用于大型设备空中组对焊接的卡具及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于大型设备空中组对焊接的卡具，包括卡具主体，其包括：受力背板；一对卡槽，沿所述受力背板的长度方向垂直设于所述受力背板的一个面上，且分别靠近所述受力背板两端；所述卡槽为三个侧面封闭、一个侧面敞开的立方柱状结构；每个所述卡槽上敞开的侧面相对的侧面上开设一容纳定位块的开口；本发明专利技术的卡具制作简单，使用方便，可广泛用于所有形式的大型设备空中组对，可实现快速组对并可方便的调整，提高组对精度，且因其本身强度及刚度足以支承上部设备重量，从而极大的改善空中组对接口在焊接、热处理时受力状态，减小焊接应力和变形，提高焊接质量。

For the air group of large equipment on the welding fixture and method of use thereof

The invention discloses a group of large equipment for air welding fixture, including fixture body, which comprises a force back; on the slot, along the surface by a force perpendicular to the direction of the length of the back plate is arranged on the stress of the backboard, and were close to the end of two the force back the slot; cubic columnar structure three side closed and an open side; each of the cards on the open slot on the side opposite sides to open an opening that accommodates the positioning block; the invention of the fixture has the advantages of simple manufacture, convenient use, and can be widely used in large equipment for all kinds of air group which can realize rapid and convenient adjustment of group, to improve the accuracy of the group, and because of its strength and stiffness to the upper bearing the weight of the equipment, thereby greatly improving the air interface in the group of welding and heat treatment stress decrease Welding stress and deformation to improve the quality of welding.

【技术实现步骤摘要】
用于大型设备空中组对焊接的卡具及其使用方法
本专利技术涉及大型设备空中组对领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于煤气化炉空中组对焊接的卡具。
技术介绍
化工行业生产装置中许多立式塔器、气化炉、加热炉等设备，由于运输吊装等条件限制，很多分段到货，需要在现场空中对接。这类焊口一般具有作业空间窄、焊缝所承受的上部设备重量大、接口焊缝材质特殊、直径壁厚大、焊接质量要求高、多数需进行焊前预热及焊后热处理等等特点。例如，在惠州炼化二期工程中，气化炉及热通道系统设备为煤气化单元核心设备，共3套，单套热通道系统中需现场空中对接焊接为整体的设备依次为气化炉、气化炉过渡段、停留罐、停留过渡段余热锅炉，均为异形大型设备，全部安装在57m高的钢结构框架中，需分段制造，现场空中对接六道焊缝焊接成型，其中4道位于47米高空。现场最大对接焊口直径2400mm,厚度68mm,其设备用钢板为钢厂专门定制，均需进行焊前预热、焊后消氢及热处理。最大对接弯头(气化炉过渡段)中心跨度11600mm，最大单钩起吊重量达520吨。单套热通道设备总重达1200T。由于设备空中接口处焊缝所承受的上部设备重量大、接口焊缝材质特殊、直径壁厚大、焊接质量要求高、焊前预热及焊后消氢、热处理温度高，其空中组对精度控制及焊接质量保证难度较大。如果根据以往施工经验和普通压力容器组对方法，需要多种组对卡具，大吊车配合直到定位焊接完成。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种用于大型设备空中组对焊接的卡具，包括卡具主体，其包括：受力背板；一对卡槽，沿所述受力背板的长度方向垂直设于所述受力背板的一个面上，且分别靠近所述受力背板两端；所述卡槽为三个侧面封闭、一个侧面敞开的立方柱状结构；每个所述卡槽上敞开的侧面相对的侧面上开设一容纳定位块的开口。优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，一对定位块，其与两个卡槽一一对应；一对所述定位块分别穿过与其对应的卡槽固定于待组对焊接的两个设备的侧壁上。优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，所述定位块表面开设一容纳圆形楔的通孔。优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，所述卡槽的开口除去定位块的其余位置用方形楔卡固。优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，待组对焊接的两个设备在组对焊接之前，在两个设备彼此靠近的两端，沿其圆周方向分别焊接多个环状凸起，其彼此平行间隔；所述受力背板远离所述卡槽的一个面上沿其长度方向间隔平行设置多个卡设组，每个卡设组包括两个彼此平行的条状凸条，其二者中间形成一容纳待组对焊接设备的环状凸起的凹槽；所述凹槽的数量是一个待组对焊接设备的环状凸起数量的2倍。一种用于大型设备空中组对焊接的卡具的使用方法，包括以下步骤：步骤一、分别将多对卡槽分别焊接在多个受力背板表面，形成多个卡具主体；步骤二、在待组对焊接的两个设备彼此靠近的两端上分别间隔焊接多对定位块，对于其中任意一个设备，其上的多个定位块环绕所述设备的外壁一圈；多个所述卡具主体与多个定位块一一对应；步骤三、一一对应的将卡具主体卡放于一对定位块上，其中，卡具主体的卡槽上的两个开口分别卡设在一对定位块外部；步骤四、根据组对偏差情况，通过调整相应位置圆形楔子和方形楔子插入量调整组对偏差值，直至精确组对完成，再将所述卡槽的三个封闭侧面形成的空间内除去定位块的其余位置填充固定，直至精确组对完成，焊接两个设备彼此靠近的一端；步骤五、焊接完成，拆除定位块和卡具主体。优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具的使用方法，将卡槽上的开口内除去定位块的其余位置填充固定，具体为采用方形楔填充固定。优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具的使用方法，所述受力背板的侧边位于两个设备之间的部位向远离设备的方向凹陷，以远离所述设备。本专利技术至少包括以下有益效果：制作简单，使用方便，可广泛用于所有形式的大型设备空中组对，可实现快速组对并可方便的调整，提高组对精度，且因其本身强度及刚度足以支承上部设备重量，从而极大的改善空中组对接口在焊接、热处理时受力状态，，减小焊接应力和变形，提高焊接质量。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的卡具安装使用的截面结构示意图；图2为本专利技术的卡具的整体结构示意图；图3为本专利技术的受力背板上的条状凸条与设备上的环状凸起之间的拼接示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本专利技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，并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专利技术的限制。如图1-3所示，本专利技术提供一种用于大型设备空中组对焊接的卡具，包括卡具主体，其包括：受力背板1；一对卡槽2，沿所述受力背板1的长度方向垂直设于所述受力背板1的一个面上，且分别靠近所述受力背板1两端；所述卡槽2为三个侧面封闭、一个侧面敞开的立方柱状结构；每个所述卡槽2上敞开的侧面相对的侧面上开设一容纳定位块的开口。还包括，一对定位块3，其与两个卡槽2一一对应；一对所述定位块3分别穿过与其对应的卡槽2固定于待组对焊接的两个设备5的侧壁上。所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，所述定位块3表面开设一容纳圆形楔4的通孔，该通孔处安装圆形楔4。所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，所述卡槽2的开口除去定位块3的其余位置用方形楔6卡固。本专利技术的卡具在使用过程中步骤包括：步骤一、分别将多对卡槽2分别焊接在多个受力背板表面，形成多个卡具主体；步骤二、在待组对焊接的两个设备5彼此靠近的两端上分别间隔焊接多对定位块，对于其中任意一个设备5，其上的多个定位块3环绕所述设备5的外壁一圈；多个所述卡具主体与多个定位块一一对应；步骤三、一一对应的将卡具主体卡放于一对定位块上，其中，卡具主体的卡槽上的两个开口分别卡设在一对定位块外部；步骤四、根据组对偏差情况，通过调整相应位置圆形楔子和方形楔子插入量调整组对偏差值，直至精确组对完成，再将卡槽2上的开口内除去定位块的其余位置填充固定，具体为采用方形楔7填充固定，直至精确组对完成，焊接两个设备彼此靠近的一端；步骤五、焊接完成，拆除定位块和卡具主体。实际使用时，先根据设备直径重量等参数，确定组对卡具数量，在设备上划线在上下待组对设备上焊接定位块，吊装到位后安装卡具，用方形和圆形楔子固定并调整组对精度。焊接完成后拆除。所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，待组对焊接的两个设备5在组对焊接之前，在两个设备5彼此靠近的两端，沿其圆周方向分别焊接多个环状凸起510，其彼此平行间隔；所述受力背板1远离所述卡槽2的一个面上沿其长度方向间隔平行设置多个卡设组，每个卡设组包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大型设备空中组对焊接的卡具，其特征在于，包括卡具主体，其包括：受力背板；一对卡槽，沿所述受力背板的长度方向垂直设于所述受力背板的一个面上，且分别靠近所述受力背板两端；所述卡槽为三个侧面封闭、一个侧面敞开的立方柱状结构；每个所述卡槽上敞开的侧面相对的侧面上开设一容纳定位块的开口。

【技术特征摘要】
1.一种用于大型设备空中组对焊接的卡具，其特征在于，包括卡具主体，其包括：受力背板；一对卡槽，沿所述受力背板的长度方向垂直设于所述受力背板的一个面上，且分别靠近所述受力背板两端；所述卡槽为三个侧面封闭、一个侧面敞开的立方柱状结构；每个所述卡槽上敞开的侧面相对的侧面上开设一容纳定位块的开口。2.如权利要求1所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，其特征在于，一对定位块，其与两个卡槽一一对应；一对所述定位块分别穿过与其对应的卡槽固定于待组对焊接的两个设备的侧壁上。3.如权利要求1所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，其特征在于，所述定位块表面开设一容纳圆形楔的通孔。4.如权利要求1所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，其特征在于，所述卡槽的三个封闭侧面形成的空间内除去定位块的其余位置用方形楔卡固。5.如权利要求1所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，其特征在于，待组对焊接的两个设备在组对焊接之前，在两个设备彼此靠近的两端，沿其圆周方向分别焊接多个环状凸起，其彼此平行间隔；所述受力背板远离所述卡槽的一个面上沿其长度方向间隔平行设置多个卡设组，每个卡设组包括两个彼此平行的条状凸条，其二者中间形成一容纳待组对焊接设备的环状凸起的凹槽；所述凹槽的数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂军文，崔永久，韩立志，
申请(专利权)人：中国化学工程第六建设有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42