[发明专利]一种柔性可调式筒形结构环缝焊接保护气密封装置及方法

权利要求书

1.一种柔性可调式筒形结构环缝焊接保护气密封装置，其特征是：主要由底座板（1）、凸轮盘（2）、导向圈（3）、滚轮式硅胶圈托座（4）、主芯轴（5）、主芯轴压盖（6）、凸轮扳手（7）、凸轮销（8）、凸轮扳手芯轴（9）、螺帽（10）、硅胶圈（11）、球阀（12）、球阀扳手（13）、通气管（14）、主芯轴螺栓（15）、导向圈螺栓（16）和滚轮组成；在底座板（1）的圆板边缘栓接有导向圈（3），二者将环托于滚轮式硅胶圈托座（4）上的硅胶圈（11）夹于其中；导向圈（3）的背面开有导向槽，导向槽内插装有滚轮式硅胶圈托座（4）；底座板（1）的主芯轴（5）通过主芯轴压盖（6）装配有凸轮盘（2），凸轮盘（2）上开有腰型孔并设置有凸轮扳手（7）、凸轮销（8）、凸轮扳手芯轴（9）形成的凸轮机构，控制硅胶圈（11）直径变化，使其与筒节内壁无缝柔性贴合；底座板（1）上还设有通气管（14），通气管（14）外侧连接有球阀（12）和球阀扳手（13）控制氩气的进出；

所述凸轮盘（2）为中间有轴孔、边缘斜坡锯齿的圆盘结构，凸轮盘（2）被主芯轴（5）、主芯轴压盖（6）扣装在底座板（1）上；边缘的斜坡锯齿与滚轮式硅胶圈托座（4）上的滚轮接触，当旋转凸轮扳手（7）时，斜坡锯齿推动滚轮式硅胶圈托座（4）做径向运动，实现硅胶圈（11）的涨紧。

2.根据权利要求1所述的一种柔性可调式筒形结构环缝焊接保护气密封装置，其特征是：

所述底座板（1）为一个中心有轴孔的圆板结构，中心轴孔边缘均布螺纹孔，用于连接主芯轴（5），圆板边缘均匀开设螺纹孔，用于连接导向圈（3）。

3.根据权利要求1所述的一种柔性可调式筒形结构环缝焊接保护气密封装置，其特征是：

所述凸轮盘（2）的斜度变化可以控制气体保护装置的直径变化范围，当前气体保护装置可实现直径12mm的变化，若改变斜度，可实现更大范围内的涨紧调节。

4.根据权利要求1所述的一种柔性可调式筒形结构环缝焊接保护气密封装置，其特征是：

所述导向圈（3）通过导向圈螺栓（16）与底座板（1）锁紧固定，将硅胶圈（11）夹于其中；同时，导向圈（3）压在滚轮式硅胶圈托座（4）上，其背面开有导向槽，目的是让滚轮式硅胶圈托座（4）仅在导向槽内发生径向运动，防止滚轮式硅胶圈托座（4）发生除径向外其他方向的位移。

5.根据权利要求1所述的一种柔性可调式筒形结构环缝焊接保护气密封装置，其特征是：

所述滚轮式硅胶圈托座（4）均匀分布在整个圆周上，形成一个完整的硅胶圈托座框架，其作用是托住整个硅胶圈（11），在凸轮盘（2）上通过轴承滑动实现硅胶圈（11）的膨胀和收缩，进而实现整个圆盘保护装置的放大缩小，完成不同内径筒节焊接时的气体保护功能；硅胶圈（11）采用空心硅胶管制成，其压缩量要比实心管大；另外，滚轮式硅胶圈托座（4）在圆周上多点均匀分布，对硅胶圈（11）起到均匀的刚性支撑作用，配合硅胶圈（11）的高弹性特点，进而气体保护装置与筒节内壁的贴合状态不受筒径热膨胀变化、内壁圆度和光滑度差的影响，能够始终保持严实贴合不漏气。

6.根据权利要求1所述的一种柔性可调式筒形结构环缝焊接保护气密封装置，其特征是：

所述主芯轴（5）与底座板（1）固定，凸轮盘（2）套在主芯轴（5）上，可实现凸轮盘（2）在主芯轴（5）上完成相对底座板（1）的周向旋转；主芯轴压盖（6）压在凸轮盘（2）上，与主芯轴（5）通过主芯轴螺栓（15）连接固定，以防止凸轮盘（2）发生轴向位移；为了方便操作人员搬运，底座板（1）和凸轮盘（2）采用铝合金制成。

7.根据权利要求1所述的一种柔性可调式筒形结构环缝焊接保护气密封装置，其特征是：

所述凸轮盘（2）上开有腰型孔，用于整个凸轮机构旋转时导向凸轮盘（2）按固定轨迹移动，同时限制移动的最大行程。