[实用新型]一种大型压力容器封头端面自动调平工装

说明书

技术领域

本实用新型属于大型件机械冷加工的辅助工装设备领域，特别用于核电等大型压力容器封头加工过程中的自动调平工装。 

背景技术

大型压力容器的封头一般是一种球冠状工件，工件表面除端面外均为球面或回转曲面，而且其规格尺寸较大，加工过程中，由于机床和刀具工作范围限制，内外表面分两次加工，需要进行翻转装卡；在利用翻转机进行翻转时，尽管依靠重力封闭装卡简单也需要工件可靠定位。在上述情况下，当需要工件端面朝上时，封头的外凸表面朝下，定位比较困难，不论翻转、还是加工都需要进行端面调平，以保证后续加工的顺利进行。 

目前，在我国多是用丝杠或液压缸等支撑在工件两侧，利用丝杠，液压缸的升降或者加垫定位块实现工件调平。调平效率低、操作耗时长，而且特别困难，尤其是在精加工后需要进行超声波探伤而翻转时，大型封头往往没有可供支撑的定位面，放在翻车机上翻转时，无法用这种方法进行调平。 

中国专利201020226146.5公开一种用于大型构件吊装中自动调平构件的装置，利用钢丝绳将工件悬挂起来，钢丝绳通过滑轮组依靠构件重力自动调平。这种方法对于质量和体积较大的大型封头来说并不适用，一般需要两台吊车，需要较大工作空间，辅助工艺时间长、效率较低，调平效果较差，而且存在较大的生产安全隐患。为此，我们提出了本实用新型一种大型压力容器封头端面自动调平工装。 

发明内容

本实用新型旨在解决上述技术中存在的问题、提供一种新的大型压力容器封头端面自动调平工装。其原理是利用封头端面处于不水平时，封头的重心偏离工装机构垂直轴线，而由重力产生的偏心力矩不为零，使得内圈支架和外圈支架沿各自销轴转动直至偏心力矩接近零而自动平衡，实现端面调平。 

本实用新型的技术方案：采用机座、内、外圈正交串联的运动链结构。主要包括机座、升降台、环形V型铁、内圈支架、外圈支架；机座与外圈支架通过外圈销轴连接，外圈销轴在外圈支架两端对称分布，且其轴线与外圈支架的轴线正交，内圈支架通过内圈销轴安装在外圈支架上，且其轴线与外圈支架的轴线相重合，内圈销轴在内圈支架两端对称分布，且其轴线与内圈支架的轴线和外圈销轴的轴线正交，升降台放置或固接在机座底座上，其轴线与内圈支架和外圈支架的轴线相重合，环形V型铁放置在升降台的工作台上，其轴线与升降台的轴线相重合。 

本实用新型的有益效果是：利用能量最低原理、采用内外圈正交串联的结构，通过工件自身的重力产生的不平衡力矩实现自动调平，有效解决了大型封头调平困难的问题。调平效果较好，适用范围广泛，使用方便、操作简单，而且自动调平工装工作平稳、安全。 

附图说明

附图1是本实用新型一种大型压力容器封头端面自动调平工装任意姿态的结构示意图； 

附图2是内圈定位块的结构示意图； 

附图3是本实用新型调平工作状态的示意图； 

附图4是本实用新型准备调离工作状态的示意图。 

图中1.机座、2.升降台、3.环形V型铁、4.内圈支架、5.外圈支架、6.内圈定位块、7.外圈销轴、8.内圈销轴。 

具体实施方式

以下以具体调平过程说明本实用新型的实施方式 

如图1所示，一种大型压力容器封头端面自动调平工装，它是由机座1、升降台2、环形V型铁3、内圈支架4和外圈支架5、内圈定位块6、外圈销轴7、内圈销轴8组成；其中外圈支架5为圆环形通过两个外圈销轴7以转动副连接机座1上，两个外圈销轴7在外圈支架5的直径两端对称分布，且其轴线与外圈支架5的中心轴线正交，外圈支架5为结构全对称的、可绕两个外圈销轴7的公共轴线转动、且保持任意位置自身重力平衡；内圈支架4为圆环形位于外圈支架5内、通过两个内圈销轴8以转动副连接在外圈支架5上，且其中心轴线与外圈支架5的中心轴线交与球心点，两个内圈销轴8在内圈支架4直径两端对称分布，两个内圈销轴8的公共轴线与内圈支架4中心轴线、两个外圈销轴7的公共轴线分别正交且过球心点，内圈支架4上均匀分布、固联四个内圈定位块6、相对两个内圈销轴8的公共轴线全对称，内圈支架4及定位块6可同时绕两个外圈销轴7、两个内圈销轴8的轴线转动、且保持任意位置自身重力平衡；内圈定位块6用于支撑工件封头，四个内圈定位块6的支撑面为倒圆锥面，分不同锥度上I、下II两部分。升降台2下端固接在机座1底座上，其轴线与内圈支架4和外圈支架5的中心轴线相重合，环形V型铁3放置在升降台2的工作台上，其轴线与升降台2的轴线相对中，用于升起托吊工件。