配合下，对夹持套径向锁紧。7.根据权利要求6所述管类零件对焊用装夹工装，其特征在于:所述卡环上铰接有偏心压杆，所述偏心压杆和调节螺杆在卡环上处于相对位置。8.根据权利要求1所述管类零件对焊用装夹工装，其特征在于:所述支撑架(I)主要由底座(11)、相隔竖立在底座(11)上的左支撑板(12)和右支撑板(13)组成，所述左支撑板(12)和右支撑板(13)的上端面分别为V形槽口结构。
【文档编号】B23K37/053GK205571827SQ201620231914
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】熊建坤, 戚德高, 伍敏, 文仲波, 张峻铭, 舒学芳, 陈达平, 王尧, 徐健, 邓小龙, 陶德, 马勇, 魏蓉, 刘燕
【申请人】东方电气集团东方汽轮机有限公司