一种双面开孔管加强管的焊接装置的制作方法

本发明涉及焊接领域，具体地指一种双面开孔管加强管的焊接装置。

技术背景

在容器类结构制造过程中，常有异种结构形式的焊接，比如普遍应用在管壁孔补强结构中的插入式加强管。此类结构尤其是管道双面开孔加强管的焊接难度很大，这是由于插入式加强管与管道开孔之间为较大的间隙配合，而操作者不能深入密闭的管道的内部，使加强管在组对时固定牢靠，而且由于加强管深入管道内部，只有外边缘与管道开口处相切，使加强管基本无法固定。一般组焊时，往往造成加强管掉入管道内部而难以取出，从而使整个主管道切割报废，在未取出的情况下安装完毕，参与工作时甚至可能造成整个容器设备的损坏；也会出现加强管歪斜、错口等现象，使设备整体不美观，焊接部位应力集中而容易开裂。而双面管孔结构由于双面孔的焊接位置相对，需要同时完成两面加强管的组焊时，则更加大了加强管的组焊固定和找正难度。

技术实现要素：

本发明就是针对现有技术的不足，提供了一种组焊精度高、效率高、质量优和操作简单的双面开孔管加强管的焊接装置。

为了实现上述目的，本发明所设计的双面开孔管加强管的焊接装置，其特征在于：包括能行走的基础平台，所述基础平台上设置有水平角度可调节的工作平台，所述工作平台上设置有管道夹持机构和一对加强管夹持机构，所述两加强管夹持机构相对布置，且相互对立的一端固定，另一端可绕固定端转动一定角度，所述管道夹持机构位于两加强管夹持机构固定端连线的中垂线上。

进一步地，所述加强管夹持机构包括底座，所述底座一端固定，另一端可绕固定端转动一定角度，所述底座上设置有水平放置的套管，所述套管内穿套有用于夹持加强管的夹持臂，所述套管侧壁上设置有用于固定夹持臂的套管螺栓。待主管道到位，可通过两夹持臂在套管内的伸缩来调节加强管与主管道孔的焊接大致相对位置，调节完毕紧固套管螺栓。

更进一步地，所述底座另一端设置有调节螺栓，所述工作平台上设置配合调节螺栓滑动的弧形槽，所述调节螺栓与弧形槽之间通过螺母固定。

再进一步地，所述套管通过套管支座固定在底座上，使加强管夹持装置可拆卸，以通过套管支座在弧形槽内的调节，进一步调整两夹持装置的相对位置，以便适用开孔主管道或者加强管加工尺寸精度不良的情况，起到微调作用。

再进一步地，所述夹持臂一端设置有自定心卡盘，另一端设置有手柄。使用卡盘固定夹持，防止加强管的脱落；手柄的设置方便调节。

再进一步地，所述管道夹持机构包括V形槽，所述V型槽一侧设置有水平式快速夹具。可通过主管道在V形槽上的伸缩和转动调节，结合夹持臂的调节调整加强管与主管道孔的焊接位置，位置调节好后，用水平式快速夹具固定主主管道，V形槽起到固定主管道并防止滚动的作用。

再进一步地，所述基础平台由同一平面的圆盘形主体和细长的矩形支腿构成，所述矩形支腿一端与圆盘形主体边缘连接。在主管道较长时，可将V行槽旋转到细长矩形支腿上与其平行，可以保持整个装置的平衡而不倾倒，而不用扩大平台尺寸，长柄的安装方便调整装置方向和移动，可有效节约占地空间。

再进一步地，所述基础平台底部设置有万向轮。便于整个装置的移动。

再进一步地，所述万向轮设置有3个，其中两个布置在圆盘形主体底部，另一个布置在矩形支腿端部，使整个装置能够稳定水平放置。

再进一步地，所述工作平台安装在圆盘形主体顶面，由中部铰接螺栓和底部定位螺栓固定。中部铰接螺栓起到转轴的作用，便于工作平台在基础平台上的转动调节，边缘螺栓则在转动调节完毕，起到固定工作平台与基础平台，防止工作中的两平台位置的偏移。

本发明的优点在于：所述装置根据主管道双面开孔和插入式加强管的结构特点，将工作平台固定于基础平台上，可调整工作平台朝向角度适应场地要求；为便于适用长、短型主管道，基础平台由同一平面的圆盘形主体和细长的矩形支腿构成，在主管道较长时，可将V行槽旋转到细长矩形支腿上并与其平行，可以保持整个装置的平衡而不倾倒，而不用扩大平台尺寸，长柄的安装方便调整装置方向和移动，可有效节约占地空间。在主管道较短时，则可根据整体装置在场地中的位置任意调节两平台间的位置方向。使用管道夹持机构、可调节角度的加强管夹持机构组合的方式，满足定位精度要求；加强管夹持机构周向调节可根据双开孔位置细微调节加强管的位置；管道夹持机构与加强管夹持机构能保证所要组队焊接的主管道与加强管在一个平面上。整个设计能够有效保证两面开孔不对称、不平行、侧面不平滑等情况的组对焊接。

附图说明

图1为本发明双面开孔管加强管的焊接装置的结构示意图。

图2为图1的详细标注结构示意图。

图3为主管道和加强管道组焊结构示意图。

图4为图3的A-A剖视图。

图中：基础平台1，圆盘形主体1.1，矩形支腿1.2，万向轮1.3，中部铰接螺栓1.4，工作平台2，弧形槽2.1，管道夹持机构3，V形槽3.1，水平式快速夹具3.2，加强管夹持机构4，底座4.1，套管4.2，夹持臂4.3，套管螺栓4.4，调节螺栓4.5，手柄4.6，套管支座4.7，自定心卡盘4.8，主管道5，加强管6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

图中所示的双面开孔管加强管的焊接装置，包括能行走的基础平台1，所述基础平台1上设置有水平角度可调节的工作平台2，所述工作平台2上设置有管道夹持机构3和一对加强管夹持机构4，所述两加强管夹持机构4相对布置，且所述加强管夹持机构4相互对立的一端固定，另一端可绕其固定端转动一定角度，所述管道夹持机构3位于两加强管夹持机构4固定端连线的中垂线上。

其中，加强管夹持机构4包括底座4.1，底座4.1一端固定，另一端可绕其固定端转动一定角度，具体为，底座4.1另一端设置有调节螺栓4.5，所述工作平台2上设置配合调节螺栓4.5滑动的弧形槽2.1，所述调节螺栓4.5与弧形槽2.1之间通过螺母固定。底座4.1上通过套管支座4.7设置有水平放置的套管4.2，套管4.2内穿套有用于夹持加强管6的夹持臂4.3，套管4.2侧壁上设置有用于固定夹持臂的套管螺栓4.4。待主主管道5到位，可通过两夹持臂4.3在套管4.2内的伸缩来调节加强管6与主管道5孔的焊接大致相对位置，调节完毕紧固套管螺栓4.4。套管支座4.7使加强管夹持机构4可拆卸，以通过套管支座4.7在弧形槽2.1内的调节，进一步调整两夹持装置的相对位置，以便适用开孔主管道5或者加强管6加工尺寸精度不良的情况，起到微调作用。夹持臂4.3一端设置有自定心卡盘4.8，另一端设置有手柄4.6。使用定心卡盘4.8固定夹持，防止加强管的脱落；手柄4.6的设置方便调节。

管道夹持机构3包括防止主管道5滚动的V形槽3.1，所述V型槽3.1一侧设置有水平式快速夹具3.2。

基础平台1由同一平面的圆盘形主体1.1和细长的矩形支腿1.2构成，所述矩形支腿1.2一端与圆盘形主体1.1边缘连接。此结构一方面能满足过长管道5焊接时的支撑问题，防止整个装置的侧翻；另一方便也能适应复杂的工作现场，有效节约占地空间。基础平台1底部设置有万向轮1.3，万向轮1.3一般设置3个，可使装置能够灵活移动，其中两个布置在圆盘形主体1.1底部，另一个布置在矩形支腿1.2端部。工作平台2安装在圆盘形主体1.1顶面，由中部铰接螺栓1.4和底部定位螺栓固定，中部铰接螺栓1.4可使工作平台2能够在基础平台1上沿圆盘形主体1.1中心轴向旋转，定位螺栓在工作平台2旋转后起到辅助固定的作用，此设计方便不同长度的待组焊管道，若主管道5过长，则调节工作平台2，使主管道5与基础平台1的矩形支腿1.2同向，方便在主管道5下方垫支撑物体。其中加强管夹持机构4对称于圆盘形主体1.1中轴线，且两加强管夹持机构4中心线与圆盘形主体1.1中轴线重合，在远离中心的工作平台2两端分别开设的弧形槽2.1与圆盘形主体1.1同心但直径稍大于圆盘形主体1.1直径，以便加强管夹持机构4能够左右进行一定角度的调整。

本发明所设计的双面开孔管加强管的焊接装置工作流程如下：

1)主管道5双面开孔和加强管6加工完毕，将主管道8水平放置在V形槽上，使开孔一端朝向圆盘形主体1.1中心，双面开孔位置对应于两夹持臂上的定心卡盘4.8的位置，如管5过长，则需调节工作平台2，使主管道5端部位于矩形支腿1.2上方，并在矩形支腿1.2上方垫对应高度的物体；

2)将两加强管6装在定心卡盘4.8上并夹紧，调节夹持臂4.3端部手柄4.6轴向移动夹持臂4.3，将加强管6推入主管道5开孔处，调节手柄4.6径向旋转夹持臂4.3，使加强管6的外端面与主管道5臂相切，必要时可旋转调整主管道5，以调整其开孔部位与加强管6的相对位置；

3)在主管道5双面开孔加工不规则，即两面开孔不对称、不平行、侧面不平滑等情况，底座4.1端部的调节螺栓4.5可做适当微调，以保证加强管6的顺利组装；

4)加强管6组装到位后，按下水平式快速夹具3.2的手柄，夹紧主管道5，使管壁与V形槽3.1的两侧紧密贴合；

5)完成两侧加强管6在主管道5开孔处的点焊定位，松开水平式快速夹具3.2手柄，旋转调节主管道5的开孔定位焊部位至平焊位置，分别完成两侧加强管6的满焊。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。