一种用于快速焊接管道法兰的装置的制作方法

本发明涉及管道加工技术领域，尤其涉及一种用于快速焊接管道法兰的装置。

背景技术：

按照井下质量标准化以及实际使用要求，井下的风水管路在安装过程中每50米应安装一个带拨头的短接管道，短接管道不仅使整体管路整齐划一，还起到充当供风供水连接点的作用。由于这种短接管道属于非标准管件，不能从外购买，需要自己加工完成。在安装管路的过程中所需的短接管道数量较大，从而要求加工要迅速并且质量、规格均符合标准。

对于短接管道两端法兰的焊接，以前采用人工点焊的方法，速度较慢且容易造成法兰倾斜，使管道两侧的法兰不平行、不对称，质量得不到保证。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种可快速准确地焊接管道法兰的装置。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种用于快速焊接管道法兰的装置，包括侧面限位、端部限位、移动机构和紧固机构；所述侧面限位从管道两侧将水平管道夹在中间；所述端部限位固定在管道外部面向管道端部的法兰；所述移动机构采用曲柄连杆结构，其往复运动端连接管道；所述紧固机构从管道上方将管道抵紧在所述侧面限位上。

作为优化的技术方案，所述侧面限位、端部限位、移动机构和紧固机构均固定在底座上，所述底座包括长方形的顶面和支撑在所述顶面下方的支脚。

作为优化的技术方案，所述侧面限位包括两块夹板，两块夹板分别从所述顶面的长方形中间向其相对的两个边的上方延伸。

作为优化的技术方案，所述夹板通过支板固定在所述顶面上，所述支板的上端连接所述夹板的底面，下端连接在所述顶面上对应所述夹板下方的边上。

作为优化的技术方案，所述端部限位包括三根交于同一点的支杆，三根支杆的交点对准管道端部法兰的圆心。

作为优化的技术方案，所述移动机构包括固定轴，转动件一、转动件二、连杆一、连杆二和手柄；所述固定轴水平设置；所述转动件一套在所述固定轴外绕轴转动；所述转动件二的轴线方向与所述固定轴平行；所述连杆一的一端固定在所述转动件二的顶端，另一端固定在所述转动件一面向所述转动件二的一侧；所述连杆二的一端固定在所述转动件二的底端，另一端也固定在所述转动件一面向所述转动件二的一侧并向其另一侧上方延伸连接管道；所述手柄连接在所述转动件二上带动所述转动件二转动。

作为优化的技术方案，所述移动机构还包括夹杆，两根夹杆的一端均固定在所述连杆二向所述转动件一上方延伸的自由端上，另一端分别向两侧上方延伸，将管道夹在中间。

作为优化的技术方案，所述移动机构还包括弹簧，所述弹簧连接在所述连杆一和连杆二的中部之间。

作为优化的技术方案，所述连杆一有两根，两根连杆一相互平行；所述连杆二的一端固定在所述转动件二上两根连杆一固定处之间的下方，另一端从所述转动件一上两根连杆一的固定处之间向上延伸；所述弹簧的下端连接在所述连杆二上，上端的两侧分别连接在两根连杆一的内侧。

作为优化的技术方案，所述紧固机构包括固定座、座轴和固定杆，所述固定座固定在所述侧面限位上，所述座轴水平连接在所述固定座上，所述固定杆的中部连接在所述座轴上绕轴转动，当所述固定杆转动到其一端向下抵住管道时将管道抵紧在所述侧面限位上。

本发明的优点在于：本装置可快速准确地确定短接管道两端的法兰位置，提高了焊接法兰的加工速度和加工质量，操作方便，简单实用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明移动机构的结构示意图。

图3是本发明架设上管道时的示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种用于快速焊接管道法兰的装置，包括侧面限位1、端部限位2、移动机构3、紧固机构4和底座5。

底座5包括顶面51和支脚52，顶面51为由角铁焊接而成的长方形，支脚52包括采用钢管和角铁，钢管支撑在顶面51的下方中心处，三根角铁的上端均焊接在钢管中部，下端向钢管的侧下方延伸支撑在地面上，三根角铁的底端在以钢管底端中心为圆心的圆周上等距分布，稳固支撑顶面51。

侧面限位1包括夹板11和支板12。

两块夹板11分别从顶面51的长方形中间向其相对的两个边的上方延伸，将水平管道夹在中间，两块夹板11各通过一块支板12固定在顶面51上，支板12的上端固定在夹板11的底面中部，下端固定在顶面51上对应夹板11下方的边上，夹板11和支板12均采用钢板。

端部限位2位于顶面51的长方形上与支板12连接的两个边相垂直的一边，端部限位2包括三根交于同一点的钢管支杆，其中两根支杆的下端焊接在顶面51上，在顶面51的上方形成等腰三角形，另一根支杆竖直向上，三根支杆的交点对准管道端部法兰的圆心，准确定位法兰。

移动机构3采用曲柄连杆结构，曲柄连杆结构是将圆周运动转化为往复运动的结构，包括多种形式，如自行车曲柄机构、传送带送料机构等。

本实施例中移动机构3包括固定轴31，转动件一32、转动件二33、连杆一34、连杆二35、手柄36、夹杆37和弹簧38。

固定轴31采用圆柱形钢杆，钢杆的两端固定在顶面51上，其轴线方向与端部限位2所在的长方形边平行。

转动件一32采用螺母，套在固定轴31外绕轴转动。

转动件二33采用钢管，其轴线方向平行于固定轴31的轴线方向，转动件二33位于固定轴31远离端部限位2的一侧。

连杆一34采用向下弯曲的钢杆，其一端焊接在转动件二33的顶端，另一端焊接在转动件一32面向转动件二33的一侧；连杆一34有两根，两根连杆一34相互平行。

连接杆二35采用向上弯曲的钢杆，连杆二35的一端固定在转动件二33的底端位于两根连杆一34固定处之间的下方处，另一端也固定在转动件一32面向转动件二33的一侧并向其另一侧上方延伸，其固定处位于两根连杆一34的固定处之间。

手柄36采用钢杆，钢杆的一部分伸入转动件二33的钢管中并焊接在钢管内壁上，钢杆的其余部分伸出顶面51之外并弯折成便于手握的形状，转动手柄36可带动转动件二33转动。

夹杆37采用钢杆，两根夹杆37的一端均固定在连杆二35向转动件一32上方延伸的自由端上，另一端分别向两侧上方延伸，将管道夹在中间。

弹簧38连接在连杆一34和连杆二35的中部之间，弹簧38的下端连接在连杆二35上，上端的两侧分别连接在两根连杆一34的内侧。

移动机构3设在夹板11的下方，其夹杆37夹住处于夹板11的侧边与端部限位2之间的管道。

紧固机构4包括固定座41、座轴42和固定杆43。

固定座41采用钢板，固定座41的下部通过螺栓固定在其中一块夹板11的内侧上方。

座轴42采用螺栓，座轴42水平连接在固定座41的上部，通过螺母固定。

固定杆43采用后端连接有钢管的螺栓，固定杆43的中部固定在连接套里，通过连接套上的连接环穿套在座轴42上，固定杆43绕座轴42转动，当转动到其螺栓头部向下抵住管道时将管道抵紧在夹板11上。

本发明利用了多点限位的原理，由侧面限位1、端部限位2和紧固机构形4成对管道各个方向上的限位，保证了待焊接管道法兰位置的准确性。

移动机构3利用了曲柄连杆结构将圆周运动转化为往复运动的原理，顺时针转动手柄36时，转动件二33顺时针转动，转动件一32在连杆一34和连杆二35的作用下绕固定轴31逆时针转动，使连杆二35延伸到转动件一32上方的一端带动夹杆37向端部限位2的方向运动；连杆二35向端部限位2的方向运动时向上挤压弹簧38，待抵紧管道的固定杆43拿下后连杆35会在弹簧的弹力作用下自动复位。

进行法兰焊接时，首先将该装置放置在水平的钢板垫上，确保其底座5不晃动且顶面51的上表面处于水平状态；然后将切割成200mm长的短接管道的一端套上配套的法兰，放置在两块夹板11中间，并使夹杆37夹住管道，转动移动机构3的手柄36使管道在夹杆37的带动下向端部限位2的方向移动；待确认法兰靠上端部限位2后，转动紧固机构4的固定杆43，使其固定住管道；确认管件固定后，在管道的另一端套上法兰，检查法兰内侧是否贴在夹板11的侧边上；确认法兰定位无误后，用电焊机在两侧法兰与短接管道的结合部快速点焊2-3个固定点；最后取下点焊后的短接管道，进行二次完全焊接，加工完成。

实践中，采用人工点焊的方法焊接法兰的速度为3min/件，使用本发明装置焊接法兰的速度为1min/件，大大提高了工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。