[发明专利]大型筒体撑圆及其角钢圈的安装工艺方法及其装配设备

说明书

技术领域

本发明属于大型筒体组装技术领域，具体涉及一种大型筒体撑圆及其角钢圈的安装工艺方法及其装配设备。

背景技术

为提高大型筒体、罐体刚度往往需要在内部增加多个角钢圈构成环状筋，同时，在直径3m～7m大型筒体工件角钢圈安装时，为了便于角钢圈的安装以及筒体有足够的圆度，提高后续组对焊接工艺的质量，还需对筒体进行撑圆或者箍圆的操作。

现有技术中，对大型筒体的处理采取以下方法：先完成筒体下料、刨边以及卷圆、纵缝焊接操作后，工人再将筒体吊放到滚轮架上，由于筒体此时还没有装加强圈，本身受重力影响，成不规则椭圆状，为此工人需要首先根据筒体尺寸的大小，选择合适的箍圈工装，将筒体两端箍圆，然后由两个工人抬起地面堆放的角钢圈，进入到筒体，由于角钢圈尺寸和筒体内径一致，沿途角钢圈经常会卡在筒体某个位置，此时必须由人工用榔头敲击，才能顺利到达预定位置，装配完成后再旋转点焊。此方法存在以下问题：

①整个过程繁琐、效率低下：组合式箍圈由多段圆弧拼接而成，各段之间合拢后还需调节位置，然后再螺栓拧紧，行车起吊次数多，安装耗时长。劳动强度大，需要为每一种工件准备一套箍圈工装，工装数量繁多，特别是大型筒体如6、7m直径的工件，其箍圈工装重量大，存放和吊装都存在问题，并且箍圆操作将变得非常困难，甚至无法人工完成。

②对筒体采用外箍的方法来撑圆工装，从工艺上没有内箍质量好。局部可能存在内凹的现象。

③采用人工将角钢圈抬进筒体，并沿途敲击装配，工人劳动强度大，效率低下，噪音大，在职业健康安全方面存在较大隐患。特别是如果筒体直径大，比如5m以上规格，其角钢圈重达三、四百公斤，人工根本无法实现将角钢圈装配到位的操作。

④采用人工敲击装配，角钢圈和筒体贴合较差，。局部有凹陷空洞现象，甚至角钢圈可能歪斜，影响产品最终的质量。

综上，目前行业普遍使用的筒体撑圆以及角钢圈安装方法已经不适应现代化生产的需要，对于大型筒体甚至不能完成生产，急需对筒体生产工艺进行改进和提高，已克服上述缺陷，同时，也应改进相应的装配设备，以适应生产工艺的改进需要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了大型筒体撑圆及其角钢圈的安装工艺方法及其装配设备，克服了现有技术由于采用人工操作存在的准备时间长、生产效率低、劳动强度大、焊接质量差及多系列多品种适应性差的问题。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

大型筒体撑圆及其角钢圈的安装工艺方法，具体包括以下步骤：

1)根据筒体规格和角钢圈的具体装配尺寸移动辊筒和定位装置到合适位置，再将筒体大致放到两边辊筒上；

2)通过推送夹持装置将筒体定位，并检测筒体安放是否平稳可靠；

3)用角钢圈夹持装置将角钢圈夹持收拢，使得角钢圈外径收缩，比筒体内径小；

4)旋转角钢圈夹持装置90°；

5)移动角钢圈至筒体内合适的位置后松开；

6)启动压辊机构，上压辊降下，将角钢圈压紧在筒体内壁上，在压紧部位与筒体点焊固定；

7)启动下压辊驱动装置，带动筒体和角钢圈旋转一定角度，再次将相应被压紧的角钢圈点焊固定，依次旋转，角钢圈逐渐压紧在筒体内壁上，并顺序点焊牢固；

8)当旋转完一整圈后，角钢圈夹持装置移出筒体，回到起始原位；

9)工人进入筒体，将开口角钢圈连接焊接牢固，至此完成一个角钢圈的装配点焊工作；

10)行车将筒体吊起并移动一定距离，按照上述步骤将筒体的第二根角钢圈点焊撑圆完成。

进一步，步骤3)中，所述角钢圈设置有开口。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：

如上所述工艺方法所使用的装配设备，包括用于对角钢圈进行装夹、收拢及旋转操作并具有多自由度的角钢圈夹持装置、用于对角钢圈进行压紧贴合在筒体上的上下辊压紧系统、用于调节筒体位置并起支撑作用的辊筒装置、用于对筒体进行轴向定位夹持的推送定位夹持装置；所述角钢圈夹持装置包括旋转驱动臂、夹持手、移动行走装置、升降系统，所述旋转驱动臂包括两端可伸缩的伸缩装置、设置在伸缩装置两端的旋转臂，所述伸缩装置可旋转的连接在移动行走装置上，所述夹持手设置在旋转臂的端部；

所述上下辊压紧系统包括用于支撑筒体的下托辊和竖直设置在其上部的上压辊，所述上压辊和下托辊的轴线相互平行，上压辊一端设置有压紧辊轮，另一端设置有升降装置，所述下托辊包括旋转辊轮和对旋转辊轮进行旋转驱动的变频减速电机；