[发明专利]大直径同种薄壁圆筒对接用顶压式焊接胀撑器

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄壁圆筒的对焊工具，特别涉及一种同一种材质的大口径的薄壁圆筒的对焊时用的胀撑器。

背景技术

一般薄壁圆筒是通过薄钢板卷成圆筒并将对接处焊接后形成薄壁圆筒的。当加工壁厚较薄且长度较大的圆筒时，不能用一块钢板实现整体成形的。其工艺过程一般是先卷成若干段直径相等的短圆筒，然后再将短圆筒对焊拼成长圆筒。将短圆筒拼接成长圆筒，现有技术是将两段圆筒竖向叠放在一起，采用人工方式对齐环形焊口，由于圆筒壁厚太薄且内径较大，上下叠放时很难将上下圆筒壁对齐，焊接过程中需要一人使用螺丝刀调整两段圆筒壁使其上下对齐，另一人实施焊接，存在焊接劳动强度大，焊接生产效率低和焊接耗时长的问题。

发明内容

本发明提供了一种大直径同种薄壁圆筒对接用顶压式焊接胀撑器，解决了现有技术存在的焊接劳动强度大，焊接生产效率低和焊接耗时长的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种大直径同种薄壁圆筒对接用顶压式焊接胀撑器，包括同心支撑圆环和锥形三脚支架，锥形三脚支架的三个腿的底端等间隔弧度地固定设置在同心支撑圆环的圆环顶面上，在锥形三脚支架的三个腿的顶端之间固定设置有竖管，竖管的中轴线是与同心支撑圆环的中轴线重合在一起的，在竖管的管腔中活动设置有顶杆，顶杆的顶端设置在竖管的上端口的外侧，在顶杆的顶端设置有千斤顶放置台，在锥形三脚支架的三个腿上固定设置有上顶板支架，在上顶板支架的上端设置有上顶板，上顶板设置在千斤顶放置台的正上方，在上顶板与千斤顶放置台之间设置有千斤顶，在顶杆的底端固定设置有水平的人字形铰链座支架，在同心支撑圆环上间隔120度地设置有胀撑杆通过孔，在每个胀撑杆通过孔中各活动设置有一个水平胀撑杆，在水平胀撑杆的内端设置有胀撑杆铰链座，在人字形铰链座支架上的三个铰链座的每个铰链座上均设置有一个内销轴，在每个内销轴上均各自铰接有一个传力杆，传力杆的另一端与对应的水平胀撑杆的内端上设置的胀撑杆铰链座通过外销轴铰接在一起，在水平胀撑杆的外端设置有水平胀撑弧形板，三个水平胀撑弧形板形成一个水平胀撑圆，由三个水平胀撑弧形板组成的水平胀撑圆的中轴线是与同心支撑圆环的中轴线重合在一起的。

在胀撑弧形板的外侧面上设置有防焊接粘连环形槽。

本发明可满足壁厚较薄口径较大的同种圆筒对接焊接的需要，可实现两端圆筒的筒壁的迅速对齐，通过转动旋转盘对顶杆组施加轴向的直线外力，可实现两段圆筒边缘快速紧密贴合对齐的功能，从而解决了大直径薄壁圆筒使用传统方式对接时筒壁变形导致边缘不易对齐的问题。提高了圆筒对接环焊缝的焊接质量，保证了对接后的同轴度，大大加快了焊接生产速度。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的胀撑力传导过程的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种大直径同种薄壁圆筒对接用顶压式焊接胀撑器，包括同心支撑圆环1和锥形三脚支架2，锥形三脚支架2的三个腿的底端等间隔弧度地固定设置在同心支撑圆环1的圆环顶面上，在锥形三脚支架2的三个腿的顶端之间固定设置有竖管3，竖管3的中轴线是与同心支撑圆环1的中轴线重合在一起的，在竖管3的管腔中活动设置有顶杆6，顶杆6的顶端设置在竖管3的上端口的外侧，在顶杆6的顶端设置有千斤顶放置台4，在锥形三脚支架2的三个腿上固定设置有上顶板支架17，在上顶板支架17的上端设置有上顶板5，上顶板5设置在千斤顶放置台4的正上方，在上顶板5与千斤顶放置台4之间设置有千斤顶，在顶杆6的底端固定设置有水平的人字形铰链座支架7，在同心支撑圆环1上间隔120度地设置有胀撑杆通过孔15，在每个胀撑杆通过孔15中各活动设置有一个水平胀撑杆10，在水平胀撑杆10的内端设置有胀撑杆铰链座12，在人字形铰链座支架7上的三个铰链座的每个铰链座8上均设置有一个内销轴9，在每个内销轴9上均各自铰接有一个传力杆14，传力杆14的另一端与对应的水平胀撑杆10的内端上设置的胀撑杆铰链座12通过外销轴13铰接在一起，在水平胀撑杆10的外端设置有水平胀撑弧形板11，三个水平胀撑弧形板11形成一个水平胀撑圆，由三个水平胀撑弧形板11组成的水平胀撑圆的中轴线是与同心支撑圆环1的中轴线重合在一起的。

在胀撑弧形板11的外侧面上设置有防焊接粘连环形槽16，在焊接前两段短圆筒对齐时将两短圆筒拼接的环形焊口设置在胀撑弧形板11的外侧面上设置的防焊接粘连环形槽16上，使焊液不会与胀撑弧形板11的外侧面粘连在一起。使焊接过程中焊缝处产生的熔敷金属不会把圆筒筒壁与胀撑弧形板11粘连在一起。

本发明通过在上顶板5与千斤顶放置台4之间设置有千斤顶的顶压，推动顶杆6移动；顶杆6下移时，其底端的人字形铰链座支架7上的三个铰链座8也下移，每个铰链座8通过传力杆14将力转换成水平的沿径向的外推力，即顶杆6的上下移动转变为水平胀撑杆10和水平胀撑弧形板11的径向运动，三个水平胀撑弧形板11形成一个水平胀撑圆，实现对两段焊接圆筒的胀撑功能。本发明的伸缩距离可达20毫米以上，可以满足筒壁有一定变形的特定内径的同类型薄壁圆筒的对焊要求。首先，使两对焊圆筒水平放置，端面接触，先将胀撑端装入圆筒内部，使水平胀撑弧形板11位于两段圆筒的焊口位置，然后转动旋转盘5使三个水平胀撑弧形板11形成一个水平胀撑圆的直径逐渐加大。将水平胀撑圆的外径扩至使两段圆筒对接处紧密结合且平齐时，停止施加外力。同时要确保两段圆筒的接缝位于胀撑弧形板11的外侧面上设置的防焊接粘连环形槽16上，然后在圆筒接缝处进行焊接。