CN115283873B - 蒸汽保温管内外管同轴心保持架与保持架的焊接工艺系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽保温管内外管同轴心保持架，包括蒸汽保温管，蒸汽保温管由从内至外同轴心的工作内管、保温棉层和外套管构成，且工作内管的两端均长于外套管两端；外套管的两端均设置有内外管同轴心保持架，内外管同轴心保持架在发生弹性形变之前为正三边形金属框架结构，且工作内管的端部外轮廓内切于内外管同轴心保持架的围合范围内，且内外管同轴心保持架的三边形金属框架的三个顶点在外套管的管轮廓的围合范围外；这种结构在工作内管内通过高温蒸汽时，工作内管因升温产生的外径膨胀会使三个被顶压的弹性顶压套体进一步受到弹性挤压，避免刚性传递给各个弧形弹性形变段，增强了内外管之间的抗温差强度性能。

Description

蒸汽保温管内外管同轴心保持架与保持架的焊接工艺系统

技术领域

本发明属于蒸汽保温管领域。

背景技术

蒸汽保温管由从内至外工作内管、保温棉层和外套管构成，在实际使用过程中，由于保温棉层是柔性结构，为了避免保温棉层在长期使用的过程中受到局部挤压，工作内管与外套管要始终保持同轴心的状态，现有的一种常见做法是将工作内管和外套管的端部通过焊接支撑杆进行一体化焊接，如图1所示，从而使工作内管和外套管由分离结构变为一体结构；由于蒸汽保温管在工作过程中，内管与外管之间会产生很大的温度差，导致内管与外管之间的热膨胀不同步，造成如图1所示的焊接支撑杆存在绷断的风险，现有的其他结构也存在类似问题。

本申请文件针对此问题设计出既能稳定保持工作内管与外套管之间的同轴心状态，又能克服工作内管与外套管之间的热膨胀不同步造成的连接件绷断的问题；同时对本方案设计出的内外管同轴心保持架的焊接工艺要求比较特殊（详见说明书），其针对这种内外管同轴心保持架的焊接系统也需要重新设计。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种蒸汽保温管内外管同轴心保持架与保持架的焊接工艺系统，在保证工作内管与外套管之间的同轴心状态的基础上又能克服工作内管与外套管之间的热膨胀不同步造成的连接件绷断的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明的蒸汽保温管内外管同轴心保持架，包括蒸汽保温管，所述蒸汽保温管由从内至外同轴心的工作内管、保温棉层和外套管构成，且工作内管的两端均长于外套管两端；

所述外套管的两端均设置有内外管同轴心保持架，所述内外管同轴心保持架在发生弹性形变之前为正三边形金属框架结构，且所述工作内管的端部外轮廓内切于所述内外管同轴心保持架的围合范围内，且所述内外管同轴心保持架的三边形金属框架的三个顶点在外套管的管轮廓的围合范围外；

内外管同轴心保持架朝围合范围内发生弹性形变之后，内外管同轴心保持架的三个顶点朝逐渐靠近外套管轴线的方向运动到与外套管的端部轮廓重合，且三个顶点与外套管的端部轮廓通过焊接固定，使工作内管与外套管在发生弹性形变之后的内外管同轴心保持架的约束下保持同轴心状态。

进一步的，发生弹性形变之前的所述内外管同轴心保持架的各直线边的中部均套有弹性顶压套体；且内外管同轴心保持架的各直线边上套的弹性顶压套体贴合所述工作内管外表面。

进一步的，将发生弹性形变之前的内外管同轴心保持架上的任意弹性顶压套体与顶点之间的一段直线边记为待弹性形变段；所述内外管同轴心保持架上共有六段所述待弹性形变段；

内外管同轴心保持架发生朝围合范围内的弹性形变后，六段所述待弹性形变段均朝内外管同轴心保持架内侧弹性形变弯曲，且三个顶点运与外套管的端部轮廓重合，三个顶点与外套管的端部轮廓焊接，使六段所述待弹性形变段变为六段弧形弹性形变段，使工作内管的端部在三个弹性顶压套体的共同约束下与外套管保持持续的同轴心状态，且三个弹性顶压套体靠近工作内管的一侧均受到弹性挤压。

进一步的，弹性顶压套体为橡胶或硅胶材质。

进一步的，包括圆弧形承托单元，蒸汽保温管水平卧躺在圆弧形承托单元上；所述卧躺在圆弧形承托单元上的蒸汽保温管的前后两端分别对称设置有前焊接辅助单元和后焊接辅助单元。

进一步的，所述前焊接辅助单元/后焊接辅助单元包括平移基座，还包括结构为正三边形框架型的固定架，所述固定架为固定件；所述固定架的三个顶点处分别设置有三组导向单元，每一组所述导向单元上均活动安装有一组活动单元，各所述活动单元在各导向单元的约束下均只能做蒸汽保温管的径向运动；各所述活动单元上均转动安装有顶压滚轮和顶压滚轮，所述顶压滚轮和顶压滚轮分别与内外管同轴心保持架上的一顶点所连接两待弹性形变段的外侧中段滚动相切；所述活动单元做逐渐靠近蒸汽保温管的轴线的运动使顶压滚轮和顶压滚轮分别顶弯所相切的待弹性形变段。

进一步的，内外管同轴心保持架的焊接工艺：

步骤一，初始状态；

步骤二，将蒸汽保温管水平卧躺于圆弧形承托单元上；

步骤三，将两个还未发生形变的结构为正三边形的内外管同轴心保持架分别装配到前焊接辅助单元和后焊接辅助单元上；

步骤四，使蒸汽保温管的工作内管的两端外壁面分别内切于两内外管同轴心保持架的围合范围内；

步骤五，使六段待弹性形变段均朝内外管同轴心保持架内侧弹性形变弯曲，使内外管同轴心保持架上的三个顶点均做逐渐靠近外套管轴线的运动，直至三个顶点运动到与外套管的端部轮廓重合；人工或焊接机器人将三个顶点与外套管的端部轮廓进行焊接，静置一段时间，使焊缝冷却。

步骤六，使各个顶压滚轮和顶压滚轮脱离被自己顶弯的弧形弹性形变段，六段弧形弹性形变段失去顶压滚轮和顶压滚轮的顶压作用；

步骤七，控制前焊接辅助单元和后焊接辅助单元相互远离即可取下已经完成焊接的蒸汽保温管。

有益效果：本发明的具体有益效果主要记载在“步骤八”中；具体是由于已经发生形变后的内外管同轴心保持架三个顶点已经被焊接固定，因此各弧形弹性形变段无法完全恢复到自由状态，三个弹性顶压套体在各个弧形弹性形变段的位置约束作用下仍然朝内顶压工作内管的内壁，使工作内管的端部在三个弹性顶压套体的共同约束下与外套管保持持续的同轴心状态；这种结构在工作内管内通过高温蒸汽时，工作内管与外套管之间会存在较大的温度差，工作内管因升温产生的外径膨胀会使三个被顶压的弹性顶压套体进一步受到弹性挤压，避免刚性传递给各个弧形弹性形变段，从而避免传统的焊接方式产生的刚性应力而使焊缝裂开的问题，进而增强了内外管之间的抗温差强度性能。

附图说明

附图1为现有的蒸汽保温管的轴向示意图；

附图2为本方案的蒸汽保温管还未焊接内外管同轴心保持架时的示意图；

附图3为内外管同轴心保持架的焊接工艺系统整体示意图；

附图4为附图3的立体示意图；

附图5为附图4的标记3a处的剖视图；

附图6为附图3的轴线视角示意图；

附图7为前焊接辅助单元单独结构示意图（隐去了伸缩器，轴承座等结构）；

附图8为附图7的A向示意图；

附图9为附图7的爆炸示意图；

附图10为驱动环结构示意图；

附图11为固定架结构示意图；

附图12为附图9的活动单元（标记20）结构示意图；

附图13为内外管同轴心保持架形变之前的示意图；

附图14为内外管同轴心保持架形变之后的示意图（步骤四结束时的状态）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明，需要说明的是，本方案中所提到的“顺时针”和 “逆时针”等方向性的表述，都是以图5、6、7、10为准，不适用“图8”。

如附图1为现有的结构，现有的一种常见做法是将工作内管和外套管的端部通过焊接支撑杆进行一体化焊接，如图1所示，从而使工作内管和外套管由分离结构变为一体结构，从而保证工作内管和外套管的持续同轴心状态；由于蒸汽保温管在工作过程中，内管与外管之间会产生很大的温度差，导致内管与外管之间的热膨胀不同步，造成如图1所示的焊接支撑杆存在绷断的风险；本方案为了解决此问题而设计的方案如下：

如图2至14所示，包括蒸汽保温管5，蒸汽保温管5由从内至外同轴心的工作内管5c、保温棉层5b和外套管5a构成，且工作内管5c的两端均长于外套管5a两端；蒸汽保温管还未焊接内外管同轴心保持架时如图2；

外套管5a的两端均设置有内外管同轴心保持架100，内外管同轴心保持架100在发生弹性形变之前为正三边形金属框架结构，如图13，且工作内管5c的端部外轮廓内切于内外管同轴心保持架100的围合范围内，且内外管同轴心保持架100的三边形金属框架的三个顶点17在外套管5a的管轮廓的围合范围外，如图5和6，；

如图14，内外管同轴心保持架100朝围合范围内发生弹性形变之后，内外管同轴心保持架100的三个顶点17朝逐渐靠近外套管5a轴线的方向运动到与外套管5a的端部轮廓5aa重合，且三个顶点17与外套管5a的端部轮廓5aa通过焊接固定，使工作内管5c与外套管5a在发生弹性形变之后的内外管同轴心保持架100的约束下保持同轴心状态；发生弹性形变之后的内外管同轴心保持架100如图14所示；发生弹性形变之前的内外管同轴心保持架100的各直线边16的中部均套有弹性顶压套体26；且内外管同轴心保持架100的各直线边16上套的弹性顶压套体26贴合工作内管5c外表面；使工作内管5c的端部在三个弹性顶压套体26的共同约束下与外套管5a保持持续的同轴心状态；这种结构在工作内管5c内通过高温蒸汽时，工作内管5c与外套管5a之间会存在较大的温度差，工作内管5c因升温产生的外径膨胀会使三个被顶压的弹性顶压套体26进一步受到弹性挤压，避免刚性传递给各个弧形弹性形变段16aa，从而避免传统的焊接方式产生的刚性应力而使焊缝裂开的问题，进而增强了内外管之间的抗温差强度性能；

如图11将发生弹性形变之前的内外管同轴心保持架100上的任意弹性顶压套体26与顶点17之间的一段直线边16记为待弹性形变段16a；内外管同轴心保持架100上共有六段待弹性形变段16a；

内外管同轴心保持架100发生朝围合范围内的弹性形变的过程中，六段待弹性形变段16a均朝内外管同轴心保持架100内侧弹性形变弯曲，使内外管同轴心保持架100上的三个顶点17均做逐渐靠近外套管5a轴线的运动，直至三个顶点17运动到与外套管5a的端部轮廓5aa重合时，将三个顶点17与外套管5a的端部轮廓5aa进行焊接，使六段待弹性形变段16a变为六段弧形弹性形变段16aa，如图14，三个弹性顶压套体26在六段待弹性形变段16a的弹性回复力作用下均朝内紧密顶压工作内管5c的内壁，使工作内管5c的端部在三个弹性顶压套体26的共同约束下与外套管5a保持持续的同轴心状态，且三个弹性顶压套体26靠近工作内管5c的一侧均受到弹性挤压，从而产生较大的最大静摩擦力，避免发生滑移，本实施例的弹性顶压套体26为耐温的橡胶或硅胶材质。

为了更加清楚的表达，内外管同轴心保持架100在发生弹性形变前和发生弹性形变之后的区别，附图14中对弹性形变的程度做了适当夸大处理，在实践中，只需要弧形弹性形变段16aa产生一定的弹性回复力即可，待弹性形变段16a变为弧形弹性形变段16aa的过程中所发生的弯曲弹性形变量很小，肉眼分辨容易发生混淆，为了便于区分内外管同轴心保持架100的前后变化的区别，所以图中做了适当的夸大处理，具体形变量与材料本身的弹性系数相关。

内外管同轴心保持架的焊接工艺系统如下：

如图3和4，包括水平平台11，水平平台11的中部通过支架10安装有圆弧形承托单元4，蒸汽保温管5水平卧躺在圆弧形承托单元4上；

卧躺在圆弧形承托单元4上的蒸汽保温管5的前后两端分别设置有前焊接辅助单元3a和后焊接辅助单元3b，前焊接辅助单元3a与后焊接辅助单元3b为前后对称结构；由于前焊接辅助单元3a与后焊接辅助单元3b为前后对称结构，因此本文中只介绍前焊接辅助单元3a的具体结构；

前焊接辅助单元3a包括平移基座9和固定在水平平台11上的水平伸缩器7，水平伸缩器7的伸缩杆8末端固定连接平移基座9，水平伸缩器7通过伸缩杆8带动水平平台11前后位移；

前焊接辅助单元3a还包括结构为正三边形框架型的固定架34，固定架34的底部通过固定柱18固定连接水平平台11；固定架34的三个顶点处分别设置有三组导向单元19，每一组导向单元19上均活动安装有一组活动单元20，各活动单元20在各导向单元19的约束下均只能做蒸汽保温管5的径向运动；各活动单元20上均转动安装有a顶压滚轮2a和b顶压滚轮2b，a顶压滚轮2a和b顶压滚轮2b分别与内外管同轴心保持架100上的一顶点17所连接两待弹性形变段16a的外侧中段滚动相切，如图5；活动单元20做逐渐靠近蒸汽保温管5的轴线的运动使a顶压滚轮2a和b顶压滚轮2b分别顶弯所相切的待弹性形变段16a。

各导向单元19包括固定在固定架34顶点上的条形臂41，条形臂41沿蒸汽保温管5径向方向延伸，条形臂41的两侧通过若干滚轮座沿长度方向阵列分布有两列导向滚轮42；

各活动单元20包括活动板31，a顶压滚轮2a和b顶压滚轮2b的滚轮支架50固定在活动板31上，活动板31上沿蒸汽保温管5的径向方向镂空有导向槽28；

条形臂41两侧的两列导向滚轮42与导向槽28的两内侧边滚动配合，从而使活动板31在条形臂41两侧的两列导向滚轮42的约束下只能沿蒸汽保温管5径向方向活动；

各活动单元20的活动板31上还通过轴承转动安装有推进滚轮29，推进滚轮29的轴线与蒸汽保温管5的轴线平行；

各条形臂41的末端固定有第一弹簧挡盘40，活动板31远离上蒸汽保温管5轴线的一端固定有第二弹簧挡盘30，第一弹簧挡盘40与第二弹簧挡盘30之间连接有张力弹簧27，张力弹簧27对第二弹簧挡盘30产生弹性推力，使活动板31有做离上蒸汽保温管5轴线的运动趋势；

下面介绍驱动本装置的机构：

前焊接辅助单元3a还包括一个闭环的驱动环15，还包括中心轴22，中心轴22与蒸汽保温管5同轴心，中心轴22通过轴承转动安装在轴承座6上；中心轴22通过摇臂23与驱动环15同步；

驱动环15包括三条呈圆周阵列分布的弧形驱动条1，相邻两弧形驱动条1之间通过连接条14固定连接，三条弧形驱动条1和三条连接条14共同构成的一个闭环为驱动环15；摇臂23的末端固定连接任意连接条14；每一个推进滚轮29对应一个弧形驱动条1，推进滚轮29与所对应的弧形驱动条1的内弧面滚动相切；各弧形驱动条1的内弧面沿顺时针路径逐渐远离中心轴22轴线（以图10为准）；因此驱动环15整体沿中心轴22轴线逐渐顺时针转动使推进滚轮29相对沿弧形驱动条1的内弧面的逆时针方向滚动，从而使推进滚轮29做逐渐靠近中心轴22轴线的运动；

任意连接条14上一体化设置有圆弧齿条21，圆弧齿条21的圆弧轴线与中心轴22轴线重合；固定架34上固定安装有驱动电机32，驱动电机32的输出端驱动设置有输出齿轮33，输出齿轮33与圆弧齿条21啮合，从而带动驱动环15沿中心轴22轴线转动；

固定架34的单边三角形结构的三个内侧边上分别通过连接件35固定连接有三个定位柱36，三定位柱36的末端分别定位接触三弹性顶压套体26的一侧。

焊接工艺如下：

步骤一，初始状态下前焊接辅助单元3a和后焊接辅助单元3b的水平伸缩器7的伸缩杆8均为缩回状态，前焊接辅助单元3a和后焊接辅助单元3b为相互远离的状态，且前焊接辅助单元3a和后焊接辅助单元3b之间的距离大于蒸汽保温管5的总长度；

步骤二，将由工作内管5c、保温棉层5b和外套管5a构成的蒸汽保温管5水平卧躺于圆弧形承托单元4上；

步骤三，将两个还未发生形变的结构为正三边形的内外管同轴心保持架100分别装配到前焊接辅助单元3a和后焊接辅助单元3b上；

由于前焊接辅助单元3a与后焊接辅助单元3b为前后对称结构，因此本文中只介绍还未形变的内外管同轴心保持架100装配到前焊接辅助单元3a上的状态，还未形变的内外管同轴心保持架100装配到前焊接辅助单元3a上的状态如下：

三个定位柱36的末端分别定位接触内外管同轴心保持架100上的三个弹性顶压套体26的一侧，且内外管同轴心保持架100上的任意一顶点17所连接两待弹性形变段16a的外侧中段都分别滚动相切有a顶压滚轮2a和b顶压滚轮2b；从而实现了对内外管同轴心保持架100的装配；

步骤四，通过两水平伸缩器7控制前焊接辅助单元3a和后焊接辅助单元3b做相互靠近的运动，使装配到前焊接辅助单元3a上的内外管同轴心保持架100和装配到后焊接辅助单元3b上的内外管同轴心保持架100相互靠近，随着前焊接辅助单元3a和后焊接辅助单元3b上的两内外管同轴心保持架100的相互靠近，使蒸汽保温管5的工作内管5c的两端外壁面分别内切于两内外管同轴心保持架100的围合范围内，此时内外管同轴心保持架100的各直线边16上套的弹性顶压套体26贴合工作内管5c外表面，随着两内外管同轴心保持架100的继续相互靠近，直至两内外管同轴心保持架100接触到蒸汽保温管5的外套管5a的两端部轮廓5aa，这时内外管同轴心保持架100的三边形金属框架的三个顶点17在外套管5a的管轮廓的围合范围外；

步骤五，由于前焊接辅助单元3a与后焊接辅助单元3b为前后对称结构，因此本文中只介绍前焊接辅助单元3a对内外管同轴心保持架100作用而产生形变的过程；

控制驱动电机32，使输出齿轮33带动驱动环15沿中心轴22轴线缓慢顺时针转动，驱动环15整体沿中心轴22轴线逐渐顺时针缓慢转动使推进滚轮29相对沿弧形驱动条1的内弧面的逆时针方向滚动，由于各弧形驱动条1的内弧面沿顺时针路径逐渐远离中心轴22轴线，从而使推进滚轮29做逐渐靠近中心轴22轴线的运动，进而使三组活动单元20均整体性的做逐渐靠近中心轴22轴线的运动，三个活动单元20均做逐渐靠近蒸汽保温管5的轴线的运动使各个a顶压滚轮2a和b顶压滚轮2b逐渐顶弯所相切的待弹性形变段16a，从而使六段待弹性形变段16a均朝内外管同轴心保持架100内侧弹性形变弯曲，根据几何关系，六段待弹性形变段16a均朝内外管同轴心保持架100内侧弹性形变弯曲的过程中，内外管同轴心保持架100上的三个顶点17均做逐渐靠近外套管5a轴线的运动，直至三个顶点17运动到与外套管5a的端部轮廓5aa重合时，暂停驱动电机32，此时六段待弹性形变段16a变为六段弧形弹性形变段16aa；与此同时三个弹性顶压套体26靠近工作内管5c的一侧均受到挤压而弹性压缩；

人工或焊接机器人将三个顶点17与外套管5a的端部轮廓5aa进行焊接，静置一段时间，使焊缝25冷却；

步骤六，控制驱动电机32，使输出齿轮33带动驱动环15沿中心轴22轴线缓慢逆时针转动，驱动环15整体沿中心轴22轴线逐渐逆时针缓慢转动使推进滚轮29相对沿弧形驱动条1的内弧面的顺时针方向滚动，进而使三组活动单元20均整体性的做逐渐远离中心轴22轴线的运动，从而使各个a顶压滚轮2a和b顶压滚轮2b脱离被自己顶弯的弧形弹性形变段16aa，六段弧形弹性形变段16aa失去a顶压滚轮2a和b顶压滚轮2b的顶压作用后，在弹性回复力作用下适应性的发生恢复自由状态的形变，但是由于三个顶点17已经被焊接固定，因此各弧形弹性形变段16aa无法完全恢复到自由状态，与此同时三个弹性顶压套体26靠近工作内管5c的一侧受到挤压的程度适应性降低，但三个弹性顶压套体26在各个弧形弹性形变段16aa的位置约束作用下仍然朝内顶压工作内管5c的内壁，使工作内管5c的端部在三个弹性顶压套体26的共同约束下与外套管5a保持持续的同轴心状态；这种结构在工作内管5c内通过高温蒸汽时，工作内管5c与外套管5a之间会存在较大的温度差，工作内管5c因升温产生的外径膨胀会使三个被顶压的弹性顶压套体26进一步受到弹性挤压，避免刚性传递给各个弧形弹性形变段16aa，从而避免传统的焊接方式产生的刚性应力而使焊缝裂开的问题，进而增强了内外管之间的抗温差强度性能；

步骤七，控制前焊接辅助单元3a和后焊接辅助单元3b相互远离即可取下已经完成焊接的蒸汽保温管5。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.蒸汽保温管内外管同轴心保持架，包括蒸汽保温管（5），所述蒸汽保温管（5）由从内至外同轴心的工作内管（5c）、保温棉层（5b）和外套管（5a）构成，且工作内管（5c）的两端均长于外套管（5a）两端；

其特征在于：所述外套管（5a）的两端均设置有内外管同轴心保持架（100），所述内外管同轴心保持架（100）在发生弹性形变之前为正三边形金属框架结构，且所述工作内管（5c）的端部外轮廓内切于所述内外管同轴心保持架（100）的围合范围内，且所述内外管同轴心保持架（100）的三边形金属框架的三个顶点（17）在外套管（5a）的管轮廓的围合范围外；

内外管同轴心保持架（100）朝围合范围内发生弹性形变之后，内外管同轴心保持架（100）的三个顶点（17）朝逐渐靠近外套管（5a）轴线的方向运动到与外套管（5a）的端部轮廓（5aa）重合，且三个顶点（17）与外套管（5a）的端部轮廓（5aa）通过焊接固定。

2.根据权利要求1所述的蒸汽保温管内外管同轴心保持架，其特征在于：发生弹性形变之前的所述内外管同轴心保持架（100）的各直线边（16）的中部均套有弹性顶压套体（26）；且内外管同轴心保持架（100）的各直线边（16）上套的弹性顶压套体（26）贴合所述工作内管（5c）外表面。

3.根据权利要求2所述的蒸汽保温管内外管同轴心保持架，其特征在于：将发生弹性形变之前的内外管同轴心保持架（100）上的任意弹性顶压套体（26）与顶点（17）之间的一段直线边（16）记为待弹性形变段（16a）；所述内外管同轴心保持架（100）上共有六段所述待弹性形变段（16a）；

内外管同轴心保持架（100）发生朝围合范围内的弹性形变后，六段所述待弹性形变段（16a）均朝内外管同轴心保持架（100）内侧弹性形变弯曲，且三个顶点（17）与外套管（5a）的端部轮廓（5aa）重合，三个顶点（17）与外套管（5a）的端部轮廓（5aa）焊接，使六段所述待弹性形变段（16a）变为六段弧形弹性形变段（16aa），使工作内管（5c）的端部在三个弹性顶压套体（26）的共同约束下与外套管（5a）保持持续的同轴心状态，且三个弹性顶压套体（26）靠近工作内管（5c）的一侧均受到弹性挤压。

4.根据权利要求2所述的蒸汽保温管内外管同轴心保持架，其特征在于：弹性顶压套体（26）为橡胶或硅胶材质。

5.内外管同轴心保持架的焊接工艺系统，其特征在于：包括圆弧形承托单元（4），蒸汽保温管（5）水平卧躺在圆弧形承托单元（4）上；所述卧躺在圆弧形承托单元（4）上的蒸汽保温管（5）的前后两端分别对称设置有前焊接辅助单元（3a）和后焊接辅助单元（3b）；

所述前焊接辅助单元（3a）和后焊接辅助单元（3b）结构相同，均包括平移基座（9），还包括结构为正三边形框架型的固定架（34），所述固定架（34）为固定件；所述固定架（34）的三个顶点处分别设置有三组导向单元（19），每一组所述导向单元（19）上均活动安装有一组活动单元（20），各所述活动单元（20）在各导向单元（19）的约束下朝着蒸汽保温管（5）的径向运动；各所述活动单元（20）上均转动安装有a顶压滚轮（2a）和b顶压滚轮（2b），所述a顶压滚轮（2a）和b顶压滚轮（2b）分别与内外管同轴心保持架（100）上的一顶点（17）所连接两待弹性形变段（16a）的外侧中段滚动相切；所述活动单元（20）做逐渐靠近蒸汽保温管（5）的轴线的运动使a顶压滚轮（2a）和b顶压滚轮（2b）分别顶弯所相切的待弹性形变段（16a）。

6.内外管同轴心保持架的焊接工艺，其特征在于：

步骤一，初始状态；

步骤二，将蒸汽保温管（5）水平卧躺于圆弧形承托单元（4）上；

步骤三，将两个还未发生形变的结构为正三边形的内外管同轴心保持架（100）分别装配到前焊接辅助单元（3a）和后焊接辅助单元（3b）上；

步骤四，使蒸汽保温管（5）的工作内管（5c）的两端外壁面分别内切于两内外管同轴心保持架（100）的围合范围内；

步骤五，使六段待弹性形变段（16a）均朝内外管同轴心保持架（100）内侧弹性形变弯曲，使内外管同轴心保持架（100）上的三个顶点（17）均做逐渐靠近外套管（5a）轴线的运动，直至三个顶点（17）运动到与外套管（5a）的端部轮廓（5aa）重合；人工或焊接机器人将三个顶点（17）与外套管（5a）的端部轮廓（5aa）进行焊接，静置一段时间，使焊缝（25）冷却。

7.根据权利要求6所述的内外管同轴心保持架的焊接工艺，其特征在于：

步骤六，使各个a顶压滚轮（2a）和b顶压滚轮（2b）脱离被自己顶弯的弧形弹性形变段（16aa），六段弧形弹性形变段（16aa）失去a顶压滚轮（2a）和b顶压滚轮（2b）的顶压作用；

步骤七，控制前焊接辅助单元（3a）和后焊接辅助单元（3b）相互远离即可取下已经完成焊接的蒸汽保温管（5）。

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