CN112139765A - 一种窄截面h钢的反变形校正工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及施工技术领域，公开了一种窄截面H钢的反变形校正工艺，包括钢材除锈、钢材下料、T型组立、T型门焊、反变形处理等步骤。反变形处理是将翼缘板二利用矫正机进行预压，使翼缘板一的两端同向弯曲，以与其初始板面间形成一定间距。翼缘板一两端的弯曲方向为远离腹板一侧的方向。将窄截面H型钢中的T型构件与单翼缘板在组立焊接前进行预压反变形处理，使组立焊接后的H型钢的翼缘板因其焊缝处的热胀冷缩，而自然校正内收以抵消反变形，从而实现对窄截面H型钢的校正效果，不仅降低了人们的劳动强度，同时提高了校正效率，降低了生产成本，以确保H型钢的生产及交货需要。

Description

一种窄截面H钢的反变形校正工艺

技术领域

本发明涉及施工技术领域，尤其涉及一种窄截面H钢的反变形校正工艺。

背景技术

H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“H”相同而得名。由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应用。

根据H型钢的焊接特性，当H型钢在组立门焊后，其翼缘板会因主焊缝焊后的收缩，而造成翼缘板的弧弯内收变形。所以通常情况下，H型钢在其主焊缝焊接完成后，会放置24小时后再通过校正机对其进行校正。

但对于窄截面为H300*300*30*30的H钢构件，现有大多数校正机的压辊开档间距最小只能达到280mm，所以无法通过校正机进行校正，一般会通过人工火焰的方式进行校正。但这种方式不仅耗时耗力，效率低下，同时还会大大增加生产成本，已经渐渐无法满足人们对H型钢的生产及交货需要。

发明内容

为解决了现有技术中通过人工火焰的方式来校正窄截面H型钢，存在耗时耗力、效率低下、生产成本高的技术问题，本发明提供一种窄截面H钢的反变形校正工艺。

本发明采用以下技术方案实现：一种窄截面H钢的反变形校正工艺，其包括如下步骤：

1)钢材除锈：根据钢材表面的锈蚀、麻点或划痕等缺陷，当其深度小于等于该钢材的厚度负偏差值1/2时，则可直接使用该钢材；当其深度大于该钢材的厚度负偏差值1/2时，则需要将钢材通过除锈设备进行除锈处理；

2)钢材下料：将经由步骤一得到的钢材区分为用于形成H型钢的腹板、翼缘板一、翼缘板二，并在数控切割机上进行相应下料；

3)T型组立：在组立机上将腹板与翼缘板组立形成T型钢；

4)T型门焊：在门焊机上对组立形成的T型钢进行船形位置埋弧自动焊；

5)反变形处理：将翼缘板二利用矫正机进行预压，使翼缘板一的两端同向弯曲，以与其初始板面间形成一定间距；翼缘板一两端的弯曲方向为远离腹板一侧的方向；将T型钢中的翼缘板一利用矫正机进行预压，使翼缘板二的两端同向弯曲，以与其初始板面间形成一定间距；

6)H型组立：先检查反变形后T型钢与翼缘板二的尺寸；将反变形后T型钢中的腹板与反变形后的翼缘板二组立形成H型钢；

其中，翼缘板一两端的弯曲方向与翼缘板二两端的弯曲方向相反；

7)H型门焊：在门焊机上对组立形成的H型钢进行船形位置埋弧自动焊；

8)自然校正：由于H型钢的主焊缝会在焊接后热胀冷缩，则H型钢的翼缘板一的两端以及翼缘板二的两端均会自然内收，以抵消形变所产生的间距。

作为上述方案的进一步改进，所述翼缘板一、翼缘板二经过反变形处理后的形变间距范围为2-3mm。

本发明还提供一种除锈设备，采用该除锈设备用于上述窄截面H钢的反变形校正工艺的步骤1)中进行除锈处理，所述除锈设备包括壳体，所述壳体内通过一竖直的隔板隔离形成腔体一和腔体二，所述腔体一内收容有用于固定待除锈所述钢材的承载架；所述承载架的上方设置有用于除锈机构。

作为上述方案的更进一步改进，所述除锈机构包括跑道形环体，所述跑道形环体的两端均固定有限位杆，两个所述限位杆的另一端分别与所述壳体的相应侧壁以及所述隔板的相应侧壁滑动插接；

所述跑道形环体内侧的两个长边上相对设置有两个齿条，位于两个所述齿条之间的所述腔体一的腔壁上转动设置有与两个所述齿条相配合的缺齿齿轮；

所述跑道形环体底部的一侧安装有液压缸，所述液压缸的活塞杆竖直向下并固定有砂辊；所述跑道形环体底部的另一侧设置有喷管。

作为上述方案的更进一步改进，所述承载架为矩形框体结构，所述承载架内的两侧相对设置有两个用于支撑所述钢材的支撑块，每个所述支撑块的上方设置有用于将所述钢材夹持固定在相应所述支撑块上的夹持组件。

作为上述方案的更进一步改进，所述夹持组件包括固定在所述承载架相应内侧壁上的两个固定块，所述固定块的下方设置有夹板，所述固定块上螺纹穿插有与所述夹板相垂直的调节杆，所述调节杆的底端与所述夹板的板面转动相连。

作为上述方案的更进一步改进，所述承载架远离所述隔板的一侧与相应的所述壳体内壁转动相连；所述隔板上开设有竖槽；所述腔体二内设置有用于调整所述承载架高度的升降机构；

作为上述方案的更进一步改进，所述升降机构包括竖立的滑槽，所述滑槽内设置有与其滑动配合的滑块，所述滑块的顶部固定有与所述隔板相平行的连接杆一，所述连接杆一的另一端转动设置有连接杆二，所述连接杆二的另一端穿过所述竖槽后与所述承载架靠近所述隔板的一侧垂直固定相连。

作为上述方案的更进一步改进，所述腔体二内设置有减速电机，所述减速电机的输出轴上垂直固定有转杆，所述转杆的另一端转动连接有摆杆，所述摆杆的另一端与所述滑块的块体转动相连。

作为上述方案的更进一步改进，所述壳体的上安装有与所述腔体一内底部相连通的排液阀。

本发明的有益效果为：

本发明窄截面H钢的反变形校正工艺，替代了传统人工火焰的校正方式，将窄截面H型钢中的T型构件与单翼缘板在组立焊接前进行预压反变形处理，使组立焊接后的H型钢的翼缘板因其焊缝处的热胀冷缩，而自然校正内收以抵消反变形，从而实现对窄截面H型钢的校正效果，不仅降低了人们的劳动强度，同时提高了校正效率，降低了生产成本，以确保H型钢的生产及交货需要。

本发明窄截面H钢的反变形校正工艺，通过除锈设备中的除锈机构、夹持组件，可高效率地对钢材进行除锈，且可有效保证对钢材的除锈效果，以确保后续对钢材加工的顺利进行。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的窄截面H钢的反变形校正工艺的流程示意图；

图2为图1中反变形处理下的腹板与翼缘板一组立后的结构示意图；

图3为图1中反变形处理下的翼缘板二的结构示意图；

图4为图1中的H型门焊后的腹板、翼缘板一、翼缘板二处于组合状态下的结构示意图；

图5为图1中自然校正前的H型钢的状态结构示意图；

图6为图5中H型钢自然校正时的状态过程结构示意图；

图7为图5中H型钢自然校正后的状态结构示意图；

图8为本发明实施例2提供的除锈设备的正视结构示意图；

图9为图8中除锈设备的剖面结构示意图；

图10为图9中A处放大的结构示意图。

主要符号说明：

1、壳体；2、隔板；3、承载架；4、砂辊；5、液压缸；6、活塞杆；7、喷管；8、跑道形环体；9、齿条；10、缺齿齿轮；11、限位杆；13、排液阀；14、支撑块；15、固定块；16、夹板；17、调节杆；18、滑槽；19、滑块；20、连接杆一；21、连接杆二；22、减速电机；23、转杆；24、摆杆；25、腹板；26a、翼缘板一；26b、翼缘板二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

在本实施例窄截面H钢的反变形校正工艺中，对于窄截面H钢可将其定义为截面≤H300*300的H型钢。窄截面H钢的反变形校正工艺可利用焊缝位置处的热胀冷缩原理，以使翼缘板处预先做的反变形自然校正回收，一正一负自然抵消，以实现对窄截面H型钢的校正工序。

请结合图1至7，窄截面H钢的反变形校正工艺包括如下步骤：

1)钢材除锈：根据钢材表面的锈蚀、麻点或划痕等缺陷，当其深度小于等于该钢材的厚度负偏差值1/2时，则可直接使用该钢材；当其深度大于该钢材的厚度负偏差值1/2时，则需要将钢材通过除锈设备进行除锈处理。

2)钢材下料：将除锈后的钢材区分为用于形成H型钢的腹板25、翼缘板一26a、翼缘板二26b，并在数控切割机上进行相应下料。

3)T型组立：在组立机上将腹板25与翼缘板26a组立形成T型钢。T型型组立的过程可以在组立机上完成。

4)T型门焊：在门焊机上对组立形成的T型钢进行船形位置埋弧自动焊。

5)反变形处理：将翼缘板二26b利用矫正机进行预压，使翼缘板一26a的两端同向弯曲，以与其初始板面间形成一定间距。翼缘板一26a两端的弯曲方向为远离腹板25一侧的方向。将T型钢中的翼缘板一26a利用矫正机进行预压，使翼缘板二26b的两端同向弯曲，以与其初始板面间形成一定间距。优选地，翼缘板一26a、翼缘板二26b经过反变形处理后的形变间距范围为2-3mm。本实施例中，应尽量保证翼缘板一26a、翼缘板二26b通过矫正机预压后的变形弯曲程度相同。

6)H型组立：先检查反变形后T型钢与翼缘板二26b的尺寸。将反变形后T型钢中的腹板25与反变形后的翼缘板二26b组立形成H型钢。H型钢组立的过程可以在组立机上完成。

其中，翼缘板一26a两端的弯曲方向与翼缘板二26b两端的弯曲方向相反。

7)H型门焊：在门焊机上对组立形成的H型钢进行船形位置埋弧自动焊。

8)自然校正：由于H型钢的主焊缝会在焊接后热胀冷缩，则H型钢的翼缘板一26a的两端以及翼缘板二26b的两端均会自然内收，以抵消形变所产生的间距。

9)检查：对完成后成品的尺寸及平面度进行复验。检查合格后，按照施工图进行标号，成品打包后要注意保护，边缘加工的坡口，需要涂保护膜的涂好，并注意不要碰撞。

10)装车发送。

需要注意的是：本实施例中的施工场地必须为夯实场地，组立应在坚实、稳固的预装平台或胎架上进行，其支点水平度：面积≤200-9000m²，允许偏差≤1.5mm；面积≤9000-1400m²，允许偏差≤3.15mm；预拼装中的各种条件应按施工图尺寸控制，各杆件的中心线应交汇于节点中心，并完全处于自由状态，不允许有外力强制固定，单杆件支承点不论柱、梁、支撑，应不少于二个支承点；待组立钢材的中心线应明确标示，并与平台基准线和地面基准线一致。

实施例2

请结合图8至图10，本实施例2提供一种除锈设备，采用该除锈设备用于上述窄截面H钢的反变形校正工艺的步骤1)中进行除锈处理。除锈设备包括壳体1，壳体1内通过一竖直的隔板2隔离形成腔体一(未标示)和腔体二(未标示)，腔体一内收容有用于固定待除锈钢材(未标示)的承载架3。承载架3的上方设置有用于除锈机构。通过除锈机构可对承载架3上固定的待除锈钢材的表面进行除锈处理。本实施例中壳体1外侧安装有用于封闭腔体一的门体(未标示)。

除锈机构包括跑道形环体8，跑道形环体8的两端均固定有限位杆11，两个限位杆11的另一端分别与壳体1的相应侧壁以及隔板2的相应侧壁滑动插接。本实施例中壳体1的侧壁以及隔板2的相应侧壁上均开设有供限位杆11穿过的滑孔(图未示)，且限位杆11可在滑孔内相对滑动，以使跑道形环体8可在腔体一内水平移动。在每个限位杆11的另一端均固定有限位块(未标示)，以防止限位杆11从滑孔中脱离。

跑道形环体8内侧的两个长边上相对设置有两个齿条9，位于两个齿条9之间的腔体一的腔壁上转动设置有与两个齿条9相配合的缺齿齿轮10。当驱使缺齿齿轮10转动时，缺齿齿轮10旋转至与上方的齿条9啮合时，可带动跑道形环体8在水平方向上朝着一个方向移动，而当缺齿齿轮10旋转至与下方的齿条9啮合时，可带动跑道形环体8在水平方向上反向运动，随着缺齿齿轮10的转动，此过程不断往复，使得跑道形环体8在腔体一内沿水平方向连续往复运动。

本实施例中腔体一内的安装有驱动电机(图未示)，驱动电机的输出轴与缺齿齿轮10的旋转中心固定相连，以驱动缺齿齿轮10的旋转。缺齿齿轮10位置处的驱动电机也可以为减速电机。

跑道形环体8底部的一侧安装有液压缸5，液压缸5的活塞杆6竖直向下并固定有砂辊4。跑道形环体8底部的另一侧设置有喷管7。液压缸5通过其活塞杆6可调节砂辊4在竖直方向上的高度，从而调整砂辊4与承载架3内钢材之间的距离。液压缸5的活塞杆6上可以安装有用于驱使砂辊4旋转的驱动电机，从而提高对钢材表面的除锈效率。砂辊4处的驱动电机经过放水处理。而喷管7可与外界的除锈液存储装置连接或者与外界的储水装置连接，以向钢材表面喷射除锈液或者水。

液压缸5、喷管7与跑道形环体8保持运动同步，使砂辊4可增大其与钢材表面的接触面积以及喷管7在钢材表面的喷射面积，从而使钢材表面的除锈更加彻底。

承载架3为矩形框体结构。承载架3内的两侧相对设置有两个用于支撑钢材的支撑块14，通过两个支撑块14对钢材的底部两侧起到支撑作用。每个支撑块14的上方设置有用于将钢材夹持固定在相应支撑块14上的夹持组件。

夹持组件包括固定在承载架3相应内侧壁上的两个固定块15，固定块15的下方设置有夹板16。夹板16位于相应的固定块15与支撑块14之间。固定块15上螺纹穿插有与夹板16相垂直的调节杆17，本实施例中固定块15上开设有供调节杆17穿过的杆孔(图未示)，且调节杆17与杆孔之间螺纹配合连接。调节杆17的底端与夹板16的板面转动相连，调节杆17与相应的夹板16之间通过轴承转动连接。通过拧动调节调节杆17可使其与杆孔之间相互螺纹作用，以带动夹板16靠近或者远离钢材表面。

承载架3远离隔板2的一侧与相应的壳体1内壁转动相连，承载架3与壳体1之间通过销轴转动连接，则可将该销轴作为旋转中心，使承载架3的另一侧围绕该中心相对转动，以不断倾斜承载架3上固定的钢材。隔板2上开设有竖槽(未标示)。腔体二内设置有用于调整承载架3高度的升降机构。

升降机构包括竖立的滑槽18，滑槽18内设置有与其滑动配合的滑块19，滑块19的顶部固定有与隔板2相平行的连接杆一20，连接杆一20的另一端转动设置有连接杆二21，连接杆二21的另一端穿过竖槽后与承载架3靠近隔板2的一侧垂直固定相连。通过驱使滑块19在滑槽18内往复滑动，可带动连接杆一20不断上下往复运动，以顶动或者拉降连接杆二21，使承载架3的另一端围绕其销轴作弧向往复运动，从而不断改变钢材在斜承载架3上的倾斜角度。

腔体二内设置有减速电机22，减速电机22的输出轴上垂直固定有转杆23，转杆23的另一端转动连接有摆杆24，摆杆24的另一端与滑块19的块体转动相连。通过减速电机22的输出轴驱使转杆23作圆周运动，使转杆23带动摆杆24不断摆动，以使摆杆24为滑块19传动，以驱使滑块19在滑槽18内往复滑动。

壳体1的上安装有与腔体一内底部相连通的排液阀13，通过排液阀13可将积聚在腔体一内底部的多余水与除锈液的混合液排出壳体1，以便后续的循环利用。本实施例的排液阀13可以为手动阀门或者电控阀门。

本实施例的工作原理具体为，使用时，打开门体将待除锈的钢材插置在承载架3内的两个支撑块14上，使钢材其中一侧的板面朝向砂辊4，再关闭门体，此时承载架3保持在初始水平状态。再分别拧动两个调节杆17以带动夹板16将钢材夹持固定在支撑块14上，通过喷管7向钢材表面喷射除锈液，再控制液压缸5的活塞杆6将砂辊4调整至与钢材的表面接触，同时控制砂辊4和缺齿齿轮10的驱动电机启动，砂辊4一侧的驱动电机输出轴带动砂辊4转动，以对钢材表面进行除锈。而缺齿齿轮10一侧的驱动电机输出轴驱动缺齿齿轮10的旋转，缺齿齿轮10旋转至与上方的齿条9啮合时，可带动跑道形环体8在水平方向上朝着一个方向移动，而当缺齿齿轮10旋转至与下方的齿条9啮合时，可带动跑道形环体8在水平方向上反向运动，随着缺齿齿轮10的转动，此过程不断往复，使得跑道形环体8在腔体一内沿水平方向连续往复运动，从而带动液压缸5、活塞杆6、砂辊4以及喷管7同步运动，增大砂辊4与钢材表面的接触面积，以及喷管7在钢材表面的喷射面积，以使钢材表面的除锈更彻底，提高对钢材表面的除锈效率。随后控制砂辊4一侧的驱动电机关闭，并通过液压缸5的活塞杆6将砂辊4提升一定高度，使砂辊4脱离钢材表面，避免对钢材后续的倾斜活动造成干涉。通过喷管7向钢材表面喷射水流，控制减速电机22的输出轴驱使转杆23作圆周运动，使转杆23带动摆杆24不断摆动，以使摆杆24为滑块19传动，以驱使滑块19在滑槽18内往复滑动，滑块19带动连接杆一20不断作上下往复运动，以不断地顶动或者拉降连接杆二21，使承载架3的另一端围绕其销轴作往复地弧向运动，从而不断改变钢材在斜承载架3上的倾斜角度，使喷射至钢材表面的水流对钢材表面的冲洗更加充分，进而洗除钢材表面的锈蚀、麻点或划痕。

当对钢材的其中一侧除锈结束后，打开门体反向旋拧调节杆17，以将钢材拔出后翻转，再将钢材的相对另外一侧面朝插置在支撑块14上，并重复上述操作，以实现对钢材的全面除锈，以保证后续钢材的后续生产加工的顺利进行。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，其包括如下步骤：

1)钢材除锈：根据钢材表面的锈蚀、麻点或划痕等缺陷，当其深度小于等于该钢材的厚度负偏差值1/2时，则可直接使用该钢材；当其深度大于该钢材的厚度负偏差值1/2时，则需要将钢材通过除锈设备进行除锈处理；

2)钢材下料：将经由步骤一得到的钢材区分为用于形成H型钢的腹板、翼缘板一、翼缘板二，并在数控切割机上进行相应下料；

3)T型组立：在组立机上将腹板与翼缘板组立形成T型钢；

4)T型门焊：在门焊机上对组立形成的T型钢进行船形位置埋弧自动焊；

5)反变形处理：将翼缘板二利用矫正机进行预压，使翼缘板一的两端同向弯曲，以与其初始板面间形成一定间距；翼缘板一两端的弯曲方向为远离腹板一侧的方向；将T型钢中的翼缘板一利用矫正机进行预压，使翼缘板二的两端同向弯曲，以与其初始板面间形成一定间距；

6)H型组立：先检查反变形后T型钢与翼缘板二的尺寸；将反变形后T型钢中的腹板与反变形后的翼缘板二组立形成H型钢；

其中，翼缘板一两端的弯曲方向与翼缘板二两端的弯曲方向相反；

7)H型门焊：在门焊机上对组立形成的H型钢进行船形位置埋弧自动焊；

8)自然校正：由于H型钢的主焊缝会在焊接后热胀冷缩，则H型钢的翼缘板一的两端以及翼缘板二的两端均会自然内收，以抵消形变所产生的间距。

2.如权利要求1所述的窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，所述翼缘板一、翼缘板二经过反变形处理后的形变间距范围为2-3mm。

3.一种除锈设备，其特征在于，采用该除锈设备用于如权利要求1或2所述的窄截面H钢的反变形校正工艺的步骤1)中进行除锈处理，所述除锈设备包括壳体，所述壳体内通过一竖直的隔板隔离形成腔体一和腔体二，所述腔体一内收容有用于固定待除锈所述钢材的承载架；所述承载架的上方设置有用于除锈机构。

4.如权利要求3所述的窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，所述除锈机构包括跑道形环体，所述跑道形环体的两端均固定有限位杆，两个所述限位杆的另一端分别与所述壳体的相应侧壁以及所述隔板的相应侧壁滑动插接；

所述跑道形环体内侧的两个长边上相对设置有两个齿条，位于两个所述齿条之间的所述腔体一的腔壁上转动设置有与两个所述齿条相配合的缺齿齿轮；

所述跑道形环体底部的一侧安装有液压缸，所述液压缸的活塞杆竖直向下并固定有砂辊；所述跑道形环体底部的另一侧设置有喷管。

5.如权利要求3所述的窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，所述承载架为矩形框体结构，所述承载架内的两侧相对设置有两个用于支撑所述钢材的支撑块，每个所述支撑块的上方设置有用于将所述钢材夹持固定在相应所述支撑块上的夹持组件。

6.如权利要求5所述的窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，所述夹持组件包括固定在所述承载架相应内侧壁上的两个固定块，所述固定块的下方设置有夹板，所述固定块上螺纹穿插有与所述夹板相垂直的调节杆，所述调节杆的底端与所述夹板的板面转动相连。

7.如权利要求3所述的窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，所述承载架远离所述隔板的一侧与相应的所述壳体内壁转动相连；所述隔板上开设有竖槽；所述腔体二内设置有用于调整所述承载架高度的升降机构。

8.如权利要求7所述的窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，所述升降机构包括竖立的滑槽，所述滑槽内设置有与其滑动配合的滑块，所述滑块的顶部固定有与所述隔板相平行的连接杆一，所述连接杆一的另一端转动设置有连接杆二，所述连接杆二的另一端穿过所述竖槽后与所述承载架靠近所述隔板的一侧垂直固定相连。

9.如权利要求8所述的窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，所述腔体二内设置有减速电机，所述减速电机的输出轴上垂直固定有转杆，所述转杆的另一端转动连接有摆杆，所述摆杆的另一端与所述滑块的块体转动相连。

10.如权利要求3所述的窄截面H钢的反变形校正工艺，其特征在于，所述壳体的上安装有与所述腔体一内底部相连通的排液阀。

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