CN113664408B - 一种大型低温风洞拐角段制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种大型低温风洞拐角段制作方法，其包括：步骤一，组装内层连接圈和导流片；步骤二，焊接上连接板、下连接板以及导流片连接板；步骤三，对内层连接圈的连接吊架进行拼焊；步骤四，组装椭圆环结构与内层连接圈；步骤五，拼焊椭圆环吊架；步骤六，将椭圆环结构分别与出口筒体、入口筒体进行预拼装；步骤七，进行拐角段安装。该方法可用于制作大型低温风洞拐角段的各个部件，具有方法简单、制作效率高、制作精度高、通用性强、质量好等特点，解决了大型低温风洞拐角段制作难度大、精度较低的问题。

Description

一种大型低温风洞拐角段制作方法

技术领域

本申请涉及风洞领域，尤其涉及一种大型低温风洞拐角段制作方法。

背景技术

自风洞问世以来，应用风洞技术进行空气动力研究和飞行器研制获得了重大进展，其作用也日趋显著。但随着试验对象(如飞行器)日益大型化，常规风洞试验面临一些严峻挑战，其中最重要的就是常规风洞无法在全尺寸雷诺数内进行试验，而高雷诺数风洞试验是实现飞行器气动力精细设计和飞行性能准确预测的前提和保证，低温风洞就是为解决这一问题诞生并发展起来的。拐角段是大型低温风洞的重要部段之一，能实现气流90°转向。与常规碳钢风洞拐角段结构不同，大型低温风洞拐角段导流片通过上连接板、下连接板安装在内层连接圈内，内层连接圈通过吊架安装在椭圆环壳体内，上连接板、下连接板与导流片通过螺栓连接，上连接板、下连接板、内层连接圈、吊架、椭圆环壳体之间通过焊接连接。

由于结构复杂，大型低温风洞拐角段制作难度远大于常规碳钢风洞，如何保证拼装精度是制作的难点之一。大型低温风洞采用奥氏体不锈钢制作，奥氏体不锈钢由于导热系数小、线膨胀系数大，导致焊接变形大，如何控制拐角段焊接变形避免降低导流片的安装角度和间距是制作的难点之二。小型碳钢风洞拐角段可以拼装焊接完成后整体吊装上位(如国内专利201610786440.3)，而大型低温风洞拐角段均在200吨以上，整体吊装上位对起重设备要求高，同时拐角段椭圆环和出口筒体、入口筒体整体拼装焊接无法有效控制焊接变形会使拐角段转向角度偏离90°，且拐角段椭圆环和出口筒体、入口筒体整体拼装过程中多次翻转出现的吊装变形会降低拐角段的整体尺寸精度，这些是大型低温风洞拐角段制作难点之三。

因此，需要研制出一种新的大型低温风洞拐角段制作方法，解决上述存在的问题。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种大型低温风洞拐角段制作方法，旨在改善现有的大型低温风洞拐角段的拼装精度较低的问题。

本申请的技术方案是：

一种大型低温风洞拐角段制作方法，包括以下步骤：

步骤一，组装内层连接圈和导流片：将环形状的仿形工装与导流片拼装装置在平台上进行组装，调整所述仿形工装与所述导流片拼装装置的相对位置以达到制作要求；在所述仿形工装的上拼装多个依次首尾相连的竖向连接块，并形成环形状的内层连接圈；将连接好的导流片、上连接板、下连接板以及导流片连接板依次安装在所述内层连接圈中；

步骤二，焊接所述上连接板、所述下连接板以及所述导流片连接板：在所述内层连接圈的外侧壁上点焊多个依次平行间隔且竖直设置的防变形钢条；所述防变形钢条为长方体结构，且沿长度方向的两端分别与所述仿形工装的第一边形板、第二边形板进行点焊固定，所述防变形钢条沿宽度方向的端面与所述内层连接圈的外侧壁点焊固定，并在靠近每个所述导流片的两端的两侧处均设置有所述防变形钢条；将所有所述上连接板、所述下连接板以及所述导流片连接板进行打底焊，然后完成所有所述上连接板、所述下连接板的填充盖面焊，最后完成所有所述导流片连接板的填充盖面焊；

步骤三，对所述内层连接圈的连接吊架进行拼焊：在相邻接的两个所述竖向连接块的相连接处的顶端面、底端面上分别点焊防变形固定块，且所述防变形固定块沿厚度方向的端面与所述内层连接圈沿厚度方面的端面相齐平，并在所述防变形固定块点焊完成后拆除所述仿形工装、所述防变形钢条；在所述内层连接圈的外周壁上平行间隔地拼装上下两层所述连接吊架，且两层所述连接吊架沿所述内层连接圈的高度方向设置；所述连接吊架采用对称K型坡口，且施焊时对称焊接正坡口、反坡口；

步骤四，组装椭圆环结构与所述内层连接圈：在所述内层连接圈的下部四周安装多个墩柱，以使所述墩柱的上表面与所述内层连接圈的下端面齐平；将拼焊好的所述椭圆环结构吊入所述内层连接圈的外围，调整所述椭圆环结构与所述内层连接圈的相对位置，以保证所述椭圆环结构的长轴线与所述内层连接圈的长轴线相重合、所述椭圆环结构的短轴线与所述内层连接圈的短轴线相重合；

步骤五，拼焊椭圆环吊架：在所述连接吊架上分别安装多个固定螺栓，且所述固定螺栓穿过所述连接吊架的顶底；将上下两层平行间隔的所述椭圆环吊架分别套接到相对应的所述固定螺栓的底端上，并与所述连接吊架的底表面相平行贴合；旋转所述椭圆环吊架，以使所述椭圆环吊架的坡口端与所述椭圆环结构的内壁相贴合接触；通过所述固定螺栓将所述椭圆环吊架与所述连接吊架紧固，焊接所述椭圆环吊架与所述椭圆环结构的内壁相接触处的焊缝；

步骤六，将所述椭圆环结构分别与出口筒体、入口筒体进行预拼装：将所述椭圆环结构与所述椭圆环吊架焊接完成后去除所述防变形固定块，然后将所述出口筒体的椭圆面朝下放置在所述椭圆环结构的端面上，调整所述出口筒体的中心轴线与所述椭圆环结构的中心轴线之间的角度为45°，且使得所述出口筒体的内壁面与所述椭圆环结构的内壁面相对齐，将所述出口筒体和所述椭圆环结构端面坡口不合格处进行标记，将所述出口筒体吊离所述椭圆环结构后，把标记处不合格的坡口进行打磨修整；将所述椭圆环结构与所述椭圆环吊架焊接完成后去除所述防变形固定块，然后将所述入口筒体的椭圆面朝下放置在所述椭圆环结构的端面上，调整所述入口筒体的中心轴线与所述椭圆环结构的中心轴线之间的角度为45°，且使得所述入口筒体的内壁面与所述椭圆环结构的内壁面相对齐，将所述入口筒体和所述椭圆环结构端面坡口不合格处进行标记，将所述入口筒体吊离所述椭圆环结构后，把标记处不合格的坡口进行打磨修整；

步骤七，进行拐角段安装：将安装有所述导流片、所述内层连接圈、所述上连接板、所述下连接板、所述连接吊架、所述椭圆环吊架以及所述椭圆环结构的整体结构进行吊装，并安装在基础构架上，调整所述椭圆环结构的位置达到要求后进行所述椭圆环结构与所述基础构架的一次灌浆，并固定所述椭圆环结构；然后分别将所述出口筒体、所述入口筒体吊装并安装在所述基础构架上，调整所述出口筒体、所述入口筒体的位置达到要求后，完成所述椭圆环结构与所述出口筒体、所述入口筒体的焊接。

作为本申请的一种技术方案，在步骤一中，所述仿形工装包括环形状的所述第一边形板、环形状的所述第二边形板以及多个定位筋板；所述第一边形板安装于所述导流片拼装装置上；所述第一边形板与所述第二边形板平行间隔设置，所述定位筋板的两端分别垂直连接于所述第一边形板、所述第二边形板之间；所述竖向连接块的两端分别垂直连接于所述第一边形板、所述第二边形板之间，且形成的所述内层连接圈处于所述仿形工装的内侧中。

作为本申请的一种技术方案，在步骤一中，所述导流片拼装装置包括基座、多组第一定位组件以及多组与所述第一定位组件一一对应的第二定位组件，每组所述第一定位组件包括相间隔的第一靠柱和第一定位板，每组所述第二定位组件包括相间隔的第二靠柱和第二定位板；多组所述第一靠柱和所述第一定位板沿所述基座的长度方向平行间隔地安装于所述基座的一侧的上表面上，且相邻的所述第一定位组件之间的间距相同；多组所述第二靠柱和所述第二定位板沿所述基座的长度方向平行间隔地安装于所述基座的另一相对侧的上表面上，且相邻的所述第二定位组件之间的间距相同；所述第一定位板的高度小于所述第一靠柱的高度，所述第二定位板的高度小于所述第二靠柱的高度，且所述第一靠柱与所述第二靠柱一一对应；相邻的所述第一靠柱之间的间距相同，且相邻的所述第一靠柱之间的间距与相邻的导流片之间的安装间距相同；相邻的所述第一定位板之间的间距相同，且相邻的所述第一定位板之间的间距与相邻的所述导流片之间的安装间距相同；相邻的所述第二靠柱之间的间距相同，且相邻的所述第二靠柱之间的间距与相邻的所述导流片之间的安装间距相同；相邻的所述第二定位板之间的间距相同，且相邻的所述第二定位板之间的间距与相邻的所述导流片之间的安装间距相同；所述仿形工装安装于所述基座上，且所述第一定位组件、所述第二定位组件均处于所述仿形工装的内腔中。

作为本申请的一种技术方案，在步骤一中，每个所述导流片的一侧通过楔子卡接在相对应的同一组的所述第二定位组件中的所述第二靠柱和所述第二定位板之间，另一侧卡接在相对应的同一组的所述第一定位组件中的第一靠柱和第一定位板之间；相邻的导流片之间相平行间隔设置，且通过多个相平行间隔的所述导流片连接板相连接；所述导流片的外型面的两侧端分别与所述上连接板的一侧端、所述下连接板的一侧端通过螺栓固定，所述上连接板的另一侧端固定连接于所述内层连接圈的一内壁，所述下连接板的另一侧端固定连接于所述内层连接圈的另一相对内壁。

作为本申请的一种技术方案，在步骤二中，所述防变形钢条的厚度≥30mm、宽度≥50mm。

作为本申请的一种技术方案，在步骤三中，所述防变形固定块的厚度与所述内层连接圈的厚度相同，且所述防变形固定块的长度≥100mm、高度≥80mm。

作为本申请的一种技术方案，在步骤四中，所述墩柱包括钢管、格构柱或钢结构方柱。

作为本申请的一种技术方案，在步骤四中，所述椭圆环结构包括椭圆环壳体、第一环形腹板、第二环形腹板以及多个连接筋板；所述椭圆环壳体通过所述连接吊架、所述椭圆环吊架套接于所述内层连接圈的外周壁上；所述第一环形腹板、所述第二环形腹板分别平行间隔地套接于所述椭圆环壳体的外周壁的相对两侧边上；多个所述连接筋板的两端分别平行间隔地垂直连接于所述第一环形腹板、所述第二环形腹板之间。

作为本申请的一种技术方案，在步骤四中，每层所述连接吊架均焊接于所述内层连接圈的外周壁上，且包括多个依次平行间隔设置且处于同一平面上的U形连接耳，所述U形连接耳焊接于所述竖向连接块的外壁上；每层所述椭圆环吊架均包括多个依次平行间隔设置且处于同一平面上的固定块，所述固定块通过所述固定螺栓安装于U形连接耳的一表面上，且一侧壁焊接于所述椭圆环结构的内壁上。

作为本申请的一种技术方案，在步骤五中，所述椭圆环吊架采用单边V型坡口，且拼装时所述椭圆环吊架的坡口朝向所述椭圆环结构的两个端面方向。

本申请的有益效果：

本申请的大型低温风洞拐角段制作方法，其可用于制作大型低温风洞拐角段的各个部件，具有方法简单、制作效率高、制作精度高、通用性强、质量好等特点，解决了大型低温风洞拐角段制作难度大、精度较低的问题，与现有的方法相比具有以下特点：

(1)本方法将导流片、上连接板、下连接板依次放入拼焊成整体的内层连接圈中调整安装，将椭圆环结构吊入内层连接圈的外围进行调整安装，避免吊装导流片组、内层连接圈等刚性较差的部件，从而大大提高了制作精度，也可以保证导流片的安装角度和间距，降低了拐角段的制作难度；

(2)本方法通过在合理的位置点焊防变形钢条和防变形固定块，有效控制了上连接板、下连接板、连接吊架以及椭圆环吊架在焊接过程中内层连接圈、上连接板、下连接板的变形，保证了焊接过程中导流片的安装角度和间距以及内层连接圈的尺寸精度；

(3)本方法将椭圆环结构、出口筒体以及入口筒体进行预拼装修配坡口，并将椭圆环结构、出口筒体、入口筒体独立吊装安装后再进行焊接，从而有效控制了三者之间的焊接变形，保证了焊接质量，同时对起重设备要求低，也避免了椭圆环结构、出口筒体以及入口筒体的整体结构在拼装过程中因多次翻转出现的吊装变形，进一步提高了拐角段制作精度和制作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的内层连接圈与导流片拼装第一过程示意图；

图2为本申请实施例提供的内层连接圈与导流片拼装第二过程示意图；

图3为本申请实施例提供的防变形钢条布置示意图；

图4为本申请实施例提供的防变形钢条布置剖视图；

图5为本申请实施例提供的防变形钢条布置的局部放大示意图；

图6为本申请实施例提供的防变形固定块布置示意图；

图7为本申请实施例提供的连接吊架拼装示意图；

图8为本申请实施例提供的椭圆环结构拼装第一过程示意图；

图9为本申请实施例提供的椭圆环结构拼装第二过程示意图；

图10为本申请实施例提供的椭圆环吊架拼装第一过程示意图；

图11为本申请实施例提供的椭圆环吊架拼装第二过程示意图；

图12为本申请实施例提供的入口筒体与椭圆环结构预拼装示意图；

图13为本申请实施例提供的椭圆环结构安装在基础构架上的示意图；

图14为本申请实施例提供的入口筒体、出口筒体安装第一过程示意图；

图15为本申请实施例提供的入口筒体、出口筒体安装第二过程示意图。

图标：1-内层连接圈；2-导流片；3-仿形工装；4-竖向连接块；5-上连接板；6-下连接板；7-导流片连接板；8-防变形钢条；9-连接吊架；10-防变形固定块；11-椭圆环结构；12-墩柱；13-椭圆环吊架；14-出口筒体；15-入口筒体；16-第一边形板；17-第二边形板；18-定位筋板；19-基座；20-第一靠柱；21-第一定位板；22-第二靠柱；23-第二定位板；24-椭圆环壳体；25-第一环形腹板；26-第二环形腹板；27-连接筋板；28-U形连接耳；29-连接固定块；30-基础构架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例：

请参照图1，配合参照图2至图15，本申请提供一种大型低温风洞拐角段制作方法，可用于制作大型低温风洞拐角段的各个部件，具有方法简单、制作效率高、制作精度高、通用性强、质量好等特点，解决了大型低温风洞拐角段制作难度大、精度较低的问题；该方法主要包括以下步骤：

步骤一，组装内层连接圈1和导流片2：将环形状的仿形工装3与导流片2拼装装置在平台上进行组装，调整仿形工装3与导流片2拼装装置的相对位置以达到制作要求；在仿形工装3的上拼装多个依次首尾相连的竖向连接块4，并形成环形状的内层连接圈1；将连接好的导流片2、上连接板5、下连接板6以及导流片连接板7依次安装在内层连接圈1中；

步骤二，焊接上连接板5、下连接板6以及导流片连接板7：在内层连接圈1的外侧壁上点焊多个依次平行间隔且竖直设置的防变形钢条8；防变形钢条8为长方体结构，且沿长度方向的两端分别与仿形工装3的第一边形板16、第二边形板17进行点焊固定，防变形钢条8沿宽度方向的端面与内层连接圈1的外侧壁点焊固定，并在靠近每个导流片2的两端的两侧处均设置有防变形钢条8；将所有上连接板5、下连接板6以及导流片连接板7进行打底焊，然后完成所有上连接板5、下连接板6的填充盖面焊，最后完成所有导流片连接板7的填充盖面焊；

步骤三，对内层连接圈1的连接吊架9进行拼焊：在相邻接的两个竖向连接块4的相连接处的顶端面、底端面上分别点焊防变形固定块10，且防变形固定块10沿厚度方向的端面与内层连接圈1沿厚度方面的端面相齐平，并在防变形固定块10点焊完成后拆除仿形工装3、防变形钢条8；在内层连接圈1的外周壁上平行间隔地拼装上下两层连接吊架9，且两层连接吊架9沿内层连接圈1的高度方向设置；连接吊架9采用对称K型坡口，且施焊时对称焊接正坡口、反坡口；

步骤四，组装椭圆环结构11与内层连接圈1：在内层连接圈1的下部四周安装多个墩柱12，以使墩柱12的上表面与内层连接圈1的下端面齐平；将拼焊好的椭圆环结构11吊入内层连接圈1的外围，调整椭圆环结构11与内层连接圈1的相对位置，以保证椭圆环结构11的长轴线与内层连接圈1的长轴线相重合、椭圆环结构11的短轴线与内层连接圈1的短轴线相重合；

步骤五，拼焊椭圆环吊架13：在连接吊架9上分别安装多个固定螺栓，且固定螺栓穿过连接吊架9的顶底；将上下两层平行间隔的椭圆环吊架13分别套接到相对应的固定螺栓的底端上，并与连接吊架9的底表面相平行贴合；旋转椭圆环吊架13，以使椭圆环吊架13的坡口端与椭圆环结构11的内壁相贴合接触，若其中有接触情况较差的椭圆环吊架13，则将接触情况较差的椭圆环吊架13取出并进行打磨修配，再穿入到固定螺栓中进行紧固；通过固定螺栓将椭圆环吊架13与连接吊架9紧固，焊接椭圆环吊架13与椭圆环结构11的内壁相接触处的焊缝；

步骤六，将椭圆环结构11分别与出口筒体14、入口筒体15进行预拼装：将椭圆环结构11与椭圆环吊架13焊接完成后去除防变形固定块10，然后将出口筒体14的椭圆面朝下放置在椭圆环结构11的任意端面上，调整出口筒体14的中心轴线与椭圆环结构11的中心轴线之间的角度为45°，且使得出口筒体14的内壁面与椭圆环结构11的内壁面相对齐，将出口筒体14和椭圆环结构11端面坡口不合格处进行标记，将出口筒体14吊离椭圆环结构11后把标记处不合格坡口进行打磨修整，即完成椭圆环结构11与出口筒体14的预拼装过程；然后将入口筒体15的椭圆面朝下放置在椭圆环结构11的任意端面上，调整入口筒体15的中心轴线与椭圆环结构11的中心轴线之间的角度为45°，且使得入口筒体15的内壁面与椭圆环结构11的内壁面相对齐，将入口筒体15和椭圆环结构11端面坡口不合格处进行标记，将入口筒体15吊离椭圆环结构11后把标记处不合格坡口进行打磨修整，即完成椭圆环结构11与入口筒体15的预拼装过程；

步骤七，进行拐角段安装：将安装有导流片2、内层连接圈1、上连接板5、下连接板6、连接吊架9、椭圆环吊架13以及椭圆环结构11的整体结构进行吊装，并安装在基础构架30上，调整椭圆环结构11的位置达到要求后进行椭圆环结构11与基础构架30的一次灌浆，并固定椭圆环结构11；然后分别将出口筒体14、入口筒体15吊装并安装在基础构架30上，调整出口筒体14、入口筒体15的位置达到要求后，完成椭圆环结构11与出口筒体14、入口筒体15的焊接。

进一步地，在步骤一中，仿形工装3包括环形状的第一边形板16、环形状的第二边形板17以及多个定位筋板18；第一边形板16安装于导流片2拼装装置上；第一边形板16与第二边形板17平行间隔设置，定位筋板18的两端分别垂直连接于第一边形板16、第二边形板17之间；竖向连接块4的两端分别垂直连接于第一边形板16、第二边形板17之间，且形成的内层连接圈1处于仿形工装3的内侧中。

同时，在步骤一中，导流片2拼装装置包括基座19、多组第一定位组件以及多组与第一定位组件一一对应的第二定位组件，每组第一定位组件包括相间隔的第一靠柱20和第一定位板21，每组第二定位组件包括相间隔的第二靠柱22和第二定位板23；多组第一靠柱20和第一定位板21沿基座19的长度方向平行间隔地安装于基座19的一侧的上表面上，且相邻的第一定位组件之间的间距相同；多组第二靠柱22和第二定位板23沿基座19的长度方向平行间隔地安装于基座19的另一相对侧的上表面上，且相邻的第二定位组件之间的间距相同；第一定位板21的高度小于第一靠柱20的高度，第二定位板23的高度小于第二靠柱22的高度，且第一靠柱20与第二靠柱22一一对应；相邻的第一靠柱20之间的间距相同，且相邻的第一靠柱20之间的间距与相邻的导流片2之间的安装间距相同；相邻的第一定位板21之间的间距相同，且相邻的第一定位板21之间的间距与相邻的导流片2之间的安装间距相同；相邻的第二靠柱22之间的间距相同，且相邻的第二靠柱22之间的间距与相邻的导流片2之间的安装间距相同；相邻的第二定位板23之间的间距相同，且相邻的第二定位板23之间的间距与相邻的导流片2之间的安装间距相同；仿形工装3安装于基座19上，且第一定位组件、第二定位组件均处于仿形工装3的内腔中。

需要说明的是，在步骤一中，每个导流片2的一侧通过楔子卡接在相对应的同一组的第二定位组件中的第二靠柱22和第二定位板23之间，另一侧卡接在相对应的同一组的第一定位组件中的第一靠柱20和第一定位板21之间；相邻的导流片2之间相平行间隔设置，且通过多个相平行间隔的导流片连接板7相连接；导流片2的外型面的两侧端分别与上连接板5的一侧端、下连接板6的一侧端通过螺栓固定，上连接板5的另一侧端固定连接于内层连接圈1的一内壁，下连接板6的另一侧端固定连接于内层连接圈1的另一相对内壁。

需要说明的是，在步骤二中，防变形钢条8的厚度≥30mm、宽度≥50mm。在本实施例中，该，防变形钢条8的厚度可以采用30mm、宽度可以采用50mm。

需要说明的是，在步骤三中，防变形固定块10的厚度与内层连接圈1的厚度相同，且防变形固定块10的长度≥100mm、高度≥80mm。在本实施例中，该防变形固定块10的长度可以采用100mm，高度可以采用80mm。

需要说明的是，在步骤四中，墩柱12可以采用钢管、格构柱或钢结构方柱。墩柱12的作用是为了把椭圆环结构11整体抬高，从而保证椭圆环结构11和内层连接圈1的相对位置符合要求。当连接吊架9、椭圆环吊架13、椭圆环结构11以及内层连接圈1焊接完成后，椭圆环结构11以及其内部安装的导流片2、内层连接圈1、连接吊架9、椭圆环吊架13等就是一个整体了，就具备了在现场吊装上位的条件，此时可以将墩柱12拆除。

需要说明的是，在步骤四中，椭圆环结构11包括椭圆环壳体24、第一环形腹板25、第二环形腹板26以及多个连接筋板27；椭圆环壳体24通过连接吊架9、椭圆环吊架13套接于内层连接圈1的外周壁上；第一环形腹板25、第二环形腹板26分别平行间隔地套接于椭圆环壳体24的外周壁的相对两侧边上；多个连接筋板27的两端分别平行间隔地垂直连接于第一环形腹板25、第二环形腹板26之间。

进一步地，在步骤四中，每层连接吊架9均焊接于内层连接圈1的外周壁上，且包括多个依次平行间隔设置且处于同一平面上的U形连接耳28，U形连接耳28焊接于竖向连接块4的外壁上；每层椭圆环吊架13均包括多个依次平行间隔设置且处于同一平面上的连接固定块29，连接固定块29通过固定螺栓安装于U形连接耳28的一表面上，且一侧壁焊接于椭圆环结构11的内壁上。

同时，在步骤五中，椭圆环吊架13采用单边V型坡口，且拼装时椭圆环吊架13的坡口朝向椭圆环结构11的两个端面方向。

此外，出口筒体14和入口筒体15在进行安装时，二者的安装顺序可以调换。

综上可知，本申请的大型低温风洞拐角段制作方法，其可用于制作大型低温风洞拐角段的各个部件，具有方法简单、制作效率高、制作精度高、通用性强、质量好等特点，解决了大型低温风洞拐角段制作难度大、精度较低的问题，与现有的方法相比具有以下特点：

(1)本方法将导流片2、上连接板5、下连接板6依次放入拼焊成整体的内层连接圈1中调整安装，将椭圆环结构11吊入内层连接圈1的外围进行调整安装，避免吊装导流片2组、内层连接圈1等刚性较差的部件，从而大大提高了制作精度，也可以保证导流片2的安装角度和间距，降低了拐角段的制作难度；

(2)本方法通过在合理的位置点焊防变形钢条8和防变形固定块10，有效控制了上连接板5、下连接板6、连接吊架9以及椭圆环吊架13在焊接过程中内层连接圈1、上连接板5、下连接板6的变形，保证了焊接过程中导流片2的安装角度和间距以及内层连接圈1的尺寸精度；

(3)本方法将椭圆环结构11、出口筒体14以及入口筒体15进行预拼装修配坡口，并将椭圆环结构11、出口筒体14、入口筒体15独立吊装安装后再进行焊接，从而有效控制了三者之间的焊接变形，保证了焊接质量，同时对起重设备要求低，也避免了椭圆环结构11、出口筒体14以及入口筒体15的整体结构在拼装过程中因多次翻转出现的吊装变形，进一步提高了拐角段制作精度和制作效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大型低温风洞拐角段制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，组装内层连接圈和导流片：将环形状的仿形工装与导流片拼装装置在平台上进行组装，调整所述仿形工装与所述导流片拼装装置的相对位置以达到制作要求；在所述仿形工装上拼装多个依次首尾相连的竖向连接块，并形成环形状的内层连接圈；将连接好的所述导流片、上连接板、下连接板以及导流片连接板依次安装在所述内层连接圈中；

步骤二，焊接所述上连接板、所述下连接板以及所述导流片连接板：在所述内层连接圈的外侧壁上点焊多个依次平行间隔且竖直设置的防变形钢条；所述防变形钢条为长方体结构，且沿长度方向的两端分别与所述仿形工装的第一边形板、第二边形板进行点焊固定，所述防变形钢条沿宽度方向的端面与所述内层连接圈的外侧壁点焊固定，并在靠近每个所述导流片的两端的两侧处均设置有所述防变形钢条；将所有所述上连接板、所述下连接板以及所述导流片连接板进行打底焊，然后完成所有所述上连接板、所述下连接板的填充盖面焊，最后完成所有所述导流片连接板的填充盖面焊；

步骤三，对所述内层连接圈的连接吊架进行拼焊：在相邻接的两个所述竖向连接块的相连接处的顶端面、底端面上分别点焊防变形固定块，且所述防变形固定块沿厚度方向的端面与所述内层连接圈沿厚度方面的端面相齐平，并在所述防变形固定块点焊完成后拆除所述仿形工装、所述防变形钢条；在所述内层连接圈的外周壁上平行间隔地拼装上下两层所述连接吊架，且两层所述连接吊架沿所述内层连接圈的高度方向设置；所述连接吊架采用对称K型坡口，且施焊时对称焊接正坡口、反坡口；

步骤四，组装椭圆环结构与所述内层连接圈：在所述内层连接圈的下部四周安装多个墩柱，以使所述墩柱的上表面与所述内层连接圈的下端面齐平；将拼焊好的所述椭圆环结构吊入所述内层连接圈的外围，调整所述椭圆环结构与所述内层连接圈的相对位置，以保证所述椭圆环结构的长轴线与所述内层连接圈的长轴线相重合、所述椭圆环结构的短轴线与所述内层连接圈的短轴线相重合；

步骤五，拼焊椭圆环吊架：在所述连接吊架上分别安装多个固定螺栓，且所述固定螺栓穿过所述连接吊架的顶底；将上下两层平行间隔的所述椭圆环吊架分别套接到相对应的所述固定螺栓的底端上，并与所述连接吊架的底表面相平行贴合；旋转所述椭圆环吊架，以使所述椭圆环吊架的坡口端与所述椭圆环结构的内壁相贴合接触；通过所述固定螺栓将所述椭圆环吊架与所述连接吊架紧固，焊接所述椭圆环吊架与所述椭圆环结构的内壁相接触处的焊缝；

步骤六，将所述椭圆环结构分别与出口筒体、入口筒体进行预拼装：将所述椭圆环结构与所述椭圆环吊架焊接完成后去除所述防变形固定块，然后将所述出口筒体的椭圆面朝下放置在所述椭圆环结构的端面上，调整所述出口筒体的中心轴线与所述椭圆环结构的中心轴线之间的角度为45°，且使得所述出口筒体的内壁面与所述椭圆环结构的内壁面相对齐，将所述出口筒体和所述椭圆环结构端面坡口不合格处进行标记，将所述出口筒体吊离所述椭圆环结构后，把标记处不合格的坡口进行打磨修整；将所述椭圆环结构与所述椭圆环吊架焊接完成后去除所述防变形固定块，然后将所述入口筒体的椭圆面朝下放置在所述椭圆环结构的端面上，调整所述入口筒体的中心轴线与所述椭圆环结构的中心轴线之间的角度为45°，且使得所述入口筒体的内壁面与所述椭圆环结构的内壁面相对齐，将所述入口筒体和所述椭圆环结构端面坡口不合格处进行标记，将所述入口筒体吊离所述椭圆环结构后，把标记处不合格的坡口进行打磨修整；

步骤七，进行拐角段安装：将安装有所述导流片、所述内层连接圈、所述上连接板、所述下连接板、所述连接吊架、所述椭圆环吊架以及所述椭圆环结构的整体结构进行吊装，并安装在基础构架上，调整所述椭圆环结构的位置达到要求后进行所述椭圆环结构与所述基础构架的一次灌浆，并固定所述椭圆环结构；然后分别将所述出口筒体、所述入口筒体吊装并安装在所述基础构架上，调整所述出口筒体、所述入口筒体的位置达到要求后，完成所述椭圆环结构与所述出口筒体、所述入口筒体的焊接；

在步骤一中，所述仿形工装包括环形状的所述第一边形板、环形状的所述第二边形板以及多个定位筋板；所述第一边形板安装于所述导流片拼装装置上；所述第一边形板与所述第二边形板平行间隔设置，所述定位筋板的两端分别垂直连接于所述第一边形板、所述第二边形板之间；所述竖向连接块的两端分别垂直连接于所述第一边形板、所述第二边形板之间，且形成的所述内层连接圈处于所述仿形工装的内侧中；

在步骤一中，所述导流片拼装装置包括基座、多组第一定位组件以及多组与所述第一定位组件一一对应的第二定位组件，每组所述第一定位组件包括相间隔的第一靠柱和第一定位板，每组所述第二定位组件包括相间隔的第二靠柱和第二定位板；多组所述第一靠柱和所述第一定位板沿所述基座的长度方向平行间隔地安装于所述基座的一侧的上表面上，且相邻的所述第一定位组件之间的间距相同；多组所述第二靠柱和所述第二定位板沿所述基座的长度方向平行间隔地安装于所述基座的另一相对侧的上表面上，且相邻的所述第二定位组件之间的间距相同；所述第一定位板的高度小于所述第一靠柱的高度，所述第二定位板的高度小于所述第二靠柱的高度，且所述第一靠柱与所述第二靠柱一一对应；相邻的所述第一靠柱之间的间距相同，且相邻的所述第一靠柱之间的间距与相邻的导流片之间的安装间距相同；相邻的所述第一定位板之间的间距相同，且相邻的所述第一定位板之间的间距与相邻的所述导流片之间的安装间距相同；相邻的所述第二靠柱之间的间距相同，且相邻的所述第二靠柱之间的间距与相邻的所述导流片之间的安装间距相同；相邻的所述第二定位板之间的间距相同，且相邻的所述第二定位板之间的间距与相邻的所述导流片之间的安装间距相同；所述仿形工装安装于所述基座上，且所述第一定位组件、所述第二定位组件均处于所述仿形工装的内腔中。

2.根据权利要求1所述的大型低温风洞拐角段制作方法，其特征在于，在步骤一中，每个所述导流片的一侧通过楔子卡接在相对应的同一组的所述第二定位组件中的所述第二靠柱和所述第二定位板之间，另一侧卡接在相对应的同一组的所述第一定位组件中的第一靠柱和第一定位板之间；相邻的所述导流片之间相平行间隔设置，且通过多个相平行间隔的所述导流片连接板相连接；所述导流片的外型面的两侧端分别与所述上连接板的一侧端、所述下连接板的一侧端通过螺栓固定，所述上连接板的另一侧端固定连接于所述内层连接圈的一内壁，所述下连接板的另一侧端固定连接于所述内层连接圈的另一相对内壁。

3.根据权利要求1所述的大型低温风洞拐角段制作方法，其特征在于，在步骤二中，所述防变形钢条的厚度≥30mm、宽度≥50mm。

4.根据权利要求1所述的大型低温风洞拐角段制作方法，其特征在于，在步骤三中，所述防变形固定块的厚度与所述内层连接圈的厚度相同，且所述防变形固定块的长度≥100mm、高度≥80mm。

5.根据权利要求1所述的大型低温风洞拐角段制作方法，其特征在于，在步骤四中，所述墩柱包括钢管、格构柱或钢结构方柱。

6.根据权利要求1所述的大型低温风洞拐角段制作方法，其特征在于，在步骤四中，所述椭圆环结构包括椭圆环壳体、第一环形腹板、第二环形腹板以及多个连接筋板；所述椭圆环壳体通过所述连接吊架、所述椭圆环吊架套接于所述内层连接圈的外周壁上；所述第一环形腹板、所述第二环形腹板分别平行间隔地套接于所述椭圆环壳体的外周壁的相对两侧边上；多个所述连接筋板的两端分别平行间隔地垂直连接于所述第一环形腹板、所述第二环形腹板之间。

7.根据权利要求1所述的大型低温风洞拐角段制作方法，其特征在于，在步骤四中，每层所述连接吊架均焊接于所述内层连接圈的外周壁上，且包括多个依次平行间隔设置且处于同一平面上的U形连接耳，所述U形连接耳焊接于所述竖向连接块的外壁上；每层所述椭圆环吊架均包括多个依次平行间隔设置且处于同一平面上的固定块，所述固定块通过所述固定螺栓安装于U形连接耳的一表面上，且一侧壁焊接于所述椭圆环结构的内壁上。

8.根据权利要求1所述的大型低温风洞拐角段制作方法，其特征在于，在步骤五中，所述椭圆环吊架采用单边V型坡口，且拼装时所述椭圆环吊架的坡口朝向所述椭圆环结构的两个端面方向。

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