CN110315267A - 一种塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，涉及塔式起重机零部件生产设备技术领域，解决了现有片式标准节的制造工序不合理、对加工设备精度要求高的问题，本发明包括底板，底板上表面固定有围成三角形区域的定位柱a、定位柱b以及定位柱c，三个定位柱两两之间均设置有若干支撑柱，底板上在三角形区域的外侧沿定位柱a至定位柱b的方向依次设置有挡板a、挡板b、挡板c、定位块a，挡板a与挡板c上均开设有销孔，定位柱b另一侧设置有与定位块a相对的定位块b，定位块a与定位块b上开设有大小相同的销孔，定位柱a与定位柱c之间设置有靠近定位柱a的固定柱a、定位柱b与定位柱c之间设置有靠近定位柱b的固定柱b。
Description
技术领域
本发明涉及塔式起重机零部件生产设备技术领域，更具体的是涉及一种塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装。
背景技术
随着我国装配式建筑的兴起及大型电厂、大型桥梁、高层建筑、造船、核电站等重点工程的建设越来越多，大型塔式起重机的应用也越来越广泛。目前大型塔机标准节多采用片式标准节，片式标准节由于其横截面大，可拆解叠装、便于运输和仓储，标准节之间连接采用鱼尾板及横竖销轴连接，定位精度高。片式标准节需要单片运送至工地后再用销轴组装成节，这样标准节单片之间的互换性要求就很高，为了保证单片的互换性，各单片设计和加工的精度也很高，这就需要将焊接变形控制在极小的范围内。
现有片式标准节制造过程中多采用主弦杆角钢先和鱼尾板焊接之后，再上精密的加工中心整体定位打孔，最后再整体焊接斜腹杆、节点板等零件。此工艺路线中工序较多且对加工设备的加工能力及精度要求过高。
具体来说，现有技术是先将鱼尾板与主弦杆角钢焊接后再进行主弦杆角钢与鱼尾板上销孔的开孔，而后在焊接斜腹杆与节点板。这样的工序使得对先行焊接的质量要求非常高，因为一旦零部件出现较大的焊接变形，会直接影响后续开孔的准确度；即便先行的焊接质量合格，后续开孔也必须要求非常精准，一旦开孔的精准度不满足要求，那么整个主弦杆角钢与三个鱼尾板将整体报废，所以为了提高开孔的精准度，现有技术需要采用造价昂贵的高精确度的开孔设备，同时现有技术采用的焊接-开孔-焊接的生产工序十分不合理，需要进行两次焊接，增加了工序步骤、浪费了工序切换过程中的时间，进而降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有片式标准节的制造工序不合理、对加工设备精度要求高的问题，本发明提供一种塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，包括底板，底板上表面固定有顶部均带销孔的定位柱a、定位柱b以及定位柱c，三个定位柱围成三角形区域且底板上在三者两两之间均设置有若干支撑柱，底板上在三角形区域的外侧沿定位柱a至定位柱b的方向依次设置有挡板a、挡板b、挡板c、定位块a，挡板a与挡板c上均开设有朝向定位柱c一侧的销孔，定位柱b的另一侧设置有与定位块a相对的定位块b，定位块a与定位块b上开设有大小相同的销孔且两个销孔的轴线位于同一直线上，定位柱a与定位柱c之间设置有靠近定位柱a的固定柱a、定位柱b与定位柱c之间设置有靠近定位柱b的固定柱b。
进一步地，挡板a、挡板b、挡板c靠近三角形区域的一侧表面上均设置有外凸的凸块，三个凸块的表面位于同一竖直平面内且与定位柱a、定位柱b二者中心之间的连线平行，三个凸块所处平面距三角形区域边缘的距离小于定位块a表面距三角形区域边缘的距离，挡板c上凸块位置的高度高于挡板a与挡板b上凸块位置的高度，挡板a与挡板c上的销孔开设在对应凸块的位置。
进一步地，定位柱a与定位柱b之间的若干支撑柱顶部均为高度相同的平面，定位柱a与定位柱b之间支撑柱的高度与定位柱a、定位柱c的高度相同且大于定位柱b的高度。
进一步地，定位柱a与定位柱c、定位柱b与定位柱c之间的支撑柱高度均一致且小于定位柱a的高度。
进一步地，定位柱a与定位柱c、定位柱b与定位柱c之间的支撑柱顶部表面均为向下凹陷的圆弧面。
进一步地，固定柱a与固定柱b顶部均设置水平的支撑板，两个支撑板的上表面与定位柱a顶部表面处于同一水平面内，固定柱b处的支撑板上开设有销孔。
进一步地，挡板b上对应凸块处开设有销孔且挡板b上销孔的高度与挡板a上销孔高度一致，挡板b上销孔的数量与定位柱c上销孔的数量均为四个且二者若干销孔的位置均分别正对。
进一步地，底板下表面设置有若干加强筋，加强筋采用工字钢。
本发明的有益效果如下：
本发明先从工序上对现有技术进行改进，将现有技术中焊接-开孔-焊接的工序改进为开孔-焊接，将现有技术两次焊接工序集中完成，进而简化了生产工序。同时先将各个零部件加工成型，并将涉及到的销孔在零部件生产时就开设完成，进一步节约了生产时间，提高了生产效率。而后根据本申请中涉及的焊接工装进行零部件的焊接，将各个零部件按照本工装进行定位，定位的依据是零部件上销孔的位置，根据销孔的位置来调整焊接的位置，进而在不需要特别精确的开孔设备的前提下保证片式标准节整个结构的精度。
附图说明
图1是本发明涉及的焊接工装的结构示意图；
图2是片式标准节零部件按照本焊接工装进行定位的示意图；
附图标记：1-挡板a，2-凸块，3-定位柱a，4-支撑板，5-固定柱a，6-支撑柱，7-底板，8-定位柱c，9-加强筋，10-三角形区域，11-固定柱b，12-定位块b，13-定位柱b，14-定位块a，15-挡板b，16-挡板c，17-主弦杆角钢，18-节点板，19-斜腹杆，20-鱼尾板。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，包括底板7，底板7上表面固定有顶部均带销孔的定位柱a3、定位柱b13以及定位柱c8，三个定位柱围成三角形区域10且底板7上在三者两两之间均设置有若干支撑柱6，底板7上在三角形区域10的外侧沿定位柱a3至定位柱b13的方向依次设置有挡板a1、挡板b15、挡板c16、定位块a14，挡板a1与挡板c16上均开设有朝向定位柱c8一侧的销孔，定位柱b13的另一侧设置有与定位块a14相对的定位块b12，定位块a14与定位块b12上开设有大小相同的销孔且两个销孔的轴线位于同一直线上，定位柱a3与定位柱c8之间设置有靠近定位柱a3的固定柱a5、定位柱b13与定位柱c8之间设置有靠近定位柱b13的固定柱b11。
本发明主要是用于大型塔式起重机用片式标准节的焊接工序中，也是本发明涉及的片式标准节生产工序中最重要的一个步骤，本发明涉及的生产工序主要是将片式标准节的各个零部件先分别加工成型，然后再利用本工装对各个零部件进行准确定位，最后对定位好的各个零部件进行焊接，进而完成整个片式标准节的焊接组装，除开后续一些清洁、上漆等美化步骤，本工装基本完成了一个片式标准节的产生。
需要说明的是，本工装对应的片式标准节产品的结构与现有技术中相应产品的结构基本相同，主要包括一个主弦杆角钢、三个斜腹杆、四个节点板以及三个鱼尾板。本工装利用定位柱a3、挡板a1、挡板b15实现主弦杆角钢的定位，利用定位柱c8、固定柱a5、固定柱b11、挡板c16对四个节点板分别定位，同时利用定位柱b13、定位块a14、定位块b12对三个鱼尾板进行定位，将三个斜腹杆分别放置在固定柱a5与定位柱c8之间、固定柱b11与定位柱c8之间、定位柱c8与主弦杆角钢中部之间，最后通过焊接使各个零部件连接为整体，进而完成对片式标准节的定位焊接。
本发明先从工序上对现有技术进行改进，将现有技术中焊接-开孔-焊接的工序改进为开孔-焊接，将现有技术两次焊接工序集中完成，进而简化了生产工序。同时先将各个零部件加工成型，并将涉及到的销孔在零部件生产时就开设完成，进一步节约了生产时间，提高了生产效率。而后根据本申请中涉及的焊接工装进行零部件的焊接，将各个零部件按照本工装进行定位，定位的依据是零部件上销孔的位置，根据销孔的位置来调整焊接的位置，进而在不需要特别精确的开孔设备的前提下保证片式标准节整个结构的精度。
实施例2
挡板a1、挡板b15、挡板c16靠近三角形区域10的一侧表面上均设置有外凸的凸块2，三个凸块2的表面位于同一竖直平面内且与定位柱a3、定位柱b13二者中心之间的连线平行，三个凸块2所处平面距三角形区域10边缘的距离小于定位块a14表面距三角形区域10边缘的距离，挡板c16上凸块2位置的高度高于挡板a1与挡板b15上凸块2位置的高度，挡板a1与挡板c16上的销孔开设在对应凸块2的位置。
定位柱a3与定位柱b13之间的若干支撑柱6顶部均为高度相同的平面，定位柱a3与定位柱b13之间支撑柱6的高度与定位柱a3、定位柱c8的高度相同且大于定位柱b13的高度。
定位柱a3与定位柱c8、定位柱b13与定位柱c8之间的支撑柱6高度均一致且小于定位柱a3的高度。
以上对工装中各个结构位置关系的具体设计是为了能够更方便的对片式标准节中各个零部件进行定位放置。
定位柱a3与定位柱c8、定位柱b13与定位柱c8之间的支撑柱6顶部表面均为向下凹陷的圆弧面，因为斜腹杆19通常都是圆柱形的，所以支撑柱6顶部圆弧面的设计是为了能够更稳定的支撑斜腹杆19，防止其在支撑柱6上滚动。
固定柱a5与固定柱b11顶部均设置水平的支撑板4，两个支撑板4的上表面与定位柱a3顶部表面处于同一水平面内，固定柱b11处的支撑板4上开设有销孔。支撑板4也是为了能够更好的定位放置相应的零部件，具体来说是更好的放置对应的节点板18，必要时，支撑板4的形状可以设计为与对应节点板18的形状一致以使支撑板4可以更稳定的对节点板18进行支撑。
挡板b15上对应凸块2处开设有销孔且挡板b15上销孔的高度与挡板a1上销孔高度一致，挡板b15上销孔的数量与定位柱c8上销孔的数量均为四个且二者若干销孔的位置均分别正对。主弦杆角钢17上开设有四个销孔，这是用于一个片式标准节中主弦杆角钢17与另一个片式标准节中对应节点板18的连接，在挡板b上开设销孔是为了验证主弦杆角钢17是否定位准确。
底板7下表面设置有若干加强筋9，加强筋9采用工字钢，加强筋9是为了提高底板7的稳定性，避免底板7在长期使用过程中容易发生变形。
本发明详细的工作原理为：如附图图2所示，首先，先将主弦杆角钢17在工装上进行定位。具体来说是将主弦杆角钢17放置在定位柱a3与定位柱b13之间的支撑柱6上。此时，主弦杆角钢17底面保持水平、侧面与挡板a1以及挡板b15上凸块2表面紧贴。主弦杆角钢17一端事先开设有与挡板a1、定位柱a3对应的销孔，通过插销分别对应连接主弦杆角钢17的销孔与挡板a1的销孔、主弦杆角钢17的销孔与定位柱a3的销孔，实现主弦杆角钢17的工装定位。通过主弦杆角钢17中部的四个销孔是否与挡板b15上的销孔对应，可以进一步验证主弦杆角钢17是否定位准确。主弦杆角钢17定位完毕后，其另一端位于与挡板c16对应处，挡板c16顶部的凸块2位置不低于主弦杆角钢17顶部最高点，挡板c16表面与主弦杆角钢17背面有空隙，且主弦杆角钢17末端与定位柱b13之间有一定距离。
然后，进行三个鱼尾板20的工装定位。具体是将一个鱼尾板20的焊接端插入至挡板c16与主弦杆角钢17背面之间的空隙中，插入至该鱼尾板20末端的销孔与定位块a14上的销孔对应；另一个鱼尾板20放置在主弦杆角钢17竖直部分的正面一侧并且其焊接端与主弦杆角钢17竖直部分正面紧贴、其末端销孔与前一个鱼尾板20的销孔正对。此时，两个鱼尾板20的销孔、定位块a14上的销孔、定位块b12上的销孔处于同一轴线上，利用一根插销即可完成该两个鱼尾板20的定位。将最后一个鱼尾板20的焊接端插入至主弦杆角钢17水平段底部与定位柱b13之间的空隙中，插入至该鱼尾板20末端的销孔与定位柱b13上销孔对应并用插销进行定位固定。
其次，进行四个节点板18的定位。第一个节点板18放置在挡板c16处，该节点板18呈竖直状态、其背面与挡板c16上凸块2的表面紧贴、其底部放置在主弦杆角钢17竖直部分的顶端面上，利用插销将该节点板18相对挡板c16进行定位。其余三个节点板18分别放置在固定柱a5、固定柱b11以及定位柱c8上，固定柱a5、固定柱b11上的节点板18侧面均与主弦杆角钢17水平部分侧面紧贴。需要说明的是，以上各个定位均通过插销来实现，各个节点板18上均开设有与对应定位部分相应的销孔。固定柱a5、固定柱b11上的支撑板4以及定位柱c8的形状设置为与对应节点板18一致，方便节点板18的放置。
而后，进行三个圆柱形的斜腹杆19的工装定位。第一个斜腹杆19放置在定位柱c8与主弦杆角钢17之间，具体来说是该斜腹杆19两端面均事先连接有焊接延伸段，将两端的焊接延伸段分别搭接在定位柱c8上的节点板18上以及主弦杆角钢17水平段上，整个斜腹杆19架在定位柱c8与主弦杆角钢17之间，其位置位于过定位柱c8中心的主弦杆角钢17的垂线处。另外两个斜腹杆19分别放置在定位柱a3与定位柱c8之间的支撑柱6上、定位柱b13与定位柱c8之间的支撑柱6上，并且两个斜腹杆19的两端面分别与对应节点板18的侧面对应。
最后，进行各个构件的焊接。主要包括：鱼尾板20焊接端与主弦杆角钢17表面的焊接、对应节点板18与主弦杆角钢17侧面的焊接、对应节点板18与斜腹杆19的焊接、对应斜腹杆19与主弦杆角钢17的焊接。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，包括底板(7)，其特征在于：底板(7)上表面固定有顶部均带销孔的定位柱a(3)、定位柱b(13)以及定位柱c(8)，所述三个定位柱围成三角形区域(10)且底板(7)上在三者两两之间均设置有若干支撑柱(6)，底板(7)上在所述三角形区域(10)的外侧沿定位柱a(3)至定位柱b(13)的方向依次设置有挡板a(1)、挡板b(15)、挡板c(16)、定位块a(14)，挡板a(1)与挡板c(16)上均开设有朝向定位柱c(8)一侧的销孔，定位柱b(13)的另一侧设置有与定位块a(14)相对的定位块b(12)，定位块a(14)与定位块b(12)上开设有大小相同的销孔且两个销孔的轴线位于同一直线上，定位柱a(3)与定位柱c(8)之间设置有靠近定位柱a(3)的固定柱a(5)、定位柱b(13)与定位柱c(8)之间设置有靠近定位柱b(13)的固定柱b(11)。
2.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，其特征在于：挡板a(1)、挡板b(15)、挡板c(16)靠近三角形区域(10)的一侧表面上均设置有外凸的凸块(2)，三个凸块(2)的表面位于同一竖直平面内且与定位柱a(3)、定位柱b(13)二者中心之间的连线平行，三个凸块(2)所处平面距所述三角形区域(10)边缘的距离小于定位块a(14)表面距所述三角形区域(10)边缘的距离，挡板c(16)上凸块(2)位置的高度高于挡板a(1)与挡板b(15)上凸块(2)位置的高度，挡板a(1)与挡板c(16)上的销孔开设在对应凸块(2)的位置。
3.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，其特征在于：定位柱a(3)与定位柱b(13)之间的若干支撑柱(6)顶部均为高度相同的平面，定位柱a(3)与定位柱b(13)之间支撑柱(6)的高度与定位柱a(3)、定位柱c(8)的高度相同且大于定位柱b(13)的高度。
4.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，其特征在于：定位柱a(3)与定位柱c(8)、定位柱b(13)与定位柱c(8)之间的支撑柱(6)高度均一致且小于定位柱a(3)的高度。
5.根据权利要求1或4所述的塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，其特征在于：定位柱a(3)与定位柱c(8)、定位柱b(13)与定位柱c(8)之间的支撑柱(6)顶部表面均为向下凹陷的圆弧面。
6.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，其特征在于：固定柱a(5)与固定柱b(11)顶部均设置水平的支撑板(4)，两个支撑板(4)的上表面与定位柱a(3)顶部表面处于同一水平面内，固定柱b(11)处的支撑板(4)上开设有销孔。
7.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，其特征在于：挡板b(15)上对应凸块(2)处开设有销孔且挡板b(15)上销孔的高度与挡板a(1)上销孔高度一致，挡板b(15)上销孔的数量与定位柱c(8)上销孔的数量均为四个且二者若干销孔的位置均分别正对。
8.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节组对焊接定位工装，其特征在于：底板(7)下表面设置有若干加强筋(9)，所述加强筋(9)采用工字钢。
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