一种套管法兰焊合件加工工装
技术领域
本发明涉及套管法兰焊合件加工制造领域，尤其涉及一种套管法兰焊合件加工工装。
背景技术
套管法兰焊合件用于装配轴承、油封等精密件，对安装孔的直径、同轴度要求都较高，因此，需要设计加工工装夹紧待加工的套管法兰焊合件，在工装上一次性完成全部加工内容。
现有技术的套管法兰焊合件加工工装，通过两固定座实现套管法兰焊合件的固定，但由于固定座与套管法兰焊合件两端法兰端之间不可避免存在尺寸误差，因此，固定座与法兰端无法完全接触，导致法兰端加工时无轴向支撑，切削时由于轴向受力、加工过程震动，导致尺寸一致性差，对待加工零件的加工质量产生严重的影响。
因此，如何提供一种方案，以解决上述缺陷，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种套管法兰焊合件加工工装，可以提高工装柔性，保证待加工套管法兰焊合件加工时的尺寸一致性和加工合格率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种套管法兰焊合件加工工装，包括两个固定部，两个所述固定部之间具有预定距离，所述固定部的外侧壁均设置有支撑部，至少一个所述支撑部的外端面与对应所述固定部的外侧壁之间的距离可调，待加工的套管法兰焊合件安装于所述加工工装时，所述套管法兰焊合件两端法兰端的内侧壁能够分别与对应所述支撑部的外端面相抵靠。
本发明的套管法兰焊合件加工工装，在固定部的外侧壁均设置有支撑部，当待加工的套管法兰焊合件安装于该加工工装时，套管法兰焊合件两法兰端的内侧壁与两支撑部的外端面相抵，在对套管法兰焊合件进行加工时，如对法兰端的外侧壁进行切削及镗孔时，两支撑部能够为套管法兰焊合件提供轴向的支撑力，一方面，提高工装柔性，满足不同尺寸套管法兰焊合件的加工需求；另一方面，保证待加工套管法兰焊合件加工时的尺寸一致性，避免在加工过程中套管法兰焊合件的轴向位置发生偏移，进而保证待加工套管法兰焊合件的加工质量。
可选地，至少一个所述固定部设置有内外贯穿的安装孔，所述支撑部由内向外插装于所述安装孔，并能够沿所述安装孔的轴向移动，以使所述支撑部的外端面穿出所述固定部预定距离。
可选地，所述固定部内侧壁还设置有与所述安装孔连通的安装套筒，所述支撑部插装于所述安装套筒，并能够沿所述安装套筒的轴向移动，所述安装套筒的侧壁设置有贯穿的限位孔，所述支撑部的侧壁预定位置设置有压紧面，还包括压紧螺栓，所述压紧螺栓能够旋入或旋出所述限位孔，以压紧或放松所述压紧面。
可选地，所述安装套筒的内端侧壁设置有限位槽，所述支撑部的内端侧壁设置有限位杆，还包括弹性部件，所述支撑部能够在所述安装套筒内部转动，以使所述限位杆与所述安装套筒的内端面相抵，所述弹性部件处于蓄能状态；或使所述限位杆卡装于所述限位槽内，并沿所述安装套筒的轴向在所述限位槽内移动。
可选地，所述弹性部件为外套所述第二支撑部的弹簧，所述弹簧的一端与所述第二支撑部相作用，另一端与所述安装套筒相作用。
可选地，所述固定部包括相对设置的固定座和固定压板，所述固定座和所述固定压板能够相对靠近或远离，所述固定座和所述固定压板相对靠近时能够围合形成安装槽，所述套管法兰焊合件安装于所述固定部时，所述套管法兰焊合件的套管插装于所述安装槽内部。
可选地，所述固定座的两端还分别铰接有第一螺栓和第二螺栓，所述固定压板一端套装所述第一螺栓，还包括套装所述第一螺栓的连接螺母和套装所述第二螺栓的固定螺母，所述连接螺母用于将所述固定压板固定于所述第一螺栓的预定位置，所述固定压板能够绕铰接处转动，以使所述固定压板另一端靠近或远离所述固定座；
所述固定压板的另一端设置有与所述第二螺栓匹配的连接槽，所述第二螺栓能够插装于所述连接槽，并通过所述固定螺栓锁定或解锁所述固定压板和所述固定座的相对位置。
可选地，任一所述固定部预定位置还设置有内外贯穿的定位孔，还包括由内向外插装于所述定位孔的角向定位销，所述角向定位销能够沿所述定位孔的轴向移动，并穿出所述固定部预定距离，所述套管法兰焊合件安装于所述加工工装时，所述角向定位销能够插装于所述法兰端的限位孔内，并与所述限位孔的内端周壁接触。
可选地，任一所述固定部的外侧壁还设置有防错块，所述防错块的形状大致呈U型，并与所述套管法兰焊合件的其中一个所述法兰端的形状相匹配，所述防错块与所述固定部可拆卸连接。
可选地，还包括底座，所述底座设置有滑轨，所述固定部的底壁设置有与所述滑轨相匹配的滑块，两个所述固定部通过所述滑块安装于所述滑轨，并能够沿所述滑轨移动，以使两个所述固定部保持预定距离。
可选地，所述底座还设置有与所述滑轨平行的导向槽，所述固定部的底部对应设置有与所述导向槽相匹配的导向块，所述固定部通过所述导向块安装于所述导向槽，并能够沿所述导向槽的轴向移动。
可选地，所述固定部还设置有沿竖直方向延伸的螺纹定位孔，还包括定位螺栓，所述定位螺栓能够旋入或旋出所述螺纹定位孔，并能够与所述底座相抵，以锁定所述固定部固定于与所述底座的相对位置。
附图说明
图1为套管法兰焊合件的结构示意图；
图2为本发明套管法兰焊合件加工工装一种具体实施例的结构示意图；
图3为图2套管法兰焊合件加工工装另一种角度的结构示意图；
图4为图2套管法兰焊合件加工工装中弹性压紧部的分体结构示意图；
其中，图1至图4中各附图标记为：
1-固定部；11-固定座；111-螺纹定位孔；12-固定压板；121-连接槽；13-第一螺栓；14-第二螺栓；15-连接螺母；16-固定螺母；
2-支撑部；3-支撑部；31-压紧面；32-限位杆；4-安装套筒；41-限位槽；42-限位孔；5-压紧螺栓；6-弹簧；7-角向定位销；8-防错块；9-底座；91-导向槽；101-滑轨；102-滑块；103-吊装部；
01-套管法兰焊合件；011-套管；012-法兰端；013-法兰端；012a-定位孔。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
为方便起见，将本实施例中的有关术语定义如下：
本文中，套管法兰焊合件01中两法兰端相对的侧壁为内侧壁；靠近两固定部1之间的方向为“内”，相反的方向为“外”。
请首先参考图1，图1为待加工套管法兰焊合件的结构示意图。
本发明套管法兰焊合件加工工装用于夹紧、定位待加工的套管法兰焊合件01，套管法兰焊合件01包括套管011和位于套管011一端的法兰端012和另一法兰端013，两个法兰端的形状、结构并不一致，法兰端靠近外边缘自带有安装孔，本实施例中，利用该安装孔作为定位孔012a。
在了解了套管法兰焊合件01的结构后，继续详述本发明套管法兰焊合件加工工装的具体结构。
请参考图2至图4，图2为本发明套管法兰焊合件加工工装一种具体实施例的结构示意图；图3为图2套管法兰焊合件加工工装另一种角度的结构示意图；图4为图2套管法兰焊合件加工工装中弹性压紧部的分体结构示意图。
本发明提供一种套管法兰焊合件加工工装，包括两个固定部1，两个固定部1之间具有预定距离，固定部1的外侧壁设置有支撑部，其中至少一个支撑部的外端面与对应固定部1的外侧壁之间的距离可调，待加工的套管法兰焊合件01安装于该套管法兰焊合件加工工装时，套管法兰焊合件01两端法兰端的内侧壁能够分别与两个支撑部的外侧壁相抵靠。
本发明的套管法兰焊合件加工工装，在固定部1的外侧壁均设置有支撑部，且至少一个支撑部3的外端面与对应固定部1的外侧壁距离可调，当待加工的套管法兰焊合件01安装于该加工工装时，首先保证套管法兰焊合件01其中一个法兰端012的内侧壁与一个支撑部2相抵，然后调节另一支撑部3，保证该支撑部3的外端部与另一法兰端013的内侧壁相抵，在对套管法兰焊合件01进行加工时，如对法兰端的外侧壁进行切削及镗孔时，两支撑部能够为套管法兰焊合件01提供轴向的支撑力，一方面，提高工装柔性，满足不同尺寸套管法兰焊合件01的加工需求；另一方面，保证待加工套管法兰焊合件01加工时的尺寸一致性，避免在加工过程中套管法兰焊合件01的轴向位置发生偏移，进而保证待加工套管法兰焊合件01的加工质量。
本发明中，其中一个支撑部2与对应的固定部1固定连接，具体的连接方式并不做限制，如可以通过焊接、螺纹连接等方式进行固定；具体到附图实施例中，该固定部1预定位置设置有内外贯穿的连接孔，支撑部2包括大径段和小径段，支撑部2的小径段由外向内插装于该连接孔，大径段的端面与固定部1的外侧壁贴合，小径段的侧壁设置有螺纹，通过套装小径段的固定螺母实现支撑部2与该固定部1的固定。
进一步地，另一支撑部3的外端面与对应固定部1的外侧壁之间距离可调，具体到本实施例的实施方式中，对应固定部1设置有内外贯穿的安装孔，支撑部3由内向外插装于该安装孔，并能够沿安装孔的轴向移动，以使支撑部3的外端面穿出固定部1预定距离，并与法兰端的内端面相抵。当然，实际应用中，支撑部3也可以采用其他的实施方式，以实现上述的调节功能，如固定部1的外侧壁固定一个沿内外方向延伸的螺杆，通过旋钮套装于该螺杆的螺母，使得螺母的外端面能够与法兰端的内端面相抵。
请参考图2与图4，该固定部1的内侧壁还设置有与安装孔连通的安装套筒4，安装套筒4的侧壁设置有贯穿的限位孔42，支撑部3插装于安装套筒4内部，支撑部3的侧壁预定位置设置有压紧面31，还包括压紧螺栓5，压紧螺栓5能够旋入或者旋出该限位孔42，以压紧或放松压紧面31。具体地，在需要对支撑部3的位置进行调节时，可以将压紧螺栓5沿限位孔42旋出，放松支撑部3的压紧面31；当支撑部3的外端与套管法兰焊合件01的法兰端013内侧壁相抵靠时，再将压紧螺栓5旋入限位孔42，并压紧支撑部3的压紧面31，以将支撑部3固定在当前位置。
本实施例，通过设置压紧螺栓5压紧支撑部3的压紧面31，实现支撑部3的固定。实际应用中，还可以通过其他方式实现支撑部3的固定，如不设置安装套筒4，而在插装支撑部3的安装孔侧壁设置内螺纹，支撑部3的侧壁设置相匹配的外螺纹，通过内旋或者外旋支撑部3，调节支撑部3外端面穿出固定部1的距离。
进一步地，本实施例中，安装套筒4的内端侧壁还相对设置有两个内端开口、并向外延伸的限位槽41，支撑部3的内端侧壁相对设置有两个限位杆32，还包括弹性部件，支撑部3能够在安装套筒4内部转动，以使限位杆32与安装套筒4的内端面相抵，此时，弹性部件处于蓄能状态；或者，限位杆32卡装于限位槽41内，支撑部3沿安装套筒4的轴向向外移动，支撑部3的外端面穿出固定部1预定距离。该设置，当需要对待加工的套管法兰焊合件01进行安装，或者需要将已经加工完成的套管法兰焊合件01进行拆离时，可以向内拉动支撑部3，并使支撑部3的限位杆32与安装套筒4的内端面相抵，使支撑部3的外端面收回固定部1的内侧，避免与套管法兰焊合件01的法兰端发生干涉；当安装完成后，支撑部3能够在弹性部件的恢复力作用下，自行向外移动，以与套管法兰焊合件01的法兰端013相抵，操作简单，有效提高本发明套管法兰焊合件加工工装的实用性。
当然，安装套筒4设置限位槽41，及支撑部3设置限位杆32的数量并不做限制，安装套筒4可以设置至少一个限位槽41，支撑部3可以设置有至少一个限位杆32。
此外，弹性部件可以为弹簧、拉力绳、弹力球等各种样式的弹性元件，只能能够实现前述的结束效果即可。在附图实施例中，弹性部件为弹簧6，并外套安装于支撑部3，弹簧6的一端部可以与支撑部3相作用，另一端部可以与安装套筒4作用，具体的作用处，可以设置凸台、轴肩等结构，以为弹簧6提供支撑位置和/或连接位置。
在支撑部3向内收缩的过程中，弹性部件可以逐渐蓄能，以使后续支撑部3能够在弹性部件的恢复力作用下，自行向外移动，以与套管法兰焊合件01的法兰端013相抵。这种蓄能可以为压缩蓄能，也可以为拉伸蓄能，具体与弹性部件的安装部位、种类等有关，在此不做限定。需要注意的是，当弹性部件采用拉伸蓄能的方案时，弹性部件的两端部需要与相作用的安装套筒4、支撑部3进行固连，以使得弹性部件能够产生拉伸力，具体的固连方式可以为焊接、卡接、粘接等，在此不做限定。具体到，附图实施例中，弹性部件的蓄能过程为压缩过程，此时，其两端部无需进行固定，结构可以相对简单。
本实施例中，限位杆32的轴向与压紧面31的法向垂直，限位槽41和压紧螺栓5对应设置在安装套筒4相互垂直的侧壁上，当限位杆32卡装于限位槽41内时，压紧面31恰好与压紧螺栓5相对。实际应用，压紧螺栓5也可以与其中一个限位槽41设置在安装套筒4的同一侧壁上，此时，限位杆32的轴向则垂直于支撑部3侧壁设置的压紧面31。
请继续参考图2，本发明中固定部1包括相对设置的固定座11和固定压板12，固定座11和固定压板12能够相对靠近或者远离，固定座11和固定压板12相对靠近时能够围合形成安装槽，套管法兰焊合件01安装于固定部1时，套管法兰焊合件01的套管011插装于该安装槽内，保证套管法兰焊合件01的安装稳定性。
具体地，本实施例中，固定座11的两端分别设置一个有用于连接固定压板12的连接螺栓，即第一螺栓13和第二螺栓14，第一螺栓13和第二螺栓14均包括头部和螺杆部，第一螺栓13和第二螺栓14的头部铰接于固定座11，固定压板12一端设置有连接孔，并通过该连接孔套装第一螺栓13的螺杆部，第一螺栓13的螺杆部还套装有两个连接螺母15，且两个连接螺母15位于固定压板12的两侧，用于将固定压板12固定于螺杆部的预定位置，第一螺栓13能够带动固定压板12绕与固定座11的铰接处转动，以使固定压板12的另外一端靠近或远离固定座11；固定压板12的另一端设置有与第二螺栓14相匹配的连接槽121，当固定压板12靠近固定座11，即支撑于固定座11顶部时，第二螺栓14能够绕与固定座11的铰接处转动，并插装于固定压板12的连接槽121内，在第二螺栓14端部还套装有一个固定螺母16，用于锁定固定压板12和固定座11的相对位置。
实际使用过程中，首先将待加工的套管法兰焊合件01支撑于固定座11，转动固定压板12，将固定压板12支撑于固定座11的顶部，此时套管法兰焊合件01的套管011卡装于固定压板12与固定座11围合形成的安装槽内；再绕铰接处转动第二螺栓14，将第二螺栓14插装于固定压板12的连接槽121内，扭转套装第二螺栓14的固定螺母16，锁定固定压板12与固定座11。
若待加工零件的尺寸较大或较小，无法将固定压板12与固定座11锁定或无法将待加工零件锁紧时，可以旋钮套装第一螺栓13的两个连接螺母15，调节固定压板12相对第一螺栓13的固定位置，以适应不同尺寸待加工零件套管法兰焊合件01的装夹需求，保证套管法兰焊合件01安装于加工工装时，固定压板12能够恰好锁紧套管011的位置，防止套管法兰焊合件01在加工的过程中位置发生偏移，一方面，提高本发明套管法兰焊合件加工工装的定位精度；另一方面，满足不同尺寸的套管法兰焊合件01的加工需求，提高本发明套管法兰焊合件加工工装的适用范围。
此外，本实施例中，固定压板12一端通过第一螺栓13铰接于固定座11，且能够绕铰接处转动，以使固定压板12的另一端靠近或远离固定座11；实际应用中，也可以在固定座11的两端分别固定一个竖直向上延伸的连接螺栓，固定压板12的两端始终套装两个连接螺栓，当需要安装套管法兰焊合件01时，可以沿竖直方向抬起固定压板12，以使固定压板12和固定座11之间有足够的空间，待加工的套管法兰焊合件01安装于固定压板12与固定座11之间，再沿连接螺栓降下固定压板12，使得固定压板12与套管法兰焊合件01的套管011相抵，此时，通过套装连接螺栓的连接螺母锁紧固定压板12，保证套管法兰焊合件01的安装精度，避免套管法兰焊合件01在加工过程中发生偏移。
请继续参考图2，任一固定部1预定位置还设置有内外贯穿的定位孔，还包括由内向外插装于该定位孔的角向定位销7，角向定位销7能够沿安装孔的轴向移动，并穿出固定部1预定距离，当待加工套管法兰焊合件01安装于加工工装时，角向定位销7能够插装于法兰端012的定位孔012a内，并与定位孔012a的内端周壁接触。
通过设置角向定位销7，与法兰端的任一定位孔012a配合，实现套管法兰焊合件01的角向定位，避免加工过程中套管法兰焊合件01发生旋转，提高本发明套管法兰焊合件01的装夹精度。此外，实际应用中，需要对角向定位销7插装于法兰端的定位孔012a的长度进行限定，即只需要与定位孔012a的内端周壁接触即可，避免在对法兰端012的外侧壁进行切削时，角向定位销7会对加工过程产生干涉。
此外，本实施例中，其中一个固定座11的外侧壁还设置有防错块8，防错块8的形状大致呈U型，并与套管法兰焊合件01中其中一个法兰端012的形状相匹配，且防错块8与固定座11可拆卸连接。
由于待加工套管法兰焊合件01两端的法兰端形状不一致，因此，通过在其中一个固定座11的外侧壁设置防错块8，在安装待加工零件时，可以将与防错块8形状相匹配的法兰端012安装在同侧，避免将套管法兰焊合件01装反。
此外，防错块8与固定座11可拆卸连接，当待加工套管法兰焊合件01的尺寸和形状发生变化时，可以更换与法兰端形状、尺寸相匹配的防错块8，提高本发明套管法兰焊合件加工工装的柔性和适用范围。
本实施例中，防错块8安装于其中一个固定座11的外侧壁，实际应用中，防错块8也可以安装于另一个固定座11，或在两固定座11的外侧壁都安装防错块，此时，一侧的防错块8与待加工套管法兰焊合件01一端的法兰端012相匹配，另一侧的防错块与待加工零件另一端的法兰端013相匹配。
进一步地，请继续参考图2，本发明的套管法兰焊合件加工工装还包括底座9，底座9设置有滑轨101，两个固定座11的底部设置有与滑轨101相匹配的滑块102，固定座11通过滑块102安装于滑轨101，并能够沿滑轨101移动，以使两个固定座11保持预定距离。
本发明的套管法兰焊合件加工工装通过设置滑轨滑块传动单元，使得两个固定座11能够保持在所需的距离，满足不同套管011长度的套管法兰焊合件01的装夹需求，具体地，本发明的套管法兰焊合件加工工装可装夹套管法兰焊合件01的尺寸范围满足两法兰端的内端面之间的距离为280mm～700mm，提高本发明套管法兰焊合件加工工装的适用范围。
本实施例中，底座9设置有两个滑轨101且同轴，一个固定座11安装于一个滑轨101，实际应用中，只设置一条沿底座9长度方向延伸的滑轨101，两个固定座11同时安装于一个滑轨101，也是可行的方案。
本实施例中，滑块102和滑轨101分别设置于固定座11的底壁中部和底座9的中部，固定座11的底壁两端还分别设置有一个导向块，底座9在滑轨101的两侧还分别设置有一条与滑轨101平行的导向槽91，导向块安装于同侧的导向槽91，并能够沿导向槽91的轴向移动，以起到导向的作用，保证固定座11在移动的过程中的稳定性，提高本发明套管法兰焊合件加工工装的装夹精度，进而提高待加工套管法兰焊合件01的加工精度。
当然，实际应用中，导向部件(导向槽91与导向块)与滑动部件(滑块102与滑轨101)的位置并不做严格限制，只要能够起到导向和传动的作用即可。
此外，固定座11的两端在内外两侧还分别设置有一个螺纹定位孔111，还包括插装于螺纹定位孔111的定位螺栓，定位螺栓能够旋入或者旋出螺纹定位孔111，并能够与底座9相抵，以将固定座11固定于底座9的预定位置。该设置使得加工过程中固定座11能够稳定在预定位置，保证待加工套管法兰焊合件01的装夹精度。
本实施例中，螺纹定位孔111的位置与导向槽91的位置相对应，定位螺栓与导向槽91的底壁相抵，以固定底座9和固定座11的相对位置，实际应用中，螺纹定位孔111的位置和数量均不做限制，能够起到固定底座9和固定座11相对位置的作用即可。
此外，底座9的顶部四周还设有四个吊装部103，吊装部103具体可以为吊环等形式的吊装部件，用于对底座9进行吊运，吊装部103可以通过焊接、螺纹连接等各种方式安装于底座9。
本发明套管法兰焊合件加工工装在安装套管法兰焊合件01时的工作过程如下：
首先，根据待加工的套管法兰焊合件01的尺寸调节两固定座11之间的距离，当两固定座11已处于预定距离时，通过定位螺栓将固定座11锁定在底座9上。
其次，将待加工的套管法兰焊合件01支撑于固定座11的顶部，具体地，首先将套管法兰焊合件01一端支撑于其中一个固定座11的顶部，并且使该侧的法兰端012的内侧壁与同侧支撑部2相抵，然后，将套管法兰焊合件01另一端法兰端013支撑于另一固定座11的顶部，旋钮该侧的支撑部3，并调节支撑部3向外移动，使得支撑部3的外端部与该侧法兰端013的内侧壁相抵；同时，将角向定位销7插装于法兰端012的定位孔012a内，以限制套管法兰焊合件01的转动。
然后，绕铰接处旋转两固定压板12，使其支撑于固定座11的顶部，并通过第二螺栓14及套装第二螺栓14的固定螺母16，锁定固定压板12与固定座11的位置；此时，若套管法兰焊合件01的套管011尺寸过大或过小，无法将固定压板12与固定座11锁定或锁紧时，可以调节固定压板12固定于第一螺栓13的位置。
最后，对套管法兰焊合件01进行加工。将加工完成的套管法兰焊合件01拆离后，重复以上步骤，即可对其他待加工的套管法兰焊合件01进行加工。
以上对本发明所提供的一种套管法兰焊合件加工工装进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
