焊接辅助工装的制作方法

1.本实用新型设计焊接技术领域，特别涉及一种焊接辅助工装。


背景技术：

2.管道被誉为工业的“动脉”，它广泛用于石油、化工、电力、锅炉、机械、医疗、冶金、汽车、压力容器及军工等领域。管道也是船舶和海洋工程的重要组成部分，它可以连接各种机械设备，用来传送水、油、气等。
3.管道制作分为预制和现场制作两种。预制就是根据样图在车间制作完成；现场制作则用于一般设备碰头和没有放样的管道的制作。不管是预制还是现场制作，管道制作过程中的连接都需大量使用焊接。船舶和海洋工程管道由于其复杂性很难实现自动化，焊接一般使用人工操作。管体的焊接要求横平竖直、美观大方，这就需要连接的管体之间保持稳定对接。当前管体对接时需要多个作业人员配合，无疑加大了作业人员的工作量；同时人工对接管体时容易出现焊接变形，从而影响人工焊接的质量。因为人工对接管体不但焊接效率低且质量不稳定。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种焊接辅助工装，以解决管体焊接过程中，人工对接管体焊接效率低且质量不稳定的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种焊接辅助工装，其特征在于，包括：第一支撑轴，其具有对置的上下两端；第一连接轴套，其套设于所述第一支撑轴的下部；所述第一支撑轴可在所述第一连接轴套内上下移动；第二连接轴套，其外表面连接所述第一支撑轴的上端；第二支撑轴，其穿设于所述第二连接轴套内部；所述第二支撑轴可相对所述第二连接轴套水平往复移动，并可沿所述第二连接轴套的中轴线转动；第一固定机构，其连接于所述第一连接轴套的外表面，用于与焊接作业的定位机构固定；第二固定机构，其连接于所述第二支撑轴的一端，用于固定待焊接管体。
7.在本技术的一些实施例中，所述第二固定机构包括第一连接杆，第二连接杆、第三连接杆、管路托架、螺母以及第二固定螺栓；
8.其中，所述第二支撑轴的一端连接于所述第一连接杆的外表面，所述第二连接杆和第三连接杆位于所述第一连接杆背离所述第二支撑轴的一侧；所述第二连接杆的一端和所述第三连接杆的一端分别连接于所述第一连接杆的两端；所述第二连接杆的另一端连接所述螺母，所述第三连接杆的另一端连接所述管路托架，所述管路托架用于承托待焊接的管体；所述第二固定螺栓配合所述螺母转动，所述第二固定螺栓的一端可朝所述管路托架靠近。
9.在本技术的一些实施例中，沿所述第二支撑轴的一半周面上间隔开设有五个对位孔，五个所述对位孔构成一对位孔组，所述对位孔组为沿所述第二支撑轴的轴向间隔设置
的多组。
10.在本技术的一些实施例中，所述第二连接轴套上设置有第二轴套螺栓，所述第二轴套螺栓位于所述第一支撑轴上端的正上方，所述第二轴套螺栓可旋入任一所述对位孔将所述第二支撑轴固定。
11.在本技术的一些实施例中，每一所述对位孔组中的五个对位孔依次排列分别为a孔、b孔、c孔、d孔、e孔；其中，所述a孔与所述e孔的中心连线为水平线，所述第一连接杆垂直于所述a孔与所述e孔的中心连线。
12.在本技术的一些实施例中，所述b孔与所述a孔的夹角为45
°
，所述d孔与所述e孔的夹角为45
°
。
13.在本技术的一些实施例中，所述c孔与所述a孔的夹角以及所述c孔与所述e孔的夹角均为90
°
。
14.在本技术的一些实施例中，所述管路托架呈v型，所述v型管路托架的开口角度为90
°
。
15.在本技术的一些实施例中，所述第一固定机构包括u型件及第一固定螺栓，所述u型件的底部外侧与所述第一支撑轴套的外表面连接，所述u型件的一侧部开设有螺栓孔，所述第一固定螺栓与所述螺栓孔螺纹连接，随着所述第一固定螺栓拧入所述螺栓孔，所述第一固定螺栓的一端可朝所述u型件的另一侧部靠近。
16.在本技术的一些实施例中，所述第二连接轴套的外表面与所述第一支撑轴上端焊接。
17.由上述技术方案可知，本实用新型实施例至少具有如下优点和积极效果：
18.本实用新型提供了一种焊接辅助工装，其包括第一支撑轴、第一连接轴套、第二连接轴套、第二支撑轴、第一固定机构以及第二固定机构。第一支撑轴的底部外周套设有第一连接轴套，第一支撑轴可在第一连接轴套内上下移动；第一连接轴套的外表面设置有用于固定该焊接辅助工装的第一固定机构；第二支撑轴穿设于第二连接轴套内部且可相对第二连接轴套水平往复运动，第二支撑轴还可沿第二连接轴套的中轴线转动；第二固定机构连接于第二支撑轴的一端，用于承托待焊接的管体。通过调节第一支撑轴上下移动以及第二支撑轴水平移动，可以将第二固定机构调整在合适的焊接位置；旋转第二支撑轴可进一步将第二固定机构调整到合适的焊接方向，由此实现了可调节的焊接空间，减少了人工对接管体易出现焊接变形的问题，提高了焊接效率和焊接质量。
附图说明
19.图1是本实用新型的焊接辅助工装的立体图。
20.图2是本实用新型的焊接辅助工装的主视图。
21.图3是图1的a-a剖视图。
22.图4是本实用新型的焊接辅助工装的俯视图。
23.附图标记说明如下：
24.10、第一支撑轴；20、第一连接轴套；21、第一轴套螺栓；30、第二连接轴套；31、第二轴套螺栓；40、第二支撑轴；41、对位孔；411、a孔；412、b孔；413、c孔；414、d孔；415、e孔；50、第一固定机构；51、u型件；52、第一固定螺栓；60、第二固定机构；61、第一连接杆；62、第二连
接杆；63、第三连接杆；64、管路托架；65、螺母；66、第二固定螺栓。
具体实施方式
25.体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
26.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.本实用新型提供一种焊接辅助工装，用于管道焊接时管道对接的辅助固定。请参阅图1，该焊接辅助工装包括第一支撑轴10、第一连接轴套20、第二连接轴套30、第二支撑轴40、第一固定机构50以及第二固定机构60。其中，第一连接轴套20套设与第一支撑轴10的下端，第一固定机构50连接于第一连接轴套20的外表面；第二支撑轴40穿设于第二连接轴套30内，第二连接轴套30的外表面连接于第一支撑轴10的上端，第二固定机构60连接于第二支撑轴40的一端。
30.第一支撑轴10具有对置的上下两端，第一连接轴套20套设于第一支撑轴10的下部，第一支撑轴10可在第一连接轴套20内上下移动，以实现该焊接辅助工装在竖直方向上位置的可调节。第一连接轴套20的底端连接地线。具体地在本实施例中，第一支撑轴10为圆柱体结构，其外周抵靠于第一连接轴套20内，可稳定地在第一连接轴套20内上下移动。
31.可以理解地是，第一支撑轴10也可为方柱形结构或者等边三角形柱状结构，只要其周面中与第一连接轴套20内的各个接触点到中心点的距离相等，均可稳定地在第一连接轴套20内实现上下移动。
32.第一固定机构50连接在第一连接轴套20的外表面，用于将该焊接辅助工装固定在焊接作业的定位机构上。具体地，预制管道可将第一固定机构50固定在工作机台的台面上；现场制作管道可将第一固定机构50固定在现场支撑基件上。第一固定机构50拆装方便，将其从焊接作业的定位机构拆除后，可移动至第二个焊接点快速安装使用。
33.请参阅图2，第一固定机构50包括u型件51和第一固定螺栓52。u型件51的底部外侧与第一连接轴套20的外表面连接。具体地，u型件51的底部焊接于第一连接轴套20的外表
面，与u型件51底部相对的开口用于卡在焊接作业的定位机构。u型件51的一侧部开设有螺栓孔，第一固定螺栓52与螺栓孔螺纹连接，随着第一固定螺栓52拧入螺栓孔，第一固定螺栓52的一端可朝u型件51的另一侧部靠近，直至压紧已卡入u型件51内的定位机构。通过设置u型件51和第一固定螺栓52，u型件51可以卡住焊接作业的定位机构，同时第一固定螺栓52可将u型件51和定位机构固定在一起，进而使得该焊接辅助工装固定在焊接作业的定位机构上。
34.第一连接轴套20上设有第一轴套螺栓21且开设有螺栓孔。将第一固定机构50固定在焊接作业的定位机构后，通过将第一支撑轴10在第一连接轴套20内上下移动调节，确定合适的位置后，与该螺栓孔适配的第一轴套螺栓21可将第一支撑轴10固定在合适的位置。
35.第二支撑轴40，其为圆柱形状结构。第二支撑轴40穿设于第二连接轴套30内部，且可相对第二连接轴套30水平往复移动，并可沿第二连接轴套30的中轴线转动。第二连接轴套30的外表面连接在第一支撑轴10的上端。具体在本实施例中，第一支撑轴10的上端通过焊接连接于第二连接轴套30的外表面中间，以此第一支撑轴10可对第二支撑轴40实现较均衡的受力支撑。
36.第二固定机构60连接在第二支撑轴40的一端，用于承托待焊接的管体。第二支撑轴40可在第二连接轴套30内水平往复移动，并可沿第二连接轴套30的中轴线转动，使得第二固定机构60在第二支撑轴40的带动下可实现水平位置的调节以及旋转。
37.第二固定机构60包括第一连接杆61、第二连接杆62、第三连接杆63、螺母65以及第二固定螺栓66。
38.其中，第二支撑轴40的一端连接第一连接杆61的外表面中部，第二连接杆62和第三连接杆63位于第一连接杆61背离第二支撑轴40的一侧，第二连接杆62的一端和第三连接杆63的一端分别连接于第一连接杆61的两端；第二连接杆62的另一端连接螺母65，第三连接杆63的另一端连接管路托架64，管路托架64用于承托待焊接的管体。第二固定螺栓66配合螺母65转动，第二固定螺栓66的一端可朝管路托架64靠近，直至将管路托架64上的管体压紧固定，避免管体出现移动或者翻转，减少焊接变形，提高了焊接效率及质量。
39.具体在本实施例中，管路托架64呈v型，v型管路托架64的开口角度为90
°
，适合od10-od90所有规格管的焊接。在其他的一些实施例中，管路托架64还可以为弧形等形状，v型管路托架64的开口角度也可以根据管路的规格设定为其他角度。
40.第二支撑轴40的一半周面上间隔开设有五个对位孔41，五个对位孔41构成一对位孔组，对位孔组为沿第二支撑轴40的轴向间隔设置的多组。
41.请参阅图3，每一组对位孔组中的五个对应孔依次排列分别为a孔411、b孔412、c孔413、d孔414和e孔415。
42.其中，在同一组对位孔组所在的圆周面上，a孔411和e孔415的中心连接为水平线；b孔412到中心点的连线和a孔411到中心点的连线的夹角为45
°
，d孔414到中心点的连线和e孔415到中心点的连线的夹角为45
°
；c孔413到中心点的连线与a孔411到中心点的连线的夹角以及c孔413与e孔415的夹角均为90
°
。
43.请再参阅图4，第二连接轴套30上设置有第二轴套螺栓31。第二轴套螺栓31位于第一支撑轴10上端的正上方，且第二轴套螺栓31可旋入任一对位孔41并将第二支撑轴40固定。
44.第二固定机构60的第一连接杆61的中部焊接于第二连接轴套30的一端，且第一连接杆61垂直于a孔411和e孔415的中心连线。转动第二支撑轴40，将对位孔41旋转至第二轴套螺栓31下方，第二轴套螺栓31可将第二支撑轴40固定在适合的焊接位置。具体地，横焊时，其位置对应a孔411和e孔415，可将a孔411或e孔415旋至第二轴套螺栓31下端；管子水平固定焊时，其位置对应c孔413，可将c孔413旋至第二轴套螺栓31下端；管子倾斜45
°
固定焊时，其位置对应b孔412和d孔414，可将b孔412或d孔414旋至第二轴套螺栓31下端。进而再将第二轴套螺栓31旋入相应的对位孔41以使固定。此外，还可在第二支撑轴40上标注对位孔41的位置方便调节。
45.通过设置对位孔41，管路预制可实现多个位置焊接，使得人工焊接的定位更准确，减少了焊接变形，提高人工焊接操作的精细度。
46.使用时，可先将第一固定机构50的u型件51卡入焊接作业的固定机构，通过第一固定螺栓52将u型件51固定在固定机构上，从而使得该焊接辅助工装固定在焊接作业的固定机构上；通过调节第一支撑轴10上下移动以及第二支撑轴40水平移动，可以先将第二固定机构60调节在合适的焊接位置；进一步地再通过对位孔41旋转至选择所需的焊接方向，将第二轴套螺栓31旋入相应的对位孔41内，进而将第二支撑轴40固定在最终调节好的焊接位置。待焊接的管体放置于管路托架64上，调整管体对接位置，最后利用第二固定螺栓66将其固定。
47.在本实用新型中，第一支撑轴10的底部外周套设有第一连接轴套20，第一支撑轴10可在第一连接轴套20内上下移动；第一连接轴套20的外表面设置有第一固定机构50，通过第一固定机构50可将该焊接辅助工装整体固定于焊接作业的固定机构；第二支撑轴40穿设于第二连接轴套30内部且可相对第二连接轴套30水平往复运动，第二支撑轴40还可沿第二连接轴套30的中轴线转动；第二固定机构60连接于第二支撑轴40的一端，用于承托待焊接的管体。通过调节第一支撑轴10上下移动以及第二支撑轴40水平移动，可以将第二固定机构60调节至合适的焊接位置；旋转第二支撑轴40可进一步将第二固定机构60调整到合适的焊接方向，由此实现了可调节的焊接空间，减少了人工对接管体易出现焊接变形的问题，提高了焊接效率和焊接质量。
48.虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。