本發(fā)明涉及一種施加預(yù)應(yīng)力的裝置，尤其涉及一種在薄壁半圓形殼體上焊接圓形法蘭盤時在焊縫周邊施加預(yù)應(yīng)力的機(jī)構(gòu)裝置。

背景技術(shù)：

在薄壁半球形殼體上焊接法蘭是非常普遍的，尤其是在一些艙體或者儲存罐上。但是在薄壁殼體上焊接法蘭會產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力與焊接變形，這會大大降低器件的成品率與使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述焊接中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種施加預(yù)應(yīng)力的裝置，可以實(shí)現(xiàn)在焊接前在焊縫周邊施加一定的預(yù)應(yīng)力變形，以抵消在焊接過程中產(chǎn)生的焊接應(yīng)力與變形。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種施加預(yù)應(yīng)力的裝置包括：上壓環(huán)模具、下頂環(huán)模具、法蘭盤支撐環(huán)、法蘭盤上壓盤、測力機(jī)構(gòu)，其中，

所述上壓環(huán)模具通過固定環(huán)以扣壓的方式進(jìn)行固定，所述固定環(huán)通過螺栓固定到轉(zhuǎn)接環(huán)上，所述轉(zhuǎn)接環(huán)以螺栓連接于工作平臺上；

所述下頂環(huán)模具安裝于導(dǎo)向定位軸外軸上，法蘭盤支撐環(huán)內(nèi)嵌于下頂環(huán)模具并安裝于導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸上，通過固定螺栓與導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸連接使法蘭盤上壓盤壓緊環(huán)形法蘭使環(huán)形法蘭固定；所述上壓環(huán)模具與下頂環(huán)模具壓緊要焊接環(huán)形法蘭的半球形殼體；

由液壓缸向上推動導(dǎo)向定位軸外軸與導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸同時上升，使所述下頂環(huán)模具在半球形殼體上頂出一定的向上翹的變形；通過導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸的上下微調(diào)螺母機(jī)構(gòu)來調(diào)整所述導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸在導(dǎo)向定位軸外軸內(nèi)上下移動，使所述法蘭盤支撐環(huán)在所述的下頂環(huán)模具內(nèi)上下移動來調(diào)整環(huán)形法蘭的位置；

測力機(jī)構(gòu)安裝于液壓缸下部以測量并顯示所施加的壓力。

作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)接環(huán)是用來轉(zhuǎn)接不同直徑尺寸的上壓環(huán)模具以便焊接不同尺寸法蘭。

作為優(yōu)選，所述法蘭盤支撐環(huán)內(nèi)嵌于下頂環(huán)模具內(nèi)，并且法蘭盤支撐環(huán)可以相對下頂環(huán)模具上下滑動。

作為優(yōu)選，所述預(yù)應(yīng)力的施加方式為上壓下頂方式，即上壓環(huán)模具固定到轉(zhuǎn)接環(huán)上，上壓環(huán)模具壓住要焊接的半球形殼體，下頂環(huán)模具向上移動在要焊接部位頂出一定預(yù)變形。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)向定位軸外軸與導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸的運(yùn)動關(guān)系為：導(dǎo)向定位軸外軸上下運(yùn)動時導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸會同導(dǎo)向定位軸外軸一起上下運(yùn)動；轉(zhuǎn)動導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸的上下微調(diào)整螺母機(jī)構(gòu)時導(dǎo)向定位軸外軸保持不動，導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸會上下移動。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：本發(fā)明可以有效解決半球形薄壁殼體上焊接法蘭盤的焊后應(yīng)力與變形問題，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，原理簡單，并且可以針對不同直徑尺寸的法蘭方便更換不同的模具能充分保證工件裝夾的重復(fù)定位精度，并能到達(dá)預(yù)期的設(shè)計(jì)效果，部件簡單從而降低了設(shè)備的維護(hù)成本。

附圖說明

圖1預(yù)緊力機(jī)構(gòu)爆炸圖；

圖2預(yù)緊力原理裝配圖；

圖3預(yù)緊力原理裝配局部圖；

圖4預(yù)緊力機(jī)構(gòu)在工裝當(dāng)中的安裝圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1至4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種施加預(yù)應(yīng)力的裝置包括：上壓環(huán)模具4、下頂環(huán)模具8、法蘭盤支撐環(huán)9、法蘭盤上壓盤6、測力機(jī)構(gòu)14，其中，

所述上壓環(huán)模具4通過固定環(huán)3以扣壓的方式進(jìn)行固定，所述固定環(huán)3通過螺栓固定到轉(zhuǎn)接環(huán)2上，所述轉(zhuǎn)接環(huán)2以螺栓連接于工作平臺1上。所述下頂環(huán)模具8安裝于導(dǎo)向定位軸外軸11上，法蘭盤支撐環(huán)9內(nèi)嵌于下頂環(huán)模具8并安裝于導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10上，通過固定螺栓7與導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10連接使法蘭盤上壓盤6壓緊環(huán)形法蘭5。所述法蘭盤支撐環(huán)9與所述法蘭盤上壓盤6下頂上壓方式固定要焊接的環(huán)形法蘭5。所述上壓環(huán)模具4與下頂環(huán)模具8壓緊要焊接環(huán)形法蘭5的半球形殼體15。由液壓缸13向上推動導(dǎo)向定位軸外軸11與導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10同時上升，使所述下頂環(huán)模具8在半球形殼體15上頂出一定的向上翹的變形。通過導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10的上下微調(diào)螺母機(jī)構(gòu)12來調(diào)整所述導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10在導(dǎo)向定位軸外軸11內(nèi)上下移動，使所述法蘭盤支撐環(huán)9在所述的下頂環(huán)模具內(nèi)上下移動來調(diào)整環(huán)形法蘭5的位置以便焊接工藝要求。測力機(jī)構(gòu)14安裝于液壓缸13下部以測量并顯示所施加的壓力。

所述轉(zhuǎn)接環(huán)2是用來轉(zhuǎn)接不同直徑尺寸的上壓環(huán)模具4以便焊接不同尺寸法蘭。

下頂環(huán)模具8和法蘭盤支撐環(huán)9總是成套使用都是以螺栓固定方式，便于更換。所述下頂環(huán)模具8固定到導(dǎo)向定位軸外軸11上，所述法蘭盤支撐環(huán)9固定到導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸11上。所述法蘭盤支撐環(huán)9內(nèi)嵌于下頂環(huán)模具8內(nèi)，并且法蘭盤支撐環(huán)9可以相對下頂環(huán)模具8上下滑動。

上壓環(huán)模具4固定到轉(zhuǎn)接環(huán)2上，上壓環(huán)模具壓住要焊接的半球形殼體15，導(dǎo)向定位軸外軸11在液壓缸推動下向上移動帶動下頂環(huán)模具8向上移動在要焊接部位頂出一定預(yù)變形。

法蘭盤支撐環(huán)9與所述法蘭盤上壓盤6下頂上壓方式固定要焊接的環(huán)形法蘭5。通過導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10的上下微調(diào)螺母機(jī)構(gòu)12來調(diào)整所述導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10在導(dǎo)向定位軸外軸11內(nèi)上下移動，使所述法蘭盤支撐環(huán)9在所述的下頂環(huán)模具內(nèi)上下移動來調(diào)整環(huán)形法蘭5的位置。

所述導(dǎo)向定位軸外軸11與導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10的運(yùn)動關(guān)系為：導(dǎo)向定位軸外軸11上下運(yùn)動時導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10會同導(dǎo)向定位軸外軸11一起上下運(yùn)動；轉(zhuǎn)動導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10的上下微調(diào)整螺母機(jī)構(gòu)12時導(dǎo)向定位軸外軸11保持不動，導(dǎo)向定位軸內(nèi)軸10會上下移動。

液壓缸13可以以支點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)90度，以適應(yīng)專用的焊接變位機(jī)對工件的位置進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明不具備單獨(dú)使用條件，須有專用的變位機(jī)用來調(diào)整要焊接工件的位置與其配合，此預(yù)應(yīng)力加力裝置需安裝到特定的工裝上才能發(fā)揮其預(yù)加力的作用

以上所述僅為本專利的最佳實(shí)施例，其他運(yùn)用本發(fā)明專利的等效變化，均應(yīng)屬本發(fā)明專利范圍。