CN206382799U - 一种应用于化工行业接管与法兰的组焊工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于化工行业接管与法兰的组焊工装，包括底板、接管架、法兰固定侧板、条形垫板、固定螺栓以及回转轴承；在底板上间隔设有插槽；法兰固定侧板竖直插装在底板左侧边缘处的插槽上；接管架竖直插装在法兰固定侧板右侧的插槽上；在法兰固定侧板上竖向设有滑移条形孔；固定螺栓的螺杆端依次穿过条形垫板和滑移条形孔后旋合固定在回转轴承的一侧；在回转轴承的另一侧设有用于安装法兰的安装螺纹孔；在接管架上边缘中心处向下设有用于支撑接管的V形槽口。该组焊工装能够满足不同型号的焊接要求，同时也能够实现微调节，增强组对焊接精度，且能够对不同角度位置进行焊接。

Description

一种应用于化工行业接管与法兰的组焊工装

技术领域

本实用新型涉及一种阻焊工装，尤其是一种应用于化工行业接管与法兰的组焊工装。

背景技术

在化工制造行业，法兰与接管及管件的组焊质量对设备或管道整体质量有至关作用。在施工作业中，保证其质量主要需测定法兰与接管及管件间的同轴度、垂直度和错边量，传统施工工艺中主要采用如下两种方法：(1)将一根直径为3mm细铁丝放置于法兰和接管中间，确保其组对间隙为3+0.5mm，然后校准A和A1，B和B1的对接位置，测得接口错边量≤1.0mm后将该构件对称两侧点焊，最后进一步检查错边量和垂直度误差，保证其符合规范要求，该方法主要优点是组对方便，但是应用于一些较精密设备制作或管件尺寸较大时，由于错边量的精度要求较高及可操作性较差、焊接时热应力等的影响，使得工件组焊尺寸误差偏大；(2)通过制作组对夹具，已知接管法兰伸出高度为H，在接管上量出与H相同高度h1和h2，然后在接管对应的0°与180°点焊上两块挡板(法兰螺栓孔应按要求跨中分布)，接着与接管(筒体)组对，使两挡板与接管(筒体)轴线平行，点焊A、A1两点，然后找正接管法兰90°与270°两方位，保证法兰与接管的错边量符合要求，点焊B、B1两点，组对完成，去掉两档板，即可施焊，在施工中，找正螺栓孔及伸出高度较费时，且该组对夹具的使用在作业过程中较繁琐。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的工件组焊尺寸误差偏大或作业过程较繁琐。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种应用于化工行业接管与法兰的组焊工装，包括底板、接管架、法兰固定侧板、条形垫板、固定螺栓以及回转轴承；在底板上间隔设有插槽；法兰固定侧板竖直插装在底板左侧边缘处的插槽上；接管架竖直插装在法兰固定侧板右侧的插槽上；在法兰固定侧板上竖向设有滑移条形孔；固定螺栓的螺杆端依次穿过条形垫板和滑移条形孔后旋合固定在回转轴承的一侧；在回转轴承的另一侧设有用于安装法兰的安装螺纹孔；在接管架上边缘中心处向下设有用于支撑接管的V形槽口。

采用滑移条形孔和条形垫板的作用能够方便上下调节回转轴承的高度，以满足不同型号的焊接要求，同时也能够实现微调节，增强组对焊接精度；采用V形槽口能够方便定位和支撑接管，确保焊接时的稳定性；采用回转轴承能够在焊接过程中方便旋转，以便于不同角度位置的焊接。

作为本实用新型的进一步限定方案，在底板的左右侧边缘处均设有一个提拉把手。采用提拉把手能够方便搬运周转使用阻焊工装。

作为本实用新型的进一步限定方案，在底板的插槽上至少插装有两个接管架。采用至少两个接管架能够确保接管在焊接时的稳定性。

本实用新型的有益效果在于：(1)采用滑移条形孔和条形垫板的作用能够方便上下调节回转轴承的高度，以满足不同型号的焊接要求，同时也能够实现微调节，增强组对焊接精度；(2)采用V形槽口能够方便定位和支撑接管，确保焊接时的稳定性；(3)采用回转轴承能够在焊接过程中方便旋转，以便于不同角度位置的焊接。

附图说明

图1为本实用新型的一侧结构示意图；

图2为本实用新型的另一侧结构示意图。

图中:1、底板，2、接管架，3、法兰固定侧板，4、接管，5、法兰，6、条形垫板，7、固定螺栓，8、，9、提拉把手，10、插槽，11、回转轴承，12、安装螺栓，13、滑移条形孔。

具体实施方式

如图1和2所示，为方便工厂或现场施工作业，同时考虑到成本节约及工作效率的提高，本实用新型公开了一种应用于化工行业接管与法兰的组焊工装包括：底板1、接管架2、法兰固定侧板3、条形垫板6、固定螺栓7以及回转轴承11；在底板1上间隔设有插槽10；法兰固定侧板3竖直插装在底板1左侧边缘处的插槽10上；接管架2竖直插装在法兰固定侧板3右侧的插槽10上；在法兰固定侧板3上竖向设有滑移条形孔13；固定螺栓7的螺杆端依次穿过条形垫板6和滑移条形孔13后旋合固定在回转轴承11的一侧；在回转轴承11的另一侧设有用于安装法兰5的安装螺纹孔，安装螺栓12旋合在安装螺栓孔上；在接管架2上边缘中心处向下设有用于支撑接管4的V形槽口8；在底板1的左右侧边缘处均设有一个提拉把手9；在底板1的插槽10上至少插装有两个接管架2。

本实用新型的组焊工装主要应用对象是车间压力容器制造过程中法兰和接管的组对、长半径弯头和法兰的组对等。使用该工装的具体步骤为：⑴作业人员将被组焊的接管4的焊接端头按工艺要求打磨坡口，放置于接管架2上；⑵将法兰5贴靠于回转轴承的侧面，然后用安装螺栓12初步固定，因法兰位置需调整，故暂不需将螺母拧紧；⑶通过目测调整法兰5与接管4的位置，使法兰5的焊接端与接管4的焊接端处于合适位置；⑷用焊接检验尺检验组焊间隙和错边量是否符合规范要求；⑸将法兰5固定端的安装螺栓12拧紧；⑹旋转回转轴承11，将法兰5与接管4点焊牢固；⑺将该工件拆下，由持相关焊工证且考试合格的焊工将该工件打底并填充盖面完成。

在组焊过程中，焊接应力会造成工件的焊接变形，所以在点焊过程中可采用压块将接管4压紧，焊接点均匀分布，阻止焊件因被加热或冷却时体积变化受阻而产生焊接变形。例如工件为塑性较好的材料(低碳钢、16Mn钢等)，则焊件受热影响而产生的焊接变形较小，如果工件是合金钢或受焊接应力影响较大的厚壁管件时，对焊接应力引起的工件变形需采取必要的控制措施。为避免点焊完毕拆卸工件后焊接所引起的工件变形，即高温区金属内部存在拉应力，低温区金属内部存在压应力，对工件进行打底焊接，压块的重量可根据焊接产生的应力值进行选择。由于焊接应力会在温度、时间等的作用下逐渐降低，这种降低会使焊接件的整体形状、尺寸发生一些变化，故采用该工装对工件组焊时一定保证焊件一次性焊接完成，待焊缝金属冷却时，用圆头小锤轻敲焊缝，使焊缝扩展，可减少焊接应力。

本实用新型的组焊工装在制作时有如下设计要求：

底板1、接管架2以及法兰固定侧板3按机械制图要求车铣，误差Δ≤0.05mm。

底板1的厚度选择30mm，结合法兰5规格及压力容器设备、管道与设备连接管段常见长度，可选择底板1的宽度为250mm,长度为700mm；因接管长度不同，为保证不同长度接管都可放置于接管架上，底板1的顶面处可车铣6个20mm深的插槽10，相邻插槽10间距为100mm，同时铣槽时需注意每个插槽10的深度都为20mm以保证接管4与底板1平行精度符合规范值。待底板1车铣完毕后，需用校准过的千分尺和水平仪校核该底板1的水平度及插槽10深度，直到达到精度要求方可使用。

法兰固定侧板3上需车铣30mm长的滑移条形孔13，采用法兰5具有连接孔的特点来固定法兰5，通过左右小范围移动回转轴承11来调节法兰5位置；为了保证回转轴承11能够固定于该固定架上，可制作一个条形垫板6，便于固定螺栓7的紧固。

本实用新型的组焊工装可按选取最大法兰规格为DN250设计，法兰重量为G＝240N，法兰固定高度为450mm，校核法兰对法兰固定侧板3产生的弯曲应力值：法兰固定侧板3最大弯矩M＝P·L，(L取法兰颈高的1/2)，设它的截面模量为Wx，则弯曲应力为σ＝P·L/Wx，(G＝P)。设法兰固定侧板3的截面惯性矩为Ix，弹性模量为E，则法兰固定侧板3顶点的挠度f＝P·L³/(2EIx)。将数值代入公式算得该法兰固定侧板3所承受的最大弯曲应力值和挠度，对应选取该法兰固定侧板3的板厚应选d＝20mm。待制作完法法兰固定侧板3后，用水平尺校核其水平度，待水平度符合要求后，可将之***底板1第一个插槽10中，后用直角尺校核该法兰固定侧板3与底板1的垂直度，符合要求后方可使用。

接管架2上设有形状为“V”型的V形槽口8，使用该形状结构的接管架2优点主要体现在两个方面：①根据接管4外径的不同来调节接管4及法兰5的高度；②保证工件的稳固性。接管架2的V形槽口8内侧需光滑平整，并用润滑油擦拭，以保证接管4的水平度符合技术要求。接管架2制作完毕后需插于底板1的插槽10上，并用水准仪校核。

为防止该组焊工装在生产过程中失稳，可加设稳固措施，针对该组对工装，可有如下两种稳固方式：

⑴脚螺栓接地式

此种固定方式可针对车间产生过程中不需要随时挪动该工装的情况，具体方式为在底板1四个角位置和选设的一处地面钻四个孔，然后用地脚螺栓稳固，地脚螺栓规格可选M12×100；该方法要求地面为较坚硬的土质或水泥地面方可保证装置的稳定。

⑵钢结构稳固式

此稳固方式可在施工现场使用，具体方法为将该工装与两根等长(长度为1500mm)，规格为∠50×5角钢采用铆接方式连接，在该工装两侧可加设配重(配重量为100KG)，以保证该工装在生产过程中的稳固；该方法有点为对现场地面要求不高，同时方便移动。

本实用新型的组焊工装主要参考现场施工作业的焊接工艺，借鉴施工过程中的工件和组焊特点，总结引起焊接应力引起的工件变形等外界因素，结合对工件垂直度、错边量、焊缝间隙等检查要素的要求，并在设计方面借助了法兰的外形特点，管件的线性特征而制作。随着技术的进步，生产车间对化工设备制作的精度要求也越来越高，本实用新型的组焊工装的制作不但在可操作性上满足了生产要求，同时提高了设备制作及管道组度精度。

Claims (3)

1.一种应用于化工行业接管与法兰的组焊工装，其特征在于：包括底板(1)、接管架(2)、法兰固定侧板(3)、条形垫板(6)、固定螺栓(7)以及回转轴承(11)；在底板(1)上间隔设有插槽(10)；法兰固定侧板(3)竖直插装在底板(1)左侧边缘处的插槽(10)上；接管架(2)竖直插装在法兰固定侧板(3)右侧的插槽(10)上；在法兰固定侧板(3)上竖向设有滑移条形孔(13)；固定螺栓(7)的螺杆端依次穿过条形垫板(6)和滑移条形孔(13)后旋合固定在回转轴承(11)的一侧；在回转轴承(11)的另一侧设有用于安装法兰(5)的安装螺纹孔；在接管架(2)上边缘中心处向下设有用于支撑接管(4)的V形槽口(8)。

2.根据权利要求1所述的应用于化工行业接管与法兰的组焊工装，其特征在于：在底板(1)的左右侧边缘处均设有一个提拉把手(9)。

3.根据权利要求1或2所述的应用于化工行业接管与法兰的组焊工装，其特征在于：在底板(1)的插槽(10)上至少插装有两个接管架(2)。