[实用新型]一种加工复杂曲面焊接坡口装置

说明书

本实用新型提供一种加工复杂曲面焊接坡口装置，磁流变吸盘、护圈、刚性撑杆组件、压紧力调节轴、加工靠模和多个加工单元，所述的护圈设在加工靠模外壁上，所述的压紧力调节轴设在加工靠模中心的正上方，所述的压紧力调节轴下部与加工靠模内壁之间设有多个加工单元；所述的护圈上端与压紧力调节轴上部通过刚性撑杆组件连接，所述的护圈下端与磁流变吸盘上端连接，所述的加工靠模的下表面与磁流变吸盘上部表面接触连接。本实用新型中磁流变吸盘能在给电磁铁通电状态下将整个装置有效地固定在待加工面上。护圈和加工靠模限定了加工单元工作的周向位置，同时刚性支撑杆组件和挠性撑杆的组合为加工单元提供可靠的推靠力和压力。

技术领域

本实用新型涉及油气田地面装备制造加工领域，具体是一种加工复杂曲面焊接坡口装置。

背景技术

在油气田地面装备中，为实现容器间的相互连接和容器本身的内部清扫、部件安装、以及其它特定功能，需要在容器设备本体上开孔，再在开孔上焊接接管，以便于使用。待开孔的面不仅限于平面，通常还包括圆柱面，拱顶面等，开孔一般为圆面，面与面之间的组合处的相贯线通常是复杂的空间曲线，例如在圆柱侧面上开圆孔会形成马鞍面，其边线上的点不在同一个平面内。

焊接是过控装备的主要加工方法，容器开孔后，在开口上焊接接管的工作量会受坡口形状的影响，在开孔直径较小或开孔面壁厚较薄时，坡口形式对后续焊接工作量的影响不大，但在开孔面厚度大且开孔直径大时，不同坡口形状对应的焊接工作量差异明显，适当的坡口形状不仅能降低人工成本，还能节省焊材。目前，焊接坡口的加工方法多种多样，对于平面上加工焊接坡口，其加工方法简单，设备种类多并已得到了成熟的应用，而在加工复杂曲面上的焊接坡口时，手动工具虽然灵活性高，但加工精度差、效率低、工人劳动强度大，使用数控装备能达到很高的加工精度，但过控装备一般尺寸较大，这就需要使用大型设备来加工焊接坡口，数控机床本身的价格很高，对它的操作也需要加工人员有一定的编程能力和工作经验，这些都增加了生产成本，不利于提高企业的竞争力。

由此可见，设计一种成本低、易操作又有较广的适用范围的复杂曲面焊接坡口加工装置对于减小焊接加工工作量、降低设备制造成本具有重要意义。

实用新型内容

为了克服现有在加工复杂曲面上的焊接坡口时，手动工具虽然灵活性高，但加工精度差、效率低、工人劳动强度大的问题，本实用新型提供一种加工复杂曲面焊接坡口装置，本实用新型采用微分法将待加工的复杂曲面的边缘曲线划分为多个部分，使用支撑条将每一段的高度平移，形成一个与待加工曲线平行的电动机运动轨道。同时，针对容器上大开孔尺寸按照国标尺寸系列设计的特点，给装置配套了相应的尺寸调节靠模，使装置能在复杂曲面上进行不同尺寸大开孔的加工。装置通过磁流变吸盘固定在待加工设备表面，这不仅可以增加设备刚度，减小因设备变形对加工精度的影响，还能扩大复杂曲面焊接坡口加工装置的适用范围。

本实用新型采用的技术方案为：

一种加工复杂曲面焊接坡口装置，磁流变吸盘、护圈、刚性撑杆组件、压紧力调节轴、加工靠模和多个加工单元，所述的护圈设在加工靠模外壁上，所述的压紧力调节轴设在加工靠模中心的正上方，所述的压紧力调节轴下部与加工靠模内壁之间设有多个加工单元；所述的护圈上端与压紧力调节轴上部通过刚性撑杆组件连接，所述的护圈下端与磁流变吸盘上端连接，所述的加工靠模的下表面与磁流变吸盘上部表面接触连接；所述的磁流变吸盘下端与待加工面连接。

所述的加工单元至少包括滚轮A、护圈、活动支撑条组件、挠性撑杆、锁紧螺母、滚轮B、减速器、电动机和仿形刀具，所述的电动机与压紧力调节轴下部通过所述的挠性撑杆连接；所述的锁紧螺母设在压紧力调节轴下部；所述的电动机上端与减速器连接，所述的减速器上端通过滚轮B与活动支撑条组件上端连接，所述的电动机下端通过滚轮A与活动支撑条组件下部连接；所述的活动支撑条组件设在加工靠模的内壁上，所述的活动支撑条组件下端向下延伸过磁流变吸盘后与待加工表面固定连接；所述的仿形刀具设在电动机下端。