CN103071725B - 一种角钢的压扁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种角钢的压扁装置，其结构简单，能够实现角钢压扁作业的机械化操作。所述压扁装置包括夹紧机构、分别对角钢进行加热和压扁的感应加热器和压扁机构，所述感应加热器对所述角钢一个侧肢的外侧面进行加热，所述压扁机构设置在所述侧肢的外侧，所述夹紧机构将所述角钢的另一侧肢夹紧固定，以便所述压扁机构将加热后的所述侧肢的外侧面向内挤压。整个操作过程通过机械化完成，其自动化程度较高，有利于提高生产效率；所述压扁装置包括相互配合的夹紧机构、加热器和压扁机构，其结构简单，操作灵活便捷；压扁所需温度、挤压力等均可以进行精密控制，以提高压扁的精度。

Description

一种角钢的压扁装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种角钢的压扁装置。

背景技术

输电角钢铁塔是输电线路的主要中转设备，主要包括角钢、钢板以及焊接件，然后通过螺栓连接而成的一种空间桁架结构。

请参考图1，图1为现有技术中输电角钢铁塔一种设置方式的结构示意图。

输电角钢铁塔主要由若干角钢02通过多个钢板01和螺栓相互连接而成。其连接的方式多样，在其中一种较为常见的连接方式中，将角钢02的一端或者两端的侧肢端部进行火曲压扁，然后通过角钢02压扁的端部以实现与相互交叉的角钢02通过螺栓进行连接，以形成格构式的输电铁塔，如图1所示。

实现角钢02压扁变形的方法主要包括氧炔焰加热变形和加热炉加热变形两种方式。

请参考图2和图3，图2为现有技术中角钢压扁后一种设置方式的正面结构示意图；图3为图2所示角钢的侧面结构示意图。

可以通过氧炔焰加热角钢02的侧肢021（即进行火曲加工的一侧肢面），或者可以通过加热炉对侧肢021进行加热，待达到一定温度之后，采用人工锤击的方法对加热后的侧肢021进行捶打，使其产生火曲，进而形成压扁部，达到压扁变形的目的。

但是，采用上述现有方法进行加工存在一些问题。

首先，上述现有加工方法中军采用人工进行，其加工效率低下，误差和精度较低；

其次，采用氧炔焰进行加工时，虽然受热部位容易控制，但存在加热不均的问题，容易导致材质的破坏；

另一方面，采用加热炉进行加热时，由于加热炉的加热面积较大，导致火曲部位大面积受热，火曲变形不容易控制，压扁后容易出现端部整体扭曲等质量瑕疵。

因此，如何设计一种角钢的压扁装置，以提高角钢压扁作业的效率和精度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种角钢的压扁装置，其结构简单，能够实现角钢压扁作业的机械化操作。

为解决上述技术问题，本发明提供一种角钢的压扁装置，所述压扁装置包括夹紧机构、分别对角钢进行加热和压扁的感应加热器和压扁机构，所述感应加热器对所述角钢一个侧肢的外侧面进行加热，所述压扁机构设置在所述侧肢的外侧，所述夹紧机构将所述角钢的另一侧肢夹紧固定，以便所述压扁机构将加热后的所述侧肢的外侧面向内挤压。

进行压扁作业时，首先通过夹紧机构将待加工角钢的另一侧肢夹紧，从而将所述角钢固定，然后通过感应加热器对角钢的一个侧肢的外侧面进行加热，加热完成后，驱动所述压扁机构向内不断挤压所述侧肢的外侧面，从而将所述侧肢的端部压扁；整个操作过程通过机械化完成，其自动化程度较高；所述压扁装置包括相互配合的夹紧机构、加热器和压扁机构，其结构简单，操作灵活便捷。

优选地，所述夹紧机构包括水平夹紧机构和垂直夹紧机构，所述垂直夹紧机构将所述另一侧肢压紧在机床的台面上，所述水平夹紧机构推动并压紧所述另一侧肢的端面，以便所述另一侧肢以其背部抵靠在机床的凸台上。

夹紧机构可以包括水平和垂直夹紧结构，对角钢进行双向定位，保证压扁作业中角钢不发生错位；且两种夹紧机构分别与机床的台面和凸台相互配合，将角钢的另一侧肢固定；同时，水平夹紧机构将角钢推向凸台，使得角钢以其背部抵靠在凸台上，通过凸台为角钢提供了一个支撑面，以免角钢在压扁的过程中被折断。

优选地，所述压扁装置还设有用于推动所述水平夹紧机构和垂直夹紧机构运动的液压机构。

优选地，所述水平夹紧机构包括与所述凸台对应设置的第一夹紧机构和与所述压扁机构对应设置的第二夹紧机构，所述第二夹紧机构用于抵消所述角钢在压扁过程中受到的推力。

水平夹紧机构可以包括第一夹紧机构和第二机构，第一夹紧机构将角钢夹持在其与凸台之间，第二夹紧机构设置在角钢的端部并与压扁机构相互对应，从而能够抵消角钢在压扁的过程中受到的水平推力，以免角钢在压扁的过程中发生弯曲变形。

优选地，所述压扁机构为滑块，所述滑块具有用于挤压所述角钢外侧面的挤压端面。

优选地，所述挤压端面呈R弧状设置。

优选地，所述压扁机构与所述挤压端面相邻的一侧端面呈R弧状设置。

压扁机构可以为滑块，且滑块可以具有双面的R弧形结构，从而实现压扁过程中的圆滑过渡，保证成型的美观，避免出现撕拉裂纹。

附图说明

图1为现有技术中输电铁塔一种设置方式的结构示意图；

图2为现有技术中角钢压扁后一种设置方式的正面结构示意图；

图3为图2所示角钢的侧面结构示意图；

图4为本发明所提供压扁装置在一种具体实施方式中的主视图；

图5为图4所示压扁装置的侧视图；

图6为图4所示压扁装置的俯视图；

图7为本发明所提供滑块一种设置方式的主视图；

图8为图7所示滑块进行压扁作业时的侧视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种角钢的压扁装置，其结构简单，能够实现角钢压扁作业的机械化操作，其加工精度较高，加工成型后的产品质量较高。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图4和图5，图4为本发明所提供压扁装置在一种具体实施方式中的主视图；图5为图4所示压扁装置的侧视图。

在一种具体实施方式中，本发明的压扁装置包括夹紧机构1、感应加热器2和压扁机构3，角钢4包括呈一定角度交叉设置的第一侧肢41和第二侧肢42；感应加热器2对第一侧肢41的外侧面411进行加热；夹紧机构1加工第二侧肢42夹紧，进而将角钢4固定；压扁机构3设置在第一侧肢41的外侧，当感应加热器1完成对第一侧肢41的加热后，压扁机构3将第一侧肢41的外侧面411向内挤压，从而将其压扁，形成图2和图3所示的压扁后的角钢4。

通常情况下，所述角钢4的第一侧肢41和第二侧肢42相互垂直设置，当然，两者也可以呈锐角或者钝角设置；第一侧肢41和第二侧肢42相互围合的区域（即两者交叉包围的区域，也可以说处于两者角度范围内的区域）构成其内侧，相应地，处于两者包围范围以外的区域构成其外侧，如图4所示，第一侧肢41的外侧面411和第二侧肢42的外侧面以外的区域为所述外部。同时，第一侧肢41和第二侧肢42的外侧面也构成了角钢4的背面或者说是角钢4的背部。

采用上述压扁装置，通过夹紧机构1、感应加热器2和压扁机构3相互配合，实现角钢4压扁作业的机械操作，有效提高了加工效率；又由于机械作业中能够精准的控制加热时间、加热位置以及压扁的程度等，使得加工的精度大幅提高，进而提高了加工出的角钢4的质量；感应加热器2通过变频产生电磁感应，从而对角钢4进行加热，提高了加热的均匀性，其加热的可控性也较高。

可以对上文所述的本发明的压扁装置进行进一步的改进。

请参考图6，图6为图4所示压扁装置的俯视图。

为提高夹紧的可靠性，夹紧机构1可以包括水平夹紧机构11和垂直夹紧机构12，水平夹紧机构与角钢4第二侧肢42的端面421对应，并不断推动第二侧肢42的端面421，以便将第二侧肢42的背部抵靠在机床5的凸台51上，如图4所示，第二侧肢42通过凸台5和水平夹紧机构11在水平方向夹紧固定；机床5还设有对角钢4进行加工的台面52，角钢4以其第二侧肢42的外侧面放置在台面52上，垂直夹紧机构12压合于第二侧肢42的内侧面，从而将第二侧肢42压紧在台面52上，对其进行垂直方向的定位。

可以想到，加热器2和压扁机构3可以仅对第一侧肢41的端部进行加热和压扁，可以对第一侧肢41的两端均进行压扁，也可以仅对第一侧肢41的一端进行压扁；当然，还可以根据输电铁塔中钢板的连接需要，对第二侧肢42的端部进行压扁，此时仅需变换第一侧肢41和第二侧肢42的相对位置关系即可；也可以说，加热器2和压扁机构3可以根据角钢4的压扁需求进行相应设置，如图6所示，当仅需对第一侧肢41的一端进行加热时，可以将加热器2和压扁机构3设置在机床5的一端；显然，还可以将加热器2和压扁机构3设置为可移动的结构，例如，可以将两者安装在轨道上，然后通过动力驱动两者沿第一侧肢41或第二侧肢42的纵向移动，以便对相应位置的侧面进行压扁。

如图6中所示，当加热器2和压扁机构3设置在机床5的一端时，角钢4仅以其第二侧肢42背部的一部分地靠在凸台51上，此时，水平夹紧机构11可以包括第一夹紧机构111和第二夹紧机构112，第一夹紧机构111与凸台51对应设置，用于将第二侧肢42的一端夹紧固定在第一夹紧机构111和凸台51之间；第二夹紧机构112用于抵消角钢4在压扁过程中受到的推力，第二夹紧机构112可以与压扁机构3对应设置，当压扁机构3向角钢4施加挤压力时，角钢4在该挤压力的作用下存在水平方向的运动趋势，此时可以设置第二夹紧机构112，以便对角钢4施加相反方向的作用力，以保证压扁作业的正常进行。

水平夹紧机构11和垂直夹紧机构12可以为块状或柱状结构，如图4-6所示，也可以为其他夹具。

水平夹紧机构11和垂直夹紧机构12的动力可以来源于液压机构，也就是说，本发明的压扁装置还可以设置用于推动水平夹紧机构11和垂直夹紧机构12运动的液压机构。如图4所示，水平夹紧机构11可以与水平液压机构13相连，垂直夹紧机构12也可以相应的设置垂直液压机构，图中未能示出，具体设置方式请参考现有技术。

请参考图7和图8，图7为本发明所提供滑块一种设置方式的主视图；图8为图7所示滑块进行压扁作业时的侧视图。

理论上讲，压扁机构3可以为具有挤压功能的任意结构，本领域技术人员应该理解，压扁机构3应该具有一定的强度且不易变形，例如，压扁机构3可以为推板、压块或者柱状硬质物，还可以为锤子等物质。

在一种较为优选的实施方式中，压扁机构3可以为滑块，所述滑块具有挤压端面31，挤压端面31用于挤压角钢4的第一侧肢41的外侧面411，在挤压端面31的作用下，第一侧肢41的外侧面411不断向内推进，直至压紧贴合在第一侧肢41的内侧面，如图8所示。

在此基础上，挤压端面31可以呈R弧状设置，则挤压端面31以其突出部位对外侧面411的顶部进行挤压，通过圆弧实现平滑过渡，有利于提高压扁平面的平整度，进而提高压扁后工件的质量。另一方面，挤压端面31与外侧面411的底部相对应的位置为圆弧的凹进部，不会对角钢4的角点产生较大冲击，以避免出现撕拉裂纹，防止对角钢4造成损伤。此外，整个压扁过程中由点接触逐步过渡到面接触，能够缓冲挤压力，减小角钢4的内应力，提高其强度。

与此同时，还可以将与挤压端面31相邻的辅助端面32也设置为R弧状，参见图6和图8所示。辅助端面32的设置可以将角钢4的压扁部43与未压扁部44实现平滑过渡，提高了成型的稳定性，还可以提高压扁部43与未压扁部44之间连接的可靠性，防止在两者的连接处发生断裂。

可见，本发明通过挤压端面31和辅助端面32的双面R弧结构的配合设置，在实现角钢4端部压扁的同时，提高了压扁操作的稳定性，降低了压扁过程中因断裂等产生的废品；同时，压扁后的角钢4形成双R弧的结构，压扁部43与未压扁部44之间的过渡更加平滑，提高了成型的美观性以及后续使用的便捷性。

可以理解，为进一步提高操作的便捷性和本发明的自动化程度，可以设置专门的程序对本发明的压扁装置进行自动化操作。例如，可以由CNC程序根据角钢4的不同规格设置不同的参数，然后一次性完成角钢4的压扁过程，实现全自动化操作，降低人工成本。具体的操作程序和实施过程请参见现有技术，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的角钢的压扁装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种角钢的压扁装置，其特征在于，所述压扁装置包括夹紧机构、分别对角钢进行加热和压扁的感应加热器和压扁机构，所述感应加热器对所述角钢一个侧肢的外侧面进行加热，所述压扁机构设置在所述侧肢的外侧，所述夹紧机构将所述角钢的另一侧肢夹紧固定，以便所述压扁机构将加热后的所述侧肢的外侧面向内挤压。

2.如权利要求1所述的压扁装置，其特征在于，所述夹紧机构包括水平夹紧机构和垂直夹紧机构，所述垂直夹紧机构将所述另一侧肢压紧在机床的台面上，所述水平夹紧机构推动并压紧所述另一侧肢的端面，以便所述另一侧肢以其背部抵靠在机床的凸台上。

3.如权利要求2所述的压扁装置，其特征在于，所述压扁装置还设有用于推动所述水平夹紧机构和垂直夹紧机构运动的液压机构。

4.如权利要求2所述的压扁装置，其特征在于，所述水平夹紧机构包括与所述凸台对应设置的第一夹紧机构和与所述压扁机构对应设置的第二夹紧机构，所述第二夹紧机构用于抵消所述角钢在压扁过程中受到的推力。

5.如权利要求1-4任一项所述的压扁装置，其特征在于，所述压扁机构为滑块，所述滑块具有用于挤压所述角钢外侧面的挤压端面。

6.如权利要求5所述的压扁装置，其特征在于，所述挤压端面呈R弧状设置。

7.如权利要求6所述的压扁装置，其特征在于，所述压扁机构与所述挤压端面相邻的一侧端面呈R弧状设置。