專利名稱：封頭孔定位劃線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封頭孔定位劃線裝置，屬于封頭加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓力容器是指盛裝氣體或液體并承受一定壓力的密閉設(shè)備，在石油化工、能源、科 研、軍工等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭和接管組成，其中封頭是壓力 容器的一個主要承壓部件，它的品質(zhì)直接關(guān)系到壓力容器的長期安全可靠運行，根據(jù)幾何 形狀的不同，封頭可分為球形、橢圓形、碟形、球冠型等幾種。在生產(chǎn)壓力容器時，需在封頭 上開不同直徑的孔，以便焊接接管，連接壓力表、出氣孔等。有的封頭接管數(shù)量多，焊接變形 大，因此孔的位置精度是影響焊接質(zhì)量的主要因素。一般封頭開孔采用手工劃線，生產(chǎn)效率 低，且封頭定位誤差較大，為后續(xù)裝配焊接帶來麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種封頭孔定位劃線裝置，解決手工劃線導(dǎo)致的效率低、 誤差大等問題。本發(fā)明所述封頭孔定位劃線裝置，包括封頭固定機構(gòu)、懸臂畫孔機構(gòu)和工作臺；所 述封頭固定機構(gòu)為三爪向心機構(gòu)，位于工作臺上并與工作臺固定連接，用于固定封頭內(nèi) 壁；所述懸臂畫孔機構(gòu)包括依次活動連接的支架、封頭中心定位機構(gòu)、孔心定位機構(gòu)和畫筆 夾持機構(gòu)，用于在封頭外表面任意位置定位并畫圓孔。將封頭放于工作臺上并利用三爪向 心原理固定封頭內(nèi)壁，調(diào)節(jié)封頭中心定位機構(gòu)使其對準封頭頂部中心位置，并通過調(diào)節(jié)孔 心定位機構(gòu)，對準開孔位置，旋轉(zhuǎn)畫筆夾持機構(gòu)畫出圓孔，各機構(gòu)協(xié)調(diào)作用能實現(xiàn)在封頭外 壁任意位置畫孔。進一步，所述封頭固定機構(gòu)包括一頂面設(shè)有平面螺紋的大錐齒輪及與大錐齒輪嚙 合的小錐齒輪，大錐齒輪頂面設(shè)有三個滑桿，三滑桿沿徑向等分安裝在平面螺紋上，每一滑 桿上各設(shè)有至少兩個凸臺；所述凸臺間隔為150mm-200mm。小錐齒輪的數(shù)量可根據(jù)需要隨 意設(shè)置，在此為使用方便可設(shè)置三個。該機構(gòu)利用三爪卡盤工作原理實現(xiàn)封頭內(nèi)壁的迅速 定位。將一手動轉(zhuǎn)輪與小錐齒輪轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)動小錐齒輪，同時帶動大錐齒輪轉(zhuǎn)動，因螺紋 螺距相同，三滑桿同時向中心平移，凸臺與封頭內(nèi)表面接觸，最后可準確定位到封頭頂部中 心并固定封頭。進一步，所述封頭中心定位機構(gòu)包括橫梁一和定位桿一，橫梁一與支架活動連接， 定位桿一通過滑塊與橫梁一垂直連接；所述定位桿一上設(shè)有角度尺。橫梁一與支架螺接，橫 梁一可沿支架上下移動，調(diào)整定位桿一的高度，以便適應(yīng)不同高度的封頭安放。定位桿一可 沿橫梁一左右滑動，調(diào)節(jié)定位桿一底端的位置，對準封頭頂部中心，與封頭內(nèi)表面的滑桿中 心正好對應(yīng)。進一步，所述孔心定位機構(gòu)包括橫梁二和定位桿二，橫梁二通過軸套與定位桿一 連接，定位桿二通過滑塊與橫梁二垂直連接。旋轉(zhuǎn)軸套，可調(diào)節(jié)橫梁二的高度也可將定位桿二繞定位桿一旋轉(zhuǎn)，并可橫向移動定位桿二，實現(xiàn)在封頭的任意位置畫孔。旋轉(zhuǎn)定位桿二 時，可通過角度尺測量橫梁二與橫梁一之間的夾角準確定位畫孔位置。進一步，所述定位桿二下端的定位錐與定位桿上端活動連接。在封頭頂部中心畫 孔時可將定位桿二下端的定位錐更換為插有畫筆的畫筆套，通過旋轉(zhuǎn)定位桿二即可畫孔。進一步，所述畫筆夾持機構(gòu)包括橫梁三及與橫梁三活動連接的彈簧，橫梁三通過 軸套與定位桿二活動連接，彈簧上連接有畫筆套。在畫筆套內(nèi)插入畫筆，通過調(diào)節(jié)畫筆距定 位桿二的距離設(shè)置孔的半徑，畫筆夾持機構(gòu)能繞定位桿二進行360°旋轉(zhuǎn)，在繪制過程中彈 簧可隨封頭外壁形狀自由伸縮，畫出接管與封頭的相貫線孔。優(yōu)選的，所述工作臺與電機電連接。通過電機旋轉(zhuǎn)觀察工作臺是否轉(zhuǎn)動，以此判斷 凸臺與封頭內(nèi)壁是否卡緊。當工作臺能輕松旋轉(zhuǎn)時，說明凸臺與封頭內(nèi)壁接觸不好，需繼續(xù) 調(diào)整直至充分接觸，保證封頭放置牢固；若工作臺不轉(zhuǎn)，說明接觸良好，可進行開孔劃線。在 操作時也可不用電機，人為判斷。本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)封頭頂部中心快速定位和在封頭外壁任意位置開孔劃 線。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，定位準確，方便快捷，安全可靠，可有效提高工作效率，降低勞動強度， 提升產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是封頭固定機構(gòu)的主視圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是本發(fā)明中各機構(gòu)相對運動示意圖；圖中，1、支架，2、螺紋套，3、橫梁一，4、滑塊，5、角度尺，6、定位桿一，7、軸套，8、定 位桿二，9、滑塊，10、橫梁二，11、軸套，12、橫梁三，13、滑塊，14、彈簧，15、畫筆套，16、活套，
17、定位錐，18、畫筆，19、封頭，20、手動轉(zhuǎn)輪，21、封頭固定機構(gòu)，22、電機，23、工作臺，24、滑 桿，25、凸臺，26、小錐齒輪，27、大錐齒輪。
具體實施例方式如圖所示，封頭孔定位劃線裝置，包括封頭固定機構(gòu)21、懸臂畫孔機構(gòu)和工作臺 23 ；所述封頭固定機構(gòu)21固定在工作臺23上表面，工作臺23與一電機22電連接，封頭固 定機構(gòu)21包括一頂面設(shè)有平面螺紋的大錐齒輪27及與大錐齒輪27嚙合的三個小錐齒輪 26，大錐齒輪27頂面設(shè)有三個滑桿24，三滑桿24沿徑向等分安裝在平面螺紋上，每一滑桿 24上各設(shè)有兩個間隔200mm的凸臺25 ；所述封頭中心定位機構(gòu)包括橫梁一 3和定位桿一 6， 支架1上端設(shè)有螺紋，橫梁一 3上設(shè)有螺紋套2，橫梁一 3與支架1螺接，定位桿一 6通過滑 塊4與橫梁一 3垂直連接，定位桿一 6軸套上方固定一角度尺5 ；所述孔心定位機構(gòu)包括橫 梁二 10和定位桿二 8，橫梁二 10通過軸套7與定位桿一 6連接，定位桿二 8通過滑塊9與 橫梁二 10垂直連接，定位桿二 8下端的定位錐17通過活套16與定位桿二 8上端連接；所 述畫筆夾持機構(gòu)包括橫梁三12及通過滑塊13與橫梁三12活動連接的彈簧14，橫梁三12 通過軸套11與定位桿二 8活動連接，彈簧14上連接有畫筆套15，在畫筆套15內(nèi)插有畫筆18。
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下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方式進行具體描述實施例1在一邊緣內(nèi)徑為700mm、高200mm的封頭頂部開直徑為IOOmm的孔A。繪制步驟如下(1)、將凸臺25外環(huán)直徑設(shè)置為600mm，將封頭19放置在封頭固定機構(gòu)21上方， 用手動轉(zhuǎn)輪20轉(zhuǎn)動任一小錐齒輪26，帶動大錐齒輪27旋轉(zhuǎn)，大錐齒輪27頂面的平面螺紋 帶動三滑桿24移動，使凸臺25與封頭19內(nèi)壁緊貼，啟動電機22，旋轉(zhuǎn)工作臺23，確保凸臺 25與封頭19內(nèi)壁充分接觸，封頭19固定良好，關(guān)閉電機22 ；(2)、調(diào)節(jié)定位桿一 6的高度，使其位于封頭19上方，滑動定位桿一 6，使定位桿一 6下端正對封頭19頂部中心，并緊固；(3)、將定位桿二 8下端的定位錐17更換為畫筆套15，并插入畫筆。(4)、移動滑塊9，使得定位桿二 8的畫筆距定位桿一 6中心50mm，并緊固；(5)、將定位桿二 8繞定位桿一 6旋轉(zhuǎn)360°，即可在封頭頂部畫出直徑為IOOmm的 孔A。實施例2在一邊緣內(nèi)徑為700mm、高200mm的封頭表面與橫梁一夾角為30°方向，距封頭頂 部中心250mm處開直徑50mm的孔B。繪制步驟如下(1)、(2)步同實施例1 ；(3)、順時針旋轉(zhuǎn)定位桿二 8，借助角度尺5和直角尺測量，使得橫梁二 10與橫梁一 3之間的夾角為30° ；(4)、移動滑塊9，使得定位桿二 8中心距定位桿一 6中心250mm ；(5)、移動滑塊13，使得畫筆18中心距定位桿二 8中心25mm，將畫筆18繞定位桿 二 8旋轉(zhuǎn)360°，畫出直徑為50mm的孔B。
權(quán)利要求
封頭孔定位劃線裝置，其特征在于包括封頭固定機構(gòu)(21)、懸臂畫孔機構(gòu)和工作臺(23)；所述封頭固定機構(gòu)(21)為三爪向心機構(gòu)，位于工作臺(23)上并與工作臺(23)固定連接，用于固定封頭內(nèi)壁；所述懸臂畫孔機構(gòu)包括依次活動連接的支架(1)、封頭中心定位機構(gòu)、孔心定位機構(gòu)和畫筆夾持機構(gòu)，用于在封頭外表面任意位置定位并畫圓孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封頭孔定位劃線裝置，其特征在于所述封頭固定機構(gòu)(21) 包括一頂面設(shè)有平面螺紋的大錐齒輪(27)及與大錐齒輪(27)嚙合的小錐齒輪(26)，大錐 齒輪(27)頂面設(shè)有三個滑桿(24)，三滑桿(24)沿徑向等分安裝在平面螺紋上，每一滑桿 (24)上各設(shè)有至少兩個凸臺(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封頭孔定位劃線裝置，其特征在于所述凸臺(25)間隔為 150mm-200mmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封頭孔定位劃線裝置，其特征在于所述封頭中心定位機構(gòu) 包括橫梁一(3)和定位桿一(6)，橫梁一(3)與支架(1)活動連接，定位桿一(6)通過滑塊 與橫梁一(3)垂直連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封頭孔定位劃線裝置，其特征在于所述定位桿一(6)上設(shè) 有角度尺(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封頭孔定位劃線裝置，其特征在于所述孔心定位機構(gòu)包括 橫梁二(10)和定位桿二(8)，橫梁二(10)通過軸套與定位桿一(6)連接，定位桿二(8)通 過滑塊與橫梁二(10)垂直連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的封頭孔定位劃線裝置，其特征在于所述定位桿二(8)下端 的定位錐(17)與定位桿二(8)上端活動連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封頭孔定位劃線裝置，其特征在于所述畫筆夾持機構(gòu)包括 橫梁三(12)及與橫梁三(12)活動連接的彈簧(14)，橫梁三(12)通過軸套與定位桿二(8) 活動連接，彈簧(14)上連接有畫筆套(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的封頭孔定位劃線裝置，其特征在于所述工作臺 (23)與電機(22)電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種封頭孔定位劃線裝置，屬于封頭加工技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括封頭固定機構(gòu)、懸臂畫孔機構(gòu)和工作臺；所述封頭固定機構(gòu)為三爪向心機構(gòu)，位于工作臺上并與工作臺固定連接，用于固定封頭內(nèi)壁；所述懸臂畫孔機構(gòu)包括依次活動連接的支架、封頭中心定位機構(gòu)、孔心定位機構(gòu)和畫筆夾持機構(gòu)，用于在封頭外表面任意位置定位并畫圓孔。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，定位準確，方便快捷，安全可靠，可有效提高工作效率，降低勞動強度，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B25H7/04GK101890707SQ20101021929
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者張元彬, 楊鳳琦, 羅輝, 趙虎, 霍玉雙, 黃柏穎 申請人:山東建筑大學