CN101323069B - 全互换快装塔节连接耳板焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全互换快装塔节连接耳板焊接工装，其结构包括机架和定位装置，所述的机架上方设置定位装置，所述的定位装置包括箱形板、加强板、主弦杆定位板、连接耳板定位板，所述的箱形板呈“I”形，设置于机架上，主弦杆放置于箱形板的两侧内凹处，所述的箱形板的两侧的上下端头设置有定位托架，而定位托架外侧表面分别设置有主弦杆定位板、连接耳板定位板。本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装，提高装配质量、降低变形超差、解决运输困难、提高工作效率、实现高效互换的主弦杆连接耳板焊接工装。

Description

全互换快装塔节连接耳板焊接工装

技术领域

本发明涉及一种塔式起重机部件焊接工装，具体地说是一种全互换快装塔节连接耳板焊接工装。

背景技术

在目前大吨位起重机塔节制造过程中，各主弦杆和连接腹杆体系之间通常采用实配、焊接的方式来进行，这种连接方式的缺点有三个方面；1、焊完之后的塔节各部位的尺寸误差大、变形大。2、当主弦杆和腹杆体系焊成一体后，其体积大运输困难、工作效率也低。3、当其中的杆件出现变形、受损后，实配困难、互换性差。这也是困绕整个产品质量提升的一个通病。

发明内容

本发明所要解决的技术问题针对现有技术所存在的缺陷而提供全互换快装塔节连接耳板焊接工装，解决了现有缺陷，提高装配质量、降低变形超差、解决运输困难、提高工作效率、实现高效互换的主弦杆连接耳板焊接工装。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：全互换快装塔节连接耳板焊接工装，其结构包括机架和定位装置，所述的机架上方设置定位装置，所述的定位装置包括箱形板、加强板、主弦杆定位板、连接耳板定位板，所述的箱形板呈“I”形，设置于机架上，主弦杆放置于箱形板的两侧内凹处，所述的箱形板的两侧的上下端头设置有定位托架，而定位托架外侧表面分别设置有主弦杆定位板、连接耳板定位板。

所述的机架由“I”字形钢梁和上下表面的上下腹板焊接而成，其中上下腹板各四块，所述的定位装置中的箱形板为四个分别坐落于机架上方的四个上腹板上。

所述的主弦杆在其中一端头的箱形板通过夹具a定位，再通过中段的夹具b和另一端头的夹具c固定在箱形板两侧的内凹处。

机架部分是由两根“I”字形钢梁作支撑主梁和八块腹板组成。腹板是上下对称均布，在机架两端有两块加强钢板连接。整个机架安放于地面，不需要固定。

定位部分是由箱形板、加强钢板、连接耳板定位板、主弦管定位板、定位环、开合夹具、紧固螺栓等组成。四组“I”形箱形板均布于机架上方，并与横梁的上腹板焊接而成。其组成是由两根内在槽钢和两块外形钢板拼焊而成，在两个侧面分别挖出凹槽，用钢板拼焊成“[”形，此形状更好地用于定位主弦杆。在“[”形部位分别组焊一对开合夹具，本工装中主弦杆的夹紧是靠每一侧的四个开合夹具来完成，其长度方向尺寸的定位是靠第一个开合夹具内的定位端板来实现。本工装一次能完成两根主弦杆的夹紧和定位工作。

在箱形梁一侧的上端，用一块加强钢板与其垂直连接，其作用使四块“I”箱形板连成一体，另一侧的连接方式与其相同。

工装中所述的连接耳板定位板分两组(板的接合面经过机加工)，每组各三块分别与已固定好的加强钢板分段焊接。每一侧的三块定位板的端面保持同一平面，加强钢板和连接耳板定位板上钻有工艺孔，用于固定连接耳板。

本工装中，要完成主弦杆上的连接耳板定位焊接工作，应依次顺序进行，首先是与先期焊接好的顶升耳板成90°的第一组三块水平横腹杆及K字形腹杆连接耳板，其次是与第一组连接耳板成45°的第二组一块水平对角拉杆连接耳板，最后是与第二组连接耳板成45°的第三组三块水平横腹杆及K字形腹杆连接耳板。在确定耳板位置和角度时可以用框式水平仪和45°角尺的测量来实现。

第一次定位主弦杆使先期焊接好的顶升耳板成水平位置、此时顶升耳板与工装上连接耳板定位板成垂直角度，定位后可以完成分布在主弦杆上、中、下不同位置的三块水平横腹杆及K字形腹杆连接耳板定位焊接工作。旋转主弦杆45°，进行第二次定位后，一次可以完成一块水平对角拉杆的连接耳板定位焊接工作。再旋转主弦杆45°，进行第三次定位后，一次可以完成三块水平横腹杆及K字形腹杆连接耳板的定位焊接工作。所有连接耳板上的孔径都是一个标准加工的。通过工装的用途可以实现一根主弦杆上共七块连接耳板定位焊接工作，既保证了工效，又可以实现互换性。

本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装，提高装配质量、降低变形超差、解决运输困难、提高工作效率、实现高效互换的主弦杆连接耳板焊接工装。工装由机架、定位托架为主体支撑，由连接耳板定位板和夹具a为定位，由固定螺栓、夹具a、夹具b和夹具c为装夹工具，并由框式水平仪和45°角尺为辅助测量仪器，来保证各零部件精确的相对位置，以实现在本焊接工装上焊接的组合件达到互换。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的主视图；

图2为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的A-A示意图；

图3为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的B-B示意图；

图4为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的C-C示意图；

图5为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的D-D示意图；

图6为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的夹具a结构示意图；

图7为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的夹具b结构示意图；

图8为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的主弦杆在焊接连接耳板之前的结构示意图；

图9为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的主弦杆在焊接连接耳板之后的结构示意图；

图10为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装的立体图；

图11、12、13为本发明的全互换快装塔节连接耳板焊接工装在定位时通过测量工具测量定位时的各个结构示意图。

其中：1、夹具a，2、连接耳板定位板，3、机架，4、夹具b，5、固定螺栓，6、定位托架，7、夹具c，8、接头，9、主弦杆，10、顶升耳板，11、连接耳板，12、框式水平仪，13、45°角尺，14、上腹板，15、下腹板，16、箱形板。

具体实施方式

全互换快装塔节连接耳板焊接工装，其结构包括机架3和定位装置，所述的机架3上方设置定位装置，所述的定位装置包括箱形板16、加强板17、主弦杆定位板、连接耳板定位板2，所述的箱形板16呈“I”形，设置于机架3上，主弦杆9放置于箱形板的两侧内凹处，所述的箱形板16的两侧的上下端头设置有定位托架6，而定位托架6外侧表面分别设置有主弦杆定位板、连接耳板定位板2。

所述的机架由“I”字形钢梁和上下表面的上下腹板14、15焊接而成，其中上下腹板各四块，所述的定位装置中的箱形板16为四个分别坐落于机架上方的四个上腹板14上。

所述的主弦杆在其中一端头的箱形板通过夹具a定位，再通过中段的夹具b和另一端头的夹具c固定在箱形板两侧的内凹处。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，工装由机架3、定位托架6为主体支撑，由连接耳板定位板2和夹具a为定位，由固定螺栓5、夹具a、夹具b和夹具c为装夹工具，并由框式水平仪12和45°角尺13为辅助测量仪器，来保证各零部件精确的相对位置，以实现在本焊接工装上焊接的组合件(图9)达到互换。

如图8所示，已焊接完成的组合件在上本结构焊接工装前，接头8、主弦杆9、顶升耳板10已焊接完成，且整个组合件的长度尺寸、接头直径尺寸、各顶升耳板顶升圆弧中心与接头端面的相对距离、顶升耳板的厚度、组合件两端接头中心线分别与主弦杆中心线与各顶升耳板外端平面间的平行度均达到标准要求。

如图9所示，本焊接工装上焊接的组合件，由已焊接完成的组合件和若干个连接耳板11焊接组合而成。其中连接耳板11上的销轴孔的直径尺寸以及各孔中心间的相对距离不在本焊接工装的控制范围内，这些尺寸和形位公差需要在焊接、矫正、去应力处理都结束后靠数控加工设备机加工保证，可以先不予考虑。因此，要实现该焊接组合件(图9)的完全互换，只需保证连接耳板11与顶升耳板10相互间的角度尺寸即可。即如图13所示，顶升耳板与连接耳板1’成90°，连接耳板1’与连接耳板2’成45°，连接耳板2’与连接耳板3’成45

如图1、图2、图3、图5所示，已焊接完成的组合件(图8)的夹紧和定位是由夹具a、夹具b和夹具c来完成的。如图6所示，夹具a上下对开，内孔带挡边，螺栓连接，且内孔直径、内孔中心线与外端面的垂直度以及内孔本身的圆柱度均符合标准要求，夹具a用于接头的端面定位和接头的夹紧；如图7所示，夹具b与夹具a基本一致，唯一的区别是夹具b的内孔不带挡边，夹具b用于主弦杆9的夹紧；夹具c与夹具b也基本一致，唯一的区别是夹具c的内孔直径略小一些，夹具b用于焊接组合件另一端接头的夹紧。由于夹具a、夹具b和夹具c相对于定位托架6连接耳板定位面的位置为标准尺寸，即：各夹具内孔中心线同心；各夹具内孔中心线连线与定位托架6连接耳板定位面的距离和平行度均符合标准要求。这样，整个焊接组合件(图8)通过夹具a的内孔挡边限制沿长度方向的移动，通过夹具a、夹具b和夹具c共同完成对其的夹紧，就可完全实现整个焊接组合件(图8)相对于定位托架6连接耳板定位面间正确的装配定位关系。之后的焊接作业，只需在本焊接工装上保证连接耳板11与顶升耳板10相互间的角度尺寸即可。

顶升耳板与连接耳板1’成90°：如图4、图11所示，把整个焊接组合件(图8)旋转，直至顶升耳板外端面呈水平位置时停止转动。此时，顶升耳板与定位托架上的连接耳板定位面理论保持垂直。之后，只要将标准的连接耳板1’靠于连接耳板定位面并由固定螺栓5夹紧，就可保证顶升耳板与连接耳板1’成90°。其中，顶升耳板外端面呈水平位置的找正是由框式水平仪12的辅助测量来实现的。具体操作方式如图11所示，将框式水平仪紧贴顶升耳板外端面放置并固定，旋转整个焊接组合件(图8)，直至框式水平仪的指示气泡游动到刻度中心区域，各夹具夹紧焊接组合件即可找正位置。

连接耳板1’与连接耳板2’成45°：如图4、图12所示，继续把整个焊接组合件(图8)旋转，直至连接耳板1’外端面与定位托架上的连接耳板定位面理论保持45°时停止转动。之后，只要将标准的连接耳板2’靠于连接耳板定位面并由固定螺栓5夹紧，就可保证连接耳板1’与连接耳板2’成45°。其中，连接耳板1’外端面与定位托架上的连接耳板定位面理论保持45°的找正是由框式水平仪12和45°角尺13的辅助测量来实现的。具体操作方式如图12所示，将45°角尺一直角边紧贴连接耳板1’外端面放置并固定，再将框式水平仪紧贴45°角尺另一直角边放置并固定，旋转整个焊接组合件(图8)，直至框式水平仪的指示气泡游动到刻度中心区域，各夹具夹紧焊接组合件即可找正位置。

连接耳板2’与连接耳板3’成45°：如图4、图13所示，继续把整个焊接组合件(图8)旋转，直至连接耳板2’外端面与定位托架上的连接耳板定位面理论保持45°时停止转动。之后，只要将标准的连接耳板3’靠于连接耳板定位面并由固定螺栓5夹紧，就可保证连接耳板2’与连接耳板3’成45°。其中，连接耳板2’外端面与定位托架上的连接耳板定位面理论保持45°的找正是由框式水平仪12和45°角尺13的辅助测量来实现的。具体操作方式如图12所示，将45°角尺一直角边紧贴连接耳板2’外端面放置并固定，再将框式水平仪紧贴45°角尺另一直角边放置并固定，旋转整个焊接组合件(图8)，直至框式水平仪的指示气泡游动到刻度中心区域，各夹具夹紧焊接组合件即可找正位置。

由此可以断定，在本焊接工装上整个焊接组合件(图8)和若干连接耳板11采用如上定位、夹紧、旋转和测量方式进行焊接作业，是可以保证焊接组合件(图9)中连接耳板1’与顶升耳板10相互间角度尺寸的。即如图9所示，可以保证顶升耳板与连接耳板1’成90°，连接耳板1’与连接耳板2’成45°，连接耳板2’与连接耳板3’成45°。亦即：在本焊接工装上，按上文所述的定位、夹紧、旋转和测量方式进行焊接作业，可以实现焊接组合件(图9)的完全互换。

值得说明的是，本焊接工装一次可同时完成两件焊接组合件(图9)的焊接制作。

以上所述实施例，只是本发明较优选的具体的实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.全互换快装塔节连接耳板焊接工装，其特征是：其结构包括机架和定位装置，所述的机架上方设置定位装置，所述的定位装置包括箱形板、加强板、主弦杆定位板、连接耳板定位板，所述的箱形板呈“I”形，设置于机架上，主弦杆放置于箱形板的两侧内凹处，所述的箱形板的两侧的上下端头设置有定位托架，而定位托架外侧表面分别设置有主弦杆定位板、连接耳板定位板。

2.根据权利要求1所述的全互换快装塔节连接耳板焊接工装，其特征是：所述的机架由“I”字形钢梁和上下表面的上下腹板焊接而成，其中上下腹板各四块，所述的定位装置中的箱形板为四个分别坐落于机架上方的四个上腹板上。

3.根据权利要求1或2所述的全互换快装塔节连接耳板焊接工装，其特征是：所述的主弦杆在其中一端头的箱形板通过夹具(a)定位，再通过中段的夹具(b)和另一端头的夹具(c)固定在箱形板两侧的内凹处。

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