一种大直径环形面内接八角形的加固工装及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种大直径环形面内接八角形的加固工装，该加固工装为与裙座的加固位置的内壁内接的八角形结构，该加固工装包括八个连为一体的加固单元，每个加固单元为由钢管拼接而成的等腰直角三角形结构，八个等腰直角三角形结构的斜边依次连接组成一个正八边形，每个等腰直角三角形结构的直角顶点与裙座的加固位置的内壁焊接。该加固工装采用正八边形与八个腰直角三角形组合的八角形结构，整体结构稳定、受力均匀、加固效果更好；所用材料规格统一，方便备料；该加固工装的设计方法采用AutoCAD计算机辅助设计，精确度和实施效率高，施工难度小，可进一步降低人工及材料成本；该加固工装组装时的对接形式一致，降低了组装的难度。难度。难度。

【技术实现步骤摘要】
一种大直径环形面内接八角形的加固工装及其设计方法


[0001]本专利技术涉及工业领域的结构件加固及计算机辅助设计技术，具体涉及一种大直径环形面内接八角形的加固工装及其设计方法。

技术介绍

[0002]锥体外带裙座的结构形式在工业领域的设备中比较常见，此类设备基于裙座螺栓孔中心圆直径的尺寸精度对后续设备现场安装的至关重要性，因此在设备制造过程中会对裙座的基础环进行加固，保证其结构稳定性，从而更进一步地保证裙座螺栓孔中心圆直径的尺寸。对此类大直径设备裙座的基础环加固，只能在设备锥体外壁到裙座内壁的环形面中进行，现实中技术工人往往采取在实物上进行测量定位，来完成工装的设计、制作及安装。而基于设备规格大(直径可达数米)且为环形面的结构，若采用人工测量定位，不但结构受限，无法做到精确测量，而且人工测量本身存在误差，费时费力，容易造成人工和加固材料的浪费。此外，对环形面的加固工装多为三角形或多边形等较为单一的结构，加固效果往往不是很理想。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种整体结构稳定、受力均匀、加固效果更好的大直径环形面内接八角形的加固工装及其设计方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种大直径环形面内接八角形的加固工装，该加固工装用于加固大直径设备的筒状裙座所需的加固位置，裙座的内侧设有锥体，该加固工装设于裙座的加固位置的内壁和锥体的外壁之间的环形空间内，该加固工装为与裙座的加固位置的内壁内接的八角形结构，该加固工装包括八个连为一体的加固单元，每个所述的加固单元为由钢管拼接而成的等腰直角三角形结构，八个所述的等腰直角三角形结构的斜边依次连接组成一个正八边形，每个所述的等腰直角三角形结构的直角顶点与裙座的加固位置的内壁焊接。
[0005]上述大直径环形面内接八角形的加固工装的设计方法，包括以下步骤：
[0006]1)在AutoCAD软件中按照尺寸为1:1的比例绘制带有锥体的裙座的纵向中心剖视图P，并按图样的要求进行标注；
[0007]2)在AutoCAD软件中绘制裙座的加固位置的横截面的俯视图Q，直观显示能够用于设置加固工装的有效环形空间范围；
[0008]3)将俯视图Q中锥体的中心点记为点C，过点C做两条相互垂直的垂线，该两条垂线与裙座的内壁形成四个交点并依次标记为点D、点E、点F和点G，分别连接等长的线段DE、EF、FG和GD，测量线段DE的长度并标注，线段DE的长度即为加固工装上的最大直线段的长度，点D、点E、点F和点G形成一个与裙座的内壁内接的正平行四边形DEGG；
[0009]4)以锥体的中线为轴线，沿裙座的内壁将正平行四边形DEGG顺时针旋转90
°
，将旋转后的正平行四边形标记为正平行四边形HIJK，正平行四边形HIJK和旋转前的正平行四边
形DEGG构成一个与裙座的内壁内接的八角形结构，即由一个正八边形与八个等腰直角三角形组合而成的八角形结构，得到加固工装的设计图；
[0010]5)按照加固工装的设计图进行备料、组装，完成裙座的加固。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0012](1)、本专利技术大直径环形面内接八角形的加固工装采用正八边形与八个腰直角三角形组合的八角形结构，整体结构稳定、受力均匀、加固效果更好；所用材料规格统一，方便备料；
[0013](2)、本专利技术大直径环形面内接八角形的加固工装的设计方法采用AutoCAD计算机辅助设计，精确度和实施效率高，施工难度小，可进一步降低人工及材料成本；该加固工装组装时的对接形式一致，降低了组装的难度。
附图说明
[0014]图1为实施例中加固工装所应用的锥体外带裙座的中心线纵剖面图；
[0015]图2为实施例中对加固工装的一次设计的结构俯视图；
[0016]图3为实施例中对加固工装的二次设计的完整结构俯视图；
[0017]图1～图3中具体的附图标记如下：
[0018]1‑
裙座底环板5的外径，2
‑
裙座筒体6的内径，3
‑
裙座底环板5的内径，4
‑
与裙座底环板5在同一平面处的锥体7的外壁的直径，5
‑
裙座底环板，6
‑
裙座筒体，7
‑
锥体，8
‑
环形空间。
具体实施方式
[0019]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0020]实施例的大直径环形面内接八角形的加固工装，用于加固图1所示的锥体外带裙座。图1中，1为裙座底环板5的外径(尺寸为9800mm)、2为裙座筒体6的内径(尺寸为9000mm)、3为裙座底环板5的内径(尺寸为8600mm)、4为与裙座底环板5在同一平面处的锥体7的外壁的直径(尺寸为4982mm)。该锥体外带裙座的加固位置为裙座底环板5的内壁，加固装置拟设计在裙座底环板5的内壁与锥体7的外壁之间的环形空间8内。
[0021]拟设计的加固工装为与裙座的加固位置的内壁内接的八角形结构，该加固工装包括八个连为一体的加固单元，每个加固单元为由钢管拼接而成的等腰直角三角形结构，八个等腰直角三角形结构的斜边依次连接组成一个正八边形，每个等腰直角三角形结构的直角顶点与裙座的加固位置的内壁焊接。该加固工装的设计方法包括以下步骤：
[0022]1)如图1所示，在AutoCAD软件中按照尺寸为1:1的比例绘制带有锥体的裙座的纵向中心剖视图P，并按图样的要求进行标注；
[0023]2)如图2所示，在AutoCAD软件中绘制裙座的加固位置的横截面的俯视图Q，以锥体的中心点C点为圆心，分别绘制裙座底环板5的外径1、裙座筒体6的内径2、裙座底环板5的内径3、与裙座底环板5在同一平面处的锥体7的外壁的直径4的同心圆，裙座底环板5的内壁与锥体7的外壁之间的环形空间8为用于设置加固工装的有效环形空间范围；
[0024]3)如图2所示，考虑加固工装的稳定性和实施效果，按照工装结构对称均布的原则设置加固工装的边长均等，对加固工装进行一次设计，即：过点C做两条相互垂直的垂线，该
两条垂线与裙座的内壁形成四个交点并依次标记为点D、点E、点F和点G，分别连接等长的线段DE、EF、FG和GD，测量线段DE的长度为6363mm并标注，线段DE的长度即为加固工装上的最大直线段的长度，点D、点E、点F和点G形成一个与裙座的内壁内接的正平行四边形DEGG；
[0025]4)如图3所示，对加固工装进行二次设计，将平行四边形结构变化为八角形结构，即：以锥体的中线为轴线，沿裙座的内壁将正平行四边形DEGG顺时针旋转90
°
，将旋转后的正平行四边形标记为正平行四边形HIJK，正平行四边形HIJK和旋转前的正平行四边形DEGG构成一个与裙座的内壁内接的八角形结构，即由一个正八边形K1H1H2E1I1F1J1G1与八个等腰直角三角形DK1H1、HH1H2、EH2E1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大直径环形面内接八角形的加固工装，其特征在于，该加固工装用于加固大直径设备的筒状裙座所需的加固位置，裙座的内侧设有锥体，该加固工装设于裙座的加固位置的内壁和锥体的外壁之间的环形空间内，该加固工装为与裙座的加固位置的内壁内接的八角形结构，该加固工装包括八个连为一体的加固单元，每个所述的加固单元为由钢管拼接而成的等腰直角三角形结构，八个所述的等腰直角三角形结构的斜边依次连接组成一个正八边形，每个所述的等腰直角三角形结构的直角顶点与裙座的加固位置的内壁焊接。2.权利要求1所述的大直径环形面内接八角形的加固工装的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在AutoCAD软件中按照尺寸为1:1的比例绘制带有锥体的裙座的纵向中心剖视图P，并按图样的要求进行标注；2)在AutoCAD软件中绘制裙座的加固位置的横截面的俯视图Q，直观显示能够用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，吴伟伟，郑梦丹，郑强，陈志华，
申请(专利权)人：中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：