專利名稱：弧形球殼體焊縫坡口加工工裝的制作方法
技術領域：
本發明涉及到一種弧形球殼體焊縫坡口加工工裝。
背景技術：
當制造大型(直徑5m(4m改為5m)以上)的球形(增加)封頭或球形儲罐時，通常采用多片弧形球殼體彼此焊接而成。由于其體積大，因此對相鄰弧形球殼體之間的焊縫要求很高。因此弧形球殼體的焊縫坡口加工至關重要，常用的加工方法是將樣板放在弧形球殼體的材料上對其進行等離子切割，由于等離子切割的局限性，只能切割X形坡口，但是X形坡口不利于大型球形封頭或球形儲罐的焊接，廢材嚴重，焊接時變形嚴重，焊縫坡口尺寸直接影響到焊接工作量和焊接變形的大小，而且等離子切割在切割的部位會產生熱影響區，形成淬硬層，必須用冷加工方法去除影響焊接質量的表面淬硬層，去除厚度至少為2 3mm,浪費人力，增加工作量，降低生產效率。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可對弧形球殼體進行U形坡口加工的弧形球殼體焊縫坡口加工工裝。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為一種弧形球殼體焊縫坡口加工工裝，包括底座，底座由筒體和設置在筒體下端的圓形底板組成，筒體上開設有供人體進入筒體內的人孔，筒體內壁上沿筒體圓周方向上設置有至少兩塊圓弧板，圓弧板的弧形邊組成一個與弧形球殼體外弧形面相當的弧面，底板上設置有至少兩個將弧形球殼體頂住的底座，底板上還設置有至少三根立柱，立柱上設置有環形的定位環，筒體上端設置有環形的平板，平板內側邊上設置有供弧形球殼體定位的豁口，定位環上設置有至少兩個朝向豁口的上頂緊裝置，底板上設置有調節弧形球殼體位置的下頂緊裝置。所述下頂緊裝置包括設置在底座上的下定位塊、短軸和n形推塊，推塊的兩垂直段之間連接有銷軸，短軸的兩端分別設置有相互反向的螺紋，短軸的一端與下定位塊螺紋連接，另一端與銷軸螺紋連接，短軸的中部設置有兩個徑向的通孔，且兩通孔的中心線相互
垂直；所述上頂緊裝置包括固定的平板上的上定位塊和與上定位塊螺紋連接的螺釘；所述底座包括橫板、豎板和斜板，橫板上設置兩個腰形孔，豎板垂直焊接在橫板上，斜板垂直焊接在橫板上且斜板的一個平面迎向弧形球殼體的下底邊；所述圓弧板的弧形邊中部設置有凹陷區域。本發明的有益效果是利用上述工裝可將大型的弧形球殼體固定住，且使得弧形球殼體所要加工U形坡口的面向上，利于利用機加工來對弧形球殼體進行加工，從而提高弧形球殼體焊接時的焊縫穩定性。


圖I是本發明弧形球殼體焊縫坡口加工工裝的結構圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是本發明中底座的結構圖；圖4是本發明中下頂緊裝置的結構圖；圖5是本發明中上頂緊裝置的結構圖；
圖6是本發明中U形坡口的示意圖。圖中1、筒體，2、底板，3、人孔，4、圓弧板，5、弧形邊，6、弧形球殼體，7、底座，8、立柱，9、定位環，10、平板，11、豁口，12、上頂緊裝置，13、下頂緊裝置，14、下定位塊，15、短軸，16、推塊，17、銷軸，18、通孔，19、上定位塊，20、螺釘，21、橫板，22、豎板，23、斜板，24、腰形孔，25、U形坡口，26、定位板。
具體實施例方式下面結合附圖，詳細描述本發明的具體實施方案。如圖I、圖2所示，弧形球殼體焊縫坡口加工工裝，包括底座，底座由筒體I和設置在筒體I下端的圓形底板2組成，筒體I上開設有供人體進入筒體I內的人孔3，筒體I內壁上沿筒體圓周方向上設置有至少兩塊圓弧板4,相鄰圓弧板4之間通過定位板26相連。本實施列中采用四塊圓弧板。圓弧板4的弧形邊5組成一個與弧形球殼體外弧形面相當的弧面。為了利于弧形邊5與弧形球殼體6的外弧形面接觸但不影響其定位，可將弧形邊5中部設置凹陷區域，即該區域的弧形邊5不與弧形球殼體6的外弧面接觸。底板2上設置有至少兩個將弧形球殼體6頂住的底座7，底板2上還設置有至少三根立柱8，本實施例中采用四根立柱8。立柱8上通過螺栓和螺母固定有環形的定位環9，筒體I上端設置有環形的平板10，平板10內側邊上設置有供弧形球殼體6定位的豁口 11，定位環9上設置有至少兩個朝向豁口 11的上頂緊裝置12，底板2上設置有調節弧形球殼體6位置的下頂緊裝置13。本實施例中采用如下結構簡單的下頂緊裝置、上頂緊裝置和底座。如圖4所示，所述下頂緊裝置13包括設置在底座2上的下定位塊14、短軸15和n形推塊16，推塊16的兩垂直段之間連接有銷軸17，短軸15的兩端分別設置有相互反向的螺紋，短軸15的一端與下定位塊14螺紋連接，另一端與銷軸17螺紋連接。由于弧形球殼體6比較大，在短軸15的中部設置有兩個徑向的通孔18，且兩通孔18的中心線相互垂直，在轉動15時，可利用杠桿伸入通孔18中，從而可利用較小的力來轉動短軸15。當轉動短軸15時，由于短軸15的兩端設置在是相互反向的螺紋，那么推塊16和下定位塊14就會相互靠近或遠離，又由于下定位塊14是固定在底板2上的，從而可以實現對弧形球殼體6進行推進或縮回的目的。因為推塊16上設置了銷軸17，這就使得推塊16和短軸15之間可以有微小的位移變化，便于推塊16在抵住弧形球殼體6時可調整到適當的位置，而不影響下頂緊裝置13的功能。如圖5所示，所述上頂緊裝置12包括固定的定位環9上的上定位塊19和與上定位塊19螺紋連接的螺釘20。如圖3所示，所述底座7包括橫板21、豎板22和斜板23，橫板21上設置兩個腰形孔24，豎板22垂直焊接在橫板21上，斜板23垂直焊接在橫板21上且斜板23的一個平面迎向弧形球殼體6的下底邊，底座7通過穿過橫板21上腰形孔24的螺栓固定在底板2上。本發明的工作原理是將弧形球殼體6放在圓弧板4的弧形邊5上,弧形球殼體6的下端與下頂緊裝置13中的推塊16端面相抵，然后將定位環9擱置在立柱8上并利用螺栓、螺母固定住，此時弧形球殼體6上需要加工坡口的端部從平板10上的豁口 11中伸出，然后轉動短軸15來調節弧形球殼體6上端端部至合適位置，即弧形球殼體6上的樣沖點至合適位置。再移動底座7，使得斜板23的斜面與弧形球殼體6的下端邊相抵，然后鎖緊螺栓，將底座7固定在底板2上，并且旋轉螺釘20，將弧形球殼體6的上端固定在平板10的豁口 11中。待弧形球殼體6固定住后，就可對弧形球殼體6上端邊進行機加工，由于采用了機加工，就可以加工U形坡口 25，同時還可加工X形坡口一圖6所示。U形坡口的優點是焊縫尺寸小，不但焊接工作量小，而且焊接變形也小。焊接材料消耗、以提高生產率和降低成本。從而可以提高封頭或儲罐中焊縫的質量，提高其壽命。采用機加工后，還可以保證坡口表面粗糙度< 12. 5mm的要求，保證坡口表面平面度< Imm的要求，保證球殼板對口錯邊量< 2mm的要求，保證坡口的尺寸精度要求，滿足表面滲透(PT)檢測的要求。權利要求
1.弧形球殼體焊縫坡口加工工裝，其特征在于包括底座，底座由筒體和設置在筒體下端的圓形底板組成，筒體上開設有供人體進入筒體內的人孔，筒體內壁上沿筒體圓周方向上設置有至少兩塊圓弧板，圓弧板的弧形邊組成一個與弧形球殼體外弧形面相當的弧面，底板上設置有至少兩個將弧形球殼體頂住的底座，底板上還設置有至少三根立柱，立柱上設置有環形的定位環，筒體上端設置有環形的平板，平板內側邊上設置有供弧形球殼體定位的豁口，定位環上設置有至少兩個朝向豁口的上頂緊裝置，底板上設置有調節弧形球殼體位置的下頂緊裝置。
2.根據權利要求I所述的弧形球殼體焊縫坡口加工工裝，其特征在于所述下頂緊裝置包括設置在底座上的下定位塊、短軸和n形推塊，推塊的兩垂直段之間連接有銷軸，短軸的兩端分別設置有相互反向的螺紋，短軸的一端與下定位塊螺紋連接，另一端與銷軸螺紋連接，短軸的中部設置有兩個徑向的通孔，且兩通孔的中心線相互垂直。
3.根據權利要求I所述的弧形球殼體焊縫坡口加工工裝，其特征在于所述上頂緊裝置包括固定的平板上的上定位塊和與上定位塊螺紋連接的螺釘。
4.根據權利要求I所述的弧形球殼體焊縫坡口加工工裝，其特征在于所述底座包括橫板、豎板和斜板，橫板上設置兩個腰形孔，豎板垂直焊接在橫板上，斜板垂直焊接在橫板上且斜板的一個平面迎向弧形球殼體的下底邊。
5.根據權利要求I所述的弧形球殼體焊縫坡口加工工裝，其特征在于所述圓弧板的弧形邊中部設置有凹陷區域。
全文摘要
本發明公開了可對弧形球殼體進行U形坡口加工的弧形球殼體焊縫坡口加工工裝，包括底座，底座由筒體和設置在筒體下端的圓形底板組成，筒體上開設有供人體進入筒體內的人孔，筒體內壁上沿筒體圓周方向上設置有至少兩塊圓弧板，底板上設置有至少兩個將弧形球殼體頂住的底座，底板上還設置有至少三根立柱，立柱上設置有環形的定位環，筒體上端設置有環形的平板，平板內側邊上設置有豁口，定位環上設置有上頂緊裝置，底板上設置有下頂緊裝置。本發明的優點是利用上述工裝可將大型的弧形球殼體固定住，且使得弧形球殼體所要加工U形坡口的面向上，利于利用機加工來對弧形球殼體進行加工，從而提高弧形球殼體焊接時的焊縫穩定性。
文檔編號B23Q3/00GK102717278SQ20121024002
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者何靜, 繆冰 申請人:蘇州海陸重工股份有限公司