CN103861889B - 塔式起重机、标准节、斜撑杆方管及其端部的收口成型方法 - Google Patents

Abstract

一种斜撑杆方管端部的收口成型方法，包括以下步骤：在斜撑杆方管端部的第一侧壁和第二侧壁上分别形成缺口部，每个缺口部包括位于对应侧壁的中间位置的V形缺口及分别位于V形缺口两侧的第一圆弧缺口和第二圆弧缺口，V形缺口的开口朝向对应侧壁的端面，第一圆弧缺口从对应侧壁的端面向内凹陷且连接在V形缺口的开口与第三侧壁之间，第二圆弧缺口从对应侧壁的端面向内凹陷且连接在V形缺口的开口与第四侧壁之间；分别从第三侧壁和第四侧壁的外侧施加压力，使第三侧壁和第四侧壁同时向V形缺口靠拢，以使第一侧壁和第二侧壁上的V形缺口收口成型并形成焊缝区域；以及对焊缝区域进行焊接以形成焊缝连接部。

Description

塔式起重机、标准节、斜撑杆方管及其端部的收口成型方法

技术领域

本发明涉及塔式起重机技术领域，且特别涉及一种用于对斜撑杆方管的端部进行收口的收口成型方法、斜撑杆方管、标准节及塔式起重机。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，市场对于工程机械尤其是各种起重机的需求日益增大。塔式起重机又称塔机，是一种机身为塔架式结构的全回转动臂架式起重机，塔式起重机以其大吨位、起吊高度高等优势广泛的应用于建筑工程领域。塔式起重机的塔身结构，也称塔架，是塔机结构的主体。

塔机的结构件中，常有方管与具有弧形曲面的构件对接形成接头，此种接头需将方管端部制造为弧形。塔架包括多个标准节，标准节采用连接套进行连接。标准节一般包括主弦杆、斜腹杆、横腹杆以及斜撑杆。斜撑杆的两个端部分别与位于同一对角线上的两个主弦杆相抵靠并配焊至两个主弦杆上。为了使斜撑杆的焊接端与主弦杆的形状相适配，从而提供焊机操作的接触面积，改善焊接质量，斜撑杆的端部需设计成圆弧并收口的形式（如图3所示）。

请参考图1至图3，斜撑杆10为方管，其端部收口成型目前所采用的加工工艺为：按照图纸要求的尺寸对相对的两个侧壁划线，每个侧壁上划出两个三角形切口101和一个圆弧切口102的形状，三角形缺口101位于圆弧缺口102的两侧；用气割枪依照线条切割斜撑杆10的两个侧壁，分别在相对的两个侧壁上切割形成两个三角形切口101和一个圆弧切口102；用锤子锤击，使斜撑杆10的端部收口成型并形成焊缝区103；将对接的焊缝区103进行焊接填充。

然而，传统的加工工艺较为原始，即方管在锯切下料后，采用气割枪切割成型三角形切口101和圆弧切口102，再通过人工锤击成型，使其端口强制成型，并且每一端部需要对四道焊缝区103焊接（每一侧壁两道焊缝区103）。这种斜撑杆收口方式耗工耗时且成型效果差、难以保证成型的斜撑杆10外形、尺寸的统一，影响外观质量及焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种便于收口成型的斜撑杆方管端部的收口成型方法。

本发明提供一种斜撑杆方管端部的收口成型方法，用于对斜撑杆方管的端部进行收口成型，所述斜撑杆方管包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁、以及分别连接所述第一侧壁和第二侧壁且相对设置的第三侧壁和第四侧壁，所述成型方法包括以下步骤：

在所述斜撑杆方管端部的第一侧壁和第二侧壁上分别形成缺口部，每个缺口部包括位于对应侧壁的中间位置的V形缺口以及分别位于所述V形缺口两侧的第一圆弧缺口和第二圆弧缺口，所述V形缺口的开口朝向对应侧壁的端面，所述第一圆弧缺口从对应侧壁的端面向内凹陷且连接在所述V形缺口的开口与所述第三侧壁之间，所述第二圆弧缺口从对应侧壁的端面向内凹陷且连接在所述V形缺口的开口与所述第四侧壁之间；

分别从所述第三侧壁和所述第四侧壁的外侧施加压力，使所述第三侧壁和所述第四侧壁同时向所述V形缺口靠拢，以使所述第一侧壁和第二侧壁上的V形缺口收口成型并形成焊缝区域；以及

对所述焊缝区域进行焊接以形成焊缝连接部，且位于同一侧壁上的第一圆弧缺口和第二圆弧缺口相连形成圆弧连接面。

在本发明的一个具体实施方案中，进一步地包括在所述V形缺口的尖端位置处形成圆弧段，所述圆弧段的直径大于所述V形缺口在尖端位置处的缺口间隙。

在本发明的一个具体实施方案中，所述缺口部通过人工切割成型、等离子切割成型或冲压模具冲切成型。

在本发明的一个具体实施方案中，采用模具压制的方式分别从所述第三侧壁和所述第四侧壁的外侧施加压力。

本发明还提供一种斜撑杆方管，包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁、以及分别连接所述第一侧壁和第二侧壁且相对设置的第三侧壁和第四侧壁，所述斜撑杆方管具有起支撑作用且被收口成型的端部，所述端部包括上支撑部、下支撑部、以及位于所述上支撑部和所述下支撑部之间的焊缝连接部，所述焊缝连接部位于所述第一侧壁和第二侧壁的中间位置处，所述上支撑部由所述第三侧壁、所述第一侧壁的上半部分以及所述第二侧壁的上半部分组成，所述下支撑部由所述第四侧壁、所述第一侧壁的下半部分以及所述第二侧壁的下半部分组成，所述第一侧壁和第二侧壁的端面各自向内凹陷形成圆弧连接面。

在本发明的一个具体实施方案中，所述上支撑部和所述下支撑部以所述焊缝连接部为中心平面呈上下对称结构。

在本发明的一个具体实施方案中，所述上支撑部和所述下支撑部分别为一体式结构。

在本发明的一个具体实施方案中，所述第一侧壁和第二侧壁上的圆弧连接面分别与所述第三侧壁和所述第四侧壁的连接处设置有台阶部。

本发明还提供一种标准节，所述标准节包括上述的斜撑杆方管。

本发明还提供一种塔式起重机，所述塔式起重机包括上述的标准节。

本发明的有益效果是，本发明实施例的斜撑杆方管端部的收口成型方法，通过改善加工工艺，在斜撑杆方管端部的第一侧壁和第二侧壁的端部分别开设缺口部，每个缺口部包括一V形缺口以及两个圆弧缺口，收口成型后，第一侧壁和第二侧壁上仅分别形成一条焊缝区域，大大减少了焊接工序、焊缝数量及焊接应力，从而降低了制造成本且使整体的结构强度也得到了加强，可以方便成型和控制焊接质量；收口成型后形成一圆弧连接面，与塔式起重机标准节的主弦杆形状相适配，可以增大斜撑杆方管的端部与主弦杆之间的焊接空间，从而可改善焊接质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有技术中在斜撑杆方管端部上形成缺口后的示意图。

图2是现有技术中对斜撑杆方管端部收口成型并焊接后的示意图。

图3是现有技术中成型好的斜撑杆方管端部与主弦杆的配焊示意图。

图4是本发明实施例的斜撑杆方管的立体结构示意图。

图5是图4中斜撑杆方管的侧视结构示意图。

图6是本发明实施例在斜撑杆方管的端部形成缺口部后的侧视结构示意图。

图7是图6中的VII处的放大图。

图8是本发明实施例在对斜撑杆方管的端部进行收口成型后的侧视结构示意图。

图9是图8中的IX处的放大图。

图10是本发明实施例在对收口成型后的斜撑杆方管的端部进行焊接后的侧视结构示意图。

图11是图10中的XI处的放大图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施例、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参考图4和图5，本发明实施例中的斜撑杆方管20在对端部进行收口成型之前，横截面呈方形，包括相对设置的第一侧壁201和第二侧壁202（图中为前后两个侧壁）、以及分别连接第一侧壁201和第二侧壁且相对设置的第三侧壁203和第四侧壁204（图中为上下两个侧壁）。每一侧壁201、202、203、204在端部具有端面20a。

请参考图6-11，本发明实施例的斜撑杆方管端部的收口成型方法，用于对斜撑杆方管20的端部进行收口成型，包括以下步骤：

在斜撑杆方管20端部的第一侧壁201和第二侧壁202上分别形成缺口部22，如图6和图7所示（图6的侧视图中，仅第一侧壁201上可见缺口部22，第二侧壁202上形成的缺口部22与第一侧壁201上的缺口部22相同），每个缺口部22包括位于对应侧壁的中间位置的V形缺口221以及分别位于V形缺口221两侧的第一圆弧缺口223a和第二圆弧缺口223b，其中V形缺口221的开口221a朝向对应侧壁的端面20a，第一圆弧缺口223a从对应侧壁的端面20a向内凹陷且连接在V形缺口221的开口221a与第三侧壁203之间，第二圆弧缺口223b从对应侧壁的端面20a向内凹陷且连接在V形缺口221的开口221a与第四侧壁204之间；

分别从第三侧壁203和第四侧壁204的外侧施加压力，使第三侧壁203和第四侧壁204同时向V形缺口221靠拢，以使第一侧壁201和第二侧壁202上的V形缺口221收口成型并形成焊缝区域2212，如图8和图9所示；

对焊缝区域2212进行焊接以形成焊缝连接部233，且位于同一侧壁上的第一圆弧缺口223a和第二圆弧缺口223b相连形成圆弧连接面2213，如图10和图11所示。

其中，所形成的圆弧连接面2213与塔式起重机标准节的主弦杆的形状相适配，可以增大斜撑杆方管20的端部与主弦杆之间的焊接空间，从而提高焊接质量。

进一步地，请参考图7，在本发明实施例的斜撑杆方管端部的收口成型方法中，进一步地包括在V形缺口221的尖端位置形成圆弧段224，圆弧段224的直径大于V形缺口221在尖端位置处的缺口间隙，也就是说，V形缺口221的间隙从开口221a处向圆弧段224的方向逐渐缩小，并在尖端位置处具有最小的缺口间隙，在经过该尖端位置后到达圆弧段224。通过在V形缺口221的尖端位置形成圆弧段224，可以防止在后续对端部进行收口成型时，V形缺口221的尖端位置处被挤压开裂。

进一步地，请参考图6，在本发明实施例的斜撑杆方管端部的收口成型方法中，位于同一侧壁上的两个圆弧缺口223a、223b分别与第三侧壁203和第四侧壁204的连接处设置有台阶部225，通过设置台阶部225，可避免斜撑杆方管20与主弦杆组装时卡紧而无法顺利装焊。

在一实施例中，缺口部22通过人工切割成型。具体操作时，可以先在第一侧壁201和第二侧壁202上进行划线，划出一V形缺口221以及两个圆弧缺口223a、223b的形状，然后再进行人工切割。

在一实施例中，缺口部22通过等离子切割成型。具体操作时，可以将斜撑杆方管20固定于等离子切割机的工作台面上，通过等离子切割机的切割程序，设定与缺口部22形状相适配的切割轨迹，进行切割。可以同时切割第一侧壁201和第二侧壁202，同时完成两个缺口部22的切割成型，也可以分别对第一侧壁201和第二侧壁202进行切割，先后形成两个缺口部22。

在一实施例中，缺口部22通过冲压模具冲切成型。具体操作时，通过在冲压模具上设置切割刀具，刀具的切割刃的形状与缺口部22对应，将斜撑杆方管20固定于冲压机台上，通过冲切分别在第一侧壁201和第二侧壁202上冲切，形成缺口部22。

在一实施例中，采用模具压制的方式分别从第三侧壁203和第四侧壁204的外侧施加压力。具体操作时，模具可以包括下模具和上模具，下模具和上模具分别设置成型面，斜撑杆方管20的端部放入两个成型面之间，两个成型面相互结合时，对斜撑杆方管20的端部进行压合收口成型，并形成斜撑杆方管20的收口成型后的形状。模具压制可采用冲床或者油压机提供动力。

上述斜撑杆方管端部的收口成型方法，具有以下优点：

（1）在斜撑杆方管20的收口成型中，可以以机械动力取代原始的人工敲击，改善了作业环境，降低了工人的劳动强度。

（2）在缺口部22的成型中，可以采用采用模具成型，使得工件外形、尺寸统一。

（3）缺口部22成型和收口成型的过程均可以采用模具进行，改善了加工工艺性，便于与现代化生产接轨。

（4）第一侧壁201和第二侧壁202上仅分别形成一条焊缝区域2212，可以方便成型和控制焊接质量。

本发明还提供一种斜撑杆方管20，包括相对设置的第一侧壁201和第二侧壁202、以及分别连接第一侧壁201和第二侧壁202且相对设置的第三侧壁203和第四侧壁204，如图10和图11所示，该斜撑杆方管20具有起支撑作用且被收口成型的端部23，该端部23包括上支撑部231、下支撑部232、以及位于上支撑部231和下支撑部232之间的焊缝连接部233，焊缝连接部233位于第一侧壁201和第二侧壁202的中间位置处，上支撑部231由第三侧壁203、第一侧壁201的上半部分以及第二侧壁202的上半部分组成，下支撑部232由第四侧壁204、第一侧壁201的下半部分以及第二侧壁202的下半部分组成，第一侧壁201和第二侧壁202的端面20a各自向内凹陷形成圆弧连接面2213。

进一步地，上支撑部231和下支撑部232以焊缝连接部233为中心平面呈上下对称结构。

进一步地，上支撑部231和下支撑部232分别为一体式结构，也就是说，该斜撑杆方管20可以采取沿其长度方向以挤压成型的方式制成，即可由第三侧壁203、第一侧壁201的上半部分以及第二侧壁202的上半部分三者以一体形成的方式连接组成该上支撑部231，由第四侧壁204、第一侧壁201的下半部分以及第二侧壁202的下半部分三者以一体形成的方式连接组成该下支撑部232，这样在该斜撑杆方管20的端部23只存在一个焊接位置即焊缝连接部233。相比较而言，在图1和图2的现有方式中，在前后两个侧壁中，于每个侧壁的上下位置设置两道焊缝区103，在整个端部共设置有四道焊缝区103，大大增加了焊接工序、焊缝数量和焊接后所产生的应力，从而导致制造成本增加且结构强度减弱。本发明中，在该斜撑杆方管20的端部23只存在焊缝连接部233这一个焊接位置，从而大大减少了焊接工序、焊缝数量及焊接应力，从而降低了制造成本且使整体的结构强度也得到了加强。

进一步地，第一侧壁201和第二侧壁202上的圆弧连接面2213分别与第三侧壁203和第四侧壁204的连接处设置有台阶部225。通过设置台阶部225，可避免斜撑杆方管20与主弦杆组装时卡紧而无法顺利装焊。

本发明还提供一种标准节，该标准节包括上述的斜撑杆方管20。

本发明还提供一种塔式起重机，该塔式起重机包括上述的标准节。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种斜撑杆方管端部的收口成型方法，用于对斜撑杆方管(20)的端部进行收口成型，所述斜撑杆方管(20)包括相对设置的第一侧壁(201)和第二侧壁(202)、以及分别连接所述第一侧壁(201)和第二侧壁(202)且相对设置的第三侧壁(203)和第四侧壁(204)，其特征在于，所述收口成型方法包括以下步骤：

在所述斜撑杆方管(20)端部的第一侧壁(201)和第二侧壁(202)上分别形成缺口部(22)，每个缺口部(22)包括位于对应侧壁的中间位置的V形缺口(221)以及分别位于所述V形缺口(221)两侧的第一圆弧缺口(223a)和第二圆弧缺口(223b)，所述V形缺口(221)的开口(221a)朝向对应侧壁的端面(20a)，所述第一圆弧缺口(223a)从对应侧壁的端面(20a)向内凹陷且连接在所述V形缺口(221)的开口(221a)与所述第三侧壁(203)之间，所述第二圆弧缺口(223b)从对应侧壁的端面(20a)向内凹陷且连接在所述V形缺口(221)的开口(221a)与所述第四侧壁(204)之间；

分别从所述第三侧壁(203)和所述第四侧壁(204)的外侧施加压力，使所述第三侧壁(203)和所述第四侧壁(204)同时向所述V形缺口(221)靠拢，以使所述第一侧壁(201)和第二侧壁(202)上的V形缺口(221)收口成型并形成焊缝区域(2212)；以及

对所述焊缝区域(2212)进行焊接以形成焊缝连接部(233)，且位于同一侧壁上的第一圆弧缺口(223a)和第二圆弧缺口(223b)相连形成圆弧连接面(2213)。

2.如权利要求1所述的收口成型方法，其特征在于：进一步地包括在所述V形缺口(221)的尖端位置处形成圆弧段(224)，所述圆弧段(224)的直径大于所述V形缺口(221)在尖端位置处的缺口间隙。

3.如权利要求1或2所述的收口成型方法，其特征在于：所述缺口部(22)通过人工切割成型、等离子切割成型或冲压模具冲切成型。

4.如权利要求1或2所述的收口成型方法，其特征在于：采用模具压制的方式分别从所述第三侧壁(203)和所述第四侧壁(204)的外侧施加压力。

5.一种斜撑杆方管(20)，包括相对设置的第一侧壁(201)和第二侧壁(202)、以及分别连接所述第一侧壁(201)和第二侧壁(202)且相对设置的第三侧壁(203)和第四侧壁(204)，其特征在于，所述斜撑杆方管(20)具有起支撑作用且被收口成型的端部(23)，所述端部(23)包括上支撑部(231)、下支撑部(232)、以及位于所述上支撑部(231)和所述下支撑部(232)之间的焊缝连接部(233)，所述焊缝连接部(233)位于所述第一侧壁(201)和第二侧壁(202)的中间位置处，所述上支撑部(231)由所述第三侧壁(203)、所述第一侧壁(201)的上半部分以及所述第二侧壁(202)的上半部分组成，所述下支撑部(232)由所述第四侧壁(204)、所述第一侧壁(201)的下半部分以及所述第二侧壁(202)的下半部分组成，所述第一侧壁(201)和第二侧壁(202)的端面(20a)各自向内凹陷形成圆弧连接面(2213)。

6.如权利要求5所述的斜撑杆方管，其特征在于：所述上支撑部(231)和所述下支撑部(232)以所述焊缝连接部(233)为中心平面呈上下对称结构。

7.如权利要求6所述的斜撑杆方管，其特征在于：所述上支撑部(231)和所述下支撑部(232)分别为一体式结构。

8.如权利要求7所述的斜撑杆方管，其特征在于：所述第一侧壁(201)和第二侧壁(202)上的圆弧连接面(2213)分别与所述第三侧壁(203)和所述第四侧壁(204)的连接处设置有台阶部(225)。

9.一种标准节，其特征在于：所述标准节包括如权利要求5至8中任一项所述的斜撑杆方管(20)。

10.一种塔式起重机，其特征在于：所述塔式起重机包括如权利要求9所述的标准节。