CN111168310A - 一种塔机标准节自定位旋转焊接工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塔机标准节自定位旋转焊接工装，包括装夹工装架、自定位升降平台和基座；装夹工装架可旋转地安装在基座上；装夹工装架上设有数量和位置与标准节的主弦杆的数量和位置一一对应的主弦杆夹具；自定位升降平台设置在装夹工装架的下方，自定位升降平台的工作平台可上下升降；自定位升降平台的上端面上设有数量和位置与标准节的腹杆的数量和位置一一对应的腹杆定位件，腹杆定位件上设有与标准节侧面水平放置时腹杆走向相同的装夹位。本发明的自定位旋转焊接工装在焊接过程中，无需对腹杆的焊接位置进行标记，可快速完成腹杆的定位安装，保证焊接精度和焊接质量；腹杆焊接好以后，借助自动位升降台可完成撑杆和爬梯的焊接，更加方便。

Description

一种塔机标准节自定位旋转焊接工装
技术领域
本发明属于塔式起重机制造技术领域，具体涉及一种塔机标准节自定位旋转焊接工装。
背景技术
塔机是目前建筑行业中使用最为广泛的起重设备，塔机塔身主要由标准节组成，标准节的焊接精度与焊接质量直接关系到塔机的安全性与稳定性，标准节的生产效率对整个塔机的生产效率也有很大的影响。如图1所示，标准节100主要由主弦杆1001、腹杆1002、撑杆1003和爬梯1004焊接而成，主弦杆1001的两端部具有连接套1005。现有工装主要有固定式与旋转式两种。其中，旋转式工装在进行标准节焊接时的工艺流程通常是：主弦杆的拼装→待焊部位的标记→腹杆的拼焊(拼装、点焊成型)→腹杆的施焊→吊出标准节→撑杆、爬梯的拼焊与施焊。现有工装在进行标准节焊接时主要存在以下问题：
1.拼焊前需对待焊部位进行标记，操作不够方便；
2.拼焊时需一手手持待焊腹杆，一手手持焊枪对待焊部位进行点焊，焊接精度与焊接质量难以保证；
3.由于焊接高度与焊件重量的限制，无法在工装中完成撑杆、爬梯的拼焊与施焊。
以上问题导致标准节的生产效率低，焊接劳动强度大，焊接精度与焊接质量难以保证。
发明内容
为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种塔机标准节自定位旋转焊接工装，可快速进行腹杆的定位安装，并在工装中完成标准节的所有焊接工作，有利于提高生产效率，降低劳动强度，提高焊接精度以及焊接质量。
本发明采用了以下技术方案：
一种塔机标准节自定位旋转焊接工装，包括装夹工装架、自定位升降平台和基座；
所述装夹工装架可旋转地安装在所述基座上，且装夹工装架的旋转轴线水平设置；所述装夹工装架上设有与标准节主弦杆相对应的主弦杆夹具，所述主弦杆夹具用于水平装夹待安装的主弦杆；
所述自定位升降平台设置在所述装夹工装架的下方，所述自定位升降平台具有可上下升降的工作平台，所述工作平台可上升至与装夹在所述主弦杆夹具上的主弦杆下端面相贴合；所述自定位升降平台的上端面设有与标准节腹杆相对应的腹杆定位件。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述腹杆定位件为定位槽。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述自定位升降平台还包括用于驱动所述工作平台上下升降的升降驱动机构。
作为本发明技术方案的进一步改进，还包括用于控制所述升降驱动机构驱动所述工作平台升降至设定高度的控制装置。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述升降驱动机构为剪叉式升降机构。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述工作平台对应所述主弦杆端部的四角设有避让缺口。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述主弦杆夹具包括插装定位柱组和夹固组件；
所述插装定位柱组包括分别可伸缩地插装在所述装夹工装架两端上的定位柱，所述定位柱的位置与主弦杆连接套的位置相对应，所述定位柱可插入主弦杆连接套内；
所述夹固组件包括分别设置在所述装夹工装架两端的固定夹块和活动夹块，所述固定夹块和活动夹块相对设置，且位置分别与主弦杆两端部位置相对应，所述活动夹块可在所述装夹工装架上平移靠近或远离所述固定夹块。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述活动夹块通过一螺纹杆安装在所述装夹工装架上，所述装夹工装架上设有与所述螺纹杆相配合的螺孔，所述活动夹块与所述螺纹杆的端部转动连接；所述螺纹杆的外端设有把手。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述固定夹块和/或活动夹块靠近主弦杆的端面中部设有定位凸块，所述定位凸块的大小和形状与主弦杆管口的大小和形状相对应。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述装夹工装架包括两相互平行的端部框架和若干连接杆，所述连接杆的两端分别与所述端部框架固定连接；所述端部框架与所述基座枢轴连接，且两个端部框架的枢轴同轴线设置；所述主弦杆夹具设置在所述端部框架上。
本发明的塔机标准节自定位旋转焊接工装，首先通过主弦杆夹具依次将标准节的四根主弦杆安装到装夹工装架中，然后提升自定位升降平台至与装夹工装架底部的主弦杆相贴合，再将待焊腹杆拼装至自定位升降平台相应的腹杆定位件上，并对腹杆与主弦杆之间的待焊部位进行点焊；待完成标准节一侧面腹杆的拼焊后，降低自定位升降平台至设定高度，再旋转装夹工装架，使标准节的另一侧面转至底面，类似地依次对标准节其他三侧面腹杆进行拼焊；待完成所有腹杆的拼焊后，降低自定位升降平台至设定高度，通过旋转装夹工装架，依次对标准节各侧面的腹杆与主弦杆之间的待焊部位进行施焊；待标准节所有腹杆都焊接好后，再提升自动位升降平台至与装夹工装架底部的主弦杆相贴合，然后在工作平台上完成撑杆和爬梯的焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
第一，实现了待焊腹杆的自动定位；
第二，无需手持待焊腹杆进行拼焊；
第三，可在工装中完成标准节的所有焊接工作；
因此，本发明工装不仅降低了劳动强度，提高了焊接精度以及焊接质量，还提高了生产效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：
图1是标准节的结构示意图；
图2是本发明自定位旋转焊接工装的整体结构示意图；
图3是本发明自定位升降平台的结构示意图；
图4是本发明主弦杆夹具的结构示意图；
图5是本发明安装标准节腹杆时的示意图。
附图标记：
1-装夹工装架；11-主弦杆夹具；111-定位柱；112-固定夹块；113-活动夹块；114-螺纹杆；115-把手；116-定位凸块；117-端部框架；118-连接杆；
2-自定位升降平台；21-腹杆定位件；22-工作平台；221-避让缺口；23-剪叉式升降机构；231-X型活动架；232-液压缸；24-控制装置；
3-基座；
100-标准节；1001-主弦杆；1002-腹杆；1003-撑杆；1004-爬梯；1005-连接套。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
参照图2至图5，一种塔机标准节自定位旋转焊接工装，包括装夹工装架1、自定位升降平台2和基座3。
其中，如图2所示，基座3分为左、右两个部分，分别安装在装夹工装架1的左、右侧。所述装夹工装架1安装在所述基座3上，且装夹工装架1的旋转轴线水平设置，装夹工装架1的旋转轴与基座3通过轴承连接，方便转动。所述装夹工装架1上设有与标准节主弦杆1001相对应的主弦杆夹具11，所述主弦杆夹具11用于装夹主弦杆1001。
基于上述结构，可依次将标准节100的四根主弦杆1001水平安装在装夹工装架1中，且可保证四根主弦杆1001在装夹工装架1中的相对位置与其在标准节100中的相对位置相同，从而实现了主弦杆1001的定位安装。
其中，如图2、图3和图5所示，所述自定位升降平台2设置在所述装夹工装架1的下方，所述自定位升降平台2具有可上下升降的工作平台22，工作平台22可上升至与装夹在所述主弦杆夹具11上的主弦杆1001的下端面相贴合；所述自定位升降平台2的上端面设有与标准节100腹杆1002相对应的腹杆定位件211，具体地，所述腹杆定位件211为定位槽，通过该定位槽即可轻松将腹杆1002定位安装好。
如图3和图5，将标准节四根主弦杆1001安装到装夹工装架1中后，提升自定位升降平台2的工作平台22至与装夹工装架1底部的主弦杆1001相贴合，然后将待焊腹杆1002拼装至工作平台22相应的腹杆定位件21上，并对腹杆1002与主弦杆1001之间的待焊部位进行点焊；待完成标准节一侧面腹杆1002的拼焊后，降低自定位升降平台2至设定高度，再旋转装夹工装架1，使标准节的另一侧面转至底面，类似地依次对标准节其他三个侧面腹杆1002进行拼焊；待完成所有腹杆1002的拼焊后，降低自定位升降平台2至设定高度，通过旋转装夹工装架1，依次对标准节各侧面的腹杆1002与主弦杆1001之间的待焊部位进行施焊；待标准节所有腹杆1002都焊接好后，再提升自动位升降平台2至与装夹工装架1底部的主弦杆1001相贴合，然后在工作平台2上完成撑杆1003和爬梯1004的焊接。
整个焊接过程中，实现了待焊腹杆的自动定位，无需手持待焊腹杆进行拼焊，且可在工装中完成标准节的所有焊接工作，降低了劳动强度，还提高了生产效率，焊接精度以及焊接质量。
具体地，如图3所示，所述自定位升降平台2包括工作平台22和用于驱动所述工作平台升降的升降驱动机构；所述腹杆定位件21固定在所述工作平台22的上端面。
优选地，为了实现所述工作平台22的快速定位，本自定位旋转焊接工装还包括用于控制所述升降驱动机构驱动所述工作平台22至设定高度的控制装置24。
具体地，该升降驱动机构可采用剪叉式升降机构23，其具有X型活动架231，采用液压缸232或气缸进行驱动升降，成本相对较低，也便于维护。当升降驱动机构采用液压缸232作为动力时，相应地，控制装置24为液压控制系统。
其中，如图3和图5所示，所述工作平台22对应所述主弦杆1001端部的四角设有避让缺口221，以保证工作平台22可以上升至与主弦杆1001的下底面相贴合。
所述主弦杆夹具11包括插装定位柱组和夹固组件。
其中，如图2和图4所示，所述插装定位柱组包括分别可伸缩地插装在所述装夹工装架1两端的定位柱111，所述定位柱111的位置与所述主弦杆1001的连接套1005的位置相对应，所述定位柱111可插入所述连接套1005内。在安装主弦杆1001时，将定位柱111插入主弦杆1001的连接套1005内，以水平定位好主弦杆1001。
所述夹固组件包括分别设置在所述装夹工装架1两端的固定夹块112和活动夹块113，所述固定夹块112和活动夹块113相对设置，且位置分别与主弦杆1001的两端部位置相对应，所述活动夹块113可在所述装夹工装架1上平移靠近或远离所述固定夹块112。通过调整活动夹块113以靠近固定夹块112，即可将安装在定位柱111之间的主弦杆1001夹紧固定。
其中，如图4所示，所述活动夹块113通过一螺纹杆114安装在所述装夹工装架1上，所述装夹工装架1上设有与所述螺纹杆114配合的螺孔，所述活动夹块113与所述螺纹杆114的端部转动连接，这样可保证在旋转螺纹杆114时，活动夹块113只会左右移动而不会转动。
所述螺纹杆114的外端设有把手115。这样通过旋转把手115，即可调整活动夹块113与固定夹块112的距离，从而夹紧或松开主弦杆1001。
为了进一步对主弦杆1001进行精确定位，如图4所示，所述固定夹块112和活动夹块113的端面中部设有定位凸块116，所述定位凸块116的大小和形状与主弦杆1001管口的大小和形状相对应。通过定位凸块116和主弦杆1001管口的配合，进一步保证了主弦杆1001在装夹工装架1中的精准定位。
具体地，所述装夹工装架1包括两相互平行的端部框架117和若干连接杆118，所述连接杆118的两端分别与所述端部框架117固定连接，形成一个整体。
本发明所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。
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，故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)

1.一种塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：包括装夹工装架、自定位升降平台和基座；
所述装夹工装架可旋转地安装在所述基座上，且装夹工装架的旋转轴线水平设置；所述装夹工装架上设有与标准节主弦杆相对应的主弦杆夹具，所述主弦杆夹具用于水平装夹待安装的主弦杆；
所述自定位升降平台设置在所述装夹工装架的下方，所述自定位升降平台具有可上下升降的工作平台，所述工作平台可上升至与安装在所述装夹工装架底部的主弦杆相贴合；所述自定位升降平台的上端面设有与标准节侧面腹杆相对应的腹杆定位件。
2.根据权利要求1所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：所述腹杆定位件为定位槽。
3.根据权利要求1所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：所述自定位升降平台还包括用于驱动所述工作平台上下升降的升降驱动机构；所述腹杆定位件固定在所述工作平台的上端面。
4.根据权利要求3所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：还包括用于控制所述升降驱动机构驱动所述工作平台升降至设定高度的控制装置。
5.根据权利要求3所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：所述升降驱动机构为剪叉式升降机构。
6.根据权利要求3所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：所述工作平台对应所述主弦杆端部的四角设有避让缺口。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：所述主弦杆夹具包括插装定位柱组和夹固组件；
所述插装定位柱组包括分别可伸缩地插装在所述装夹工装架两端上的定位柱，所述定位柱的位置与主弦杆连接套的位置相对应，所述定位柱可插入主弦杆连接套内；
所述夹固组件包括分别设置在所述装夹工装架两端的固定夹块和活动夹块，所述固定夹块和活动夹块相对设置且位置分别与主弦杆两端部位置相对应，所述活动夹块可在所述装夹工装架上平移靠近或远离所述固定夹块。
8.根据权利要求7所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：所述活动夹块通过一螺纹杆安装在所述装夹工装架上，所述装夹工装架上设有与所述螺纹杆相配合的螺孔，所述活动夹块与所述螺纹杆的端部转动连接；所述螺纹杆的外端设有把手。
9.根据权利要求7所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：所述固定夹块和活动夹块靠近主弦杆的端面中部设有定位凸块，所述定位凸块的大小和形状与主弦杆管口的大小和形状相对应。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的塔机标准节自定位旋转焊接工装，其特征在于：所述装夹工装架包括两相互平行的端部框架和若干连接杆，所述连接杆的两端分别与所述端部框架固定连接；所述端部框架与所述基座枢轴连接且两个端部框架的枢轴同轴线设置；所述主弦杆夹具设置在所述端部框架上。
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