[实用新型]一种球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属连接领域，具体地，涉及一种球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具。 

背景技术

球形贮箱壳体自动氩弧焊接是焊接技术领域中的重要难题，主要原因是焊接定位、变形难以控制。在焊接过程中必须使用焊接夹具增加贮箱的整体刚性，并准确定位焊缝，保证贮箱的焊接精度。焊接夹具本身必须有足够的刚度和精度，也必须有一定的调整装置，实现位置的精确调整。一般情况下，焊接夹具采用不同于贮箱本体的金属材料，自身重量较大，对于贮箱这类薄壁壳体件，自身形状精度不容易保证，如果再承受夹具的重量，变形将更难以控制，常规焊接夹具无法满足定位精度和变形最小化的要求，从而导致变形误差从装配到焊接逐步的放大化。 

目前球形贮箱外径不小于φ300mm，连接环壁厚为2.0～7.0mm，贮箱上下壳体主体壁厚为1.5～4.5mm，对这种壳体尺寸的贮箱如果采用常规焊接夹具，由于贮箱本身刚度小，壳体存在变形，在焊接工装的装夹作用下，会把变形量进一步放大，不但无法进行定位装配，焊接后会导致局部变形而使产品报废。所以，设计一种专用的焊接夹具，能避开自身重量和加工精度的影响，就可以实现装配定位的精确化，焊接变形的可控化。 

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具，其能够满足球形贮箱装夹定位及自动氩弧焊接要求。 

根据本实用新型的一个方面，提供一种球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具，包括：调整机构、上下相对设置的上支架和下支架、第一压板、第二压板、定心块和螺杆；上支架和下支架均包括夹头、支板和立柱；调整机构包括顶杆和顶板；夹头连接至支板中部，立柱连接至支板两端；第一压板连接至上支架的立柱；第二压板连接至下支架的立柱；定心块穿过上支架的支板部分设置在上支架的夹头内且分别与支板和夹头连 接；螺杆与第一压板连接；顶杆的一端与第二压板连接；顶板连接至顶杆的另一端。 

优选地，还包括多个螺栓，夹头与支板、夹头与支板及定心块、支板与立柱、立柱与第一压板、以及立柱与第二压板之间均通过螺栓连接。 

优选地，第一压板和第二压板均为具有内楔形面的压板。 

优选地，第一压板的内楔形面的角度为3°～20°。 

优选地，第二压板的内楔形面的角度为5°～25°。 

优选地，第一压板和第二压板上均设置有螺纹孔，螺杆和顶杆上均设置有螺纹，螺杆与第一压板螺纹连接，顶杆和第二压板螺纹连接。 

优选地，定心块的直径为φ45～φ120mm。 

优选地，螺杆的长度为50～130mm，调节范围为0～30mm，调节精度为0.1～1mm。 

优选地，顶板具有内楔形面，顶板的内楔形面的角度为3°～15°。 

优选地，顶杆长度为100～250mm，调节范围为0～120mm，调节精度为0.1～10mm。 

优选地，螺杆与球形贮箱上壳体的过渡段位置对应，顶板与球形贮箱下壳体的过渡段对应。 

本实用新型的球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具有效利用了贮箱壳体焊接接口与连接环之间存在一定区域的过渡段，设计了一种特殊的夹具，这种夹具一方面通过定心块确定贮箱壳体的径向和轴向位置，另一方面通过顶杆挤压顶板，实现了贮箱壳体径向位置的调节，调节顶杆和螺杆伸出的长度达到精确定位的目的。同时受压的顶板作用在壳体较薄的区域，也增加了贮箱壳体的整体刚性，可以有效控制焊接变形。 

本实用新型的夹具利用顶板内楔形面保证夹具和贮箱壳体的紧密连接。通过调节顶杆使顶板压紧贮箱壳体又不压伤贮箱，与此同时也可以对焊接口圆度有一定程度的校正，这样有效的提高了贮箱壳体焊接处的刚性，在整个焊接过程也可以保证焊接处的变形在一定限度内。装配完成后，采用自动氩弧焊接形式，进一步减少贮箱壳体的变形。 

综上所述，本实用新型的球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具具有定位精度高且有效控制焊接变形，减少贮箱壳体变形的优点。 

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显： 

图1为本实用新型一种球形贮箱壳体焊接定位及变形控制夹具的结构示意图； 

图2为螺杆与上壳体的连接关系示意图。 

图中：1为夹头；2为支板；3为立柱；41为第一压板；42为第二压板；5为螺杆；6为顶板；7为顶杆；8为定心块；9为螺栓；10为法兰；11为上壳体；12为连接环；13为下壳体；14为过渡段。 

具体实施方式