液压式筒体支架的设计

　　0 引言

　　筒体的焊接在生产实践中应用极为广泛,焊接时需要专门的工装。目前对于同一直径的筒体需要同一支架,而不同直径的筒体则需要不同的支架,这样就造成加工成本的加大和生产场地的紧张,且不便于生产管理。

　　本着降低成本、方便操作及生产实际的需求,设计构思出一种适用不同规格筒体焊接的支架。该支架具有制造成本低、调整安装方便之优点。

　　1 筒体支架设计和构思

　　首先从使用要求方面来考虑,筒体在焊接时要求支撑稳定且不变形;其次从受力情况分析,当两支撑点成90b时,筒体受力情况较好、且稳定。以前在筒体焊接时采用的是刚性支架,结构不可调整,当焊接不同规格的筒体时,筒体的直径发生了变化。如果仍使用同一套支架、则支撑点发生了变化,筒体的中心也会随之而变,从而致使2个支撑点间的夹角可能大于90b或小于90b,这将直接影响筒体的稳定性,也可能由此而使筒体受力产生变形,进而影响筒体的焊接质量。

　　为了满足支撑稳定且筒体不变形和中心不变、受力较好等情况,如图1通过计算机演示,其支撑点只要按如图方向运动即可满足要求。实现图示支点运动方式,可采用机械、液压等不同设计方案来完成。但考虑到有些管道焊接常常在野外操作,环境相对恶劣,本设计拟采用液压驱动的方式来完成图示动作,即用2个支撑轮在液压缸的驱动下沿图示方向运动,来同步调整其高度和距离以适应不同规格筒体的支撑,使不同筒体的中心点重合,从而满足构思设计要求。

　　2 机构设计

　　按构思设计了如图2所示机构用于实现支点高度和距离的同步调整运动。为了保证液压缸受力良好特增加了液压缸支撑,同时为了确保支撑轮沿图1方向运动,设计了液压缸导向套。由于液压缸方向及大小均恒定,受力分析在此不再赘述。

　　3 液压系统的设计

　　考虑降低成本、方便操作以及适用野外作业之需要,液压系统的设计采用脚踏为动力,通过液压驱动使筒体作升降运动,从而使支撑轮高度和间距同步得到调整,以适应不同规格筒体的支撑,且保证其中心重合。液压原理图如图3所示。

　　工作过程:向下踩动踏杆9时,单向阀11关闭,压力油在小活塞的作用下顶开单向阀8,举升缸在压力油的作用下推动筒体按图1所示箭头方向运动。踏杆抬起时,单向阀8关闭,在负压的作用下液压油顶开单向阀11进入小缸10的吸油腔。打开手动换向阀3(踏杆2),即可使筒体下降。单向节流阀4、7选用同一型号,在油路中用于调整两缸同步。调速阀2用于调整筒体下降时的速度。