专利名称：一种用于大型构件装配及焊接变形监测的隔热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大型构件焊接变形监测中的隔热技术。
背景技术：
在发明“大型构件装配及焊接变形自动实时监测”(申请号200610118144.2) 的实际应用过程中，大型构件在预热焊接时，与焊层距离较近的斜接管表面温度远远超过 200°C，极易导致安装在高温区域内的L棱镜爆裂。除此以外，所产生的热量使得设备无法 自动照准L棱镜，造成实时监测的中断。因此，必须给高温区域的L棱镜增加隔热保护措施， 由此产生本发明创造。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隔热装置，在对大型构件的预热焊接 进行变形自动实时监测时，能够对安装在高温区域内的L棱镜进行隔热保护。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为一种用于大型构件装配及焊接 变形监测的隔热装置，包括一个隔热板和一个定位杆，该定位杆的一端固定连接在隔热板 的板面上。本隔热装置在使用时，将隔热板固定贴在构件壳体的外壁上，在隔热装置的定位 杆上安装L棱镜，这样就可以对L棱镜起到隔热保护作用。隔热板与定位杆之间用隔热胶固定。这样可以进一步降低热传导，减少热量对L 棱镜的影响。隔热装置包含有多个隔热板。本实用新型以大型构件装配及焊接监测过程为研究对象，通过在构件壳体外壁与 L棱镜之间安装隔热装置，有效防止L棱镜因焊接预热温度过高所造成的爆裂，保证焊接监 测的顺利实施。
图1气返室结构示意图图2大型构件装配及焊接变形自动实时监测流程图图3气体返向室监测基准坐标系统示意图图4斜接管测量基准坐标系示意图图5主筒体测量基准坐标系示意图图6带有隔热板(5)的斜接管装L棱镜示意图图7隔热装置示意图图8斜接管外壁的上L棱镜基准坐标测量示意图图9主筒体装L棱镜示意图图10筒体和斜接管组装水平状态示意图图11筒体和斜接管组装焊接状态示意图。
具体实施方式
附图标记说明1.斜接管2.筒体3.智能全站仪4.球型棱镜5.隔热板6. 定位杆7. L棱镜定位框8. 螺帽9. L 棱镜10. L棱镜紧固螺丝
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。如图7所示，本实用新型是一种用于大型构件装配及焊接变形自动实时监测的隔 热装置，它包括一个隔热板5和一个定位杆6，该定位杆6的一端固定连接在隔热板5的 板面上，定位杆6垂直于隔热板5，隔热板5与定位杆6之间用隔热胶固定。由于构件壳体 的外径超过2000mm，在构件壳体外壁上的很小区域内可以看作一个平面，加上隔热板5的 隔热效果好、表面积小，隔热板5可以做成平板状，隔热板5也可以由若干个平面形状的隔 热板5组合而成。如图6所示，本隔热装置在使用时，将隔热板用隔热胶固定在构件壳体的外壁上， 然后在隔热装置的定位杆上安装L棱镜，这样就可以对L棱镜起到隔热保护作用。大型构件装配及焊接变形自动实时监测的过程如下一、确立整个变形监测基准坐标系统，如图2所示步骤1.在斜接管1上建立相应的筒体测量基准如图3所示，在斜接管1上，其轴线为斜接管圆柱的中心轴线Z，ad、bc所确定的直 线称为母线，在斜接管1内、外壁上设定基准洋眼，测量时以基准洋眼确定母线，abed所确 定的面称为母面，且母面经过轴线，监测基准坐标系原点ο为斜接管端口圆的圆心；轴线方 向为ζ轴，指向焊缝方向为正向；χ轴指向ad母线，且XOZ坐标平面与母面重合；右手法则 确定y轴，三轴的指向代表其空间姿态。步骤2.用步骤1的方法在筒体2上建立相应的筒体测量基准。步骤3.通过外购的Metrdn软件进行智能型全站仪3与计算机联机和初始化测 站，智能型全站仪3按确立的测量基准坐标系统测量。步骤4.如图4所示，在斜接管1外壁上通过球型棱镜4设置8点测量点位P1-P8， 其中前三个点P1-P3在圆柱的一个横断面上，第一点Pl放置在d点，经软件拟合圆柱和轴 线，并确定以d点为χ正方向，建立xyz斜接管测量基准坐标系。步骤5.如图5所示，在筒体2外壁上通过球型棱镜4设置8点测量点位P9-P16， 其中前三个点P9-P11在圆柱的一个横断面上，第一点放置在D点，经软件拟合圆柱和轴 线，并确定以D点为X正方向，建立XYZ筒体测量基准坐标系。[0041]二、在斜接管1及筒体2外壁上设置监测点，并在安装和监测前测量出所有测点在 各自测量基准坐标系下的坐标由于上述建立的测量基准不能在安装和监测时采用智能全站仪3直接测量，需在 斜接管1及筒体2外壁上设置足够数量的监测点，在安装和监测L棱镜7前测量出所有测 点在各自测量基准坐标系下的坐标。考虑到高温极易造成L棱镜9的破裂，需要在斜接管 1的外壁与L棱镜9之间安装本实用新型的隔热装置。步骤6.如图6所示，在斜接管1外壁一侧随意固定至少5个隔热装置，只要在智 能型全站仪3测量范围内，斜接管1外壁与隔热装置的隔热板之间用隔热胶固定，将L棱镜 定位框7放在隔热装置的定位杆6上用8旋紧，用L棱镜紧固螺丝10紧固L棱镜9，一共有 5个Ptl-Pt5个L棱镜9。步骤7.如图8所示，用智能型全站仪3，以拟合的斜接管圆柱为当前坐标系，分别 测量斜接管1外壁的上5个L棱镜9基准坐标，并将监测点基准坐标数据导出保存。步骤8.如图9所示，在筒体2外壁上随意焊接至少5根接长定位杆6，只要在智 能型全站仪3测量范围内，将L棱镜定位框7放在定位杆6上用螺帽8旋紧，用L棱镜紧固 螺丝10紧固L棱镜9，一共有7个Pt6-Ptl2个L棱镜9，安装的L棱镜9要考虑与斜接管 1组装时在工件的一侧。步骤9.用智能型全站仪3，以拟合的主筒体圆柱为当前坐标系，分别测量筒体2 外壁上的至少5个L棱镜9基准坐标，并将监测点基准坐标数据导出保存。步骤10.如图10所示，在筒体2和斜接管1组装时，将智能型全站仪3置于被测 件的一侧，启动WDAMS软件，联机并初始化智能型全站仪3，依据安装和焊接过程中不同的 监测要求进行参数设置，工件参数设置为(1)输入名称斜接管1、筒体2 ；(2)依据被测件焊接、安装的技术要求输入45° ；(3)输入监测点斜接管1、5个Ptl-Pt5，筒体2、7个Pt6-Ptl2 ；(4)输入每两个监测周期之间的时间间隔，安装手动控制；变形监测15分钟；(5)依据仪器检定资料，输入仪器加乘常数；(6)输入监测现场的气象条件，用于对测量数据的实时改正；(7)输入监测棱镜被遮挡后重新搜索的次数及搜索时间间隔5s ；(8)输入步骤7和步骤9导出并保存的监测点基准坐标。工件名，点号，X坐标，Y坐标，Z坐标，焊接流程段，日期时间。余椹管，Ptl,617. 759，-1164 767，102.489, ^^m，从工坐标系,2005 04 25 11:25:03i椹管，Pt2,1143.853, -645. 764,1285. 279,安^^，从工准坐标系，2005 04 25 11:25:03余摧管，Pt3,1218.997,-492.818,2588.457,安^|^，从工准坐标系，2005 04 25 11:25:03■管，Pt4, -297.267, -1283.574，1668.501,安·，/AXftSt坐标系,2005 04 25 11:25:03余椹管，Pt5, -969. 338, -889. 212,84 623，^^m，从工坐标系,2005 04 25 11:25:03筒体，Ptl,-2066. 378，-316.929,1747.962,安^^，主工坐标系,2005 04 25 11:25:03筒体，Pt2,-2079. 099，61. 68，4135. 737，安装前，主工件基准坐标系，2005 04 25 11:25:03筒体，Pt3,-2073.035，-176. 785，5535.843,安^前，主工件基准坐标系,2005 04 25 11:25:03筒体，Pt4,-235. 386, -194D. 101，7600. 787，安^前，主工件基准坐标系,2005 04 25 11:25:03[0066]筒体，Pt5,-11.664, -2100.967,3520. 384, ^igfil，主工坐标系,2005 04 25 11:25:03筒体，Pt6,1583.192，-1367.326，5757.029,，主工坐标系,2005 04 25 11:25:03筒体，Pt7,538.772，-2029. 551，554 885, ^^m，主工坐标系,2005 04 25 11:25:03所输入的工件参数将保存在当前工作文件中，在未进行新的设置前，这些参数将
一直有效。三、斜接管1和筒体2安装测量步骤11.监测点概略位置测量对所有斜接管1的Ptl_Pt5、筒体2的Pt6_Ptl2的监测点，共计12个进行概略位 置测量，按步骤7、步骤9测量时的顺序一致，以便在后续的自动监测中快速准确地自动搜 索到监测点棱镜。步骤12.点击WDAMS软件测量按钮，开始进行实时监测，智能型全站仪3将逐点自 动进行跟踪测量，一个周期测量完毕后，软件会自动显示解算的斜接管1和筒体2各项变形 参数。参数内容表示监测点在各自监测基准坐标系下沿X、Y、Z轴方向的变形量，分别用dX、dY、dZ 表示；监测点的总体点位变形量用dp表示；表示轴线沿X、Y、Z轴方向的旋转变化量，分别 用Rotx、Roty、Rotz表示；ty为二筒体中心的偏移量。步骤13.根据解算的数据，调整斜接管1和筒体2的相对位置，每调整一次全站仪 跟踪测量一个周期，直至安装正确为止。四、斜接管1和筒体2焊接变形监测步骤14.如图11所示，将智能型全站仪3置于焊接构件的一侧，联机并初始化智 能型全站仪3。步骤15.监测点概略位置测量对所有斜接管1的Ptl - Pt5筒体2的Pt6 - Ptl2的监测点共计12个进行概略 位置测量，以便在后续的自动监测中快速准确地自动搜索到监测点L棱镜9。步骤16.点击WDAMS软件测量按钮，开始进行实时自动监测，智能型全站仪3将 逐点进行跟踪测量，一个周期15分钟测量完毕后，软件会自动显示解算的构件各项变形参 数，参数包括1.主筒体及斜接管坐标系X、Y、Z三个方向的平移变化量；2.主筒体及斜接管坐标系沿X、Y、Z轴方向的旋转变化量；3.主筒体及斜接管中心轴线的夹角。在整个焊接变形监测过程中，主筒体2与斜筒体1轴线间角度偏差值一旦> 45° 士0.1°时，对焊接工艺进行适当修正，改变焊接方位，通过焊接位置的不同来调整变 形带来的偏移。智能型全站仪3跟踪测量直至焊接结束。本实用新型与现有技术相比具有的优点或积极效果1.现有技术的状况①在高温下极易造成L棱镜的爆裂。②焊接预热所产生的热量使得设备无法自动照准L棱镜，造成焊接自动实时监测的中断。③装配速度慢2.本实用新型的优点和积极成果利用先进的检测手段，结合传统的测量方法，优化装配流程，实时监测焊接过程中 的变动量，使气返室组装和焊接后的最终角度和尺寸满足技术要求。①克服高温引起的棱镜破裂。②保证焊接变形实时监测的持续进行。③装配简单，装配工看得见摸得着，有利于增强安装过程的可操作性。以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而 理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不 脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保 护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种用于大型构件装配及焊接变形监测的隔热装置，其特征在于所述隔热装置安 装在斜接管(1)的外壁与L棱镜(9)之间，包括一个隔热板(5 )和一个定位杆(6 )，所述定 位杆(6 )的一端固定连接在隔热板(5 )的板面上。
2.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于所述隔热板(5)与定位杆(6)之间用 隔热胶固定。
3.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于所述隔热装置包含有多个隔热板(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种用于大型构件装配及焊接变形监测的隔热装置，包括一个隔热板(5)和一个定位杆(6)，该定位杆(6)的一端固定连接在隔热板(5)的板面上。本隔热装置在使用时，将隔热板固定贴在构件壳体的外壁上，在隔热装置的定位杆上安装L棱镜，这样就可以对L棱镜起到隔热保护作用，有效防止了L棱镜因焊接预热温度过高所造成的爆裂，保证了焊接监测的顺利实施。
文档编号G01B11/03GK201903329SQ201020679039
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者余燕, 刘璐, 周伟康, 王雷 申请人:上海锅炉厂有限公司