CN114850738A - 一种变截面钢柱制造装置 - Google Patents

Abstract

一种变截面钢柱制造装置，涉及钢柱加工领域。该变截面钢柱制造装置包括轨道及滑动设于轨道上的多个柱身支撑架、两个柱端支撑架和两个端板支撑架，柱身支撑架连接有可旋转的第一转盘，第一转盘设有供钢柱穿过的第一通孔及对称设于第一转盘圆心两侧的两根横杆和两根纵杆，两根横杆和两根纵杆可向相互靠近或相互远离方向同步移动；两个柱端支撑架接有可旋转的第二转盘，第二转盘设有供钢柱穿过的第二通孔及多个可移动以抵压或松开穿过第二通孔的钢柱外壁的第一螺杆；端板支撑架连接有可旋转的第三转盘，第三转盘设有限位槽及多个可移动以抵压或松开限位槽内钢柱端板的第二螺杆。变截面钢柱制造装置能够保证变截面钢柱加工的准确对中和定位。

Description

一种变截面钢柱制造装置

技术领域

本申请涉及钢柱加工领域，具体而言，涉及一种变截面钢柱制造装置。

背景技术

近年来空中轨道列车作为一种新的城市轨道交通工具得到了大力发展，空中轨道列车运行时需要设置钢柱支撑轨道，受到实际地形、设计要求及制造安装的原因影响，每个钢柱的设计精度、焊接质量、外观要求及标高尺寸均不同，对钢柱的制造提出了很高的要求。

为了保证空中轨道列车运行时的平顺性及安全性，要求每根钢柱制造后的尺寸必须控制在设计标高尺寸误差范围内，但由于实际地形原因导致不同钢柱的标高尺寸几乎均不相同。目前，在复杂的变截面钢柱制造时，工人只能根据钢柱尺寸搭建一个非常简单且尺寸固定的装置，但该装置不能根据标高尺寸的不同快速调节，需反复定位并测量尺寸，且针对不同尺寸的钢柱需重新搭建新的装置。同时在钢柱内部加劲肋及隔板焊接时，为了保证焊缝质量且方便施焊，需要多次借助天车翻转钢柱，但这一过程又会导致钢柱的位置变化，需再次重新测量尺寸，降低加工效率。在变截面段钢柱与等截面段钢柱对接时，为了保证轴线的对中性，需要重新搭建新的装置以保证精度，增加加工成本。在钢柱安装时因实际混凝土浇筑的预埋件与设计偏差，底端板与柱身出现偏心问题，且须根据现场测量偏差后再调节底端板与柱身的对接，使得调节困难且又得设计相应的装置保证精度，导致生产制造效率底，精度不易保证，同时浪费资源。

发明内容

本申请的目的在于提供一种变截面钢柱制造装置，其能够保证变截面钢柱加工的准确对中和定位，并能够避免翻转钢柱时造成定位变化影响加工。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种变截面钢柱制造装置，其包括：

轨道；

多个柱身支撑架，多个柱身支撑架滑动设于轨道上，柱身支撑架连接有可旋转的第一转盘及用于驱动第一转盘旋转的第一驱动组件，第一转盘开设有供钢柱穿过的第一通孔，第一转盘还连接有两根平行布置的横杆及两根平行布置的纵杆，横杆垂直于纵杆；两根横杆和两根纵杆对称设于第一转盘的圆心两侧，且分别被配置成可向相互靠近或相互远离方向同步移动；

两个柱端支撑架，两个柱端支撑架滑动设于轨道上且分别位于各个柱身支撑架的两端，柱端支撑架连接有可旋转的第二转盘及用于驱动第二转盘旋转的第二驱动组件，第二转盘开设有供钢柱穿过的第二通孔，第二转盘还通过螺纹连接有多个第一螺杆，第一螺杆被配置成旋转时沿其轴向移动以抵压或松开穿过第二通孔的钢柱外壁；

两个端板支撑架，两个端板支撑架滑动设于轨道上且分别位于两个柱端支撑架的两端，端板支撑架连接有可旋转的第三转盘及用于驱动第三转盘旋转的第三驱动组件，第三转盘设有容纳钢柱端板的限位槽，第三转盘还通过螺纹连接有多个第二螺杆，第二螺杆被配置成旋转时沿其轴向移动以抵压或松开位于限位槽的钢柱端板的外壁；

其中，第一转盘、第二转盘和第三转盘共轴线布置且轴线沿轨道长度方向延伸。

在一些可选的实施方案中，第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件均包括弧形的齿条及对应的驱动电机，驱动电机的输出轴连接有与对应齿条啮合的驱动齿轮。

在一些可选的实施方案中，第一转盘连接有两根可旋转的横向套筒和两根可旋转的纵向套筒，两根横向套筒平行布置且垂直于两根平行布置的纵向套筒，两根横向套筒和两根纵向套筒分别对称设于第一转盘的圆心两侧，横向套筒和纵向套筒的两端分别设有方向相反的外螺纹，两根横杆的两端分别通过螺纹套设于两根横向套筒的两端，两根纵杆的两端分别通过螺纹套设于两根纵向套筒的两端。

在一些可选的实施方案中，轨道包括两条平行布置的滑轨及多个用于支撑滑轨的轨道支架，滑轨上开设有多个沿其长度方向间隔布置的定位销孔，柱身支撑架、柱端支撑架和端板支撑架的底部两侧分别设有与两条滑轨滑动配合的滑槽，柱身支撑架、柱端支撑架和端板支撑架的两侧底部分别设有与定位销孔对应的连接销孔，变截面钢柱制造装置还包括多个销钉，每个销钉均被配置成可沿轴向移动以插入或脱出连接销孔和一个对应的定位销孔。

在一些可选的实施方案中，滑轨还设有沿其长度方向间隔布置的第一刻度，柱身支撑架、柱端支撑架和端板支撑架的两侧底部分别设有与第一刻度对应的第二刻度。

在一些可选的实施方案中，第三转盘上开设有第三通孔，第三转盘连接有位于第三通孔内的井字形的挡杆，挡杆和第三通孔内壁围合形成限位槽。

本申请的有益效果是：本申请提供的变截面钢柱制造装置包括轨道及滑动设于轨道上的多个柱身支撑架、两个柱端支撑架和两个端板支撑架，柱身支撑架连接有可旋转的第一转盘及用于驱动第一转盘旋转的第一驱动组件，第一转盘开设有供钢柱穿过的第一通孔，第一转盘还连接有两根平行布置的横杆及两根平行布置的纵杆，横杆垂直于纵杆；两根横杆和两根纵杆对称设于第一转盘的圆心两侧，且分别被配置成可向相互靠近或相互远离方向同步移动；两个柱端支撑架分别位于各个柱身支撑架的两端，柱端支撑架连接有可旋转的第二转盘及用于驱动第二转盘旋转的第二驱动组件，第二转盘开设有供钢柱穿过的第二通孔，第二转盘还通过螺纹连接有多个第一螺杆，第一螺杆被配置成旋转时沿其轴向移动以抵压或松开穿过第二通孔的钢柱外壁；两个端板支撑架分别位于两个柱端支撑架的两端，端板支撑架连接有可旋转的第三转盘及用于驱动第三转盘旋转的第三驱动组件，第三转盘设有容纳钢柱端板的限位槽，第三转盘还通过螺纹连接有多个第二螺杆，第二螺杆被配置成旋转时沿其轴向移动以抵压或松开位于限位槽的钢柱端板的外壁；第一转盘、第二转盘和第三转盘共轴线布置且轴线沿轨道长度方向延伸。本申请提供的变截面钢柱制造装置能够保证变截面钢柱加工的准确对中和定位，并能够避免翻转钢柱时造成定位变化影响加工。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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变截面钢柱制造装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的变截面钢柱制造装置中柱身支撑架和第一转盘连接的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的变截面钢柱制造装置中柱端支撑架；和第二转盘连接的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的变截面钢柱制造装置中一个端板支撑架和对应第三转盘连接的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的变截面钢柱制造装置中另一个端板支撑架和对应第三转盘连接的结构示意图。

图中：100、轨道；110、滑轨；120、轨道支架；130、定位销孔；140、滑槽；150、连接销孔；160、销钉；170、第一刻度；180、第二刻度；200、柱身支撑架；210、第一转盘；211、轴承；220、第一通孔；230、横杆；240、纵杆；250、横向套筒；260、纵向套筒；270、第一齿条；280、第一驱动电机；290、第一驱动齿轮；300、柱端支撑架；310、第二转盘；320、第二通孔；330、第一螺杆；340、第二齿条；350、第二驱动电机；360、第二驱动齿轮；400、端板支撑架；410、第三转盘；420、限位槽；430、第二螺杆；440、第三齿条；450、第三驱动电机；460、第三驱动齿轮；470、挡杆；480、第三通孔；500、钢柱。

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作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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”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”、“安装”、“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。

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。

以下结合实施例对本申请的变截面钢柱制造装置的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本申请实施例提供一种变截面钢柱制造装置，其包括轨道100、六个柱身支撑架200、两个柱端支撑架300及两个端板支撑架400；

柱身支撑架200滑动设于轨道100上，每个柱身支撑架200均连接有可旋转的第一转盘210及用于驱动第一转盘210旋转的第一驱动组件，第一驱动组件包括设于第一转盘210边缘的弧形的第一齿条270及固定于柱身支撑架200上的第一驱动电机280，第一驱动电机280的输出轴连接有与对应第一齿条270啮合的第一驱动齿轮290，第一转盘210开设有供钢柱500穿过的第一通孔220，第一转盘210连接有两根可旋转的横向套筒250和两根可旋转的纵向套筒260，横向套筒250和纵向套筒260的中部分别通过两个轴承211可旋转地连接于第一转盘210，两根横向套筒250和两根纵向套筒260沿第一转盘210的周向交替布置，且两根横向套筒250平行布置且对称设于第一转盘210的圆心两侧，两根纵向套筒260平行布置且对称设于第一转盘210的圆心两侧，纵向套筒260垂直于横向套筒250布置，横向套筒250和纵向套筒260的两端分别设有方向相反的外螺纹，第一转盘210的第一通孔220内还设有两根横杆230和两根纵杆240，横杆230垂直于纵杆240，两根横杆230对称设于第一转盘210的圆心两侧，两根纵杆240对称设于第一转盘210的圆心两侧，两根横杆230的两端分别通过螺纹套设于两根横向套筒250的两端，两根纵杆240的两端分别通过螺纹套设于两根纵向套筒260的两端。

两个柱端支撑架300滑动设于轨道100上且分别位于各个柱身支撑架200的两端，柱端支撑架300连接有可旋转的第二转盘310及用于驱动第二转盘310旋转的第二驱动组件，第二驱动组件包括设于第二转盘310边缘的弧形的第二齿条340及固定于柱端支撑架300上的第二驱动电机350，第二驱动电机350的输出轴连接有与对应第二齿条340啮合的第二驱动齿轮360，第二转盘310开设有供钢柱500穿过的第二通孔320，第二转盘310还通过螺纹连接有八个第一螺杆330，八个第一螺杆330分成四组，四组第一螺杆330沿第二转盘310的周向间隔布置，每根第一螺杆330旋转时沿轴向移动以抵压或松开穿过第二通孔320的钢柱500外壁；

两个端板支撑架400滑动设于轨道100上且分别位于两个柱端支撑架300的两端，端板支撑架400连接有可旋转的第三转盘410及用于驱动第三转盘410旋转的第三驱动组件，第三驱动组件包括设于第三转盘410边缘的弧形的第三齿条440及固定于端板支撑架400上的第三驱动电机450，第三驱动电机450的输出轴连接有与对应第三齿条440啮合的第三驱动齿轮460，第三转盘410上开设有第三通孔480，第三转盘410连接有位于第三通孔480内的井字形的挡杆470，挡杆470和第三通孔480内壁围合形成容纳钢柱500端板的限位槽420，第三转盘410还通过螺纹连接有八个第二螺杆430，八个第二螺杆430分成四组，四组第二螺杆430沿第三转盘410的周向间隔布置，第二螺杆430被配置成旋转时沿轴向移动以抵压或松开位于限位槽420的钢柱500端板的外壁；

其中，第一转盘210、第二转盘310和第三转盘410共轴线布置且轴线沿轨道100长度方向延伸，轨道100包括两条平行布置的滑轨110及八个用于支撑滑轨110的轨道支架120；滑轨110上开设有八十个沿其长度方向间隔布置的定位销孔130，柱身支撑架200、柱端支撑架300和端板支撑架400的底部两侧分别设有与两条滑轨110滑动配合的滑槽140，柱身支撑架200、柱端支撑架300和端板支撑架400的两侧底部分别设有与定位销孔130对应的连接销孔150，变截面钢柱制造装置还包括二十个销钉160，每个销钉160均被配置成可沿轴向移动以插入或脱出连接销孔150和一个对应的定位销孔130，滑轨110两侧还分别设有沿其长度方向间隔布置的第一刻度170，每个第一刻度170均位于一个定位销孔130的下方，柱身支撑架200、柱端支撑架300和端板支撑架400的两侧底部分别设有与第一刻度170对应的第二刻度180，每个第二刻度180位于一个连接销孔150的上方。

本申请实施例提供的变截面钢柱制造装置进行变截面钢柱制造时，包括以下步骤：

沿两条滑轨110滑动各个柱身支撑架200和各个柱端支撑架300，利用两条滑轨110侧部设置的第一刻度170和各个柱身支撑架200、和柱端支撑架300的两侧底部分别设有的第二刻度180进行对照，将各个柱身支撑架200和柱端支撑架300分别沿两条滑轨110移动至预设位置，使一个柱端支撑架300的第二刻度180位于两条滑轨110侧部设置的第一刻度170为0刻度线处，并根据变截面钢柱的长度布置另一个柱端支撑架300和各个柱身支撑架200以使第二刻度180与对应的第一刻度170对齐，随后将各个销钉160分别可沿轴向移动以插入一个连接销孔150和一个对应的定位销孔130，从而将各个柱身支撑架200和柱端支撑架300分别与两条滑轨110固定。

将组成变截面钢柱两端的两个端部节段分别吊起，并将变截面钢柱的两个端部节段的一端分别穿过一个柱端支撑架300的第二转盘310上第二通孔320，并使两个端部节段的另一端分别穿过一个相邻的柱身支撑架200的第一转盘210的第一通孔220，同时旋转第二转盘310通过螺纹连接的八个第一螺杆330，使八个第一螺杆330旋转时沿轴向移动以抵压穿过第二通孔320的两个端部节段的外壁，将两个端部节段的一端分别固定于两个柱端支撑架300，随后旋转两个对应第一转盘210的横向套筒250和纵向套筒260，使两端分别通过螺纹套设于两个横向套筒250和两个纵向套筒260的横杆230和纵杆240分别向相互靠近方向移动贴合两个端部节段的外壁，将两个端部节段的另一端分别固定于两个柱身支撑架200。

接着将组成变截面钢柱中部的中部节段吊起，并将中部节段的两端分别穿过两个柱身支撑架200的第一转盘210的第一通孔220，随后旋转两个对应第一转盘210的横向套筒250和纵向套筒260，使两端分别通过螺纹套设于两个横向套筒250和两个纵向套筒260的横杆230和纵杆240分别向相互靠近方向移动贴合中部节段的外壁，将中部节段的两个分别固定于两个柱身支撑架200，接着拔出对应的销钉160，分别沿轴向移动固定中部节段的两个柱身支撑架200和固定一个端部节段的端部节段和中部节段，使两个端部节段和中部节段的端部依次对接进行焊接作业；

控制各个第一驱动电机280和第二驱动电机350分别驱动对应的第一驱动齿轮290和第二驱动齿轮360旋转，从而驱动第一齿条270和第一转盘210旋转以及驱动第二齿条340和第二转盘310旋转，进而带动第一转盘210和第二转盘310固定的两个端部节段和中部节段同步旋转以便于对变截面钢柱的外部焊缝、内部加劲肋及隔板进行焊接得到变截面钢柱；

分别将变截面钢柱顶端和底端的两块端板放置于两个端板支撑架400的第三转盘410的第三通孔480内，并使两个端板紧贴对应的挡杆470，随后旋转第三转盘410通过螺纹连接的八个第二螺杆430，使第二螺杆430沿轴向移动以抵压第三通孔480内的两块端板进行固定，并使两块端板的高度与变截面钢柱的两端端面对应，随后沿两条滑轨110滑动两个端板支撑架400，使两个端板支撑架400向靠近固定的变截面钢柱方向移动，直至两块端板贴合变截面钢柱的两端，接着控制各个第一驱动电机280、第二驱动电机350和第三驱动电机450分别驱动对应的第一驱动齿轮290、第二驱动齿轮360和第三驱动齿轮460旋转，从而驱动第一齿条270和第一转盘210、第二齿条340和第二转盘310及第三齿条440和第三转盘410旋转，进而带动第一转盘210和第二转盘310固定的变截面钢柱和两块端板旋转至合适位置进行对接和焊接。

本申请提供的变截面钢柱制造装置能够保证变截面钢柱加工的准确对中和精确定位，从而保证钢柱的各项设计精度要求并能够，避免翻转钢柱时造成定位变化影响加工，有效的降低作业人员的劳动强度，提高生产制造效率，节约资源。

以上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。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作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。

Claims (6)

1.一种变截面钢柱制造装置，其特征在于，其包括：

轨道；

多个柱身支撑架，多个所述柱身支撑架滑动设于所述轨道上，所述柱身支撑架连接有可旋转的第一转盘及用于驱动所述第一转盘旋转的第一驱动组件，所述第一转盘开设有供钢柱穿过的第一通孔，所述第一转盘还连接有两根平行布置的横杆及两根平行布置的纵杆，所述横杆垂直于所述纵杆；两根所述横杆和两根所述纵杆对称设于所述第一转盘的圆心两侧，且分别被配置成可向相互靠近或相互远离方向同步移动；

两个柱端支撑架，两个所述柱端支撑架滑动设于所述轨道上且分别位于各个所述柱身支撑架的两端，所述柱端支撑架连接有可旋转的第二转盘及用于驱动所述第二转盘旋转的第二驱动组件，所述第二转盘开设有供钢柱穿过的第二通孔，所述第二转盘还通过螺纹连接有多个第一螺杆，所述第一螺杆被配置成旋转时沿其轴向移动以抵压或松开穿过所述第二通孔的所述钢柱外壁；

两个端板支撑架，两个所述端板支撑架滑动设于所述轨道上且分别位于两个所述柱端支撑架的两端，所述端板支撑架连接有可旋转的第三转盘及用于驱动所述第三转盘旋转的第三驱动组件，所述第三转盘设有容纳所述钢柱端板的限位槽，所述第三转盘还通过螺纹连接有多个第二螺杆，所述第二螺杆被配置成旋转时沿其轴向移动以抵压或松开位于所述限位槽的所述钢柱端板的外壁；

其中，所述第一转盘、所述第二转盘和所述第三转盘共轴线布置且轴线沿所述轨道长度方向延伸。

2.根据权利要求1所述的变截面钢柱制造装置，其特征在于，所述第一驱动组件、所述第二驱动组件和所述第三驱动组件均包括弧形的齿条及对应的驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有与对应所述齿条啮合的驱动齿轮。

3.根据权利要求1所述的变截面钢柱制造装置，其特征在于，所述第一转盘连接有两根可旋转的横向套筒和两根可旋转的纵向套筒，两根所述横向套筒平行布置且垂直于两根平行布置的所述纵向套筒，两根所述横向套筒和两根所述纵向套筒分别对称设于所述第一转盘的圆心两侧，所述横向套筒和所述纵向套筒的两端分别设有方向相反的外螺纹，两根所述横杆的两端分别通过螺纹套设于两根所述横向套筒的两端，两根所述纵杆的两端分别通过螺纹套设于两根所述纵向套筒的两端。

4.根据权利要求1所述的变截面钢柱制造装置，其特征在于，所述轨道包括两条平行布置的滑轨及多个用于支撑所述滑轨的轨道支架，所述滑轨上开设有多个沿其长度方向间隔布置的定位销孔，所述柱身支撑架、所述柱端支撑架和所述端板支撑架的底部两侧分别设有与两条所述滑轨滑动配合的滑槽，所述柱身支撑架、所述柱端支撑架和所述端板支撑架的两侧底部分别设有与所述定位销孔对应的连接销孔，所述变截面钢柱制造装置还包括多个销钉，每个所述销钉均被配置成可沿轴向移动以插入或脱出所述连接销孔和一个对应的所述定位销孔。

5.根据权利要求4所述的变截面钢柱制造装置，其特征在于，所述滑轨还设有沿其长度方向间隔布置的第一刻度，所述柱身支撑架、所述柱端支撑架和所述端板支撑架的两侧底部分别设有与所述第一刻度对应的第二刻度。

6.根据权利要求1所述的变截面钢柱制造装置，其特征在于，所述第三转盘上开设有第三通孔，所述第三转盘连接有位于所述第三通孔内的井字形的挡杆，所述挡杆和所述第三通孔内壁围合形成所述限位槽。

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