CN101700608A - 用于钢箱梁u肋焊接的反变形胎架 - Google Patents

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覃进
黄涛
王晓季
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Abstract

本发明涉及焊接技术，尤其涉及一种用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架，它包括有底座、框架、撑杆、弧板、卡具，底座固定在地面基础上，底座铰接有框架，底座与框架间连接有支撑框架侧转的撑杆，框架连接有弧板，弧板上设置有螺栓连接孔阵列，卡具根据焊接板单元的宽度连接在弧板对应的螺栓连接孔上。本发明使用弧板和卡具配合使用，在施焊前对焊接面板施加适当的反变形，以抵消在焊接中产生的角变形，从而保证焊接质量，且减小了人工矫正工时；板单元较长则可通过胎架端部的螺栓连接孔将胎架接长从而满足任意长度的面板单元的焊接，卡具间的宽度可调，能适应不同宽度的板单元的夹紧；整个装置结构简单、容易制造和造价低，利于推广应用。

Description

用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种用于钢箱梁U肋与板单元焊接的反变形胎架。
背景技术
钢箱梁又叫钢板箱形梁，是大跨径桥梁常用的结构形式，应用越来越广泛。钢箱梁顶板或底板上需焊接的U肋一般较多，U肋与面板角焊缝焊接后，由于焊接热影响，面板会出现焊接角变形，焊接变形的产生不仅影响板单元的制造精度，而且无法用焊接小车进行施焊，因而不能实现U肋与面板的可靠焊接。若通过火焰矫正使其达到平面度要求，则需增加相当多的工作量。为此常采用焊接反变形技术，让U肋与面板间形成亚船形焊，即在施焊前对面板施加适当的反变形，以基本消除板单元在焊接中产生的角变形。这就需要使用反变形胎架来辅助焊接，但钢箱梁焊接板单元宽度各异，且长度也不尽相同，设计一种适合不同规格板单元的反变形胎架是焊接施工的迫切需要。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种控制焊接变形以保证焊接质量、适应不同规格板单元的用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架，其特征在于：它包括有底座、框架、撑杆、弧板、卡具，底座固定在地面基础上，底座铰接有框架，底座与框架间连接有支撑框架侧转的撑杆，框架连接有弧板，弧板上设置有螺栓连接孔阵列，卡具根据焊接板单元的宽度连接在弧板对应的螺栓连接孔上；弧板跨中矢高与弧板宽度之比在0.02～0.05之间。
所述框架由工字钢和槽钢焊接形成框型结构。
所述框架长度方向的两头端设置有纵向加长连接孔。
所述底座与框架均通过销轴与撑杆连接；框架左侧转时，底座与框架铰接点的右侧分别与撑杆两头端连接；框架右侧转时，底座与框架铰接点的左侧分别与撑杆两头端连接。
本发明使用弧板和卡具配合使用，在施焊前对焊接面板施加适当的反变形，以抵消在焊接中产生的角变形，从而保证焊接质量，且减小了人工矫正工时；板单元较长则可通过胎架端部的螺栓连接孔将胎架接长从而满足任意长度的面板单元的焊接，卡具间的宽度可调，能适应不同宽度的板单元的夹紧；整个装置结构简单、容易制造和造价低，利于推广应用。
附图说明
图1为本发明实施例的示意图；
图2为本发明实施例中框架和弧板组件左视图；
图3为本发明实施例中框架和弧板组件主视图；
图4为本发明实施例中框架的主视图；
图中标记说明：1-底座，2-撑杆，3-框架，4-卡具，5-面板，6-U肋，7-弧板，8-螺栓连接孔，9-工字钢，10-槽钢，11-纵向加长连接孔。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明，参见图1至图4：
按本发明实施的一种用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架，它包括有底座1、框架3、撑杆2、弧板7、卡具4，底座1由工字钢焊接组成并固定在地面基础上，框架3由工字钢9和槽钢10焊接形成框型结构，底座1上通过销轴与框架3底部铰接，在框架3上表面焊接有弧板7，弧板7平行于框架3宽度方向等间距地焊接，弧板7为弧形以给面板5一个预变形来抵消在焊接中产生的角变形，弧板7的跨中矢高是根据钢箱梁单元面板5的宽度、面板5的厚度、U肋6的宽度及间距、U肋6与面板5的焊缝高度等因素通过试验确定，通常弧板7的弧度与其自身宽度关系最密切，根据经验所得弧板跨中矢高与弧板宽度之比在0.02～0.05之间为佳。本实施例中弧板7的宽度为5000mm，弧板7的跨中矢高取值为200mm。本实施例中弧板7的块数为9块。为了适应不同宽度的焊接板单元，弧板7上设置有螺栓连接孔8阵列，卡具4根据焊接板单元的宽度连接在弧板7对应的螺栓连接孔8上。
框架3长度方向的两头端设置有纵向加长连接孔11，以便将胎架接长从而满足任意长度的面板5单元的焊接。弧板7和卡具4配合使用，在施焊前对焊接面板5施加适当的反变形，以抵消在焊接中产生的角变形，从而保证焊接质量，且减小了人工矫正工时。为了方便施焊，框架3可以根据需要向左或向右侧转，所以在底座1与框架3间通过销轴与一根由钢管制成的撑杆2来连接，框架3左侧转时，底座1与框架3铰接点的右侧分别与撑杆2两头端连接，框架3右侧转时，底座1与框架3铰接点的左侧分别与撑杆2两头端连接。
工作时，先将组对好的面板5单元放在胎架的弧板7上，然后根据板单元的宽度调整卡具4的位置将板单元两边压紧，接着将多台焊接小车对称于板单元纵向中心线同时施焊，待U肋6一侧焊缝焊完后再将撑杆2换向另一侧连接，反变形焊接胎架的框架3转向另一边，再按前述方法焊接U肋另一侧焊缝。如果板单元宽度较窄则可同时将多块板单元卡住进行焊接，如果板单元较长则可通过胎架端部的螺栓连接孔8将胎架接长从而满足任意长度的板单元的焊接。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架，其特征在于：它包括有底座、框架、撑杆、弧板、卡具，底座固定在地面基础上，底座铰接有框架，底座与框架间连接有支撑框架侧转的撑杆，框架上连接有弧板，弧板上设置有螺栓连接孔阵列，卡具根据焊接板单元的宽度连接在弧板对应的螺栓连接孔上；弧板为弧形，其跨中矢高与弧板宽度之比在0.02～0.05之间。
2.根据权利要求1所述的用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架，其特征在于：所述框架由工字钢和槽钢焊接形成框型结构。
3.根据权利要求1所述的用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架，其特征在于：所述框架长度方向的两头端设置有纵向加长连接孔。
4.根据权利要求1所述的用于钢箱梁U肋焊接的反变形胎架，其特征在于：所述底座与框架均通过销轴与撑杆连接；框架左侧转时，底座与框架铰接点的右侧分别与撑杆两头端连接；框架右侧转时，底座与框架铰接点的左侧分别与撑杆两头端连接。
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