CN105215618A - 一种组对装置及利用该装置焊接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组对装置及利用该装置焊接的方法，包括底座，底座上设有支撑座，支撑座上设有用于支撑工件的支撑平台,所述底座上靠近支撑座端部的位置活动连接有用于支撑工件的移动座。本发明采用上述技术方案,可以保证两组对管件及管件与法兰之间尺寸的高精度要求,可以同时实现对大型、重型工件的多个管件及法兰与管件的组对焊接；组对焊接效率高；能够实现对大型、重型工件的微量距离的可控调节，工人劳动强度低，调节方便，同时可以很好的保证同轴度；可以快速高效的实现对相同规格工件的快速组对焊接。

Description

一种组对装置及利用该装置焊接的方法

技术领域

本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种用于重型筒体与筒体、筒体与法兰类工件组对焊接的组对装置及利用该组对装置焊接的方法。

背景技术

重型的圆形工件在进行组对焊接时，因为其各个组成部分的重量、体积都非常大，尤其是对于管壁较厚的管件，移动调整非常不方便，组对困难。而且对于尺寸精度要求非常高的工件，很难保证其组对焊接后的同轴度。

若采用传统的用变位机和滚轮架配合来组焊的方式，在组对过程中，无法调节工件的左右位置及其高度，生产效率低，即便能够焊接成型，但是产品的同轴度低，质量合格率低。而且工件太重，组焊过程中移动调节不便，很难对组焊的各工件同轴度进行随时调整，生产可控性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种能够同时实现对大型、重型工件的多个管件及法兰与管件的组对焊接，可以保证两组对管件及管件与法兰之间尺寸的高精度要求，可以保证焊接后工件的同轴度，有效提高质量合格率，使用方便，可控性高，组对焊接效率高，能够有效降低劳动强度的组对装置；

另外本发明还提供了一种利用上述组对装置焊接的方法。

为解决上述技术问题本发明采用以下技术方案：一种组对装置，包括底座，底座上设有支撑座，支撑座上设有用于支撑工件的支撑平台。

以下是本发明的进一步改进：

所述底座上靠近支撑座端部的位置活动连接有用于支撑工件的移动座。

进一步改进：

移动座包括第一导轨，第一导轨上设有可沿第一导轨移动的第一移动底座，第一移动底座上设有第一液压支撑机构。

进一步改进：

所述第一移动底座上还设有第一垂直导轨，第一垂直导轨上滑动连接有第一调整座，第一液压支撑机构用于调整第一调整座的高度。

进一步改进：

第一调整座上端面的一侧设有至少两个第二固定板，第一调整座上端面的另一侧设有至少两个第二固定调节板。

进一步改进：

第二固定调节板与第一固定调节板位于同一侧；

第一固定板与第二固定板位于同一侧。

进一步改进：

所述第一调整座上靠近支撑座的一端固定连接有用于固定法兰的法兰固定装置。

进一步改进：

所述支撑座的数量为两组。

进一步改进：

所述两组支撑座分别与底座固定连接。

进一步改进：

所述两组支撑座中其中一组与底座固定连接，另一组与底座滑动连接。

进一步改进：

所述支撑平台为支撑横梁，支撑横梁的数量至少为两个；

支撑横梁上端面的一侧设有至少两个第一固定板，支撑横梁上端面的另一侧设有至少两个第一固定调节板；

所述第一固定调节板底部同支撑横梁滑动连接，第一固定调节板的外侧设有可调节第一固定调节板与支撑横梁相对位置的调节装置；

支撑座通过第三导轨及滑座与底座滑动连接，支撑座与滑座固定连接，第三导轨固定在底座上，滑座与第三导轨滑动连接。

进一步改进：

法兰固定装置包括法兰固定板，法兰固定板的中部开设有凹槽；

法兰固定板的两侧顶端上设有两法兰压紧板，法兰压紧板同法兰固定板之间留有间隙，间隙的宽度宽于要焊接的法兰的厚度；

法兰压紧板同法兰固定板之间设有用于调节两者之间间隙大小的间隙调节装置；

法兰固定板的下部设有一个法兰支撑座，用以支撑法兰。

一种利用上述组对装置焊接的方法，包括如下步骤：

a、中间管固定步骤,先将中间管放置在支撑座上，用调节装置顶紧并推动中间管向第一固定板方向推动，使其贴紧在第一固定板上，通过第一固定调节板固定住中间管；

b、中间管与法兰的组对步骤，将法兰通过法兰压紧板固定在法兰固定板上，紧固过程中需要调整法兰在横向的位置，并保证法兰与中间管的同轴度，通过调整第一移动底座，缩小中间管和法兰的间隙，将法兰紧靠在中间管的端部；

c、中间管与法兰同轴度调整步骤，调整第一液压支撑机构，使法兰同中间管位于相同的高度，使其同轴；

d、焊接步骤，将中间管与法兰进行组对焊接；

e、末端管件与中间管的组对焊接步骤，先将点固好的中间管和法兰吊起，旋转180度后，调整第一固定调节板将其重新固定在支撑座上的支撑横梁上，然后将末端管件放置在移动座上，通过调整第二固定调节板，通过第二固定板与第二固定调节板固定住末端管件，紧固过程中需要保证末端管件与中间管的同轴度，通过第一移动底座调节中间管和末端管件的间隙，然后进行组对焊接。

进一步改进：

一种利用上述组对装置焊接的方法，包括如下步骤：

a、中间管固定步骤,先将中间管放置在支撑座上，用调节装置顶紧并推动中间管向第一固定板方向推动，使其贴紧在第一固定板上，通过第一固定调节板固定住中间管；

b、末端管件与中间管的组对焊接步骤，调整第一固定调节板将其重新固定在支撑座上的支撑横梁上，然后将末端管件放置在移动座上，通过调整第二固定调节板，通过第二固定板与第二固定调节板固定住末端管件，紧固过程中需要保证末端管件与中间管的同轴度，通过第一移动底座调节中间管和末端管件的间隙，然后进行组对焊接；

c、中间管与法兰的组对步骤，先将固好的末端管件与中间管吊起，旋转180度后，将法兰通过法兰压紧板固定在法兰固定板上，紧固过程中需要调整法兰在横向的位置，并保证法兰与中间管的同轴度，通过调整第一移动底座，缩小中间管和法兰的间隙，将法兰紧靠在中间管的端部；

d、中间管与法兰同轴度调整步骤，调整第一液压支撑机构，使法兰同中间管位于相同的高度，使其同轴；

e、焊接步骤，将中间管与法兰进行组对焊接。

本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、应用该组焊装置，可以保证两组对管件及管件与法兰之间尺寸的高精度要求，保证焊接后工件的同轴度，最高可达1mm；

2、可以同时实现对大型、重型工件的多个管件及法兰与管件的组对焊接；

3、将工件放置到支撑座上，然后调整固定调节板，可使管件各部分处于同一垂直面上；之后调整液压支撑装置使其位于同一水平面上。最终即可实现管件各部分位于同一轴线上，使用方便，组对焊接效率高；

4、移动座的导向采用直线导轨，在移动较重的工件时，其精度高且移动轻便，组焊过程中可以很好的控制法兰和末端短轴与中间管的间隙，从而很好的保证组焊后的整体长度；

5、高度方向上的调节采用液压装置为动力，能够实现对大型、重型工件的微量距离的可控调节，工人劳动强度低，调节方便，同时可以很好的保证同轴度；

6、在将高度调节装置的位置固定之后，可以快速高效的实现对相同规格工件的快速组对焊接。

下面结合附图和实施例对上述技术方案做进一步说明：

附图说明：

附图1为本发明实施例1其中一种焊接状态时的结构示意图；

附图2为本发明实施例1另一种焊接状态时的结构示意图；

附图3为本发明实施例1中固定调节板的结构示意图；

附图4为本发明中其中一种法兰固定装置的结构示意图；

附图5为附图4的左视图；

附图6为本发明实施例2的结构示意图；

附图7为本发明实施例1中的组对装置加工台阶形工件或锥形工件时的示意图。

图中：1-底座；2-支撑座；3-支撑横梁；5-第一固定调节板；6-移动座；7-支撑平台；8-第一移动底座；9-第一导轨；10-第一垂直导轨；11-第一调整座；12-第一液压支撑机构；13-第二固定调节板；14-工件；15-法兰固定装置；

151-法兰固定板；152-法兰支撑座；153-法兰压紧板；154-凹槽；155-间隙调节装置；a-末端管件；b-中间管；c-法兰。

具体实施方式

实施例1，如图1、图2、图3所示，一种组对装置，包括底座1，底座1的中间位置固定连接有两组支撑座2，两组支撑座2上设有用于支撑工件14的支撑平台7，支撑座2用以支撑工件中重量或体积最大的部分，一般为中间管件。

所述支撑平台7为支撑横梁3或支撑板，支撑平台7为支撑横梁3时，支撑横梁3的数量至少为两个。

支撑横梁3同工件14底部接触的上端面相互平齐，并保持同一平面度。

支撑横梁3上端面的一侧设有至少两个第一固定板，支撑横梁3上端面的另一侧设有至少两个第一固定调节板5，两个第一固定板与两个第一固定调节板5相对设置。

所述第一固定板及第一固定调节板5与各支撑横梁3的上端面形成的平面垂直设置。

所述第一固定板与支撑横梁3固定连接，位于同一侧的第一固定板与工件14接触面保持同一平面度。

所述第一固定调节板5底部同支撑横梁3滑动连接，第一固定调节板5的外侧设有可调节第一固定调节板5与支撑横梁3相对位置的调节装置；调节装置可选用如螺栓、带有丝杠的手轮等，通过调节该装置可以使第一固定调节板5向第一固定板方向移动，推动工件14移动并将其抵靠在第一固定板上。调节板底部设有固定装置，在工件14抵靠在第一固定板上之后，可以将第一固定调节板5固定在支撑横梁3上面，限制工件14的移动。

底座1的一端设有移动座6，移动座6包括第一导轨9、第一移动底座8、第一垂直导轨10、第一调整座11、第二固定调节板13、第二固定板，移动座6用于支撑工件中端部的管件，一般为末端管件。

第一导轨9可以是直线导轨，也可以是其他形式的导轨。第一导轨9上设有可沿第一导轨9移动的第一移动底座8，第一移动底座8上设有第一液压支撑机构12。

第一移动底座8上还设有第一垂直导轨10，第一垂直导轨10上滑动连接有第一调整座11，第一垂直导轨10的方向需与支撑横梁3的平面垂直。

第一垂直导轨10的位置可以在第一移动底座8的一端，也可以在第一移动底座8的其他的位置。

第一调整座11可以由几根支撑横梁构成，也可以为支撑平台，若为支撑横梁，则至少有一根横梁位于调整座的中部。

第一调整座11上端面的一侧设有两个第二固定板，第一调整座11上端面的另一侧设有两个第二固定调节板13，两个第二固定板与两个第二固定调节板13相对设置。

第二固定调节板13与第一固定调节板5位于同一侧。

第一固定板与第二固定板位于同一侧。

所述第一调整座11上靠近支撑座2的一端固定连接有用于固定法兰的法兰固定装置15。

如图4、图5所示，法兰固定装置15包括法兰固定板151，法兰固定板151的中部开设有凹槽154，其凹槽154能够放置入工件而不会对工件的组对过程产生阻碍。例如凹槽154为U型板，V型板。

法兰固定板151的两侧顶端上设有两法兰压紧板153，法兰压紧板153同法兰固定板151之间留有间隙，间隙的宽度宽于要焊接的法兰的厚度，当本发明的组对装置用于固定规格尺寸的工件的组对时，该间隙的宽度可设置为稍微宽于法兰的厚度，并通过螺栓等直接固定在法兰固定板151上；当本发明的组对装置用于非固定规格尺寸的工件的组对时，该法兰压紧板153同法兰固定板151之间设有用于调节两者之间间隙大小的间隙调节装置155，所示间隙调节装置155为带有丝杠螺母的手轮、螺栓等装置，将法兰放置在法兰固定板151上之后，通过调节间隙调节装置155，将法兰固定在法兰固定板上。

法兰固定板151的下部设有一个法兰支撑座152，用以支撑法兰。在安装法兰支撑座152时，保证在分别将法兰放置在法兰压紧板153上时、及将工件末端放置在移动座6的支撑平台时，使工件末端及法兰的轴线位于同一高度。

如图7所示，焊接锥形工件或台阶形工件时需要根据工件外表面形状调节第二固定调节板13与第一固定调节板5的相对位置，以及第一固定板与第二固定板的相对位置。

如图1、图2所示，一种利用上述组对装置焊接的方法，末端管件a与中间管b的组焊，法兰c与中间管b的组焊均是在该装置一端完成，先完成其中一端的组对焊接后，将工件14吊起旋转180度，再进行另一端的组对焊接,这样可以缩减设备的整体长度，使设备更加紧凑，节约空间。

首先，进行中间管b和法兰c的组对,先将中间管b放置在支撑座2上，用调节装置顶紧并推动中间管b向第一固定板方向推动，使其贴紧在第一固定板上，同时，通过第一固定调节板5固定住中间管b。然后将法兰c通过法兰压紧板153固定在法兰固定板151上，紧固过程中需要调整法兰c在横向的位置，并保证法兰c与中间管b的同轴度，通过第一移动底座8，缩小中间管b和法兰c的间隙，将法兰c紧靠在中间管b的端部。同时，调整第一液压支撑机构12，使法兰c同中间管b位于相同的高度，使其同轴，然后进行组对焊接。

之后,在进行末端管件a与中间管b的组对焊接，先将点固好的中间管b和法兰c吊起，旋转180度后，调整第一固定调节板5将其重新固定在支撑座2上的支撑横梁3上，然后将末端管件a放置在移动座6上，通过调整第二固定调节板13，通过第二固定板与第二固定调节板13固定住末端管件a，紧固过程中需要保证末端管件a与中间管b的同轴度，通过第一移动底座8调节中间管b和末端管件a的间隙，然后进行组对焊接。

实施例2，如图6所示，一种组对装置，包括底座1，底座1的中间位置设有两组支撑座2，其中一组支撑座2与底座1固定连接，另一组支撑座2通过第三导轨21及滑座22与底座1滑动连接，支撑座2与滑座22固定连接，第三导轨21固定在底座1上，滑座22与第三导轨21滑动连接，两组支撑座2上设有用于支撑工件14的支撑装置，支撑座2用以支撑工件中重量或体积最大的部分，一般为中间管件。

所述支撑平台7为支撑横梁3或支撑板，支撑平台7为支撑横梁3时，支撑横梁3的数量至少为两个。

支撑横梁3同工件14底部接触的上端面相互平齐，并保持同一平面度。

支撑横梁3上端面的一侧设有至少两个第一固定板，支撑横梁3上端面的另一侧设有至少两个第一固定调节板5，第一固定板与第一固定调节板5相对设置。

所述第一固定板及第一固定调节板5与各支撑横梁3的上端面形成的支撑平面垂直设置，第一固定板与第一固定调节板5的平面度一致。

所述第一固定板与支撑横梁3固定连接，位于同一侧的第一固定板与工件接触面保持同一平面度。

所述第一固定调节板5底部同支撑横梁3滑动连接，第一固定调节板5的外侧设有可调节第一固定调节板5与支撑横梁3相对位置的调节装置；调节装置可选用如螺栓、带有丝杠的手轮等，通过调节该装置可以使第一固定调节板5向第一固定板方向移动，推动工件14移动并将其抵靠在第一固定板上。

底座1的一端设有移动座6，移动座6由第一导轨9、第一移动底座8、第一垂直导轨10、第一调整座11、第二固定调节板13、第二固定板等构成，移动座6用于支撑工件中端部的管件，一般为末端管件。

第一导轨9可以是直线导轨，也可以是其他形式的导轨。第一导轨9上设有可沿第一导轨9移动的第一移动底座8，第一移动底座8上设有第一液压支撑机构12。

第一移动底座8上还设有第一垂直导轨10，第一垂直导轨10上滑动连接有第一调整座11，第一垂直导轨10的方向需与支撑横梁3的平面垂直。

第一垂直导轨10的位置可以在第一移动底座8的一端，也可以在第一移动底座8的其他的位置。

第一调整座11可以由几根支撑横梁构成，也可以为支撑平台，若为支撑横梁，则至少有一根横梁位于调整座的中部。

第一调整座11上端面的一侧设有至少两个第二固定板，第一调整座11上端面的另一侧设有至少两个第二固定调节板13，第二固定板与第二固定调节板13相对设置。

两个第二固定调节板13与两个第一固定调节板5位于同一侧，第二固定调节板13与两个第一固定调节板5同管件的接触面位于同一平面。

两个第一固定板与两个第二固定板位于同一侧，第一固定板与第二固定板同管件的接触面位于同一平面。

如图4、图5所示，法兰固定装置15包括法兰固定板151，法兰固定板151的中部开设有凹槽154，其凹槽154能够放置入工件而不会对工件的组对过程产生阻碍。例如凹槽154为U型板，V型板。

法兰固定板151的两侧顶端上设有两法兰压紧板153，法兰压紧板153同法兰固定板151之间留有间隙，间隙的宽度宽于要焊接的法兰的厚度，当本发明的组对装置用于非固定规格尺寸的工件的组对时，该法兰压紧板153同法兰固定板151之间设有用于调节两者之间间隙大小的间隙调节装置155，所示间隙调节装置155为带有丝杠螺母的手轮、螺栓等装置，将法兰放置在法兰固定板151上之后，通过调节间隙调节装置155，将法兰固定在法兰固定板上。

法兰固定板151的下部设有一个法兰支撑座152，用以支撑法兰。

在安装法兰支撑座152时，保证在分别将法兰放置在法兰压紧板153上时、及将工件末端放置在移动座6的支撑平台时，使工件末端及法兰的轴线位于同一高度。

本实施例与实施例1不同的是，两组支撑座2中其中一组与底座1滑动连接，在对尺寸不固定的工件进行组对焊接时，通过第三导轨21及滑座22可以调节支撑座2与底座1的相对位置；当需要对长度更长或更短的工件进行组对焊接时，可以测量其长度，并调节支撑座2的在第三导轨21的位置，增加或缩两个支撑座2之间的距离。

Claims (14)

1.一种组对装置，包括底座（1），其特征在于：底座（1）上设有支撑座（2），支撑座（2）上设有用于支撑工件的支撑平台（7）。

2.根据权利要求1所述的一种组对装置，其特征在于：所述底座（1）上靠近支撑座（2）端部的位置活动连接有用于支撑工件的移动座（6）。

3.根据权利要求2所述的一种组对装置，其特征在于：移动座（6）包括第一导轨（9），第一导轨（9）上设有可沿第一导轨（9）移动的第一移动底座（8），第一移动底座（8）上设有第一液压支撑机构（12）。

4.根据权利要求3所述的一种组对装置，其特征在于：所述第一移动底座（8）上还设有第一垂直导轨（10），第一垂直导轨（10）上滑动连接有第一调整座（11），第一液压支撑机构（12）用于调整第一调整座（11）的高度。

5.根据权利要求4所述的一种组对装置，其特征在于：第一调整座（11）上端面的一侧设有至少两个第二固定板，第一调整座（11）上端面的另一侧设有至少两个第二固定调节板（13）。

6.根据权利要求5所述的一种组对装置，其特征在于：第二固定调节板（13）与第一固定调节板（5）位于同一侧；

第一固定板与第二固定板位于同一侧。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种组对装置，其特征在于：所述第一调整座（11）上靠近支撑座（2）的一端固定连接有用于固定法兰的法兰固定装置（15）。

8.根据权利要求1所述的一种组对装置，其特征在于：所述支撑座（2）的数量为两组。

9.根据权利要求8所述的一种组对装置，其特征在于：所述两组支撑座（2）分别与底座（1）固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种组对装置，其特征在于：所述两组支撑座（2）中其中一组与底座（1）固定连接，另一组与底座（1）滑动连接。

11.根据权利要求1所述的一种组对装置，其特征在于：所述支撑平台（7）为支撑横梁（3），支撑横梁（3）的数量至少为两个；

支撑横梁（3）上端面的一侧设有至少两个第一固定板，支撑横梁（3）上端面的另一侧设有至少两个第一固定调节板（5）；

所述第一固定调节板（5）底部同支撑横梁（3）滑动连接，第一固定调节板（5）的外侧设有可调节第一固定调节板（5）与支撑横梁（3）相对位置的调节装置。

12.根据权利要求7所述的一种组对装置，其特征在于：法兰固定装置（15）包括法兰固定板（151），法兰固定板（151）的中部开设有凹槽（154）；

法兰固定板（151）的两侧顶端上设有两法兰压紧板（153），法兰压紧板（153）同法兰固定板（151）之间留有间隙，间隙的宽度宽于要焊接的法兰的厚度；

法兰压紧板（153）同法兰固定板（151）之间设有用于调节两者之间间隙大小的间隙调节装置（155）；

法兰固定板（151）的下部设有一个法兰支撑座（152），用以支撑法兰。

13.一种利用上述组对装置焊接的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、中间管（b）固定步骤,先将中间管（b）放置在支撑座（2）上，用调节装置顶紧并推动中间管（b）向第一固定板方向推动，使其贴紧在第一固定板上，通过第一固定调节板（5）固定住中间管（b）；

b、中间管（b）与法兰（c）的组对步骤，将法兰（c）通过法兰压紧板（153）固定在法兰固定板（151）上，紧固过程中需要调整法兰（c）在横向的位置，并保证法兰（c）与中间管（b）的同轴度，通过调整第一移动底座（8），缩小中间管（b）和法兰（c）的间隙，将法兰（c）紧靠在中间管（b）的端部；

c、中间管（b）与法兰（c）同轴度调整步骤，调整第一液压支撑机构（12），使法兰（c）同中间管（b）位于相同的高度，使其同轴；

d、焊接步骤，将中间管（b）与法兰（c）进行组对焊接；

e、末端管件（a）与中间管（b）的组对焊接步骤，先将点固好的中间管（b）和法兰（c）吊起，旋转180度后，调整第一固定调节板（5）将其重新固定在支撑座（2）上的支撑横梁（3）上，然后将末端管件（a）放置在移动座（6）上，通过调整第二固定调节板（13），通过第二固定板与第二固定调节板（13）固定住末端管件（a），紧固过程中需要保证末端管件（a）与中间管（b）的同轴度，通过第一移动底座（8）调节中间管（b）和末端管件（a）的间隙，然后进行组对焊接。

14.一种利用上述组对装置焊接的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、中间管（b）固定步骤,先将中间管（b）放置在支撑座（2）上，用调节装置顶紧并推动中间管（b）向第一固定板方向推动，使其贴紧在第一固定板上，通过第一固定调节板（5）固定住中间管（b）；

b、末端管件（a）与中间管（b）的组对焊接步骤，调整第一固定调节板（5）将其重新固定在支撑座（2）上的支撑横梁（3）上，然后将末端管件（a）放置在移动座（6）上，通过调整第二固定调节板（13），通过第二固定板与第二固定调节板（13）固定住末端管件（a），紧固过程中需要保证末端管件（a）与中间管（b）的同轴度，通过第一移动底座（8）调节中间管（b）和末端管件（a）的间隙，然后进行组对焊接；

c、中间管（b）与法兰（c）的组对步骤，先将固好的末端管件（a）与中间管（b）吊起，旋转180度后，将法兰（c）通过法兰压紧板（153）固定在法兰固定板（151）上，紧固过程中需要调整法兰（c）在横向的位置，并保证法兰（c）与中间管（b）的同轴度，通过调整第一移动底座（8），缩小中间管（b）和法兰（c）的间隙，将法兰（c）紧靠在中间管（b）的端部；

d、中间管（b）与法兰（c）同轴度调整步骤，调整第一液压支撑机构（12），使法兰（c）同中间管（b）位于相同的高度，使其同轴；

e、焊接步骤，将中间管（b）与法兰（c）进行组对焊接。