CN107627079A - 大管径钢管贯穿插板加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大管径钢管贯穿插板加工方法，包括如下步骤：(a)钢管切割准备；(b)钢管槽口切割；(c)防变形装置安装；(d)插板装配。本发明能实现半自动切割，提高了切割效率，提高切割、装配质量，保证装配精度，有利于标准化生产，同时解决了加工过程中钢构件变形的问题，并且实现插板的装配，提高装配效率。

Description

大管径钢管贯穿插板加工方法

技术领域

本发明属于钢结构技术领域，具体涉及大管径钢管贯穿插板加工方法。

背景技术

社会的发展，人类文明的进步，钢结构的发展也进行一个快速通道。大型复杂构件越来越多，大型管件应用越来越广泛，随着大型管件直径的增大，管件内部需要贯穿插入十字板件结构增强管件节点强度和刚性。而大型管件贯穿十字插板的加工装置和方法少有介绍。大型钢管贯穿十字插板存在以下加工难点：

①钢管管径大重量重，加工过程中钢管难以定位，无法使用钢管专业切割设备进行开槽，给开槽过程造成很大困难，且加工质量难度大；

②钢管开槽面为圆弧面，半自动切割机轨道无法固定，手工切割时切割质量不能满足工程质量要求，且切割效率低下；

③钢管长度长且插板为整条贯穿，故开槽长度长，钢管开槽后会产生较大变形；

④钢管与插板厚度厚、重量重，传统方法难以实现插板顺利插入。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供大管径钢管贯穿插板加工方法，能实现半自动切割，提高了切割效率，提高切割与装配质量，保证装配精度，有利于标准化生产，同时解决了加工过程中钢构件变形引起质量不达标的问题，并且实现插板的装配，提高装配效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

大管径钢管贯穿插板加工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)钢管切割准备：先根据插板的外形尺寸和厚度在钢管表面划出切割标识线，再对切割平台进行搭设，接着利用起吊装置将做好切割标识线的钢管放置到切割平台上，然后组装移动可调式切割滑轨装置，再在切割平台上转动钢管，将其中一处的切割标识线竖直向上设置，再采用钢管顶推固定装置将钢管固定，然后对钢管固定质量进行检验，当钢管顶推固定装置完全固定钢管时，根据设置在切割平台上的钢管的高度，调整滑轨支架升降装置在轨道支架处的位置，将切割滑轨调整到半自动切割机切割钢管的设计高度，拧紧第一锁紧件，然后根据钢管的切割标识线位置，调整滑轨支架伸缩装置，将切割滑轨调整到半自动切割机对钢管的切割标识线处切割，拧紧第二锁紧件；

(b)钢管槽口切割：采用切割滑轨上的半自动切割机对钢管处竖直向上设置的切割标识线进行分段式切割，按照切割滑轨设置方向，依次从一端向另一端进行槽口切割，切割时钢管的端头及每间隔约1.5m处预留50mm不进行切割，作为预留段，然后松开钢管顶推固定装置，并对钢管进行180°转动，对钢管进行对称切割，然后分别对钢管上剩余的切割标识线采用相同的切割方法进行槽口切割；

(c)防变形装置安装：先将完成切割的钢管吊下，将刚性固定支撑块对称焊接在槽口的两边，根据插板的高度调节刚性固定连接螺栓的高度，然后对相对应的两块刚性固定支撑块进行固定；；

(d)插板装配：先利用起吊装置将安装完成防变形装置的钢管放置到钢管放置平台上，再将钢管中间处的预留段和钢管其中一个端头的预留段进行切割，将分段的槽口形成一条完整通长的槽口，再采用靠模对保留预留段的钢管的端头进行固定，接着在槽口开口的一侧安装滚轮胎架，滚轮胎架的高度按照插板的每一侧均能通过槽口进行确定，滚轮胎架的设置个数和相邻两个滚轮胎架之间的距离以插板长度和重量进行确定，然后将插板放置到滚轮胎架上，再在靠模的一侧安装牵拉装置，接着将牵拉装置上的牵拉绳索连接到插板上，然后开启牵拉装置，将插板分段装配到钢管中。

进一步，步骤(a)对钢管固定程度进行检验时，横向轻敲钢管的端头，查看钢管在切割平台上的位移情况。当钢管在切割平台上出现位移时，应对钢管顶推固定装置进一步拧紧，使钢管顶推固定装置的内侧面紧贴钢管的外表面。

进一步，步骤(a)对钢管表面的切割处做上标识线时，先在钢管上弹出切割中心十字线，然后根据十字线位置弹出切割标识线。利用十字线位置弹出切割标识线，切割标识线根据插板厚度而定，切割标识线两线间距＝插板厚度+2～5mm间隙，弹出切割标识线，提高切割质量，使得后期分段切割的槽口均处于同一直线上，且能保证插板顺利装配到钢管中，提高装配效率和质量。

进一步，步骤(a)对切割平台进行搭设时，按照设计图纸将切割平台采用焊接、栓接等方式进行连接，再采用水准仪等测量仪器将切割平台调平，然后进行固定。将两个或多个切割平台的设置高度调整到相同，使得钢管水平设置在切割平台上，水平设置的钢管可作为调整切割滑轨的参考物，将切割滑轨调整水平，便于半自动切割机进行切割工作。

进一步，步骤(a)在调整滑轨支架升降装置在轨道支架处的位置前，根据切割滑轨的长度，将轨道支架的滚轮进行移动，调整相邻两个轨道支架之间的距离，调整结束后对滚轮进行固定。这样可调整轨道支架的设置位置，同时可调整相邻两个轨道支架之间的距离，便于半自动切割机进行切割工作。

进一步，步骤(d)将插板装配到钢管过程中，开启牵拉装置之前，在槽口的内侧设置限位板，再开启牵拉装置，当插板总长的1/3进入到钢管时，增加牵拉装置功率，加快牵拉绳索的牵引速度，当插板总长的2/3进入到钢管时，减小牵拉装置功率，放慢牵拉绳索的牵引速度，当插板的侧面抵在限位板上时，停止牵拉装置工作，再将限位板从槽口的内侧移出，然后采用千斤顶或手拉葫芦等机具在插板处施力，将插板完全装配到钢管中，保证插板的侧面抵在槽口的内侧。插板的前1/3段进入钢管时，由于插板与钢管之间接触面积较少，相互之间作用力较弱，插板装配过程不够稳定，因此需要牵拉绳索低速对插板进行牵拉；当插板总长的1/3-2/3进入钢管时，插板与钢管之间作用力提高，插板能平稳地装配到钢管中，因此可提高牵拉绳索的牵引速度，提高装配效率；当插板剩余部分进入钢管时，为了防止插板直接对槽口的内侧的直接撞击，因此在口的内侧设置限位板，同时放慢牵拉绳索的牵引速度，使得插板的侧面抵在限位板上，对槽口的内侧进行保护。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明在切割钢管之前，根据插板的外形尺寸和厚度在钢管表面划出切割标识线，切割标识线作为钢管的切割位置，使得切割出来的槽口与插板相互对应，提高切割质量，使得后期分段切割的槽口均处于同一直线上，可将插板顺利装配到钢管中，提高装配质量；采用钢管顶推固定装置将钢管固定，然后对钢管固定质量进行检验，防止钢管在切割过程中出现偏移现象，同时根据设置在切割平台上的钢管的高度，调整滑轨支架升降装置在轨道支架处的位置，将切割滑轨调整到半自动切割机切割钢管的设计高度，然后根据钢管的切割标识线位置，调整滑轨支架伸缩装置，将切割滑轨调整到半自动切割机对钢管的切割标识线处切割，对切割滑轨进行纵向和横向的切割位置调整，进一步提高了切割质量。本发明通过搭设的切割滑轨，可实现半自动切割，提高了切割效率。

本发明在切割过程中，分段式切割，按照切割滑轨设置方向，从一端往另一端进行槽口切割，切割时钢管的端头及每间隔约1.5m处预留50mm不进行切割，作为预留段，预留段可以作为临时支撑，防止切割过程中，槽口出现变形现象；然后对钢管进行180°转动，对钢管进行对称切割，保证钢管对称受热，减少钢管变形；然后分别对钢管上剩余的切割标识线采用相同的切割方法进行槽口切割，能对钢管进行对称切割，上一次切割能对下一次切割进行参考，提高切割效率，有利于标准化生产。

本发明在防变形装置安装时，刚性固定支撑块对称焊接在槽口的两边，接着采用刚性固定连接螺栓对相对应的两块刚性固定支撑块进行固定，使得槽口处受力均匀，而且能将槽口同一边设置的刚性固定支撑块保持在相同位置，使得槽口处的防变形装置的作用力均保持一致，控制槽口的宽度均匀一致，防止槽口宽度小而造成插板无法装配，保证装配精度；安装完成的防变形装置能在插板装配时起到对钢管槽口防变形效果，解决了加工过程中钢构件变形的问题。

本发明插板装配时，将钢管中间处的预留段和钢管其中一个端头的预留段进行切割，将分段的槽口形成一条完整通长的槽口，采用滚轮胎架支撑插板，牵拉装置给插板插入槽口提供了动力，将插板分段装配到钢管中，实现插板的装配，提高装配效率。

综合上述，本发明能实现半自动切割，提高了切割效率，提高切割、装配质量，保证装配精度，有利于标准化生产，同时解决了加工过程中钢构件变形的问题，并且实现插板的装配，提高装配效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中钢管槽口切割时的结构示意图；

图2为本发明中防变形装置安装时的结构示意图；

图3为本发明中插板装配时的结构示意图。

图中，1-切割平台；2-轨道支架；3-滑轨支架升降装置；4-第一锁紧件；5-滑轨支架伸缩装置；6-第二锁紧件；7-切割滑轨；8-钢管顶推固定装置；9-滚轮；10-刚性固定支撑块；11-刚性固定连接螺栓；12-滚轮胎架；13-钢管放置平台；14-靠模；15-牵拉绳索；16-牵拉装置；17-插板；18-钢管。

具体实施方式

如图1至图3所示，为本发明大管径钢管贯穿插板加工方法，包括如下步骤：

(a)钢管18切割准备：先根据插板17的外形尺寸和厚度在钢管18表面划出切割标识线，具体步骤为：先在钢管18上弹出切割中心十字线，然后根据十字线位置弹出切割标识线。利用十字线位置弹出切割标识线，切割标识线根据插板17厚度而定，切割标识线两线间距＝插板厚度+2～5mm间隙，弹出切割标识线，提高切割质量，使得后期分段切割的槽口均处于同一直线上，且能保证插板17顺利装配到钢管中，提高装配效率和质量。

再对切割平台1进行搭设，具体为：按照设计图纸将切割平台1按照设计图纸将切割平台采用焊接、栓接等方式进行连接，再采用水准仪等测量仪器将切割平台调平，然后进行固定。可将两个或多个切割平台1的设置高度调整到相同，使得钢管18水平设置在切割平台1上，水平设置的钢管18可作为调整切割滑轨7的参考物，将切割滑轨7调整水平，便于半自动切割机进行切割工作。

接着利用起吊装置将做好切割标识线的钢管18放置到切割平台1上，然后组装移动可调式切割滑轨装置，再在切割平台1上转动钢管18，将其中一处的切割标识线竖直向上设置，再采用钢管顶推固定装置8将钢管18固定。然后对钢管18固定质量进行检验，检验步骤具体为：横向轻敲钢管18的端头，查看钢管18在切割平台1上的位移情况。当钢管18在切割平台1上出现位移时，应对钢管顶推固定装置8进一步拧紧，使钢管顶推固定装置8的内侧面紧贴钢管18的外表面。

当钢管顶推固定装置8完全固定钢管18时，根据设置在切割平台1上的钢管18的高度，调整滑轨支架升降装置3在轨道支架2处的位置，将切割滑轨7调整到半自动切割机切割钢管18的设计高度，拧紧第一锁紧件4。然后根据钢管18的切割标识线位置，调整滑轨支架伸缩装置5的水平位置，将切割滑轨7调整到半自动切割机对钢管18的切割标识线处切割，拧紧第二锁紧件6。

在调整滑轨支架升降装置3在轨道支架2处的位置前，根据切割滑轨7的长度，将轨道支架2的滚轮9进行移动，调整相邻两个轨道支架2之间的距离，调整结束后对滚轮9进行固定。这样可调整轨道支架2的设置位置，同时可调整相邻两个轨道支架2之间的距离，便于半自动切割机进行切割工作。

(b)钢管18的槽口切割：采用切割滑轨7上的半自动切割机对钢管18处竖直向上设置的切割标识线进行分段式切割。按照切割滑轨7设置方向，从一端往另一端进行槽口切割，切割时钢管18的端头及每间隔约1.5m处预留50mm不进行切割，作为预留段。然后松开钢管顶推固定装置8，并对钢管18进行180°转动，对钢管18进行对称切割，然后分别对钢管18上剩余的切割标识线采用相同的切割方法进行槽口切割。

(c)防变形装置安装：先将完成切割的钢管18吊下，采用焊接工艺将刚性固定支撑块10对称焊接在槽口的两边，根据插板17的高度调节刚性固定连接螺栓11的高度，然后对相对应的两块刚性固定支撑块10进行固定。

槽口的两边焊接的刚性固定支撑块10对称设置，才能保证在防变形装置安装时，槽口处受力均匀，而且又能将槽口同一边设置的刚性固定支撑块10保持在相同位置，使得槽口处的防变形装置的作用力均保持一致，控制槽口的宽度均匀一致，防止槽口宽度小而造成插板17无法装配。

(d)插板17装配：先利用起吊装置将安装完成防变形装置的钢管18放置到钢管放置平台13上，再将钢管18中间处的预留段和钢管18其中一个端头的预留段进行切割，将分段的槽口形成一条完整通长的槽口。再采用靠模14对保留预留段的钢管18的端头进行固定，接着在槽口开口的一侧安装滚轮胎架12，滚轮胎架12的高度按照插板17的每一侧均能通过槽口进行确定，滚轮胎架12的设置个数和相邻两个滚轮胎架12之间的距离以插板17长度和重量进行确定。然后将插板17放置到滚轮胎架12上，再在靠模14的一侧安装牵拉装置16，接着将牵拉装置16上的牵拉绳索15连接到插板17上，然后开启牵拉装置16，将插板17分段装配到钢管18中。

将插板17装配到钢管18过程中，开启牵拉装置16之前，在槽口的内侧设置限位板，再开启牵拉装置16。当插板17总长的1/3进入到钢管18时，增加牵拉装置16功率，加快牵拉绳索15的牵引速度。当插板17总长的2/3进入到钢管18时，减小牵拉装置16功率，放慢牵拉绳索15的牵引速度。当插板17的侧面抵在限位板上时，停止牵拉装置16工作，再将限位板从槽口的内侧移出。然后采用千斤顶或手拉葫芦等机具在插板17处施力，将插板17完全装配到钢管18中，保证插板17的侧面抵在槽口的内侧。插板17的前1/3段进入钢管18时，由于插板17与钢管18之间接触面积较少，相互之间作用力较弱，插板17装配过程不够稳定，因此需要牵拉绳索15低速对插板17进行牵拉；当插板17总长的1/3-2/3进入钢管18时，插板17与钢管18之间作用力提高，插板17能平稳地装配到钢管18中，因此可提高牵拉绳索15的牵引速度，提高装配效率；当插板17剩余部分进入钢管18时，为了防止插板17直接对槽口的内侧的直接撞击，因此在口的内侧设置限位板，同时放慢牵拉绳索15的牵引速度，使得插板17的侧面抵在限位板上，对槽口的内侧进行保护。

本发明在切割钢管18之前，根据插板17的外形尺寸和厚度在钢管18表面划出切割标识线，切割标识线作为钢管18的切割位置，使得切割出来的槽口与插板17相互对应，提高切割质量，使得后期分段切割的槽口均处于同一直线上，可将插板17顺利装配到钢管18中，提高装配质量；采用钢管顶推固定装置8将钢管18固定，然后对钢管18固定质量进行检验，防止钢管18在切割过程中出现偏移现象，同时根据设置在切割平台1上的钢管18的高度，调整滑轨支架升降装置3在轨道支架2处的位置，将切割滑轨7调整到半自动切割机切割钢管18的设计高度，然后根据钢管18的切割标识线位置，调整滑轨支架伸缩装置5的水平位置，将切割滑轨7调整到半自动切割机对钢管18的切割标识线处切割，对切割滑轨7进行纵向和横向的切割位置调整，进一步提高了切割质量。本发明通过搭设的切割滑轨7，可实现半自动切割，提高了切割效率。

本发明在切割过程中，分段式切割，按照切割滑轨7设置方向，从一端往另一端进行槽口切割，切割时钢管18的端头及每间隔约1.5m处预留50mm不进行切割，作为预留段，预留段可以作为临时支撑，防止切割过程中，槽口出现变形现象；然后对钢管18进行180°转动，对钢管18进行对称切割，保证钢管18对称受热，减少钢管变形；然后分别对钢管18上剩余的切割标识线采用相同的切割方法进行槽口切割，能对钢管18进行对称切割，上一次切割能对下一次切割进行参考，提高切割效率，有利于标准化生产。

本发明在防变形装置安装时，刚性固定支撑块10对称焊接在槽口的两边，接着采用刚性固定连接螺栓11对相对应的两块刚性固定支撑块10进行固定，使得槽口处受力均匀，而且能将槽口同一边设置的刚性固定支撑块10保持在相同位置，使得槽口处的防变形装置的作用力均保持一致，控制槽口的宽度均匀一致，防止槽口宽度小而造成插板17无法装配，保证装配精度；安装完成的防变形装置能在插板17装配时起到对钢管18槽口防变形效果，解决了加工过程中钢构件变形的问题。

本发明插板17装配时，将钢管18中间处的预留段和钢管18其中一个端头的预留段进行切割，将分段的槽口形成一条完整的半开口的槽口，采用滚轮胎架12支撑插板17，牵拉装置16给插板17插入槽口提供了动力，将插板17分段装配到钢管18中，实现插板17的装配，提高装配效率。

综合上述，本发明能实现半自动切割，提高了切割效率，提高切割、装配质量，保证装配精度，有利于标准化生产，同时解决了加工过程中钢构件变形的问题，并且实现插板17的装配，提高装配效率。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.大管径钢管贯穿插板加工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)钢管切割准备：先根据插板的外形尺寸和厚度在钢管表面划出切割标识线，再对切割平台进行搭设，接着利用起吊装置将做好切割标识线的钢管放置到切割平台上，然后组装移动可调式切割滑轨装置，再在切割平台上转动钢管，将其中一处的切割标识线竖直向上设置，再采用钢管顶推固定装置将钢管固定，然后对钢管固定质量进行检验，当钢管顶推固定装置完全固定钢管时，根据设置在切割平台上的钢管的高度，调整滑轨支架升降装置在轨道支架处的位置，将切割滑轨调整到半自动切割机切割钢管的设计高度，拧紧第一锁紧件，然后根据钢管的切割标识线位置，调整滑轨支架伸缩装置在滑轨支架升降装置处的位置，调整滑轨支架伸缩装置，将切割滑轨调整到半自动切割机对钢管的切割标识线处切割，拧紧第二锁紧件；

(b)钢管槽口切割：采用切割滑轨上的半自动切割机对钢管处竖直向上设置的切割标识线进行分段式切割，按照切割滑轨设置方向，依次从一端向另一端进行槽口切割，切割时钢管的端头及每间隔约1.5m处预留50mm不进行切割，作为预留段，然后松开钢管顶推固定装置，并对钢管进行180°转动，对钢管进行对称切割，然后分别对钢管上剩余的切割标识线采用相同的切割方法进行槽口切割；

(c)防变形装置安装：先将完成切割的钢管吊下，将刚性固定支撑块对称焊接在槽口的两边，根据插板的高度调节刚性固定连接螺栓的高度，然后对相对应的两块刚性固定支撑块进行固定；

(d)插板装配：先利用起吊装置将安装完成防变形装置的钢管放置到钢管放置平台上，再将钢管中间处的预留段和钢管其中一个端头的预留段进行切割，将分段的槽口形成一条完整通长的槽口，再采用靠模对保留预留段的钢管的端头进行固定，接着在槽口开口的一侧安装滚轮胎架，滚轮胎架的高度按照插板的每一侧均能通过槽口进行确定，滚轮胎架的设置个数和相邻两个滚轮胎架之间的距离以插板长度和重量进行确定，然后将插板放置到滚轮胎架上，再在靠模的一侧安装牵拉装置，接着将牵拉装置上的牵拉绳索连接到插板上，然后开启牵拉装置，将插板分段装配到钢管中。

2.根据权利要求1所述的大管径钢管贯穿插板加工方法，其特征在于：步骤(a)对钢管固定程度进行检验时，横向轻敲钢管的端头，查看钢管在切割平台上的位移情况。

3.根据权利要求1所述的大管径钢管贯穿插板加工方法，其特征在于：步骤(a)对钢管表面的切割处做上标识线时，先在钢管上弹出切割中心十字线，然后根据十字线位置弹出切割标识线。

4.根据权利要求1所述的大管径钢管贯穿插板加工方法，其特征在于：步骤(a)对切割平台进行搭设时，按照设计图纸将切割平台采用焊接、栓接的方式进行连接，再采用测量仪器将切割平台调平，然后进行固定。

5.根据权利要求1所述的大管径钢管贯穿插板加工方法，其特征在于：步骤(a)在调整滑轨支架升降装置在轨道支架处的位置前，根据切割滑轨的长度，将滑轨支架的滚轮进行移动，调整相邻两个滑轨支架之间的距离，调整结束后对滚轮进行固定。

6.根据权利要求1所述的大管径钢管贯穿插板加工方法，其特征在于：步骤(d)将插板装配到钢管过程中，开启牵拉装置之前，在槽口的内侧设置限位板，再开启牵拉装置，当插板总长的1/3进入到钢管时，增加牵拉装置功率，加快牵拉绳索的牵引速度，当插板总长的2/3进入到钢管时，减小牵拉装置功率，放慢牵拉绳索的牵引速度，当插板的侧面抵在限位板上时，停止牵拉装置工作，再将限位板从槽口的内侧移出，然后千斤顶或手拉葫芦机具在插板处施力，将插板完全装配到钢管中，保证插板的侧面抵在槽口的内侧。