一种方管骨架内衬螺纹背板的焊接定位工装及使用方法与流程

1.本发明属于焊接工装技术领域，尤其涉及一种方管骨架内衬螺纹背板的焊接定位工装 及使用方法。


背景技术：

2.方管型材具有规整的外形及优良的力学性能，是制作设备设施骨架的主要选择，骨架 制作完成后，再在骨架上固定板材以作承重加强、密封遮挡或者其它部件的安装基础之用。
3.方管骨架与板材的连接方式一般有焊接、铆接和螺纹连接，为了克服焊接变形、板材 的材质不适合焊接、运输和制作周期的限制需在使用现场进行组装等问题，方管骨架和板 材间宜采用螺纹连接的设备设施有很多，例如方舱。方管的壁厚有限，不适合直接在管壁 上加工螺纹孔，就需要在方管内壁上焊接若干块可以攻制螺纹孔的背板。
4.如果先在方管内壁焊接背板，后在背板上攻制螺纹孔，由于方管骨架通常都具有一定 的长度，焊后加工螺孔极其不宜操作，而且精度无法保证；如果先在背板上攻制螺纹孔， 后将若干块背板焊接在长方管内壁上，背板又很难准确定位焊接。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种方管骨架内衬螺纹背板的焊接定位工装及使用方法，以解决 先在背板上攻制螺纹孔，后将若干块背板焊接在长方管内壁上，背板难以准确定位焊接的 问题。本发明所采用的技术方案如下：
6.一种方管骨架内衬螺纹背板的焊接定位工装，包括限位芯杆、若干上弹簧片、若干下 弹簧片、垫板和调整锁紧螺母；限位芯杆轴向沿左右方向设置，待焊接方管套设于限位芯 杆外，限位芯杆的中段为圆杆，圆杆的外周面向上一侧设有若干定位槽，每一个定位槽内 均设有上弹簧片，待焊接背板在定位槽内沿前后方向滑动配合，且背板上端面通过上弹簧 片与方管上端内壁相抵靠，圆杆的外周面向下一侧设有若干下弹簧片槽，每一个下弹簧片 槽内均设有下弹簧片，圆杆两端分别设有螺纹段，两端螺纹段上均依次安装有垫板和调整 锁紧螺母，两端的垫板内侧端面均通过锁紧螺母和螺纹段与待焊接方管端面相抵靠。
7.进一步的，垫板为方形板，垫板中部设有与螺纹段螺纹相匹配的轴孔。
8.进一步的，两端螺纹段上均设有左右方向的轴键槽，垫板的轴孔上设有毂键槽，轴键 槽和毂键槽通过平键配合，垫板内侧端面上设有上下贯通的限制转动槽，方管两端分别在 两个垫板的限制转动槽内上下滑动配合。
9.进一步的，限位芯杆两端螺纹段的外端均设有紧固段，紧固段设有至少一对互相平行 的紧固面，紧固面与圆杆轴心线平行。
10.进一步的，螺纹段与圆杆同轴。
11.进一步的，若干定位槽沿左右方向等间隔排列。
12.进一步的，若干下弹簧片槽与若干定位槽沿一一对应设置。
13.进一步的，上弹簧片为弧形弹簧片，上弹簧片的轴向沿左右方向设置，上弹簧片的两 条直边与定位槽底面相连接，弹簧片的弧面位于定位槽内。
14.进一步的，下弹簧片为弧形弹簧片，下弹簧片的轴向沿左右方向设置，下弹簧片的两 条直边与圆杆相连接，下弹簧片的弧面突出下弹簧片槽。
15.本发明还提供了一种方管骨架内衬螺纹背板的焊接定位工装的使用方法，包括如下步 骤：
16.s1：方管的待焊接背板一面向上设置，限位芯杆转动90度后插入方管内孔，若干定位 槽与背板填装孔一一对应时停止移动限位芯杆；
17.s2：转动限位芯杆，使若干定位槽向上设置，两端的螺纹段上均依次安装垫板和调整 锁紧螺母，由若干背板填装孔一一对应的装入背板，使若干背板和与其对应的若干定位槽 滑动配合；
18.s3：通过两个调整锁紧螺母调整限位芯杆相对于方管的位置，从而调整若干背板至待 焊接位置；
19.s4：拧紧两端的调整锁紧螺母；
20.s5：完成背板与方管的焊接后，拆卸两端的调整锁紧螺母及垫板；
21.s6：将限位芯杆转动90度，由方管中取出。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
23.定位槽的间距依据待焊接背板设置，定位槽与背板滑动配合，背板装入定位槽内并通 过调整锁紧螺母可准确调整左右方向的位置，背板上端面在通过上弹簧片和下弹簧片的弹 力与方管上端内壁相抵靠，可以准确定位背板上下方向的位置，背板前后方向通过方管内 壁定位，通过坐标系三个轴向的准确定位，使得先在背板上攻制螺纹孔，后将若干块背板 焊接在长方管内壁上，背板难以准确定位焊接的问题得以解决。
附图说明
24.图1是本发明的使用轴侧图；
25.图2是图1中a处的局部放大图；
26.图3是本发明的结构轴侧图；
27.图4是图3中b处的局部放大图；
28.图5是下弹簧片与限位芯杆的局部示意图；
29.图6是限位芯杆轴侧图；
30.图7是图6中c处的局部放大图；
31.图8是限位芯杆的主视图；
32.图9是垫板的轴侧图；
33.图中：1
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限位芯杆、11
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圆杆、12
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定位槽、13
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螺纹段、14
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紧固段、15
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下弹簧片槽、16
‑ꢀ
紧固面、17
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轴键槽、2
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调整锁紧螺母、3
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垫板、31
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限制转动槽、32
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毂键槽、4
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上弹簧片、 5
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下弹簧片、6
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方管、61
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塞焊孔、62
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背板填装孔、7
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背板、71
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组装螺纹孔。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体
实施 例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。 此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概 念。
35.本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包 括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸 连接包括但不限于螺栓连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限 定具体连接方式时，默认可在现有连接方式中找到至少一种连接方式实现该功能，本领域 技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择螺栓连接。
36.以下将结合附图，对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释，而本 发明并不局限于以下实施例。
37.实施例1：如图所示，一种方管骨架内衬螺纹背板的焊接定位工装，包括限位芯杆1、 若干上弹簧片4、若干下弹簧片5、垫板3和调整锁紧螺母2；
38.方管6长度方向沿左右设置，方管6上端面设有若干与待焊接背板的组装螺纹孔71相 匹配的光孔，每个光孔周围设有若干塞焊孔61，方管侧壁上端设有若干长条的背板填装孔 62，若干背板7由一一对应的背板填装孔62装入方管6内，通过对塞焊孔61处进行塞焊 将背板7与方管6连接；
39.限位芯杆1轴向沿左右方向设置，待焊接方管6套设于限位芯杆1外，限位芯杆1的 中段为圆杆11，圆杆11的外周面向上一侧设有若干定位槽12，每一个定位槽12内均设有 上弹簧片4，待焊接背板7在定位槽12内沿前后方向滑动配合，且背板7上端面通过上弹 簧片4与方管6上端内壁相抵靠，圆杆11的外周面向下一侧设有若干下弹簧片槽15，每 一个下弹簧片槽15内均设有下弹簧片5，圆杆11两端分别设有螺纹段13，圆杆两端螺纹 段13上均依次安装有垫板3和调整锁紧螺母2，两端的垫板3内侧端面均通过锁紧螺母2 和螺纹段13与方管6端面相抵靠。定位槽12的间距依据待焊接背板7设置，定位槽12与 背板7滑动配合，背板7装入定位槽12内并通过调整锁紧螺母2可准确调整左右方向的位 置，背板7上端面通过上弹簧片4和下弹簧片5的弹力与方管6上端内壁相抵靠，可以准 确定位背板7上下方向的位置，背板7前后方向通过方管6内壁定位，通过坐标系三个轴 向的准确定位，使得先在背板7上攻制螺纹孔，后将若干块背板7焊接在长方管6内壁上， 背板6难以准确定位焊接的问题得以解决。
40.垫板3为方形板，垫板3中部设有与螺纹段13螺纹相匹配的轴孔，垫板3通过轴孔安 装在螺纹段13上，两个垫板3通过调整锁紧螺母2分别夹持在方管6两端，垫板3设置为 方形可更好的适配方管6端面。
41.两端螺纹段13上均设有左右方向的轴键槽17，垫板3的轴孔上设有毂键槽32，轴键 槽17和毂键槽32通过平键配合，垫板3内侧端面上设有上下贯通的限制转动槽31，方管 6两端分别在两个垫板的限制转动槽31内上下滑动配合。垫板3与限位芯杆1通过平键配 合，限制了限位芯杆1相对于垫板3的转动，方管6两端分别在垫板3的限制转动槽31内 滑动配合，进而限制了限位芯杆1相对于方管6的轴向转动和前后方向的移动，通过上弹 簧片4和下弹簧片5分别对背板7下端面和方管6下端内壁的弹力，使限位芯杆1自动调 整高度，使各背板7均能通过上弹簧片4的弹力作用与方管6抵靠。
42.限位芯杆两端螺纹段13的外端均设有紧固段14，紧固段14设有至少一对互相平行的 紧固面16，紧固面16与圆杆11轴心线平行，紧固段14用于为扳手提供夹持工作面，使 调整锁紧螺母2便于调整。
43.螺纹段13与圆杆11同轴，螺纹段13与圆杆11同轴有利于本装置的加工制作，也便 于转动使用。
44.若干定位槽12沿左右方向等间隔排列，定位槽12依据背板7的设计等间隔排列，使 带背板7的方管6焊接完成后具有更好的连接强度。
45.若干下弹簧片槽15与若干定位槽12一一对应设置，下弹簧片4为限位芯杆1提供下 部的支撑，下弹簧片槽15与若干定位槽12一一对应设置更有利于上弹簧片4对背板7施 加弹力。
46.上弹簧片4为弧形弹簧片，上弹簧片4的轴向沿左右方向设置，上弹簧片4的两条直 边与定位槽12底面相连接，上弹簧片4的弧面位于定位槽12内，弧形上弹簧片4有利于 背板7从背板填装孔62装填，上弹簧片4为劣弧形弹簧片，上弹簧片4位于定位槽12内， 有利于限位芯杆1在方管6内移动。
47.下弹簧片5为弧形弹簧片，下弹簧片5的轴向沿左右方向设置，下弹簧片5的两条直 边与圆杆11相连接，下弹簧片5的弧面突出下弹簧片槽15，限位芯杆1的定位槽12向上 设置时下弹簧片4对限位芯杆1起到支撑的作用，并且当背板7与方管6焊接完成后转动 限位芯杆1时可以将下弹簧片5压缩进下弹簧片槽15内，使限位芯杆1得以顺利转动并由 方管6中取出。
48.实施例2：如图所示，本发明还提供了一种方管骨架内衬螺纹背板的焊接定位工装的 使用方法，包括如下步骤：
49.s1：方管6的待焊接背板一面向上设置，限位芯杆1转动90度后插入方管6内孔，若 干定位槽12与背板填装孔62一一对应时停止移动限位芯杆1；
50.s2：转动限位芯杆1，使若干定位槽12向上设置，两端的螺纹段13上均依次安装垫 板3和调整锁紧螺母2，由若干背板填装孔62一一对应的装入背板7，使若干背板7和与 其对应的若干定位槽12滑动配合；
51.s3：通过两个调整锁紧螺母2调整限位芯杆1相对于方管6的位置，从而调整若干背 板7至待焊接位置；
52.s4：拧紧两端的调整锁紧螺母2；
53.s5：完成背板7与方管6的焊接后，拆卸两端的调整锁紧螺母2及垫板3；
54.s6：将限位芯杆1转动90度，由方管6中取出。
55.为了保护下弹簧片，限位芯杆装入和取出，均转动90度后完成操作，使下弹簧片不剐 蹭方管下端内壁，两端螺纹段13上均设有左右方向的轴键槽17，垫板3的轴孔上设有毂 键槽32，轴键槽17和毂键槽32通过平键配合，垫板3内侧端面上设有上下贯通的限制转 动槽31，方管6两端分别在两个垫板的限制转动槽31内上下滑动配合。垫板3与限位芯 杆1通过平键配合，限制了限位芯杆1相对于垫板3的转动，方管6两端分别在垫板3的 限制转动槽31内滑动配合，进而限制了限位芯杆1相对于方管6的轴向转动和前后方向的 移动，通过上弹簧片4和下弹簧片5分别对背板7下端面和方管6下端内壁的弹力，使限 位芯杆1自动调整高度，使各背板7均能通过上弹簧片4的弹力作用与方管6抵靠，通过 两端的调整锁紧螺母2
准确调整限位芯杆1相对于方管6的左右方向位置，进而可以将背 板7准确调整到待焊接位置。
56.以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还 可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。