本发明专利技术涉及一种用于大型环件矫圆的组合可变径装置及其使用方法，属于薄壁环件矫圆装置技术领域，组合可变径装置包含多个主单元和对应主单元设置的顶伸机构，主单元的横截面为梯形或者扇形，主单元的一个侧面上设有卡凸，卡凸两侧在垂直方向上设有键槽，主单元的另一个侧面上设有卡槽，卡槽两侧在垂直方向上设有键槽，卡槽与卡凸的尺寸相适配，多个主单元依次相连形成承力框，主单元的中心设有通孔，通孔的内壁上设有螺纹孔；顶伸机构包括电动伺服顶缸，电动伺服顶缸的缸筒安装在通孔上。本发明专利技术采用组合承力框的方式，使环形加强筋可以轻易安装到存在一定程度变形的环件上，大幅简化了制造流程，提升制造速度和产品质量。提升制造速度和产品质量。提升制造速度和产品质量。
【技术实现步骤摘要】
一种用于大型环件矫圆的组合可变径装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及一种用于大型环件矫圆的组合可变径装置及其使用方法，属于薄壁环件矫圆装置
技术介绍
[0002]传统的大型环件加工是采用轧板卷板组焊制造，这种加工方式加工过程复杂、制造周期长，并且环件的焊缝多、可靠性差。现今国内已出现大型环轧机，可轧制的环件直径超过15m，高度超过3m，能替代传统用轧板卷板组焊制造的大型环件，以减少环焊缝，提升可靠性，并将大大缩短环件制造周期。用大型环轧机生产的金属环件能用于大型承压储罐壳壁、热压固化罐壳壁、水下耐压舱室壳壁、大型真空罐壳壁等，此类件为增加承压能力，均要求在其壳壁内壁或外壁处增加若干环形加强筋，使得环形加强筋起主要承力作用，壳壁起主要密闭作用。现有的在大型环件的壳壁内壁或外壁处加工环形加强筋的方式是，先将若干环形加强筋固定到特质托架上，再从外部贴合经轧制卷板后的弧板，最终拼焊出整体带环形加强筋的壳壁的承压结构，此方法制造流程复杂、费时、制造成本高昂，拼接焊缝较多，焊接应力大，其密封性及整体承压能力均受到了严重影响。
技术实现思路
[0003]本专利技术针对现有的大型环件加强筋的安装流程复杂、费时、制造成本高昂，拼接焊缝较多，焊接应力大等缺陷，提供一种用于大型环件矫圆的组合可变径装置及其使用方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于大型环件矫圆的组合可变径装置，包含多个主单元和对应所述主单元设置的顶伸机构，所述主单元的横截面为梯形或者扇形，所述主单元的一个侧面上设有卡凸，所述卡凸两侧在垂直方向上设有键槽，所述主单元的另一个侧面上设有卡槽，所述卡槽两侧在垂直方向上设有键槽，所述卡槽与所述卡凸的尺寸相适配，多个所述主单元依次相连形成承力框，所述主单元的中心设有通孔，所述通孔的内壁上设有螺纹孔；所述顶伸机构包括电动伺服顶缸，所述电动伺服顶缸的缸筒安装在所述通孔上。
[0005]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下的改进：
[0006]进一步，所述主单元之间还设有双向连接单元和/或单向连接单元。
[0007]采取上述进一步技术方案的有益效果是：采用主单元、双向连接单元和单向连接单元组合承力框结构，可以有不同的组合方式，能够用最少的基本单元组合出不同大小的承力框，以匹配不同直径大小的环件，大幅降低了总投入成本。
[0008]进一步，所述双向连接单元的顶面和一个侧面设有卡凸，所述卡凸两侧在垂直方向上设有键槽，所述双向连接单元的底面和另一个侧面设有卡槽，所述卡槽两侧在垂直方向上设有键槽，所述双向连接单元的中心设有通孔，所述通孔的内壁上设有螺纹孔，所述通孔上安装所述顶伸机构。
[0009]采取上述进一步技术方案的有益效果是：通过双向连接单元的两个侧面连接相邻
的两个主单元，或者通过顶面和底面两种方向连接相邻的两个主单元，可以组合两种不同尺寸的承力框。
[0010]进一步，所述单向连接单元的一个侧面设有卡凸，所述卡凸两侧在垂直方向上设有键槽，所述单向连接单元的另一个侧面设有卡槽，所述卡槽两侧在垂直方向上设有键槽。
[0011]采取上述进一步技术方案的有益效果是：通过单向连接单元连接相邻的两个主单元，或者通过单向连接单元和双向链接单元组合连接相邻的两个主单元，可以组合两种不同尺寸的承力框。
[0012]进一步，所述主单元、双向连接单元、单向连接单元均为镂空结构，镂空结构减轻承力框整体的重量。
[0013]进一步，所述电动伺服顶缸的活塞杆端部设有拱形顶块，通过拱形顶块顶压在环件壳壁上，能够更好的贴合环件。
[0014]进一步，还包括控制系统，所述控制系统与所述电动伺服顶缸信号连接，可以控制电动伺服顶缸单个运动或者多个联动。
[0015]本专利技术还涉及一种如上所述的用于大型环件矫圆的组合可变径装置的使用方法，包括以下步骤：
[0016](1)确定加强筋在环件上的安装位置，若加强筋需要安装于环件的内壁，则选用内顶形式，即组合可变径装置在环件的内部进行矫圆；若加强筋需要安装于环件的外壁，则选用外顶形式，即组合可变径装置在环件的外部进行矫圆；
[0017](2)根据所需要矫圆的环件尺寸、矫圆方式，选择相适配的主单元、双向连接单元、单向连接单元的组合方式，组合成承力框；
[0018](3)在通孔处安装电动伺服顶缸，电动伺服顶缸的活塞杆端部安装拱形顶块；
[0019](4)将承力框置于环件的顶端位置，调整承力框与环件同心，控制系统控制电动伺服顶缸逐渐伸长活塞杆，使拱形顶块与环件的壳壁贴合；
[0020](5)相对设置的两个电动伺服顶缸为一组，通过确认每组电动伺服顶缸的活塞杆伸长量确定环件的长短半轴，并不断微调各电动伺服顶缸的活塞杆的伸缩量，使环件处于规则圆形状态；
[0021](6)放入环形的加强筋，控制系统控制电动伺服顶缸的活塞杆收缩，将承力框下降，控制系统再同步伸长所有电动伺服顶缸的活塞杆同等于步骤(5)的距离，使加强筋能够顺利下降，反复数次使加强筋最终落入对应的安装位置；
[0022](7)焊接加强筋，加强筋固定后，控制系统控制电动伺服顶缸的活塞杆收缩，承力框复位至环件的顶端位置，再以相同方式安装下一个环形加强筋，最终使所有加强筋顺利安装完成。
[0023]进一步，所述步骤(5)中，环件矫圆后，电动伺服顶缸的活塞杆继续伸长，使环件整体发生少量弹性形变。
[0024]采取上述进一步技术方案的有益效果是，环件壳壁产生少量弹性变形，以使环件壳壁适当增加，安装间隙增大，便于环形加强筋的安装，安装后卸力，环件壳壁又反弹回原始尺寸，与环形加强筋保持贴合状态。
[0025]本专利技术的优点在于：本专利技术采用组合承力框的方式，对环件进行矫圆，使环形加强筋可以轻易安装到存在一定程度变形的环件上，大幅简化了制造流程，提升制造速度和产
品质量。使用电动伺服缸能精确控制各缸伸缩量，无需液压站，方便多缸同步控制及单缸独立控制，使用方便快捷。
附图说明
[0026]图1为主单元的立体结构示意图；
[0027]图2为主单元的俯视图；
[0028]图3为实施例1的承力框的俯视图；
[0029]图4为双向连接单元的立体结构示意图；
[0030]图5为双向连接单元的另一角度的立体结构示意图；
[0031]图6为实施例2的承力框的俯视图；
[0032]图7为实施例3的承力框的俯视图；
[0033]图8为实施例3的承力框和顶伸机构的俯视图；
[0034]图9为实施例3的承力框和顶伸机构的立体结构示意图；
[0035]图10为实施例3的承力框和顶伸机构的矫圆过程的立体结构示意图；
[0036]图11为实施例3的承力框和顶伸机构的矫圆过程的俯视图；
[0037]图12为实施例4的承力框的俯视图；
[0038]图13为实施例4的承力框和顶伸机构的矫圆过程的俯视图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于大型环件矫圆的组合可变径装置，其特征在于，包含多个主单元和对应所述主单元设置的顶伸机构，所述主单元的横截面为梯形或者扇形，所述主单元的一个侧面上设有卡凸，所述卡凸两侧在垂直方向上设有键槽，所述主单元的另一个侧面上设有卡槽，所述卡槽两侧在垂直方向上设有键槽，所述卡槽与所述卡凸的尺寸相适配，多个所述主单元依次相连形成承力框，所述主单元的中心设有通孔，所述通孔的内壁上设有螺纹孔；所述顶伸机构包括电动伺服顶缸，所述电动伺服顶缸的缸筒安装在所述通孔上。2.根据权利要求1所述的用于大型环件矫圆的组合可变径装置，其特征在于，所述主单元之间还设有双向连接单元和/或单向连接单元。3.根据权利要求2所述的用于大型环件矫圆的组合可变径装置，其特征在于，所述双向连接单元的顶面和一个侧面设有卡凸，所述卡凸两侧在垂直方向上设有键槽，所述双向连接单元的底面和另一个侧面设有卡槽，所述卡槽两侧在垂直方向上设有键槽，所述双向连接单元的中心设有通孔，所述通孔的内壁上设有螺纹孔，所述通孔上安装所述顶伸机构。4.根据权利要求2所述的用于大型环件矫圆的组合可变径装置，其特征在于，所述单向连接单元的一个侧面设有卡凸，所述卡凸两侧在垂直方向上设有键槽，所述单向连接单元的另一个侧面设有卡槽，所述卡槽两侧在垂直方向上设有键槽。5.根据权利要求2所述的用于大型环件矫圆的组合可变径装置，其特征在于，所述主单元、双向连接单元、单向连接单元均为镂空结构。6.根据权利要求3所述的用于大型环件矫圆的组合可变径装置，其特征在于，所述电动伺服顶缸的活塞杆端部设有拱形顶块。7.根据权利要求3所述的用于大型环件矫圆的组合可变径装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：李剋蒙，李玉鹏，唐晖，
申请(专利权)人：山东融发戍海智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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