CN114178767B - 一种钢板焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种钢板焊接夹具，包括电机、驱动螺杆、沿钢板焊缝的长度方向设置的第一夹具体和第二夹具体。第一夹具体固定在钢板焊缝的一端，电机设置在钢板焊缝的另一端；第二夹具体设置在电机和第一夹具体之间；第一夹具体设有限位孔，第二夹具体设有螺纹孔；驱动螺杆穿设在限位孔和螺纹孔中；电机连接驱动螺杆的一端并带动驱动螺杆转动，使第二夹具体沿螺杆移动。本发明实施例的钢板焊接夹具利用两个夹具体将被焊钢板上下两端的焊前变形进行控制，同时第二夹具体能随着焊接向上移动使焊接处的变形时刻保持在合理范围内，使焊接质量能够得到保证，提高焊接施工质量。

Description

一种钢板焊接夹具

技术领域

本发明涉及焊接夹具技术领域，尤其涉及一种移动式可拆卸的钢板焊接夹具。

背景技术

焊接是一种包含物理电弧、冶金、力学和热传导等多因素耦合的复杂过程，焊接产生的残余应力与残余应变会导致热裂纹、冷裂纹、脆性断裂等情况的出现，进而影响到结构的整体受力性能，因此保证焊接质量对结构的受力性能至关重要。而钢板在生产、运输、存放的过程中常由于各种原因产生变形，对接焊接时，焊缝处钢板不易对齐，这就使得焊接不易进行，质量难以保证，当变形很大时，很难在焊前将变形控制在合理范围。

发明内容

本发明提供了一种钢板焊接夹具，以解决现有技术中存在的施工问题。

一种钢板焊接夹具，包括电机、驱动螺杆、沿钢板焊缝的长度方向设置的第一夹具体和第二夹具体；

所述第一夹具体固定在所述钢板焊缝的一端，所述电机设置在所述钢板焊缝的另一端；所述第二夹具体设置在所述电机和所述第一夹具体之间；

所述第一夹具体设有限位孔，所述第二夹具体设有螺纹孔；所述驱动螺杆穿设在所述限位孔和所述螺纹孔中；所述电机连接所述驱动螺杆的一端并带动所述驱动螺杆转动，使所述第二夹具体沿所述螺杆移动。

在一较佳实施方式中，所述第一夹具体包括第一前夹板和第一后夹板，所述第一前夹板和所述第一后夹板分别设置在被焊钢板的相背两面，用于将所述被焊钢板夹紧；所述第一前夹板和所述第一后夹板之间通过连接螺杆连接，所述连接螺杆穿过所述钢板焊缝设置。

在一较佳实施方式中，所述第一前夹板设有螺栓孔，所述螺栓孔中螺纹连接有压紧螺栓，所述压紧螺栓的一端抵压在所述被焊钢板表面。

在一较佳实施方式中，所述第一前夹板设置有所述限位孔；所述驱动螺杆能相对所述限位孔转动。

在一较佳实施方式中，所述第二夹具体包括第二前夹板和第二后夹板，所述第二前夹板和所述第二后夹板分别设置在被焊钢板的相背两面，用于将所述被焊钢板夹紧；所述第二前夹板和所述第二后夹板之间通过连接板连接，所述连接板穿过所述钢板焊缝设置。

在一较佳实施方式中，所述第二前夹板设有螺栓孔，所述螺栓孔中螺纹连接有压紧件，所述压紧件的一端设有前滚轮，所述前滚轮滚动抵压在所述被焊钢板表面。

在一较佳实施方式中，所述第二后夹板设有后滚轮，所述后滚轮滚动抵压在所述被焊钢板表面。

在一较佳实施方式中，所述第二前夹板设置有所述螺纹孔；所述驱动螺杆螺纹连接在所述螺纹孔中，通过所述驱动螺杆的转动带动所述第二夹具体沿着所述驱动螺杆移动。

在一较佳实施方式中，所述第二后夹板包括固定连接在所述连接板的至少两根平行杆，所述平行杆的轴线垂直于所述钢板焊缝，所述后滚轮转动连接在相应的所述平行杆端部。

在一较佳实施方式中，所述压紧件为轴线垂直于所述被焊钢板表面的螺栓件，所述螺栓件靠近所述被焊钢板的一端螺纹连接有滚轮座，所述滚轮座上转动设置有所述前滚轮。

本发明实施例的钢板焊接夹具，将第一夹具体固定在钢板焊缝的一端，通过驱动螺杆穿设连接第二夹具体和第一夹具体，通过电机驱动螺杆转动，螺杆带动第二夹具体沿螺杆移动，利用两个夹具体将被焊钢板上下两端的焊前变形进行控制，同时第二夹具体能随着焊接向上移动使焊接处的变形时刻保持在合理范围内，使焊接质量能够得到保证，提高焊接施工质量。

附图说明

附图示出了本发明实施例的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明实施例的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明实施例的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1为本发明的钢板焊接夹具的结构布局示意图；

图2为本发明钢板焊接夹具的第一夹具体的正面放大示意图；

图3为本发明钢板焊接夹具的第一夹具体的背面放大示意图；

图4为本发明钢板焊接夹具的第二夹具体的正面放大示意图；

图5为本发明钢板焊接夹具的第二夹具体的背面放大示意图。

附图标记说明：

1-被焊钢板；2-电机；3-驱动螺杆；4-第一夹具体；5-第二夹具体；6-压紧螺栓；7-连接螺杆；8-工字形板；9-螺母；10-前滚轮；11-连接板；12-后滚轮；13-平行杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明实施例。

需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。

钢板在生产、运输、存放的过程中常产生各种变形，导致被焊钢板对接时存在一定的错缝，致使焊接困难以及焊接质量难以保证，尤其是大型钢板，焊前错缝尺寸很难控制到合理范围。一个能随着焊接移动的焊接夹具对钢板的错缝起到极大的作用，能保证钢板在焊接处接近零错缝，对大型钢板的焊接质量起到重要作用，且自动化的操作能提高焊接效率。

基于此，本发明实施例提供了一种钢板焊接夹具，利用两个夹具体将被焊钢板上下两端的焊前变形进行控制，同时位于下侧的第二夹具体5能随着焊接向上移动，使焊接处的变形时刻保持在合理范围内，使焊接质量能够得到保证，并且焊接夹具具有拆卸方便、方便施工的优点。

参见图1，本发明实施例的一种钢板焊接夹具，包括电机2、驱动螺杆3、第一夹具体4和第二夹具体5。两块被焊钢板1对接处形成焊缝，其中，第一夹具体4和第二夹具体5沿着钢板焊缝的长度方向设置。第一夹具体4固定在钢板焊缝的一端，电机2设置在钢板焊缝的另一端；第二夹具体5设置在电机2和第一夹具体4之间。例如在焊接时将被焊钢板1竖直放置，第一夹具体4位于焊缝上端，第二夹具体5位于第一夹具体4的下侧。驱动螺杆3的轴向与焊缝平行，依次穿过第一夹具体4和第一夹具体4设置。第一夹具体4设有限位孔，第二夹具体5设有螺纹孔。驱动螺杆3穿设在限位孔和螺纹孔中。限位孔的作用是为了限制驱动螺杆3的位置，防止驱动螺杆3偏移位置。电机2连接驱动螺杆3的一端并带动驱动螺杆3转动，驱动螺杆3与第二夹具体5的螺纹孔作用，使第二夹具体5沿着螺杆移动。

第一夹具体4用来夹紧上端焊缝处的被焊钢板1，防止钢板变形。第二夹具体5在焊接过程中在电机2的驱动下沿着驱动螺杆3即焊缝的方向移动，始终位于被焊接处附近，使焊接处的变形实时得到精确控制，使焊接质量能够得到保证。焊接过程中第二夹具体5随着焊接点随时移动，精确把控焊接点的错缝，受力明确简单。

需要说明的是，为了使焊接时被焊钢板1和夹具体的受力均衡，可以采用两根驱动螺杆3对称穿设在第一夹具体4和第二夹具体5的两侧。且第一夹具体4和第二夹具体5可以采用多种不同的结构形式，可根据其受力特性，具体可根据钢板厚度和错缝尺寸进行设计；优选采用关于焊缝对称的结构形式，以下分别示例性的说明第一夹具体4和第二夹具体5的结构形式。

可选的，参考图2和图3，第一夹具体4包括第一前夹板和第一后夹板，第一前夹板和第一后夹板分别设置在被焊钢板1的相背两面（前面和后面），用于将被焊钢板1夹紧。第一前夹板和第一后夹板之间通过连接螺杆7连接，连接螺杆7穿过钢板焊缝设置，将第一前夹板和第一后夹板连接在一起。如图2和图3所示，可以在第一前夹板和第一后夹板的对应位置设置螺栓孔，连接螺杆7依次穿过相应的螺栓孔，并通过螺母拧紧在第一前夹板和第一后夹上。

进一步的，第一前夹板设有螺栓孔，螺栓孔中螺纹连接有压紧螺栓6，压紧螺栓6的轴向垂直于被焊钢板1表面，压紧螺栓6的一端抵压在被焊钢板1表面，通过调节压紧螺栓6可以夹紧和松开被焊钢板1。采用以上结构的第一夹具体4，拆卸方便，便于施工。

可选的，限位孔设置在第一前夹板关于焊缝对称的两侧，可以通过焊接在第一前夹板上的螺母9或环形件形成限位孔。驱动螺杆3能相对限位孔转动。例如，驱动螺杆3超出限位孔的长度可根据焊接现场的空间调整；驱动螺杆3外设置的螺纹从电机2处延伸到第一夹具体4下方10mm处。

第一前夹板和第一后夹板均可以采用工字形板8，第一前夹板的工字形四个端部分别设置螺栓孔，共设置四个压紧螺栓6对被焊钢板1进行压紧，并确保被焊钢板1在同一平面内。第一前夹板和第一后夹板的工字形中部设置对应两个螺栓孔，采用两根连接螺杆7将第一前夹板和第一后夹板连接。

可选的，参考图4和图5，与第一夹具体4类似，第二夹具体5包括第二前夹板和第二后夹板，第二前夹板和第二后夹板分别设置在被焊钢板1的相背两面，用于将被焊钢板1夹紧。第二前夹板和第二后夹板之间通过连接板11连接，连接板11穿过钢板焊缝设置，连接板11的厚度比焊缝宽度小2mm，且强度满足被焊钢板1受拉需要。第二前夹板设有螺栓孔，螺栓孔中螺纹连接有压紧件，如图4中所示，压紧件可以采用与第一夹具体4相同的压紧螺栓6。由于第二夹具体5需要沿着驱动螺杆3相对被焊钢板1移动，因此压紧件的一端设有前滚轮10，前滚轮10滚动抵压在被焊钢板1表面。第二后夹板设有后滚轮12，后滚轮12滚动抵压在被焊钢板1表面。通过前滚轮10和后滚轮12将被焊钢板1压紧，同时能相对被焊钢板1滚动。

螺纹孔设置在第二前夹板上，驱动螺杆3螺纹连接在螺纹孔中，通过驱动螺杆3的转动带动第二夹具体5沿着驱动螺杆3移动。电机2的功率及运转速度根据焊接的速度确定，且电机2所带动的两根驱动螺杆3的转速永远保持相同。

可选的，第二后夹板包括固定连接在连接板11的至少两根平行杆13，平行杆13的轴线垂直于钢板焊缝，后滚轮12转动连接在相应的平行杆13端部，平行杆13相当于轮轴。平行杆13一侧端部的滚轮可拆卸，以达到方便拆卸的目的。

进一步的，压紧件为轴线垂直于被焊钢板1表面的螺栓件，螺栓件靠近被焊钢板1的一端螺纹连接有滚轮座，滚轮座上转动设置有前滚轮10。采用以上结构的第一夹具体4，拆卸方便，便于施工。

可选的，螺纹孔设置在第二前夹板关于焊缝对称的两侧，可以通过焊接在第二前夹板上的螺母9形成螺纹孔。驱动螺杆3螺纹连接在螺母9中。

第二前夹板可以采用工字形板8，第二前夹板的工字形四个端部分别设置螺纹孔，共设置四个压紧件对被焊钢板1进行压紧，并确保被焊钢板1在同一平面内。第二前夹板的工字形中部焊接连接板11，连接板11穿过焊缝后与两根平行杆13焊接。共设置四个滚轮座分别螺纹连接在对应的压紧件端部，方便拆卸，便于施工。

本发明钢板焊接夹具的工作原理，即焊接施工方法包括以下步骤：

S10：将两片需要焊接的钢板吊装就位，钢板底部固定后采用靠尺测量，并使用调节杆使其垂直于地面。

S20：安装电机2及两根驱动螺杆3，同时驱动螺杆3，使上部连接第二夹具体5正面部分，打开电机2，使第二夹具体5缓慢向下移动，调试第二夹具本体，完成后关闭电机2。

S30：完成安装下侧的第二夹具体5，拧紧螺栓，再打开电机2，进行调试，无误后，安装上侧的第一夹具体4。

S40：打开电机2，使下侧第二夹具体5滑动至被焊钢板1下边缘处，若过程进行顺利，则反转电机2转动方向，调至合适速度，开始焊接施工。

综上可以看出，本发明提供一种适用于钢板的对接焊接的夹具，包括两种夹紧钢板的夹具体及连接它们的驱动螺杆3和电机2。两根驱动螺杆3底端连接电机2，电机2带动驱动螺杆3缓慢旋转，驱动螺杆3通过螺母连接上下两个夹具体。下侧的第二夹具体5在驱动螺杆3转动的带动下缓慢向上滑动，上侧的第一夹具本体既起到控制焊前错缝的作用又限制驱动螺杆3的水平偏移。两个夹具体将钢板上下两端的焊前变形进行控制，同时下侧的第二夹具体5能随着焊接过程向上滑动，使焊接处的变形实时得到精确控制，使焊接质量能够得到保证。焊接夹具还具有拆卸方便，便于施工。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。同时，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明实施例，而并非是对本发明实施例的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明实施例的范围内。

Claims (4)

1.一种钢板焊接夹具，其特征在于，包括电机、驱动螺杆、沿钢板焊缝的长度方向设置的第一夹具体和第二夹具体；

所述第一夹具体固定在所述钢板焊缝的一端，所述电机设置在所述钢板焊缝的另一端；所述第二夹具体设置在所述电机和所述第一夹具体之间；

所述第一夹具体设有限位孔，所述第二夹具体设有螺纹孔；所述驱动螺杆穿设在所述限位孔和所述螺纹孔中；所述电机连接所述驱动螺杆的一端并带动所述驱动螺杆转动，使所述第二夹具体沿所述螺杆移动；所述第二夹具体能随着焊接向上移动；

所述第二夹具体包括第二前夹板和第二后夹板，所述第二前夹板和所述第二后夹板分别设置在被焊钢板的相背两面，用于将所述被焊钢板夹紧；所述第二前夹板和所述第二后夹板之间通过连接板连接，所述连接板穿过所述钢板焊缝设置；

所述第二前夹板设有螺栓孔，所述螺栓孔中螺纹连接有压紧件，所述压紧件的一端设有前滚轮，所述前滚轮滚动抵压在所述被焊钢板表面；

所述第二后夹板设有后滚轮，所述后滚轮滚动抵压在所述被焊钢板表面；

所述第二前夹板设置有所述螺纹孔；所述驱动螺杆螺纹连接在所述螺纹孔中，通过所述驱动螺杆的转动带动所述第二夹具体沿着所述驱动螺杆移动；

所述第二后夹板包括固定连接在所述连接板的至少两根平行杆，所述平行杆的轴线垂直于所述钢板焊缝，所述后滚轮转动连接在相应的所述平行杆端部；

所述压紧件为轴线垂直于所述被焊钢板表面的螺栓件，所述螺栓件靠近所述被焊钢板的一端螺纹连接有滚轮座，所述滚轮座上转动设置有所述前滚轮。

2.根据权利要求1所述的钢板焊接夹具，其特征在于，所述第一夹具体包括第一前夹板和第一后夹板，所述第一前夹板和所述第一后夹板分别设置在被焊钢板的相背两面，用于将所述被焊钢板夹紧；所述第一前夹板和所述第一后夹板之间通过连接螺杆连接，所述连接螺杆穿过所述钢板焊缝设置。

3.根据权利要求2所述的钢板焊接夹具，其特征在于，所述第一前夹板设有螺栓孔，所述螺栓孔中螺纹连接有压紧螺栓，所述压紧螺栓的一端抵压在所述被焊钢板表面。

4.根据权利要求2所述的钢板焊接夹具，其特征在于，所述第一前夹板设置有所述限位孔；所述驱动螺杆能相对所述限位孔转动。

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