CN115156760B - 一种钢立柱对接焊接的装置及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢立柱对接焊接的装置及调整方法，包括底座，所述底座的上方上下滑动连接有托杆，所述底座上端面固定连接有限位架，该限位架上固定设置有位于托杆一侧的两个立杆。本发明中，在底座上上至托杆，在托杆的上方通过两个臂杆分别连接有半扣压合器，托杆用来托举卧式的钢立柱，两个臂杆对向运动时分别通过半扣压合器可以夹紧立式放置的钢立柱，两个半扣压合器的夹紧立式的钢立柱时，该立式钢立柱利用自重会自动处于竖直的状态，然后在底座上设置用于控制托杆升降的驱动组合，托杆上升时可以将卧式的钢立柱和竖直的钢立柱抵压，抵压后卧式的钢立柱和竖直的钢立柱处于垂直状态，对接的垂直度高。

Description

一种钢立柱对接焊接的装置及调整方法

技术领域

本发明涉及钢结构焊接技术领域，尤其涉及一种钢立柱对接焊接的装置及调整方法。

背景技术

深基坑建设时会用到格构柱结构的钢立柱，格构柱可以提高地基的支撑强度，格构柱通常为方形笼条结构，其在深基坑内通常为竖直放置，格构柱内的空间为混凝土浇筑空间，目前一些深基坑内需要配套横向和纵向组合结构的格构柱结构的钢立柱，也就是说将两根格构柱垂直焊接，然后在组合形成横向和纵向分布的钢立柱；目前，为了提高对接效率，此类垂直设置的格构柱对接时通常使用两根长度较短的格构柱焊接对接，也就是说焊接成T型，然后此种T结构的格构柱充当短接头，此类T型结构格构柱焊接时通常采用工装定位，具体的说就是将两个需要对接的钢立柱平铺在工作台面，然后使用工装来确保两个钢立柱垂直对接，但是由于工装存在误差以及操作人员操作误差的原因容易导致对接不准确的现象，也就是说两根钢立柱对接后会出现错位的状态，难以确保两根钢立柱垂直对接，或者是两根钢立柱具有一定倾斜角度对接要求时难以确保对接后的倾斜角度，进而影响后续和外部格构柱对接焊接精度。

为此，本发明提供一种钢立柱对接焊接的装置及调整方法。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决背景技术中提到的问题，而提出的一种钢立柱对接焊接的装置及调整方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钢立柱对接焊接的装置，包括底座，所述底座的上方上下滑动连接有托杆，所述底座上端面固定连接有限位架，该限位架上固定设置有位于托杆一侧的两个立杆，两个所述立杆的顶部上下转动连接有臂杆且转动轴线和托杆所在的竖直平面垂直，所述臂杆的自由端转动连接有半扣压合器且转动轴线和和托杆所在的竖直平面垂直，所述半扣压合器上设置有槽型压板，位于两个所述臂杆的槽型压板对向卡扣在钢立柱的外部时，钢立柱处于自由下垂直竖直状态，所述限位架设置有用于控制臂杆上下转动的驱动机构，所述底座上设置有用于控制托杆上下运动的驱动组合。

作为上述技术方案的进一步描述：

两个所述立杆上的臂杆以及其连接的半扣压合器相对竖直状态的钢立柱的轴线周向对称分布，当所述钢立柱两侧的槽型压板压紧钢立柱时，两个所述臂杆和半扣压合器转动连接的轴线重合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述半扣压合器上设置有承载轴，所述承载轴的一端固定连接有臂板，所述臂杆的一端固定连接有和臂板转动连接的悬挂轴，该悬挂轴和承载轴平行，所述承载轴的外周壁固定连接有定位轴，所述槽型压板的背侧壁上固定设置有套设在定位轴上的转套，两个所述臂杆上对应的槽型压板挤压钢立柱且钢立柱为竖直状态时，两个所述臂杆上对应的转套同轴心设置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述限位架上固定设置有位于托杆一侧的两根导向立梁，所述驱动机构上设置有横梁、第一伸缩驱动件和滑块，所述横梁和两根导向立梁上下滑动连接，该横梁的两端分别通过连接轴一和连接轴二分别连接有的滑块，靠近所述横梁两端的滑块分别和臂杆的一侧滑动配合且滑动方向沿着臂杆的长度方向，两根所述导向立梁之间设置有座板，该座板通过第一伸缩驱动件和横梁连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动组合上设置有第二伸缩驱动件和横板，所述第二伸缩驱动件的底部和底座固定连接，且顶部和横板的中部固定连接，所述横板的两端通过立柱固定连接有托槽，该托槽通过锁紧件和托杆可拆卸连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述托杆为圆弧状且内弧面朝上。

一种钢立柱对接焊接的调整方法，包括以下步骤：

步骤一、将第一钢立柱卧式放置，并将待焊接的对接面朝上；

步骤二、将第二钢立柱吊放至竖直位置并使得其待对接的端面和第一钢立柱上待对接面相对，然后夹紧第二钢立柱；

步骤三、控制第一钢立柱和第二钢立柱上的待对接面相抵；

步骤四、在第一钢立柱和第二钢立柱对接面的外周进行分点段焊；

步骤五、对点焊后的第一钢立柱和第二钢立柱的对接面满焊。

作为上述技术方案的进一步描述：

在步骤二中，使用底座上通过臂杆连接的半扣压合器对第二钢立柱进行吊放。

作为上述技术方案的进一步描述：

在步骤四中，分点段焊的顺序采用五角形式隔角段焊。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在底座上上至托杆，在托杆的上方通过两个臂杆分别连接有半扣压合器，托杆用来托举卧式的钢立柱，两个臂杆对向运动时分别通过半扣压合器可以夹紧立式放置的钢立柱，两个半扣压合器的夹紧立式的钢立柱时，该立式钢立柱利用自重会自动处于竖直的状态，然后在底座上设置用于控制托杆升降的驱动组合，托杆上升时可以将卧式的钢立柱和竖直的钢立柱抵压，抵压后卧式的钢立柱和竖直的钢立柱处于垂直状态，对接的垂直度高。

2、本发明中，托杆为圆弧状且内弧面朝上，由此托杆的两端起到支撑卧式钢立柱的作用，旋松锁紧件时可以周向滑动托杆来改变卧式钢立柱的倾斜角度，适合两个不垂直钢立柱的对接，也即是适合具有一定非90°夹角的两个钢立柱对接的情况。

3、本发明中，控制一个钢立柱处于卧式状态，控制另一个钢立柱利用自重处于竖直状态，然后控制卧式分布的钢立柱向竖直分布的钢立柱靠近并相抵的调整方法可以大大提高两个钢立柱对接的准确度，而且对接时产生的挤压摩擦力可以有效避免因焊接产生的应力带来两个钢立柱错位的现象出现。

附图说明

图1为本发明提出的一种钢立柱对接焊接的装置的底座、托杆、臂杆、限位架和半扣压合器连接的结构示意图；

图2为本发明提出的一种钢立柱对接焊接的装置的半扣压合器和臂杆详细连接的结构示意图；

图3为本发明提出的一种钢立柱对接焊接的装置的驱动机构、臂杆和限位架配合的结构示意图；

图4为本发明提出的一种钢立柱对接焊接的装置的驱动组合和托杆连接的结构示意图。

图例说明：

1、底座；2、托杆；3、限位架；31、立杆；32、导向立梁；4、臂杆；41、悬挂轴；5、半扣压合器；51、槽型压板；511、转套；52、承载轴；521、臂板；522、定位轴；6、驱动机构；61、横梁；611、连接轴一；612、连接轴二；62、第一伸缩驱动件；63、滑块；7、驱动组合；71、第二伸缩驱动件；72、横板；721、托槽；8、锁紧件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，一种钢立柱对接焊接的装置，包括底座1，底座1的上方上下滑动连接有托杆2，托杆2用来放置卧式状态的钢立柱，底座1上端面固定连接有限位架3，该限位架3上固定设置有位于托杆2一侧的两个立杆31，两个立杆31的顶部上下转动连接有臂杆4且转动轴线和托杆2所在的竖直平面垂直，立杆31的高度高于托杆2，方便将卧式分布的钢立柱从托杆2的另一侧吊放至托杆2上，臂杆4的自由端转动连接有半扣压合器5且转动轴线和和托杆2所在的竖直平面垂直，半扣压合器5上设置有槽型压板51，槽型压板51利用其内槽卡扣吊放的倾斜的钢立柱，位于两个臂杆4的槽型压板51对向卡扣在钢立柱的外部时，钢立柱处于自由下垂直竖直状态，具体的是，两个立杆31上的臂杆4以及其连接的半扣压合器5相对竖直状态的钢立柱的轴线周向对称分布，当钢立柱两侧的槽型压板51压紧钢立柱时，两个臂杆4和半扣压合器5转动连接的轴线重合，此时压紧吊放的钢立柱可以以臂杆4和半扣压合器5转动的转动轴线为转轴转动，进一步的，半扣压合器5上设置有承载轴52，承载轴52的一端固定连接有臂板521，臂杆4的一端固定连接有和臂板521转动连接的悬挂轴41，悬挂轴41的轴线为上述压紧吊放的钢立柱的一个水平转动轴线，该悬挂轴41和承载轴52平行，承载轴52的外周壁固定连接有定位轴522，槽型压板51的背侧壁上固定设置有套设在定位轴522上的转套511，转套511位于槽型压板51的背侧壁背侧的中部偏上的位置，在本实施例中优选的是定位轴522的轴线和悬挂轴41的轴线垂直，此种设置方便钢立柱两侧的槽型压板51在未和钢立柱对接时利用自重呈V型状，方便和钢立柱对接，两个臂杆4上对应的槽型压板51挤压钢立柱且钢立柱为竖直状态时，两个臂杆4上对应的转套511同轴心设置，此时定位轴522的轴线为压紧的钢立柱的另一个水平的旋转轴线，钢立柱的两个旋转轴线垂直，由此钢立柱可以利用自重处于自由下垂的状态，而且下垂时为竖直；限位架3设置有用于控制臂杆4上下转动的驱动机构6，具体的是限位架3上固定设置有位于托杆2一侧的两根导向立梁32，驱动机构6上设置有横梁61、第一伸缩驱动件62和滑块63，横梁61和两根导向立梁32上下滑动连接，该横梁61的两端分别通过连接轴一611和连接轴二612分别连接有的滑块63，靠近横梁61两端的滑块63分别和臂杆4的一侧滑动配合且滑动方向沿着臂杆4的长度方向，两根导向立梁32之间设置有座板，该座板通过第一伸缩驱动件62和横梁61连接，由此当控制横梁61上下运动时就可以通过其两端的滑块63带动对应的臂杆4同步对向和反向转动，在本实施例中第一伸缩驱动件62选用油缸，底座1上设置有用于控制托杆2上下运动的驱动组合7，具体的是驱动组合7上设置有第二伸缩驱动件71和横板72，第二伸缩驱动件71的底部和底座1固定连接，且顶部和横板72的中部固定连接，第二伸缩驱动件71选用油缸，横板72的两端通过立柱固定连接有托槽721，该托槽721通过锁紧件8和托杆2可拆卸连接，锁紧件8为螺栓结构，可以在托槽721的一贯穿旋合连接螺杆，螺杆的一端和托杆2的一侧相对，旋紧螺杆时托杆2被固定，在本实施例中托杆2上放置的钢立柱为水平。

实施例2

请参阅图4，和实施例1的区别为托杆2为圆弧状且内弧面朝上，由此托杆2的两端起到支撑卧式钢立柱的作用，旋松锁紧件8时可以周向滑动托杆2来改变卧式钢立柱的倾斜角度，适合两个不垂直钢立柱的对接。

实施例3

一种钢立柱对接焊接的调整方法，包括以下步骤：

步骤一、将第一钢立柱卧式放置，并将待焊接的对接面朝上，卧式放置第一钢立柱可以降低其调平的难度，也就是说将第一钢立柱直接平铺在托杆2上，第一钢立柱利用自重会处于稳定的状态；

步骤二、将第二钢立柱吊放至竖直位置并使得其待对接的端面和第一钢立柱上待对接面相对，然后夹紧第二钢立柱，具体的是使用实施例1中底座1上通过臂杆4连接的半扣压合器5对第二钢立柱进行吊放，利用第二钢立柱自身的重量实现竖直，提高了对接精度；

步骤三、控制第一钢立柱和第二钢立柱上的待对接面相抵，可以控制第一钢立柱向上竖直的第一钢立柱方向运动并进行挤压对接，此时第一钢立柱和第二钢立柱成T子型，且两者之间的摩擦力增大；

步骤四、在第一钢立柱和第二钢立柱对接面的外周进行分点段焊，优选的是分点段焊的顺序采用五角形式隔角段焊，以方形钢立柱为例，将钢立柱的四个边角按照五角星的五个顶点找出对应的位置，以五角星对角连线和钢立柱的四个边的交线为段焊区域，然后按照隔角的方式段焊；

步骤五、对点焊后的第一钢立柱和第二钢立柱的对接面满焊。

本技术方案中的焊接装置的工作原理：使用时，以待对接的方形钢立柱为例，使用行吊将第二钢立柱从托杆2的一侧吊放至托杆2上，使得第二钢立柱为水平设置，然后使用行吊借助吊绳起吊第一钢立柱至两个槽型压板51中间的位置，然后控制第一伸缩驱动件62收缩，此时两个臂杆4向下运动带动两个槽型压板51靠近第二钢立柱，可以在槽型压板51的内槽底铺设橡胶垫，而且将槽型压板51的槽宽设置成和第二钢立柱内槽宽度近似相等的状态，当第二钢立柱两侧槽型压板51压紧第二钢立柱时停止，此时第二钢立柱会以悬挂轴41和定位轴522的轴线为转轴自由转动，当第二钢立柱静止时其处于竖直状态，此时控制第二伸缩驱动件71推程，通过托杆2带动第一钢立柱向第二钢立柱方向运动，直至抵压，然后使用外部的夹紧装置对第一钢立柱夹紧，此时实现第一钢立柱和第二钢立柱的准确对接。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢立柱对接焊接的装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的上方上下滑动连接有托杆(2)，所述底座(1)上端面固定连接有限位架(3)，该限位架(3)上固定设置有位于托杆(2)一侧的两个立杆(31)，两个所述立杆(31)的顶部上下转动连接有臂杆(4)且转动轴线和托杆(2)所在的竖直平面垂直，所述臂杆(4)的自由端转动连接有半扣压合器(5)且转动轴线和和托杆(2)所在的竖直平面垂直，所述半扣压合器(5)上设置有槽型压板(51)，位于两个所述臂杆(4)的槽型压板(51)对向卡扣在钢立柱的外部时，钢立柱处于自由下垂直竖直状态，所述限位架(3)设置有用于控制臂杆(4)上下转动的驱动机构(6)，所述底座(1)上设置有用于控制托杆(2)上下运动的驱动组合(7)，两个所述立杆(31)上的臂杆(4)以及其连接的半扣压合器(5)相对竖直状态的钢立柱的轴线周向对称分布，当所述钢立柱两侧的槽型压板(51)压紧钢立柱时，两个所述臂杆(4)和半扣压合器(5)转动连接的轴线重合，所述半扣压合器(5)上设置有承载轴(52)，所述承载轴(52)的一端固定连接有臂板(521)，所述臂杆(4)的一端固定连接有和臂板(521)转动连接的悬挂轴(41)，该悬挂轴(41)和承载轴(52)平行，所述承载轴(52)的外周壁固定连接有定位轴(522)，所述槽型压板(51)的背侧壁上固定设置有套设在定位轴(522)上的转套(511)，两个所述臂杆(4)上对应的槽型压板(51)挤压钢立柱且钢立柱为竖直状态时，两个所述臂杆(4)上对应的转套(511)同轴心设置，所述限位架(3)上固定设置有位于托杆(2)一侧的两根导向立梁(32)，所述驱动机构(6)上设置有横梁(61)、第一伸缩驱动件(62)和滑块(63)，所述横梁(61)和两根导向立梁(32)上下滑动连接，该横梁(61)的两端分别通过连接轴一(611)和连接轴二(612)分别连接有的滑块(63)，靠近所述横梁(61)两端的滑块(63)分别和臂杆(4)的一侧滑动配合且滑动方向沿着臂杆(4)的长度方向，两根所述导向立梁(32)之间设置有座板，该座板通过第一伸缩驱动件(62)和横梁(61)连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢立柱对接焊接的装置，其特征在于，所述驱动组合(7)上设置有第二伸缩驱动件(71)和横板(72)，所述第二伸缩驱动件(71)的底部和底座(1)固定连接，且顶部和横板(72)的中部固定连接，所述横板(72)的两端通过立柱固定连接有托槽(721)，该托槽(721)通过锁紧件(8)和托杆(2)可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种钢立柱对接焊接的装置，其特征在于，所述托杆(2)为圆弧状且内弧面朝上。

4.一种使用如权利要求1中所述装置实现的钢立柱对接焊接的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一)、将第一钢立柱卧式放置，并将待焊接的对接面朝上；

步骤二)、将第二钢立柱吊放至竖直位置并使得其待对接的端面和第一钢立柱上待对接面相对，然后夹紧第二钢立柱；

步骤三)、控制第一钢立柱和第二钢立柱上的待对接面相抵；

步骤四)、在第一钢立柱和第二钢立柱对接面的外周进行分点段焊；

步骤五)、对点焊后的第一钢立柱和第二钢立柱的对接面满焊。

5.根据权利要求4所述的一种钢立柱对接焊接的调整方法，其特征在于，在步骤二)中，使用底座(1)上通过臂杆(4)连接的半扣压合器(5)对第二钢立柱进行吊放。

6.根据权利要求4所述的一种钢立柱对接焊接的调整方法，其特征在于，在步骤四中，分点段焊的顺序采用五角形式隔角段焊。

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