管路成型焊接系统 【技术领域】
本发明涉及一种定位、组装、焊接复杂管路用的专用装置。
背景技术
油路（管路）系统作为越野加油车的核心系统，主要由ZX36-50型自吸离心泵、80wgf-45/10过滤分离器、2个LL-50-4/04F2带光电无触点脉冲发讯器的腰轮流量计、六个口径1寸长度为20米自动回收软管卷盘（含软管及自封加油枪）、两个DN80气动底阀、两个气动直通球阀、12个直通球阀和各种仪表、Φ34～Φ90铝合金接管、法兰等组成，分为三层布置，协调美观，功能齐全。
现有的油路系统中各接管和法兰等一般为铝合金材质，和钢材相比，铝合金的导热率高，焊接时需要较高的热量输入，在焊接过程中更容易发生变形，因而有效的控制焊接变形尤为重要；另外，现有的油路系统在焊接过程中，各零部件的相对位置和零部件的整体定位很不好确定，如何有效的控制焊接变形以及对零部件进行精确定位，对于现有的油路（管路）系统来说也很重要。
现有安装油路系统的方法有两种，一种是将油路系统的零部件先安装到汽车上后再进行焊接，另一种是将零部件在油路工装上焊接好后再安装到汽车上。如果采用第一种方法，则施工工人必须弓着腰蜷缩在汽车底盘下或操纵室里现场组焊，稍不留心焊接时飞溅的火花即会烫伤电路或气路管线，更不可能实现批量生产过程中互换性的要求，产品质量和生产效率也得不到保证。而如果采用第二种方法进行组焊，虽然克服了第一种方法中的缺点，但由于现有油路工装在油路系统的焊接过程中并没有一套完整的精确定位、防焊接变形的措施，所以施工工人面临的最大难题是各零部件的相对位置和各零部件的整体定位必须准确，同时还需要施工工人控制焊接过程中产生的焊接变形，并解决部件间排布太紧凑、容易产生干涉现象的问题。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种管路成型焊接系统，要解决现有的油路系统在焊接过程中很容易发生变形的技术问题；并解决现有的油路系统各零部件相对位置和整体定位不好确定的问题；还要解决现有油路系统的部件间排布太紧凑、容易产生干涉现象的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种管路成型焊接系统，由焊接设备和油路工装两部分组成，其中油路工装包括两个基础平台支撑架和连接在这两个基础平台支撑架之间的基础平台，其特征在于：所述基础平台的左右两端固定连接有水平转轴，水平转轴又通过轴座转动支撑在基础平台支撑架上，在两个基础平台支撑架的其中一个上还固定放置有电动机，电动机的输出端通过联轴器与减速器的输入端连接，减速器的输出端又通过联轴器与水平转轴连接。
所述基础平台的上表面上固定放置有定位装置和管路支撑装置，所述定位装置由模拟附梁罐脚组件、操纵室输油管路支撑平台和标准件定位装置组成，其中模拟附梁罐脚组件和操纵室输油管路支撑平台分别固定放置在基础平台的左右两侧，标准件定位装置固定放置在与油路系统中的标准件对应的位置，所述管路支撑装置固定放置在与油路系统中的管路对应的位置上。
所述基础平台的中部、基础平台的前后两侧对称分布有稳定杆和锁紧板，所述稳定杆的上端铰接在基础平台上，稳定杆的中部有一固定凸头，所述锁紧板的上端铰接在稳定杆旁边的基础平台上，锁紧板的下端有与固定凸头配合的钩头，所述基础平台上还有一个与锁紧板的钩头配合的的挂杆。
优选的技术方案：所述基础平台和操纵室输油管路支撑平台的上表面均被刨削加工过。
所述管路支撑装置包括三通管Ⅲ支撑架、油泵进油管Ⅱ支撑架、回油管Ⅰ支撑架、卷盘进油管Ⅱ支撑架、回油管Ⅲ支撑架、回油管Ⅳ支撑架Ⅰ、油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅰ、油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅱ、回油管Ⅳ支撑架Ⅱ、油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅲ、回油管Ⅳ支撑架Ⅲ和三通管Ⅰ支撑架。
所述标准件定位装置包括模拟标准件和标准件进出油口。
所述模拟标准件包括模拟阳端球阀（1）、模拟对夹球阀Ⅰ（2）、模拟对夹球阀Ⅱ（3）、模拟补偿器Ⅰ（6）、模拟对夹球阀Ⅲ（9）、模拟三通球阀（12）、模拟三通球阀进口端（14）、模拟对夹球阀Ⅳ（15）、模拟补偿器Ⅱ（24）、模拟补偿器Ⅲ（26）、模拟对夹球阀Ⅴ（28）和模拟补偿器Ⅳ（30）。
所述标准件进出油口包括模拟底阀出油管水线方法兰（7）、模拟卷盘Ⅱ进油口组件（10）、模拟流量计进油口法兰（11）、模拟流量计出油口法兰（13）、模拟卷盘Ⅰ进油口组件（16）、模拟过滤器进出油口组件（18）和模拟油泵出油口组件（29）。
所述基础平台可由钢骨架和焊接连接在钢骨架上表面的钢板组成。
所述钢骨架可为方框形状、由型钢焊接而成。
所述型钢可为槽钢、方钢、角钢或工字钢。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明是一种新型装备管路零部件的定位、组装、焊接一次性完成的专用装置，是焊接设备、焊接工位、焊接工装地集成，能够完成铝合金、不锈钢及普通黑色金属管路等的定位、组装及焊接，实现了越野加油车上的复杂管路的定位、焊接以及焊接变形的控制。本发明是在保证简捷、轻便、人机安全及必须实现预期功能的理念前提条件下设计的，使用起来非常简便，实现了批量生产过程中互换性的要求，提高了劳动生产率，降低操作工人的劳动强度，保证了产品的一致性及产品质量的可靠性，也保证了工期。
本发明确保了油路系统整体定位的精确性和各零部件连接的准确性，实现了全位置焊接以及焊接变形的控制。本发明的基础平台可以旋转，使得管路全位置焊变为焊接工艺性好的平位焊接，简化了焊接的工艺性能，提高了工作效率；本发明的定位装置和管路支撑装置在平台上定位油路系统，有效控制了焊接变形，使油路系统整体组装尺寸精度和形状位置精度可以得到保证。
针对油路系统复杂且焊接容易变形的特点，经过周密的策划，对油路工装进行模块化工艺工装设计，采用操纵室输油管路支撑平台和模拟附梁罐脚组件来保证各部件相对位置尺寸和平行度、平面度的要求；采用模拟附梁罐脚组件解决安装油泵时可能导致罐脚与管路产生干涉的现象；因油路系统跨度大，又为空间结构，所以按安装位置的不同划分为罐下油路部分和操纵室内油路部分，采用模拟标准件或标准件进出油口刚性固定油路系统各组件后实施焊接，有效控制了焊接变形，也解决了操纵室内油路系统定位精度问题和整体干涉问题。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图１是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是图2中A-A剖面的示意图。
图4是本发明上连接油路系统的主视示意图。
图5是图4的俯视示意图。
附图标记：1－模拟阳端球阀、2－模拟对夹球阀Ⅰ、3－模拟对夹球阀Ⅱ、4－三通管Ⅲ支撑架、5－油泵进油管Ⅱ支撑架、6－模拟补偿器Ⅰ、7－模拟底阀出油管水线方法兰、8－回油管Ⅰ支撑架、9－模拟对夹球阀Ⅲ、10－模拟卷盘Ⅱ进油口组件、11－模拟流量计进油口法兰、12－模拟三通球阀、13－模拟流量计出油口法兰、14－模拟三通球阀进口端、15－模拟对夹球阀Ⅳ、16－模拟卷盘Ⅰ进油口组件、17－卷盘进油管Ⅱ支撑架、18－模拟过滤器进出油口组件、19－回油管Ⅲ支撑架、20－回油管Ⅳ支撑架Ⅰ、21－油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅰ、22－油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅱ、23－回油管Ⅳ支撑架Ⅱ、24－模拟补偿器Ⅱ、25－油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅲ、26－模拟补偿器Ⅲ、27－回油管Ⅳ支撑架Ⅲ、28－模拟对夹球阀Ⅴ、29－模拟油泵出油口组件、30－模拟补偿器Ⅳ、31－三通管Ⅰ支撑架、32－基础平台、33－模拟附梁罐脚组件、34－基础平台支撑架、35－水平转轴、36－操纵室输油管路支撑平台、37－轴座、38－联轴器、39－减速器、40－挂杆、41－电动机、42－稳定杆、43－锁紧板、44－固定凸头、45－油路系统。
【具体实施方式】
实施例参见图1-3所示，这种管路成型焊接系统，由焊接设备和油路工装两部分组成，其中油路工装包括两个基础平台支撑架34和连接在这两个基础平台支撑架之间的基础平台32，所述基础平台32的左右两端固定连接有水平转轴35，水平转轴35又通过轴座37转动支撑在基础平台支撑架34上，在两个基础平台支撑架34的其中一个上还固定放置有电动机41，电动机41的输出端通过联轴器与减速器39的输入端连接，减速器39的输出端又通过联轴器与水平转轴35连接。所述基础平台为罐体下部输油管路支撑平台。
所述基础平台32的上表面上固定放置有定位装置和管路支撑装置，所述定位装置由模拟附梁罐脚组件33、操纵室输油管路支撑平台36和标准件定位装置组成，其中模拟附梁罐脚组件33和操纵室输油管路支撑平台36分别固定放置在基础平台的左右两侧，标准件定位装置固定放置在与油路系统中的标准件对应的位置，所述管路支撑装置固定放置在与油路系统中的管路对应的位置上。
所述基础平台32的中部、基础平台32的前后两侧对称分布有稳定杆42和锁紧板43，所述稳定杆42的上端铰接在基础平台32上，稳定杆42的中部有一固定凸头44，所述锁紧板43的上端铰接在稳定杆旁边的基础平台32上，锁紧板43的下端有与固定凸头44配合的钩头，所述基础平台上还有一个与锁紧板的钩头配合的的挂杆40。所述基础平台32和操纵室输油管路支撑平台36的上表面均被刨削加工过。
所述管路支撑装置包括三通管Ⅲ支撑架4、油泵进油管Ⅱ支撑架5、回油管Ⅰ支撑架8、卷盘进油管Ⅱ支撑架17、回油管Ⅲ支撑架19、回油管Ⅳ支撑架Ⅰ20、油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅰ21、油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅱ22、回油管Ⅳ支撑架Ⅱ23、油泵出油管Ⅰ支撑架Ⅲ25、回油管Ⅳ支撑架Ⅲ27和三通管Ⅰ支撑架31。
所述标准件定位装置包括模拟标准件和标准件进出油口。所述模拟标准件包括模拟阳端球阀（1）、模拟对夹球阀Ⅰ（2）、模拟对夹球阀Ⅱ（3）、模拟补偿器Ⅰ（6）、模拟对夹球阀Ⅲ（9）、模拟三通球阀（12）、模拟三通球阀进口端（14）、模拟对夹球阀Ⅳ（15）、模拟补偿器Ⅱ（24）、模拟补偿器Ⅲ（26）、模拟对夹球阀Ⅴ（28）和模拟补偿器Ⅳ（30）。
所述标准件进出油口包括模拟底阀出油管水线方法兰（7）、模拟卷盘Ⅱ进油口组件（10）、模拟流量计进油口法兰（11）、模拟流量计出油口法兰（13）、模拟卷盘Ⅰ进油口组件（16）、模拟过滤器进出油口组件（18）和模拟油泵出油口组件（29）。
所述基础平台32由钢骨架和焊接连接在钢骨架上表面的钢板组成，所述钢骨架为方框形状、由型钢焊接而成。所述型钢可为槽钢、方钢、角钢或工字钢。
参见图4、图5，双点划线为油路系统45，粗实线为本发明，油路系统45被固定在了本发明上。所述管路支撑装置和标准件定位装置的分布与油路系统相对应，根据不同的油路系统，管路支撑装置和标准件定位装置也不同，并且安装的位置也不同。
本发明中，油路系统定位并固定在定位装置和管路支撑装置上，实现全位置焊接。所述焊接设备为钨极氩弧焊机YC－300W。
本发明采用阶梯式平台支撑，基础平台32是罐体下部输油管路支撑平台，操纵室输油管路支撑平台36和模拟附梁罐脚组件33固定在基础平台32上，实现了油路系统的总体定位，保证了各部件相对位置尺寸和平行度、平面度的要求。根据各标准件在油路系统中的具体情况，采用模拟标准件或标准件进出油口的方法，使管路系统中的各支管路达到精确定位，也解决了操纵室内油路系统定位精度问题和整体干涉问题。
本发明根据各支管路的具体位置和走向设计不同的支撑架，比如油泵进油管Ⅱ支撑架、回油管Ⅰ支撑架、回油管Ⅳ支撑架等，起到管路支撑、导向和控制焊接变形等作用。
本发明在模拟的标准件或标准件进出油口上加工相应的连接孔，用螺栓将接管法兰与模拟标准件或标准件进出油口用螺栓固定，管路与法兰组装点焊，实现各接管及其法兰在工装上的固定，刚性固定各组件后实施焊接，有效控制了焊接变形。
基础平台32相对于基础平台支撑架34可以转动，转动转动范围±90°，采用电动机－涡轮蜗杆减速器－联轴器－水平转轴带动基础平台转动，为保证在水平位置时基础平台稳定，在基础平台侧面安装稳定杆，转动时只要将稳定杆锁紧板打开即可点按开关实现平台按要求方向转动，使管路的全位置焊接变为平位焊接，即简化了焊接的工艺性能，降低了焊接的难度，提高了劳动效率，又有效控制了焊接变形，使油路系统整体组装尺寸精度和形状位置精度得到保证，保证了产品质量。油路工装采用阶梯式平台定位支撑，将油路工装分为罐下输油管路部分和操纵室内输油管路部分。
本发明的工作过程。
1、基础平台侧面稳定杆锁紧。
2、将接管、弯头周边20mm范围内、法兰焊缝周边及管路工装系统清理干净，将组装用工具清理干净；基础平台置于水平位置，按工位将需要组焊的各种管件、法兰等码放整齐。
3、将各法兰用螺栓与模拟标准件或模拟标准件进出油口法兰固定，将各管件放在管支撑架上，由三通管Ⅰ开始依次将各管与管、管与弯头、管与法兰组装；将各环口点焊三点，点焊长度不能低于10mm;短管与弯头、管与管之间对口错边量≤0.5mm。
4、检验；清理定位点杂物。
5、焊接：先在平位焊接各焊缝，按焊接位置，开启电动机，到达合适焊接位置后停止，锁紧，焊接。焊接过程中，根据各焊接位置的不同，将稳定杆锁紧板打开，点按开关，开启电动机，基础平台转动，到达合适位置后，断开开关，即可调整各管路的焊接位置为平位焊接。
6、最后一道环口焊完半小时后，再将各组件螺栓固定链接卸下，以利于焊后变形的控制。