本发明涉及一种球形气瓶焊接定位工装。
背景技术：
球形气瓶在生产时通常分为两个半球体来加工，如图1所示，分别为上半球101和下半球102，待上半球101和下半球102分别加工完成后，将两者对合并焊接，从而完成球形气瓶的成型，其中上半球101上还设有三个安装耳103，三个安装耳103所在平面与上半球101的平面平行且靠近上半球101的平面，三个安装耳103绕上半球101的轴线均布在上半球101的球面上，安装耳103上设有安装孔104，安装孔104的轴线与上半球101的轴线平行，安装耳103在球形气瓶使用时便于其固定，上半球101上还设有气嘴105。当然，安装耳103和气嘴105也可以设置在下半球102上。
上半球和下半球在焊接时，通常是将两者的平面对合后压紧，然后便开始焊接，这很容易导致球形气瓶焊接完成后，上半球和下半球的轴线不共线的情况，且上半球和下半球在焊接过程中受热也很容易发生变形。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种球形气瓶焊接定位工装，用于解决现有技术中球形气瓶的上半球和下半球焊接后不易同轴和容易发生变形的问题。
本发明所提供的球形气瓶焊接定位工装采用如下技术方案：
该球形气瓶焊接定位工装包括：
上工装本体，其上设有用于与球形气瓶的上半球的球面贴合的上压紧面，上工装本体上还设有在上半球装入时能够与上半球上的安装孔同轴的上固定孔；
下工装本体，其上设有用于与球形气瓶的下半球的球面贴合的下压紧面，下工装本体上还设有与上工装本体上的上固定孔对应的下固定孔，下固定孔在球形气瓶焊接定位工装使用时与对应的上固定孔同轴；
使用时，上半球装入上工装本体内，下半球装入下工装本体，通过配套螺栓穿过上固定孔、上半球上的安装孔和下固定孔而实现上半球和下半球的同轴固定。
本发明所提供的球形气瓶焊接定位工装的有益效果是：该工装在使用时，将球形气瓶的上半球装入上工装本体内，并且上工装本体内的上压紧面与上半球的球面贴合，将球形气瓶的下半球装入下工装本体内，并且下工装本体内的下压紧面与下半球的球面贴合，然后将上工装本体和下工装本体相对，并使用配套螺栓穿过上工装本体上的上固定孔、上半球上的安装孔和下工装本体上的下固定孔而实现上半球和下半球的同轴固定，因为上半球和下半球都被压紧固定，则在进行上半球和下半球对合缝处的焊接时，上半球和下半球能够保持始终同轴，则最终成型的球形气瓶的同轴度较好；另外，上工装本体上的上压紧面与上半球的球面贴合，下工装本体上的下压紧面与下半球的球面贴合，在对上半球和下半球焊接时，可以对上半球和下半球进行定型，保证上半球和下半球不会出现较大的变形。
进一步的，上固定孔和下固定孔均设有至少两个，其中至少两个上固定孔与相同数量的下固定孔组成至少两个固定孔对，每个固定孔对用于与一个配套螺栓配合。这样使得上工装本体和下工装本体的固定更加稳定，进而使得上半球和下半球的固定更加稳定。
进一步的，上工装本体上设有上固定耳，上固定孔设置在上固定耳上，下工装本体上设有下固定耳，下固定孔设置在下固定耳上。这样设置，可以将固定耳沿固定孔轴向上的尺寸设置的较小，则用于固定上工装本体和下工装本体的配套螺栓的长度可以设置的较短，可以节省成本，也便于固定。
进一步的，上固定耳使用时朝向下固定耳的侧面与上工装本体使用时朝向下工装本体的端面共面，下固定耳使用时朝向上固定耳的侧面与下工装本体使用时朝向上工装本体的端面共面。这样设置，缩短了上工装本体和下工装本体对合时上固定耳和下固定耳之间的距离，使得用于固定上工装本体和下工装本体的配套螺栓的长度可以设置的较短，可以节省成本，也便于固定。
进一步的，上工装本体和下工装本体均呈圆柱状，上工装本体的轴线与上固定孔的轴线平行，下工装本体的轴线与下固定孔的轴线平行。在球形气瓶的直径设定的情况下，圆柱状的上工装本体和下工装本体在满足能够开设上压紧面和下压紧面的前提下，所需体积较小，耗材较小，成本较低。
进一步的，上工装本体上设有上半球容纳槽，上半球容纳槽的槽壁面构成所述上压紧面，下工装本体上设有下半球容纳槽，下半球容纳槽的槽壁面构成所述下压紧面。这样设置，使得工装本体上的压紧面的面积较大，能够覆盖半球上的球面的比例较高，进一步的限制了半球在焊接过程中的变形量。
进一步的，上工装本体上还设有供上半球上的气嘴伸入的避让槽或避让孔。这样设置，可以使得该工装能够适用于气嘴不可拆的设置在上半球上的情况，提高了该工装的通用性。
附图说明
图1是背景技术中记载的球形气瓶的结构示意图；
图2是本发明所提供的球形气瓶焊接定位工装的实施例的结构示意图；
图3是本发明所提供的球形气瓶焊接定位工装的实施例的使用状态图。
图中：101-上半球，102-下半球，103-安装耳，104-安装孔，105-气嘴；1-上工装本体，2-下工装本体，3-上固定耳，4-下固定耳，5-上固定孔，6-下固定孔，7-上半球容纳槽，8-避让槽，9-上半球，10-下半球，11-安装耳，12-安装孔，13-气嘴。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明所提供的球形气瓶焊接定位工装的实施例：
该工装用于球形气瓶的生产，球形气瓶在生产时分为两个半球制造，然后将两个半球焊接在一起而整体成型；如图3所示，上半球9的球面上设有三个安装耳11，三个安装耳11上各设有一个安装孔12，三个安装孔12的轴线与上半球9的轴线平行，三个安装耳11处于同一个垂直于上半球9的轴线的平面内且绕上半球9的轴线均布；上半球9上还设有气嘴13。
如图2和图3所示，该工装包括上工装本体1和下工装本体2，上工装本体1和下工装本体2均呈圆柱状，在上工装本体1上设有一个上半球容纳槽7，上半球容纳槽7自上工装本体1的一个端面凹陷形成，上半球容纳槽7用于容纳上半球9，上半球9装入上半球容纳槽7内后，其球面与上半球容纳槽7的槽壁面贴合；对应的，在下工装本体2上设有一个下半球容纳槽（图中未示出），下半球容纳槽自下工装本体2的一个端面凹陷形成，下半球容纳槽用于容纳下半球10，下半球10装入下半球容纳槽内后，其球面与下半球容纳槽的槽壁面贴合。上半球容纳槽7的槽壁面构成上工装本体1上的上压紧面，下半球容纳槽的槽壁面构成下工装本体2上的下压紧面。
如图2和图3所示，在上工装本体1的外周面上设有三个上固定耳3，三个上固定耳3设置的位置靠近上工装本体1上开设上半球容纳槽7的端面且绕上工装本体1的轴线均布，上固定耳3背向上工装本体1上未开设上半球容纳槽7的端面的侧面与上工装本体1上开设上半球容纳槽7的端面共面；对应的下工装本体2的外周面上也设有三个下固定耳4，三个下固定耳4设置的位置靠近下工装本体2上开设下半球容纳槽的端面且绕下工装本体2的轴线均布，下固定耳4背向下工装本体2上未开设下半球容纳槽的端面的侧面与下工装本体2上开设下半球容纳槽的端面共面，三个下固定耳4与上工装本体1上的三个上固定耳3一一对应。
如图2和图3所示，三个上固定耳3上各设有一个上固定孔5，三个上固定孔5的轴线均与上工装本体1的轴线平行，在上半球9装入上工装本体1的上半球容纳槽7内时，上半球9上的三个安装耳11与上工装本体1上的三个上固定耳3一一对应，且能够保证上固定耳3中的上固定孔5与对应的安装耳11中的安装孔12同轴；三个下固定耳4上各设有一个下固定孔6，三个下固定孔6的轴线均与下工装本体2的轴线平行，在下工装本体2上的下半球容纳槽与上工装本体1上的上半球容纳槽7相对时，下固定耳4上的下固定孔6能够与对应的上固定耳3上的上固定孔5同轴；三个上固定孔5与三个下固定孔6构成三个固定孔对。
为保证上半球9能够顺利装入上工装本体1内并保证上半球9的球面与上半球容纳槽7的槽壁面贴合，在上工装本体1上还开设有供上半球9上的气嘴13通过的避让槽8，上半球9装入上工装本体1内时，气嘴13伸入避让槽8内，避让槽8向上工装本体1内部穿透上半球容纳槽7的槽壁面。
如图3所示，该球形气瓶焊接定位工装使用时，将上半球9装入上工装本体1内，上半球9的球面与上工装本体1上上半球容纳槽7的槽壁面贴合，同时，使上半球9上三个安装耳11上的安装孔12与上工装本体1上三个上固定耳3的上固定孔5同轴，将下半球10装入下工装本体2内，下半球10的球面与下工装本体2上下半球容纳槽的槽壁面贴合，然后使上半球9的平面和下半球10的平面对合，并转动下工装本体2或上工装本体1而使得下工装本体2上三个下固定耳4的下固定孔6与上工装本体1上三个上固定耳3的上固定孔5同轴，最后通过三个配套螺栓分别穿过对应的上固定孔5、安装孔12和下固定孔6而将上工装本体1、上半球9、下半球10和下工装本体2固定在一起，此时上半球9和下半球10的平面贴合，如此不仅将上半球9和下半球10压紧在一起，还保证了上半球9和下半球10同轴，在后续将上半球9和下半球10焊接在一起的过程中，上半球9和下半球10也始终同轴。
上述实施例中，上工装本体上的上固定耳设有三个，即上固定孔设有三个，对应的下固定耳也设有三个。在其他实施例中，上固定耳和上固定孔也可以设置一个、两个、四个或者更多个，下固定耳的数量与上固定耳的数量可以设置的相同，也可以设置的多于或少于上固定耳的数量，当然，在上固定耳仅设置一个的情况下，下固定耳的数量只能等于或多于上固定耳的数量。
上述实施例中，上工装本体上设有上固定耳，上固定孔设置在上固定耳上，下工装本体上设有下固定耳，下固定孔设置在下固定耳上。在其他实施例中，上工装本体上也可以不设置上固定耳，上固定孔直接设置在上工装本体上，并沿上工装本体的轴向贯穿上工装本体，下工装本体上也可以不设置下固定耳，下固定孔直接设置在下工装本体上，并沿下工装本体的轴向贯穿下工装本体，同样可以使用。
上述实施例中，上固定耳背向上工装本体上未开设上半球容纳槽的端面的侧面与上工装本体上开设上半球容纳槽的端面共面，下固定耳背向下工装本体上未开设下半球容纳槽的端面的侧面与下工装本体上开设下半球容纳槽的端面共面。在其他实施例中，上固定耳背向上工装本体上未开设上半球容纳槽的端面的侧面可以位于上工装本体上未开设上半球容纳槽的端面和上工装本体上开设上半球容纳槽的端面之间，还可以位于上工装本体上开设上半球容纳槽的端面背向上工装本体上未开设上半球容纳槽的端面的一侧，均可以使用；下固定耳背向下工装本体上未开设下半球容纳槽的端面的侧面可以位于下工装本体上未开设下半球容纳槽的端面与下工装本体上开设下半球容纳槽的端面之间，还可以位于下工装本体上开设下半球容纳槽的端面背向下工装本体上未开设下半球容纳槽的端面的一侧，均可以使用。
上述实施例中，上工装本体和下工装本体均呈圆柱状。在其他实施例中，上工装本体和下工装本体也可以呈四棱柱、五棱柱等形状，或者呈其他形状，均可以使用。
上述实施例中，上压紧面由上工装本体上的上半球容纳槽的槽壁面构成，下压紧面由下工装本体上的下半球容纳槽的槽壁面构成。在其他实施例中，上压紧面也可以由设置在上工装本体上的一个环形的并能够与上半球的部分球面贴合的面构成，即上半球装入上工装本体内后，上半球的部分球面露出来而未与上压紧面贴合，同样的，下压紧面也可以由设置在下工装本体上的一个环形的并能够与下半球的部分球面贴合的面构成，即下半球装入下工装本体内后，下半球的部分球面露出来而未与下压紧面贴合，同样可以使用。
上述实施例中，上工装本体上设有用于避让上半球上的气嘴的避让槽。在其他实施例中，避让槽也可以被避让孔代替，同样可以使用，另外，若球形气瓶上的气嘴可拆，则可以在球形气瓶焊接完成后再安装，则这种情况下，上工装本体上不再需要设置避让槽或者避让孔。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。