本发明涉及焊接工装技术领域，尤其涉及一种旋转法兰焊接工装及焊接方法。
背景技术：
在管连接的过程中，法兰是最常用的管件，它是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。其中，旋转法兰具有强度较大及能够旋转的特点，被广泛使用。目前旋转法兰均采用焊接的方式制造。
但目前在对旋转法兰进行焊接时，没有采用辅助焊接的旋转法兰焊接工装，而是直接将旋转法兰的各个组成部分拼焊以形成一个整体的旋转法兰，无法保证焊接出的旋转法兰的位置尺寸，且容易使旋转法兰在进行旋转时出现偏心现象，从而导致焊接形成的旋转法兰的成品率较低。
因此，亟需一种旋转法兰焊接工装及焊接方法，能够解决以上问题。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提出一种旋转法兰焊接工装，能够避免焊接形成的旋转法兰出现偏心现象，以使旋转法兰的成品率较高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种旋转法兰焊接工装，包括：
两个相对设置的定位件，两个所述定位件的形状及尺寸均相同，且在两个所述定位件之间间隔设置有多个支撑件，多个所述支撑件环设在两个所述定位件的棱边处，每个所述支撑件的长度均相同；所述定位件为多边形的板状结构，且两个所述定位件的第一棱边与相邻两个所述支撑件形成第一定位面，所述第一定位面用于定位旋转法兰的底座并与所述底座点焊，两个所述定位件的第二棱边与所述支撑件形成第二定位面，所述第二定位面用于定位所述旋转法兰的旋转臂，两个所述定位件的第三棱边与所述支撑件形成第三定位面，所述第三定位面用于定位所述旋转法兰的调节板。
优选地，所述第二棱边与所述第三棱边相邻设置，且在所述第二棱边与所述第三棱边之间的连接处设置有第一缺口。
优选地，所述第一缺口为圆弧形缺口。
优选地，两个所述第一棱边上均设置有第二缺口，且两个所述第二缺口之间的连线通过所述底座上用于安装减速机的第一圆孔的圆心。
优选地，两个所述第三棱边上均设置有第三缺口，且两个所述第三缺口之间的连线通过所述调节板上用于安装减速机的第二圆孔的圆心。
优选地，所述第二缺口与所述第三缺口均为圆弧形开口。
优选地，所述定位件与所述支撑件之间通过焊接的方式固定。
优选地，所述支撑件为杆状结构。
本发明的另一个目的在于提出一种旋转法兰的焊接方法，能够避免焊接形成的旋转法兰出现偏心现象，以使旋转法兰的成品率较高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种旋转法兰的焊接方法，基于如上所述的旋转法兰焊接工装，包括以下步骤：
s1：将所述旋转法兰的所述底座的顶端面抵接至所述第一定位面上，且使所述底座的顶端面位于所述第一定位面的中间位置处，并将所述底座点焊至所述第一定位面上；
s2：将所述旋转法兰的所述旋转臂抵接至所述第二定位面上，且使所述旋转臂的两臂边分别位于两个所述第二棱边上，以使所述旋转臂上未与所述第二定位面抵接的部分与所述底座接触并点焊；
s3：将所述旋转法兰上的所述调节板插入所述旋转臂的顶端面与所述第三定位面之间的空隙中，并将所述调节板点焊至所述旋转臂的顶端面；
s4：将所述底座与所述旋转臂之间的点焊部分以及所述调节板与所述旋转臂的顶端面之间的点焊部分再次进行焊接。
优选地，所述旋转法兰的焊接方法还包括以下步骤：
将所述底座与所述第一定位面点焊的部分通过打磨机进行分离，并将整个所述旋转法兰从所述旋转法兰焊接工装上拆下。
本发明的有益效果为：
通过在两个相对设置的定位件之间间隔设置有多个支撑件，多个支撑件环设在两个定位件的棱边处，定位件为多边形的板状结构，且两个定位件的第一棱边与相邻两个支撑件形成第一定位面，两个定位件的第二棱边与支撑件形成第二定位面，两个定位件的第三棱边与支撑件形成第三定位面；在进行定位焊接旋转法兰时，将旋转法兰的底座的顶端面抵接至第一定位面上，且使底座的顶端面位于第一定位面的中间位置处，并将底座点焊至第一定位面上，以固定底座，防止底座在后续的焊接过程中发生滑动；再将旋转法兰的旋转臂抵接至第二定位面上，且使旋转臂的两臂边分别位于两个第二棱边上，以使旋转臂上未与第二定位面抵接的部分与底座接触并点焊，以定位旋转臂与底座之间的位置关系；最后将旋转法兰上的调节板插入旋转臂的顶端面与第三定位面之间的空隙中，并将调节板点焊至旋转臂的顶端面，以定位调节板与旋转臂之间的位置关系；实现了对旋转法兰的各个部分进行精确定位后再进行焊接，能够保证旋转法兰的位置尺寸，且能够降低焊接的难度；同时使两个定位件的形状及尺寸均相同，每个支撑件的长度均相同，能够使两个定位件能够相互平行，以使形成的第一定位面、第二定位面以及第三定位面均为共平面，能够避免旋转法兰在进行旋转时出现偏心现象，以使通过旋转法兰焊接工装焊接形成的旋转法兰的成品率较高。
附图说明
图1是本发明提供的旋转法兰焊接工装的结构示意图；
图2是本发明提供的旋转法兰焊接工装与旋转法兰的装配示意图。
图中：
1-旋转法兰焊接工装；11-定位件；12-支撑件；13-第一棱边；131-第二缺口；15-第二棱边；17-第三棱边；171-第三缺口；19-第一缺口；
2-旋转法兰；21-底座；22-旋转臂；23-调节板。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例一
本实施例提出一种旋转法兰焊接工装，能够对旋转法兰进行精准定位，使焊接形成的旋转法兰的位置关系较好，同时在旋转的过程中不会出现偏心现象，能够使焊接形成的旋转法兰的成品率较高。
具体地，如图1和图2所示，旋转法兰焊接工装1包括两个相对设置的定位件11。其中，两个定位件11的形状及尺寸均相同，即两个定位件11为全等的结构；且在两个定位件11之间间隔设置有多个支撑件12，多个支撑件12环形设置在两个定位件11的各个棱边处，即支撑件12的两端分别设置在两个定位件11的两个棱边处，每个支撑件12的长度均相同；定位件11为多边形的板状结构，且两个定位件11的第一棱边13与相邻两个支撑件12形成第一定位面(图中未示出)，第一定位面用于定位旋转法兰2的底座21并与底座21点焊，以使底座21能够在后续的焊接过程中保持不动，以提供焊接的位置基准；两个定位件11的第二棱边15与支撑件12形成第二定位面(图中未标示)，第二定位面用于定位旋转法兰2的旋转臂22，以使旋转臂22上位于第二定位面定位的部分能够与底座21相接触，从而定位旋转臂22与底座21之间的位置关系；两个定位件11的第三棱边17与支撑件12形成第三定位面(图中未标示)，第三定位面用于定位旋转法兰2的调节板23。其中，旋转法兰2的结构为现有技术中常见的法兰结构，因此，此处不再对旋转法兰2的各个结构及作用进行详细赘述。
通过在两个相对设置的定位件11之间间隔设置有多个支撑件12，多个支撑件12环设在两个定位件11的棱边处，定位件11为多边形的板状结构，且两个定位件11的第一棱边13与相邻两个支撑件12形成第一定位面，两个定位件11的第二棱边15与支撑件12形成第二定位面，两个定位件11的第三棱边17与支撑件12形成第三定位面；在进行定位焊接旋转法兰2时，将旋转法兰2的底座21的顶端面抵接至第一定位面上，且使底座21的顶端面位于第一定位面的中间位置处，并将底座21点焊至第一定位面上，以固定底座21，防止底座21在后续的焊接过程中发生滑动；再将旋转法兰2的旋转臂22抵接至第二定位面上，且使旋转臂22的两臂边分别位于两个第二棱边15上，以使旋转臂22上未与第二定位面抵接的部分与底座21接触并点焊，以定位旋转臂22与底座21之间的位置关系；最后将旋转法兰2上的调节板23插入旋转臂22的顶端面与第三定位面之间的空隙中，并将调节板23点焊至旋转臂22的顶端面，以定位调节板23与旋转臂22之间的位置关系；实现了对旋转法兰2的各个部分进行精确定位后再进行焊接，能够保证旋转法兰2的位置尺寸，且能够降低焊接的难度。
同时，通过使两个定位件11的形状及尺寸均相同，每个支撑件12的长度均相同，能够使两个定位件11能够相互平行，以使两个定位件11上相对设置的两个棱边均能相对平行，以使形成的第一定位面、第二定位面以及第三定位面均为共平面，从而能够避免旋转法兰2在进行旋转时出现偏心现象，以使通过旋转法兰焊接工装1焊接形成的旋转法兰2的成品率较高。其中，定位件11的尺寸及形状均与待焊接的旋转法兰2的尺寸及形状相匹配，以使旋转法兰2能够与旋转法兰焊接工装1之间贴合较为紧密。本实施例中，定位件11与支撑件12之间通过焊接的方式固定。本实施例中，支撑件12为杆状结构。本实施例中，支撑件12的数量设置为六个。其它实施例中，支撑件12的数量还可以设置为其它数量。具体的设置数量需要根据定位件11的具体形状结构以及两个定位件11之间的支撑需要决定。
进一步地，如图1所示，第二棱边15与第三棱边17相邻设置，且在第二棱边15与第三棱边17之间的连接处设置有第一缺口19，第一缺口19的开口方向为靠近第二棱边15/第三棱边17的方向。通过在第二棱边15与第三棱边17之间的连接处设置第一缺口19，能够避免旋转臂22及调节板23上的棱角与第二棱边15或者第三棱边17之间发生干涉，能够避免旋转臂22及调节板23上的棱角磕碰到第二棱边15或第三棱边17，能够较好地保护旋转法兰2不受损坏。本实施例中，第一缺口19为圆弧形缺口。圆弧形缺口能够更好地保护旋转法兰2不受损坏。
具体地，如图1所示，在两个第一棱边13上均设置有第二缺口131，且两个第二缺口131之间的连线通过底座21上用于安装减速机的第一圆孔的圆心；且在两个第三棱边17上均设置有第三缺口171，且两个第三缺口171之间的连线通过调节板23上用于安装减速机的第二圆孔的圆心，通过设置第二缺口131及第三缺口171能够较好地验证第一圆孔及第二圆孔的安装位置，能够更好地避免旋转法兰2在进行旋转时发生偏心。本实施例中，第二缺口131与第三缺口171均为圆弧形开口。
实施例二
本实施例中，提出了一种基于实施例一中的旋转法兰焊接工装的旋转法兰的焊接方法，其包括以下步骤：
s1：将旋转法兰2的底座21的顶端面抵接至第一定位面上，且使底座21的顶端面位于第一定位面的中间位置处，并将底座21点焊至第一定位面上；
s2：将旋转法兰2的旋转臂22抵接至第二定位面上，且使旋转臂22的两臂边分别位于两个第二棱边15上，以使旋转臂22上未与第二定位面抵接的部分与底座21接触并点焊；
s3：将旋转法兰2上的调节板23插入旋转臂22的顶端面与第三定位面之间的空隙中，并将调节板23点焊至旋转臂22的顶端面；
s4：将底座21与旋转臂22之间的点焊部分以及调节板23与旋转臂22的顶端面之间的点焊部分再次进行焊接。
其中，旋转法兰的焊接方法还包括以下步骤：将底座21与第一定位面点焊的部分通过打磨机进行分离，并将整个旋转法兰焊接工装1从焊接后的旋转法兰2上拆下，以形成完整的独立的旋转法兰2。
本实施例中的旋转法兰的焊接方法的具体步骤如下：首先，将旋转法兰2的底座21的顶端面紧密抵接至第一定位面上，且使底座21的顶端面位于第一定位面的中间位置处；同时使两个第一棱边13上的两个第二缺口131之间的连线通过底座21上用于安装减速机的第一圆孔的圆心；并将底座21通过点焊在第一定位面上，以避免底座21相对于第一定位面发生滑动，从而保证底座21相对于第一定位面的位置关系的准确性。
然后，将旋转法兰2的旋转臂22紧密抵接至第二定位面上，且使旋转臂22的两臂边分别位于两个第二棱边15上，以使旋转臂22上未与第二定位面抵接的部分能够与底座21接触，并将两者接触的部分进行点焊，从而能够保证旋转臂22相对于底座21的位置关系的准确性；再将旋转法兰2上的调节板23插入旋转臂22的顶端面与第三定位面之间的空隙中，使调节板23或者旋转臂22的相邻的棱边形成的棱角能够位于第一缺口19中，以避免对棱角造成磕碰；同时使两个第三棱边17上的两个第三缺口171之间的连线能够通过调节板23上用于安装减速机的第二圆孔的圆心；并将调节板23通过点焊的方式焊接至旋转臂22的顶端面；从而完成了对旋转法兰2上的底座21、旋转臂22及调节板23相互之间的位置关系的定位工作。
最后，将底座21与旋转臂22之间的点焊部分以及调节板23与旋转臂22的顶端面之间的点焊部分再次进行焊接，以进行加固工作，从而使底座21、旋转臂22及调节板23能够焊接形成一个整的旋转法兰2；再将底座21与第一定位面点焊的部分通过打磨机进行打磨分离，以将焊接形成的整个旋转法兰2从旋转法兰焊接工装1上拆下，以形成完整的独立的旋转法兰2。
其中，由于制造要求及加工需要，还需要对焊接形成的旋转法兰2进行高温退火的热处理，通过将经过热处理后的旋转法兰2再次在旋转法兰焊接工装1上进行定位，以能够对旋转法兰2进行检测；以使旋转法兰2的底座21、旋转臂22及调节板23能够分别与旋转法兰焊接工装1上的第一定位面、第二定位面及第三定位面能够进行紧密贴合，以及旋转臂22相对于底座21左右居中；且同时使两个第一棱边13上的两个第二缺口131之间的连线通过底座21上用于安装减速机的第一圆孔的圆心，使两个第三棱边17上的两个第三缺口171之间的连线能够通过调节板23上用于安装减速机的第二圆孔的圆心；以对经过热处理后的旋转法兰2进行再次验证，以便于对经过热处理后的合格的旋转法兰2进行下一步加工处理。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种旋转法兰焊接工装，其特征在于，包括：
两个相对设置的定位件(11)，两个所述定位件(11)的形状及尺寸均相同，且在两个所述定位件(11)之间间隔设置有多个支撑件(12)，多个所述支撑件(12)环设在两个所述定位件(11)的棱边处，每个所述支撑件(12)的长度均相同；所述定位件(11)为多边形的板状结构，且两个所述定位件(11)的第一棱边(13)与相邻两个所述支撑件(12)形成第一定位面，所述第一定位面用于定位旋转法兰(2)的底座(21)并与所述底座(21)点焊，两个所述定位件(11)的第二棱边(15)与所述支撑件(12)形成第二定位面，所述第二定位面用于定位所述旋转法兰(2)的旋转臂(22)，两个所述定位件(11)的第三棱边(17)与所述支撑件(12)形成第三定位面，所述第三定位面用于定位所述旋转法兰(2)的调节板(23)。
2.如权利要求1所述的旋转法兰焊接工装，其特征在于，所述第二棱边(15)与所述第三棱边(17)相邻设置，且在所述第二棱边(15)与所述第三棱边(17)之间的连接处设置有第一缺口(19)。
3.如权利要求2所述的旋转法兰焊接工装，其特征在于，所述第一缺口(19)为圆弧形缺口。
4.如权利要求1所述的旋转法兰焊接工装，其特征在于，两个所述第一棱边(13)上均设置有第二缺口(131)，且两个所述第二缺口(131)之间的连线通过所述底座(21)上用于安装减速机的第一圆孔的圆心。
5.如权利要求4所述的旋转法兰焊接工装，其特征在于，两个所述第三棱边(17)上均设置有第三缺口(171)，且两个所述第三缺口(171)之间的连线通过所述调节板(23)上用于安装减速机的第二圆孔的圆心。
6.如权利要求5所述的旋转法兰焊接工装，其特征在于，所述第二缺口(131)与所述第三缺口(171)均为圆弧形开口。
7.如权利要求1所述的旋转法兰焊接工装，其特征在于，所述定位件(11)与所述支撑件(12)之间通过焊接的方式固定。
8.如权利要求1所述的旋转法兰焊接工装，其特征在于，所述支撑件(12)为杆状结构。
9.一种旋转法兰的焊接方法，基于如权利要求1-8中任一项所述的旋转法兰焊接工装，其特征在于，包括以下步骤：
s1：将所述旋转法兰(2)的所述底座(21)的顶端面抵接至所述第一定位面上，且使所述底座(21)的顶端面位于所述第一定位面的中间位置处，并将所述底座(21)点焊至所述第一定位面上；
s2：将所述旋转法兰(2)的所述旋转臂(22)抵接至所述第二定位面上，且使所述旋转臂(22)的两臂边分别位于两个所述第二棱边(15)上，以使所述旋转臂(22)上未与所述第二定位面抵接的部分与所述底座(21)接触并点焊；
s3：将所述旋转法兰(2)上的所述调节板(23)插入所述旋转臂(22)的顶端面与所述第三定位面之间的空隙中，并将所述调节板(23)点焊至所述旋转臂(22)的顶端面；
s4：将所述底座(21)与所述旋转臂(22)之间的点焊部分以及所述调节板(23)与所述旋转臂(22)的顶端面之间的点焊部分再次进行焊接。
10.如权利要求9所述的旋转法兰的焊接方法，其特征在于，所述旋转法兰的焊接方法还包括以下步骤：
将所述底座(21)与所述第一定位面点焊的部分通过打磨机进行分离，并将整个所述旋转法兰(2)从所述旋转法兰焊接工装(1)上拆下。
技术总结