一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211771434 U(45)授权公告日 2020.10.27

(21)申请号 201922147868.5(22)申请日 2019.12.04

(73)专利权人 天津金泰盛世石化设备有限公司

地址 300356 天津市津南区八里台镇泰达

科技工业园区开拓三支路1号(72)发明人 赵德顺　

(74)专利代理机构 天津市科航尚博专利代理事

务所(普通合伙) 12234

代理人 刘希望(51)Int.Cl.

C21D 1/52(2006.01)C21D 10/00(2006.01)C21D 9/50(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图4页

(54)实用新型名称

一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装(57)摘要

本实用新型公开了一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，属于消应力技术领域，包括工装箱体，所述工装箱体内部下端固定安装有变频驱动电机，所述变频驱动电机左侧固定安装连接有驱动机构，所述驱动机构左端固定安装锤臂，所述锤臂延伸至工装箱体左端外部，所述锤臂左端上焊接安装有敲锤，所述工装箱体内部中间镶嵌安装有风机，所述工装箱体内部上端固定安装有加温器，所述工装箱体上端外侧壁固定安装有电瓶，所述电瓶左端粘接安装有绝缘橡胶体，所述绝缘橡胶体上镶嵌安装有点火开关，所述绝缘橡胶体左端贯穿安装有电弧棒。本实用新型设计新颖，便于操作且使用效果好，提升了消除应力速率，并采用了振动时效来消除应力。

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权　利　要　求　书

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1.一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，其特征在于：包括工装箱体(16)，所述工装箱体(16)内部下端固定安装有变频驱动电机(14)，所述变频驱动电机(14)左侧固定安装连接有驱动机构(15)，所述驱动机构(15)左端固定安装锤臂(18)，所述锤臂(18)延伸至工装箱体(16)左端外部，所述锤臂(18)左端上焊接安装有敲锤(1)，所述工装箱体(16)内部中间镶嵌安装有风机(3)，所述风机(3)左端连通安装出风管(17)，所述出风管(17)延伸至工装箱体(16)左端外部，所述出风管(17)上开设有出风口(2)，所述风机(3)右端连通安装进风管(10)，所述进风管(10)延伸至工装箱体(16)上端外部，所述进风管(10)上开设有进风口(9)，所述工装箱体(16)内部上端固定安装有加温器(4)，所述工装箱体(16)上端外侧壁固定安装有电瓶(8)，所述电瓶(8)左端粘接安装有绝缘橡胶体(6)，所述绝缘橡胶体(6)上镶嵌安装有点火开关(7)，所述绝缘橡胶体(6)左端贯穿安装有电弧棒(5)，所述工装箱体(16)右端外侧壁焊接安装有乙炔瓶(11)，所述乙炔瓶(11)上开设有燃料注口(12)，所述乙炔瓶(11)内部注有适量的乙炔(13)，所述乙炔瓶(11)与加温器(4)连通。

2.根据权利要求1所述的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，其特征在于：所述驱动机构(15)由半圆器(19)、活动连接杆(20)和连接齿(21)组成，所述半圆器(19)前端通过锤臂(18)固定安装敲锤(1)，所述半圆器(19)上镶嵌活动安装于活动连接杆(20)一端，所述活动连接杆(20)另一端镶嵌活动安装在连接齿(21)上，所述连接齿(21)与转动齿(22)啮合连接，所述连接齿(21)中心通过安装齿轮轴(23)固定在工装箱体(16)内部，所述半圆器(19)中心通过安装半圆器轴(24)固定在工装箱体(16)内部。

3.根据权利要求1所述的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，其特征在于：所述加温器(4)前端固定安装有火炬嘴(25)，所述火炬嘴(25) 焊接在火炬管(27)前端，所述火炬管(27)上镶嵌安装有开关阀(26)，所述火炬管(27)右端粘接套有连接筒(28)，所述连接筒(28)通过密封环(29)密封连通安装有输炔软管(30)，所述输炔软管(30)连通于乙炔瓶(11)内。

4.根据权利要求1所述的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，其特征在于：所述变频驱动电机(14)上端固定安装有转动轴承(31)，所述转动轴承(31)上焊接安装转动齿(22)，所述风机(3)中心固定安装有机轴(32)，所述机轴(32)上固定安装有机叶(33)。

5.根据权利要求1所述的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，其特征在于：所述风机(3)与外界电源和开关构成电性连接，所述变频驱动电机(14)与外界电源和开关构成电性连接。

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一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装

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技术领域

[0001]本实用新型涉及消应力技术领域，尤其涉及一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装。

背景技术

[0002]上至航天卫星的铝合金钢架，下至一个小小的螺丝钉，任何一个产出的工件都会产生应力，如何快速、环保的处理工件应力是所有与“机械”二字相关的企业都头疼的问题。所有与“机械”二字相关的企业都需要面对消除工件应力的问题。

[0003]专利号CN10776A公布了一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，包括一对消应力组件，每个消应力组件的结构均包括：支撑框架，支撑框架上固定设置有半圆形凹槽，半圆形凹槽内固定设置有电加热带，所述的电加热带与温控箱相连接；一对消应力组件能分别从横卧着的筒体的焊缝的两侧靠拢，直至使得一对半圆形凹槽对合形成一个圆形凹槽，从而使得圆形凹槽中的电加热带包覆在筒体的焊缝外。本发明的优点在于：结构简单实用，制作成本低廉，适用性广，有效解决了大型筒体上的环形焊缝的消应力处理的问题。[0004]上述专利具有以下缺点：1、对压力容器筒体焊缝进行加热升温的速率低，加热升温效果差，消除应力慢；2、无法对加热升温后的压力容器筒体焊缝进行缓慢控制降温，无法掌控降温的速率和时间；3、未采用振动时效来消除应力。为此，我们提出一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装。

实用新型内容

[0005]本实用新型提供一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，设计新颖，便于操作且使用效果好，旨在通过加温器，可对压力容器筒体焊缝快速加热升温，加热升温效果好，提升消除应力速率；通过风机，可对加热升温后的压力容器筒体焊缝进行缓慢控制降温，方便掌控降温的速率和时间，能够更好地消除应力；通过敲锤，可对压力容器筒体焊缝进行有规律地敲打，采用了振动时效来消除应力，以此使得压力容器筒体焊缝产生共振，并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到压力容器筒体焊缝的所有部位，使压力容器筒体焊缝内部发生微观的塑性变形，即被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态，更加有效地快速消除应力。[0006]本实用新型提供的具体技术方案如下：

[0007]本实用新型提供的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，包括工装箱体，所述工装箱体内部下端固定安装有变频驱动电机，所述变频驱动电机左侧固定安装连接有驱动机构，所述驱动机构左端固定安装锤臂，所述锤臂延伸至工装箱体左端外部，所述锤臂左端上焊接安装有敲锤，所述工装箱体内部中间镶嵌安装有风机，所述风机左端连通安装出风管，所述出风管延伸至工装箱体左端外部，所述出风管上开设有出风口，所述风机右端连通安装进风管，所述进风管延伸至工装箱体上端外部，所述进风管上开设有进风口，所述工装箱体内部上端固定安装有加温器，所述工装箱体上端外侧壁固定安装有电瓶，所述电瓶左端粘接安装有绝缘橡胶体，所述绝缘橡胶体上镶嵌安装有点火开关，所述绝缘橡胶体左

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端贯穿安装有电弧棒，所述工装箱体右端外侧壁焊接安装有乙炔瓶，所述乙炔瓶上开设有燃料注口，所述乙炔瓶内部注有适量的乙炔，所述乙炔瓶与加温器连通。[0008]可选的，所述驱动机构由半圆器、活动连接杆和连接齿组成，所述半圆器前端通过锤臂固定安装敲锤，所述半圆器上镶嵌活动安装于活动连接杆一端，所述活动连接杆另一端镶嵌活动安装在连接齿上，所述连接齿与转动齿啮合连接，所述连接齿中心通过安装齿轮轴固定在工装箱体内部，所述半圆器中心通过安装半圆器轴固定在工装箱体内部。[0009]可选的，所述加温器前端固定安装有火炬嘴，所述火炬嘴焊接在火炬管前端，所述火炬管上镶嵌安装有开关阀，所述火炬管右端粘接套有连接筒，所述连接筒通过密封环密封连通安装有输炔软管，所述输炔软管连通于乙炔瓶内。[0010]可选的，所述变频驱动电机上端固定安装有转动轴承，所述转动轴承上焊接安装转动齿，所述风机中心固定安装有机轴，所述机轴上固定安装有机叶。[0011]可选的，所述风机与外界电源和开关构成电性连接，所述变频驱动电机与外界电源和开关构成电性连接。

[0012]本实用新型的有益效果如下：[0013]1、本实用新型设计新颖，便于操作且使用效果好，通过设有加温器，打开火炬管上镶嵌安装的开关阀，使得通过输炔软管连通输送的乙炔从乙炔瓶中输送到火炬嘴处，接着按动绝缘橡胶体上的点火开关，使得电瓶内的电流传递至电弧棒，火炬嘴为导电钢体，电弧棒发出电弧至火炬嘴上，点燃喷出的乙炔，产生乙炔火焰，乙炔火焰具有超强的高温，将乙炔火焰对准压力容器筒体焊缝处，进行加热升温，如此，可对压力容器筒体焊缝快速加热升温，加热升温效果好，提升消除应力速率。[0014]2、本实用新型通过设有风机，加热升温完成后的压力容器筒体焊缝，需要进行缓慢降温，打开电源开关，风机通电工作，机轴转动，带动机叶旋转，机叶旋转，产生气流，通过进风管和进风口从外界吸取吹风，再由出风管和出风口进行吹出，将出风口对准加热升温完成后的压力容器筒体焊缝，控制通过风机的电流大小，来控制风机转速大小，控制吹风量，如此，可对加热升温后的压力容器筒体焊缝进行缓慢控制降温，方便掌控降温的速率和时间，能够更好地消除应力。[0015]3、本实用新型通过设有敲锤，在对加热升温完成后的压力容器筒体焊缝进行缓慢降温时，打开电源开关，变频驱动电机通电工作，变频驱动电机转动，带动转动轴承旋转，转动轴承通过转动齿啮合连接于连接齿，以此，带动连接齿旋转，连接齿旋转拉动活动连接杆，活动连接杆进行有规律地摇动，活动连接杆会拉动半圆器进行有规律地摇动，半圆器前端通过锤臂连接安装有敲锤，以此，敲锤会进行左右有规律地摆动，进行敲打压力容器筒体焊缝，如此，可对压力容器筒体焊缝进行有规律地敲打，采用了振动时效来消除应力，以此使得压力容器筒体焊缝产生共振，并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到压力容器筒体焊缝的所有部位，使压力容器筒体焊缝内部发生微观的塑性变形，即被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态，更加有效地快速消除应力。附图说明

[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实

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施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0017]图1为本实用新型实施例的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装的整体结构示意图；

[0018]图2为本实用新型实施例的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装的驱动机构结构示意图；

[0019]图3为本实用新型实施例的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装的加温器结构示意图；

[0020]图4为本实用新型实施例的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装的变频驱动电机结构示意图；

[0021]图5为本实用新型实施例的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装的风机结构示意图；

[0022]图6为本实用新型实施例的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装的电路控制示意图。

[0023]图中：1.敲锤；2.出风口；3.风机；4.加温器；5.电弧棒；6.绝缘橡胶体；7.点火开关；8.电瓶；9.进风口；10.进风管；11.乙炔瓶；12.燃料注口；13. 乙炔；14.变频驱动电机；15.驱动机构；16.工装箱体；17.出风管；18.锤臂；19.半圆器；20.活动连接杆；21.连接齿；22.转动齿；23.齿轮轴；24.半圆器轴；25.火炬嘴；26.开关阀；27.火炬管；28.连接筒；29.密封环；30.输炔软管；31.转动轴承；32.机轴；33.机叶。具体实施方式

[0024]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0025]下面将结合图1～图6对本实用新型实施例的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装进行详细的说明。[0026]参考图1所示，本实用新型实施例提供的一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，包括工装箱体16，所述工装箱体16内部下端固定安装有变频驱动电机14，所述变频驱动电机14左侧固定安装连接有驱动机构15，所述驱动机构15左端固定安装锤臂18，所述锤臂18延伸至工装箱体16左端外部，所述锤臂18左端上焊接安装有敲锤1，所述工装箱体16内部中间镶嵌安装有风机 3，所述风机3左端连通安装出风管17，所述出风管17延伸至工装箱体16左端外部，所述出风管17上开设有出风口2，所述风机3右端连通安装进风管 10，所述进风管10延伸至工装箱体16上端外部，所述进风管10上开设有进风口9，所述工装箱体16内部上端固定安装有加温器4，所述工装箱体16上端外侧壁固定安装有电瓶8，所述电瓶8左端粘接安装有绝缘橡胶体6，所述绝缘橡胶体6上镶嵌安装有点火开关7，所述绝缘橡胶体6左端贯穿安装有电弧棒5，所述工装箱体16右端外侧壁焊接安装有乙炔瓶11，所述乙炔瓶11上开设有燃料注口12，所述乙炔瓶11内部注有适量的乙炔13，所述乙炔瓶11 与加温器4连通。[0027]参照图2所示，所述驱动机构15由半圆器19、活动连接杆20和连接齿 21组成，所述

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半圆器19前端通过锤臂18固定安装敲锤1，所述半圆器19上镶嵌活动安装于活动连接杆20一端，所述活动连接杆20另一端镶嵌活动安装在连接齿21上，所述连接齿21与转动齿22啮合连接，所述连接齿21中心通过安装齿轮轴23固定在工装箱体16内部，所述半圆器19中心通过安装半圆器轴24固定在工装箱体16内部。[0028]参照图3所示，所述加温器4前端固定安装有火炬嘴25，所述火炬嘴25 焊接在火炬管27前端，所述火炬管27上镶嵌安装有开关阀26，所述火炬管 27右端粘接套有连接筒28，所述连接筒28通过密封环29密封连通安装有输炔软管30，所述输炔软管30连通于乙炔瓶11内。

[0029]参照图4和图5所示，所述变频驱动电机14上端固定安装有转动轴承31，所述转动轴承31上焊接安装转动齿22，所述风机3中心固定安装有机轴32，所述机轴32上固定安装有机叶33。

[0030]参照图6所示，所述风机3与外界电源和开关构成电性连接，所述变频驱动电机14与外界电源和开关构成电性连接。

[0031]本实用新型实施例提供一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，使用时，风机3和变频驱动电机14均由外界电源控制供电，通过设有加温器4，打开火炬管27上镶嵌安装的开关阀26，使得通过输炔软管30连通输送的乙炔 13从乙炔瓶11中输送到火炬嘴25处，接着按动绝缘橡胶体6上的点火开关7，使得电瓶8内的电流传递至电弧棒5，火炬嘴25为导电钢体，电弧棒5发出电弧至火炬嘴25上，点燃喷出的乙炔13，产生乙炔火焰，乙炔火焰具有超强的高温，将乙炔火焰对准压力容器筒体焊缝处，进行加热升温，如此，可对压力容器筒体焊缝快速加热升温，加热升温效果好，提升消除应力速率；通过设有风机3，加热升温完成后的压力容器筒体焊缝，需要进行缓慢降温，打开电源开关，风机3通电工作，机轴32转动，带动机叶33旋转，机叶33旋转，产生气流，通过进风管10和进风口9从外界吸取吹风，再由出风管17和出风口2进行吹出，将出风口2对准加热升温完成后的压力容器筒体焊缝，控制通过风机3的电流大小，来控制风机3转速大小，控制吹风量，如此，可对加热升温后的压力容器筒体焊缝进行缓慢控制降温，方便掌控降温的速率和时间，能够更好地消除应力；通过设有敲锤1，在对加热升温完成后的压力容器筒体焊缝进行缓慢降温时，打开电源开关，变频驱动电机14通电工作，变频驱动电机14转动，带动转动轴承31旋转，转动轴承31通过转动齿22啮合连接于连接齿21，以此，带动连接齿21旋转，连接齿21旋转拉动活动连接杆20，活动连接杆20进行有规律地摇动，活动连接杆20会拉动半圆器19进行有规律地摇动，半圆器19前端通过锤臂18连接安装有敲锤1，以此，敲锤1会进行左右有规律地摆动，进行敲打压力容器筒体焊缝，如此，可对压力容器筒体焊缝进行有规律地敲打，采用了振动时效来消除应力，以此使得压力容器筒体焊缝产生共振，并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到压力容器筒体焊缝的所有部位，使压力容器筒体焊缝内部发生微观的塑性变形，即被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态，更加有效地快速消除应力。

[0032]上述变频驱动电机14为市面上一种常见的YE3型号；上述风机3为市面上一种常见的XGB-7500型号。

[0033]需要说明的是，本实用新型为一种大型压力容器筒体焊缝的消应力工装，包括敲锤1；出风口2；风机3；加温器4；电弧棒5；绝缘橡胶体6；点火开关7；电瓶8；进风口9；进风管10；乙炔瓶11；燃料注口12；乙炔13；变频驱动电机14；驱动机构15；工装箱体16；出风管17；

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锤臂18；半圆器19；活动连接杆20；连接齿21；转动齿22；齿轮轴23；半圆器轴24；火炬嘴25；开关阀26；火炬管27；连接筒28；密封环29；输炔软管30；转动轴承31；机轴32；机叶33，上述电器元件均为现有技术产品，由本领域技术人员根据使用的需要，选取、安装并完成电路的调试作业，确保各用电器均能正常工作，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本申请人在这里不做具体。[0034]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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