CN108393640B - 组装圆管工字钢的焊接胎具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种组装圆管工字钢的焊接胎具，包括两个支撑架，支撑架底部设有底座；支撑架包括两竖梁、一横梁，竖梁设滑轨，滑轨内设有滑块组，滑块组由滑动块和销轴组成；还设有平台支架，平台支架四角端分别与销轴铰接；平台支架上面设有用于支撑腹板的临时支柱和用于固定圆管的夹紧装置，临时支柱固接在平台支架中间；夹紧装置包括安装在平台支架上的滑动连接座，安装在滑动连接座上的电磁吸盘、安装在电磁吸盘上的转换支柱、与转换支柱连接的转动节以及与转动节固接的翼缘管固定结构，本焊接胎具通过调整平台两侧的滑块组使组装圆管工字钢以适合焊接的位置摆放，为工人实施焊接操作提供方便。

Description

组装圆管工字钢的焊接胎具
技术领域：
本发明涉及钢结构施工技术领域，具体涉及组装圆管工字钢的拼装工具。
背景技术：
随着公共建筑的加快建设，钢结构行业也得到了快速的发展，特别是异性结构和空间结构领域被越来越广泛的应用，但是随之而来的问题就是复杂构件形式的出现，使得组装、焊接、制作的过程中对焊接质量控制、尺寸控制、精度控制、人力物力提出了很大的挑战，急需完善钢结构制作技术，以适应当前钢结构行业的发展。
组装圆管工字钢是一种新型结构梁，其主要特征在于上下翼缘为圆管中间腹板为钢板组成的工字钢其截面特性非常优越，可以适应各种空间结构，但是其独特的造型也给组装和焊接造成了很大的难度。现有的组装圆管工字钢组装工艺的过程是：1、按腹板设计曲率或半径在工装平台上画出定位点；2、在定位点上放置一定数量的支柱，并调整标高；3、将腹板放置在支柱上，以支柱作为支撑定位腹板的设计高度；4、将煨弯完成的翼缘圆管直接吊装放置在工装平台上，并安置好与腹板的相对位置，确定焊缝位置，进行焊接。此种办法设定一次各支柱位置，只能适应一种尺寸的构件的组装，当待焊接的组装圆管工字钢曲率不同或长度不同时，支柱的设置点也需要相应变化，所以在变化构件规格时又要重新在工装平台画出定位点，设置支撑支柱。工人在重新设置腹板支撑结构时需要耗费很长时间，构件体积大、重量重，耗费工人体力，并且工人在焊接的过程中需要长时间的蹲窝焊接，不利于长时间焊接，而且支柱的支撑基础并不稳固，无法保证组装质量。
发明内容：
本发明的目的是针对上述现有技术的不足而提出一种组装圆管工字形钢结构的组装方法。
为实现上述目的，本发明的采用的方案如下：
一种组装圆管工字钢的焊接胎具，包括两个支撑架，支撑架底部设有底座；支撑架包括两竖梁、一横梁，竖梁设滑轨，滑轨内设有滑块组，滑块组由滑动块和销轴组成；还设有平台支架，平台支架四角端分别与销轴铰接；平台支架上面设有用于支撑腹板的临时支柱和用于固定圆管的夹紧装置，临时支柱固接在平台支架中间；夹紧装置底部设有滑动连接座，顶部设有翼缘管固定结构，滑动连接座安装在平台支架上。
该方案提供翼缘管与腹板的专用焊接平台，腹板、翼缘管同时固定在该平台上，使焊接目标不出现位移，保证焊接质量。本焊接胎具还可以调整组装圆管工字钢以适合焊接的位置摆放，当四个滑动块同步移动时，平台支架整体调整高低位置；当平台两侧的滑动块位置不在同一水平面时，平台支架呈倾斜状态，平台左侧在上、右侧在下或右侧在上、左侧在下都可以达到，为工人实施焊接操作提供方便。
所述夹紧装置还设有包括安装在滑动连接座上的电磁吸盘、安装在电磁吸盘上的转换支柱、与转换支柱连接的转动节，所述翼缘管固定结构固接在转动节上。
翼缘管固定结构包括底定位块、与底定位块固接一体的第一侧挡板、第二侧挡板，第二侧挡板还包括螺栓连接板，第二侧挡板与上夹紧板用螺栓固接，底固定块、第一侧挡板、第二侧挡板以及上夹紧板围合成环抱翼缘管的结构。
所述夹紧装置通过更换转换支柱调整高度。
所述临时支柱通过螺栓固定在平台支架上。
所述临时支柱的数量根据腹板的分块来确定。
所述平台支架的倾斜度在±50度角范围内调整。
附图说明
图1胎架正面图；
图2胎架侧面图；
图3胎架俯角结构图；
图4为平台支架倾斜状态图；
图5为夹紧装置整体结构图；
图6为翼缘管固定结构实例一图；
图7为平台支架为水平状态图；
图8为平台支架为倾斜状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体说明，如图1-4所示，本发明提供一种组装圆管工字钢的焊接胎具，包括支撑架1、底座7、平台支架2、临时支柱3和夹紧装置4。
支撑架1有两个，支撑架1底部设有底座7，支撑架包括两竖梁11、一横梁12，竖梁11设滑轨13，滑轨13内设有滑块组，滑块组由滑动块5和销轴6组成；还设有平台支架2，平台支架2四角端分别与销轴6铰接；平台支架2上面设有用于支撑腹板的临时支柱3和用于固定圆管的夹紧装置4，临时支柱3固接在平台支架2中间；夹紧装置4底部设有滑动连接座48，顶部设有翼缘管固定结构，滑动连接座48安装在平台支架2上。
结合图7、图8该方案提供圆管与腹板的专用焊接平台，腹板与临时支柱3固接，圆管固定在夹紧装置4上，腹板与圆管的接触位置为焊接处，当四个滑动块5同步移动时，平台支架2整体调整高低位置；同一支撑架1上两滑块组一高一低时，平台支架2倾斜放置，平台左侧在上、右侧在下或右侧在上、左侧在下都可以达到，为工人实施焊接操作提供方便。平台支架2的最大倾斜角度可以是60度或-60度，优选的在±50度角范围内可调整倾斜度。
如图5所示，所述夹紧装置4除包括滑动连接座48和翼缘管固定结构外，还包括电磁吸盘47、转换支柱46和转动节45，电磁吸盘47安装在滑动连接座48上，转换支柱46安装在电磁吸盘47上，转动节45与转换支柱46连接，所述翼缘管固定结构固接在转动节45上。
所述夹紧装置4用于支撑并固定具备一定曲率的翼缘管，夹紧装置4在平台支架2上相应移动，使各夹紧装置4的位置与翼缘管的弯曲走向相符。电磁吸盘47固定夹紧装置4的位置。转动节45可将翼缘管固定结构进行转动，以保证它能紧密贴合翼缘管。夹紧装置4高度通过更换转换支柱46调整高度。
如图6所示，翼缘管固定结构包括底定位块44、与底定位块44固接一体的第一侧挡板42、第二侧挡板43，第二侧挡板43还包括螺栓连接板，第二侧挡板43与上夹紧板41用螺栓固接，底固定块44、第一侧挡板42、第二侧挡板43以及上夹紧板41围合成环抱翼缘管的结构。第一侧挡板42、第二侧挡板43和上夹紧板41长度可根据圆管直径可进行更换。
优选的，第一侧挡板和第二侧挡板倾斜设置在底定位块上，它们的夹角为90度。
临时支柱3通过螺栓固定在平台支架2上。所述临时支柱3用于支撑并固定具备一定曲率的腹板。腹板是由多块钢板组成，具体腹板块数根据下料情况确定。以矩形腹板为例，其最大长度为12米，则需要每2米设置一个临时支柱3，以保证焊接过程不发生变形。临时支柱3的数量根据腹板的分块来确定。临时支柱使腹板提升一定高度，使腹板两侧都与翼缘管相接触，接触点为焊接点。
利用上述焊接胎具焊接组装圆管工字钢的方法，
将圆管按照设计要求进行下料煨管，以获取具备一定曲率和高度的翼缘管。
(1)将腹板按照设计要求进行下料，以获取正确的空间板。
(2)调整平台支架2为水平，以方便安装定位临时支柱3和夹紧装置4，如图8所示；
(3)根据图纸分别设置好临时支柱和及夹紧装置，选择合适标高的临时支柱，根据腹板块数、尺寸设置相应数量和间距；夹紧装置4除上夹紧板外全部组件安装在平台支架上，调整各夹紧装置4的位置以及翼缘管固定结构的角度，使夹紧装置4与翼缘管曲率相适应。
(4)将翼缘管吊装在支架平台上，放在夹紧装4置中，逐个安装上夹紧板41，将圆管固定在平台支架2上；将腹板吊装到平台支架上，与临时支柱固接。
(5)上下移动支撑架中的滑动块，调整平台支架倾斜角度，将构件旋转到一定角度；
(6)工人以最优的焊接工装体位焊接其中一条腹板与翼缘管的焊缝；
(7)再次上下移动支撑架中的滑动块，使构件反向旋转，将另一条腹板与翼缘管的焊缝调整在宜焊接位置；
(8)工人以最优的焊接工装体位焊接其中另外一条腹板与翼缘钢管的焊缝；
(9)根据下一构件焊缝形式确定是否有必要进行翻转构件并重复上述的1-6的步骤。
本发明结构简单，制作材料为施工场地取材料，使用方便，保证焊接质量，临时方柱、夹紧装置位置根据要焊接构件情况调整，操作方便。

Claims (7)

1.一种组装圆管工字钢的焊接胎具，其特征是：包括两个支撑架，支撑架底部设有底座；支撑架包括两竖梁、一横梁，竖梁设滑轨，滑轨内设有滑块组，滑块组由滑动块和销轴组成；还设有平台支架，平台支架四角端分别与销轴铰接；平台支架上面设有用于支撑腹板的临时支柱和用于固定圆管的夹紧装置，临时支柱固接在平台支架中间；夹紧装置底部设有滑动连接座，顶部设有翼缘管固定结构，滑动连接座安装在平台支架上。
2.如权利要求1所述组装圆管工字钢的焊接胎具，其特征是：夹紧装置还包括电磁吸盘、转换支柱和转动节，电磁吸盘安装在滑动连接座上，转换支柱安装在电磁吸盘上，转动节与转换支柱连接，翼缘管固定结构固接在转动节上。
3.如权利要求2所述组装圆管工字钢的焊接胎具，其特征是：翼缘管固定结构包括底定位块、与底定位块固接一体的第一侧挡板、第二侧挡板，第二侧挡板还包括螺栓连接板，第二侧挡板与上夹紧板用螺栓固接，底定位块、第一侧挡板、第二侧挡板以及上夹紧板围合成环抱翼缘管的结构。
4.如权利要求3所述组装圆管工字钢的焊接胎具，其特征是：第一侧挡板和第二侧挡板倾斜设置在底定位块上，它们的夹角为90度。
5.如权利要求4所述组装圆管工字钢的焊接胎具，其特征是：夹紧装置通过更换转换支柱调整高度。
6.如权利要求1至5中任一项所述组装圆管工字钢的焊接胎具，其特征是：临时支柱的数量根据腹板的分块来确定。
7.如权利要求1至5中任一项所述组装圆管工字钢的焊接胎具，其特征是：平台支架的倾斜度在±50度角范围内调整。
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