[发明专利]金属球壳拼装方法及专用于实施该方法的检测工装

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属球壳的制作，尤其涉及一种金属球壳的拼装方法及专用于实施该方法的检测工装。

背景技术

在特高压直流输电系统中，由于运行电压非常高、并且存在各种暂态过电压的叠加，因此为避免放电，在系统中使用了大量的使整个输电系统的电场均匀的屏蔽球，这些屏蔽球均为薄壁零件，最大直径可达3米。针对这种薄壁金属球一般采用大型模具冲压或采用大型的工装进行旋压获得，成本过高；公开号为CN 1714994A的中国专利申请“高精度薄壁金属球的制作方法”的说明书的背景技术部分内容中公开了一种用于制作薄壁金属球的方法，其制作方法为在弧形样板上切割下料多个毛坯片，在压力机上将毛坯片压延成为具有一定曲率的毛坯，切除毛坯的毛边，组对焊接成半球，将两个半球组成焊接成为一个完整的薄壁球。这种制作方法在将多个毛坯片进行焊接组装时，没有进行相应的检测，因此同一个纬度的毛坯片将有可能不位于同一个圆周上，从而使焊接组装的球体的圆度不能保证。

发明内容

本发明的目的是提出一种圆度精度高的金属球壳拼装方法。本发明还提供一种专用于实施上述方法的检测工装。

为解决上述问题，本发明中金属球壳拼装方法采用的技术方案是：

金属球壳拼装方法，包括以下步骤，

1）在与待拼装球体的半径相同的球冠状结构的弧形板材上下料获得多组毛坯，毛坯至少包括一个顶部开口、底部封闭的球冠壳体及成组的片状的球面弯板，每一组球面弯板用于首尾拼接围成在沿球冠壳体的中心轴线方向上的具有一定宽度的带状的一层球面环体；

2）将所述球冠壳体的封闭的底部放置在支撑管柱上，将支撑管柱穿装在检测工装的定位孔中，使支撑管柱的中心线与所述定位孔所在的基准横杆垂直，使基准横杆与检测臂的铰接轴的轴线与基准横杆及球冠壳体的中心轴线垂直，旋转检测臂使检测臂与球冠壳体上端开口的边沿贴靠，旋转检测工装使检测臂随检测工装绕支撑管柱旋转，根据检测臂调整球冠壳体使其上边沿位于与支撑管柱的中心线垂直的平面上，将球冠壳体固定在支撑管柱上；

3）将第一层球面环体所对应的第一组球面弯板中的一个球面弯板固定在球冠壳体的上边沿的对应位置处，调整检测工装的检测臂与该球面弯板的上边沿贴靠，旋转检测臂绕支撑管柱的中心线转动到达该组的下一个球面弯板的待固定位置，将另一个球面弯板通过定位装置与该位置处的球冠壳体的上边沿对接，并使该球面弯板的上边沿与检测臂贴靠后将该球面弯板与球冠壳体固定，依次类推直至完成整组球面弯板与球冠壳体的对接，最终使该组所有球面弯板的上边沿位于与球冠壳体的中心轴线垂直的圆周线上；

4）调整检测工装的检测臂的角度，依次拼装与各层球面环体对应的成组的球面弯板，直至拼装完成一个不大于半球的球壳。

在上述步骤4）之后还包括重复步骤（1）、（2）、（3）、（4），拼装完成另一个不大于半球的球壳，将两个球壳对接固定构成一个完整的球体。

在上述步骤3）将球面弯板与球冠壳体对接时也可以采用在相互对接的球面弯板与球冠壳体的凸面上贴靠一个内凹球面支撑板，使内凹球面支撑板的凹面与相对接的球面弯板与球冠壳体的外凸球面贴合后进行对接固定。

在上述步骤3）中进行固定过程中，可在已焊接的球体内焊接相应的铝板条进行加固。

本发明中专用于实施上述方法的检测工装采用的技术方案是：

专用于实施上述拼装方法的检测工装，包括基准横杆及基准横杆上铰接的可绕铰接轴摆动的检测臂，所述铰接轴轴线垂直于基准横杆的延伸方向，基准横杆的远离铰接轴的一端设置有用于转动装配支撑管柱的定位孔。

所述基准横杆上还设置有与相应的操作平台滚动配合的滚动结构。

还包括与所述定位孔转动装配的支撑管柱，所述支撑管柱的中心线与所述基准横杆的延伸方向垂直。

本发明提出的金属球壳拼装方法及专用于实施上述方法的检测工装，在将成组的多个球面弯板沿球冠壳体的圆周方向拼装时采用检测工装对球冠壳体及球面弯板所围成的球面进行检测，该检测工装可绕金属球支承管柱的中心线进行旋转，多组球面弯板逐层连接拼装，每组的每块球面弯板在固定前均采用检测臂对其位置进行检测定位，使各组每块球面弯板均与前一块球面弯板的上边沿位于与球冠壳体中心轴线垂直的同一个圆周线上，从而保证了球面的圆度，保证了拼装精度和质量，能有效避免拼装后的球体不符合要求而报废所造成的损失；所采用的检测工装的结构简单、便于操作，能有效保证拼装后的球体的精度和质量。