CN116100215B - 一种大型特种钢结构焊接预热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型特种钢结构焊接预热装置，属于焊接预热技术领域，包括下行座，所述下行座沿着横梁移动，上行座，上行座和下行座上均对称设置有预热单元，所述预热单元分别对应焊接单元的四个焊接处。该一种大型特种钢结构焊接预热装置，针对横梁与纵梁分布结构特点，设置可快速连接与分离的上行座与下行座，便于预热装置快速的由一个焊接单元移动至另一个焊接单元，而针对焊接点位置分布的特点，则设置一一对应的预热单元，预热单元会在上行座快速连接在下行座上的过程中自动的根据对应焊接点的位置限定预热件的位置，并在限位后同步的对焊接处进行预热。

Description

一种大型特种钢结构焊接预热装置

技术领域

本发明涉及焊接预热技术领域，具体为一种大型特种钢结构焊接预热装置。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域，在搭建的过程中，会对搭建好的钢结构进行焊接以提高钢结构的牢固度，且在焊接的过程中，为了提高焊接的质量，避免焊接裂纹等缺陷的产生，需要对焊接钢材的局部进行预热，通过预热降低焊接的接应力和焊接结构的拘束度以及减缓焊后的冷却速度，进而降低裂纹等缺陷的发生率，提高焊接的质量。

针对钢结构的高空焊接预热，现有的预热装置在预热的均匀度上以及使用的便利度方面均有待提高。图1为局部搭建好的钢结构，横梁与纵梁交错分布，需要对横梁与纵梁的交接处进行焊接，图2中空心箭头所指的位置均为焊接处，且一个横梁与一根纵梁的四个焊接处为一个焊接单元，受到横梁与纵梁分布结构以及焊接点位置分布的限制，现有的预热装置既难以同步且稳定的对一个焊接单元内的四个焊接处进行预热，也难于快速便利的由一个焊接单元移动至另一个焊接单元进行预热工作。

发明内容

本发明提供大型特种钢结构焊接预热装置，以解决相关技术中针针对高空焊接预热的均匀度以及便利度低的问题。

本发明提供了一种大型特种钢结构焊接预热装置，该大型特种钢结构焊接预热装置包括下行座，所述下行座沿着横梁移动，上行座，所述上行座可拆卸的安装在下行座上，上行座和下行座上均对称设置有预热单元，所述预热单元分别对应焊接单元的四个焊接处，且预热单元包括横向移动件和带有直角定位架的纵向移动件，纵向移动件竖直滑动连接在横向移动件上，纵向移动件上安装有预热件，上行座和下行座之间还设置有控制组件，在预热的过程中，下行座先沿着横梁移动至焊接单元处，然后将上行座由上至下放置并安装在下行座上，在此过程中，通过控制组件控制横向移动件与纵向移动件移动，使直角定位架紧贴横梁与纵梁对应的面，并以横向与纵梁的分布状态对预热件进行定位，使预热件精准的处于预热位上。

在一种可能实施的方式中，所述下行座与上行座均呈圆柱状，且其上均开设有贯穿的容纳槽，且下行座与上行座通过卡接件快速连接。

在一种可能实施的方式中，所述卡接件包括连接在上行座顶部的限位柱，限位柱上活动套设有控制架，控制架上连接有底端带卡块的连接杆，下行座上开设有一体槽，一体槽包括供卡块和连接杆移动的容纳部分以及对卡块进行限位的锁定部分。

在一种可能实施的方式中，所述横向移动件与上行座的弹性连接件以及横向移动件与下行座之间的弹性连接件均包括弹性连接件、限位件以及控制件，横向移动件水平滑动连接在相应的上行座和下行座上，弹性连接件连接在相应的纵向移动件与横向移动件、横向移动件与上行座以及横向移动件与下行座之间，控制件通过弹性连接件控制横向移动件水平移动，且在横向移动件水平移动的过程中，限位件通过弹性连接件控制纵向移动件竖直移动。

在一种可能实施的方式中，所述弹性连接件包括推杆和弹簧，推杆通过弹簧推动相应的横向移动件和纵向移动件，控制件与连接在横向移动件上的弹性连接件一一对应，且控制件包括齿条一、齿轮和齿条二，齿条一连接在相应的推杆上且与齿轮啮合，在上行座安装在下行座的过程中，齿条二竖直滑动带动齿轮转动，且所以控制件上的齿条二均设置在上行座上。

在一种可能实施的方式中，所述纵向移动件包括弧形罩状的防风结构，预热件安装在防风结构内。

在一种可能实施的方式中，所述预热件为电加热件，且电源安装在下行座上，上行座与下行座之间设置有通电连接件，通电连接件包括底部带有连接端的插杆和内部弹性连接有连接座的插槽，插杆固定连接在上行座上，插槽开设在下行座上。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：1、根据本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置，针对横梁与纵梁分布结构特点，设置可快速连接与分离的上行座与下行座，便于预热装置快速的由一个焊接单元移动至另一个焊接单元，而针对焊接点位置分布的特点，则设置一一对应的预热单元，预热单元会在上行座快速连接在下行座上的过程中自动的根据对应焊接点的位置限定预热件的位置，使预热件与焊接点保持稳定的相对状态，便于后续预热工作顺利稳定的进行，且预热件与焊接点保持稳定的相对状态有利于提高焊接点处预热的均匀性，并在上行座快速连接在下行座上之后，即可直接且同步的进行四个焊点的预热工作，有效提高了高空预热的便利度以及预热工作的效率。

2、根据本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置，通过卡接件实现的进行上行座与下行座的快速连接与分离，且整个连接与分离过程均可在上行座的顶部完成操作，非常的简单方便且易行。

3、根据本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置，通过控制组件控制横向移动件与纵向移动件的移动，使直角定位架紧贴横梁与纵梁对应的面，以横向与纵梁的分布状态对预热件进行定位，整个定位过程在上行座与下行座的连接过程中自动完成，无需驱动源的驱动即实现预热件的定位，且弹性连接件的作用下，可自动的对横向移动件和纵向移动件的移动误差进行增补，确保直角定位架稳定的贴在横梁与纵梁相应的面上精准的对加热件进行定位。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置的局部应用场景的示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置的上行座剖视结构示意图。

图4是本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置的预热单元的的结构示意图。

图5是本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置的直角定位架的结构示意图。

图6是本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置的卡接件的结构示意图。

图7是本发明实施例提供的一种大型特种钢结构焊接预热装置的通电连接件的结构示意图。

图中：1、下行座；2、上行座；3、预热单元；4、控制组件；5、容纳槽；6、卡接件；7、通电连接件；301、横向移动件；302、直角定位架；303、纵向移动件；401、弹性连接件；402、限位件；403、控制件；601、限位柱；602、控制架；603、卡块；604、连接杆；605、一体槽；701、插杆；702、插槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于下面所描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参阅图1、图2、图3和图6，一种大型特种钢结构焊接预热装置，包括下行座1和上行座2，下行座1沿着横梁移动，上行座2可拆卸的安装在下行座1上，上行座2和下行座1上均对称设置有预热单元3，预热单元3与焊接处一一对应，焊接处为横梁与纵梁相交时重叠区域的边线处，如图2所示，一个焊接单元有四个焊接处，四个焊接处分别对应一根横梁与一根纵梁相交时重叠区域的四个边线处，上行座2上的预热单元3左右对称分布，下行座1上的预热单元3前后对称分布，在焊接预热的过程中，下行座1先沿着横梁移动至焊接单元处，如图1所示，然后将上行座2由上至下放置并快速连接在下行座1上，之后进行预热，预热完成后，快速的将上行座2与下行座1分离，紧接着下行座1继续沿着横梁移动至下一个焊接单元，之后重复前述过程以持续的对焊接单元进行预热处理，上行座2与下行座1之间设置有卡接件6，本发明针对横梁与纵梁分布结构特点，设置可快速连接与分离的上行座2与下行座1，便于预热装置快速的由一个焊接单元移动至另一个焊接单元，而针对焊接点位置分布的特点，对应设置预热单元3，位于上方且左右对称分布的焊接点，对应的通过上行座2上的预热单元3进行能预热，而位于下方且对称分布的焊接点，则对应的通过下行座1上前后对称的预热单元3进行预热，当上行座2快速连接在下行座1上之后，即可直接且同步的进行四个焊点的预热工作，有效提高了高空预热的便利度。

参阅图1、图3、图4和图5，预热单元3包括横向移动件301和带有直角定位架302的纵向移动件303，纵向移动件303竖直滑动连接在横向移动件301上，纵向移动件303上安装有预热件，上行座2和下行座1之间还设置有控制组件4，通过控制组件4控制横向移动件301与纵向移动件303移动，使直角定位架302紧贴横梁与纵梁对应的面，如图5所示，纵梁与横梁相互垂直搭建，一个焊接处对应两个交接面，两个交接面相互垂直，直角定位架302以焊接点处交接面为基准，对预热件的位置进行限位，使预热件精准的处于预设的位置，进而使预热件与焊接点保持稳定的相对状态，便于后续预热工作顺利稳定的进行，且预热件与焊接点保持稳定的相对状态，有利于提高焊接点处预热的均匀性。

参阅图1、图3和图6，卡接件6包括连接在上行座2顶部的限位柱601，限位柱601上活动套设有控制架602，控制架602上连接有底端带卡块603的连接杆604，下行座1上开设有一体槽605，一体槽605包括供卡块603和连接杆604移动的容纳部分以及对卡块603进行限位的锁定部分，当上行座2由上至下放置在下行座1上时，连接杆604下端与卡块603会插入一体槽605的容纳部分内，然后转动控制架602使卡块603移动至一体槽605的锁定部分内，如图6所示，通过锁定部分对卡块603的限位，将上行座2与下行座1连接在一起，分离时，只需要反向转动控制架602，使卡块603移动至容纳部分内即可顺利的上移上行座2，使上下座2与下行座1分开，前述整个过程，均可在上行座2的顶部完成操作，简单方便且易操作，其次，可通过在控制架602与上行座2之间设置弹簧件，提高上行座2与下行座1连接的稳定性，图中未出示弹簧件的结构，但弹簧件的工作原理为：当连接杆604下端与卡块603插入一体槽605的容纳部分内后，先下压控制架602，然后转动控制架602使卡块603移动至一体槽605的锁定部分内，之后松开控制架602，此时，压缩的弹簧件会作用一定的力在控制架602上，并通过连接杆604作用在卡块603上，使卡块603受到一个向上的拉力，通过拉力使卡块603紧贴在锁定部分的限位面上，提高上行座2与下行座1连接的稳定性。

参阅图3和图4，控制组件4包括弹性连接件401、限位件402以及控制件403，横向移动件301水平滑动连接在相应的上行座2和下行座1上，限位件402与纵向移动件303一一对应并固定连接在相应的上行座2和下行座1，弹性连接件401连接在相应的纵向移动件303与横向移动件301、横向移动件301与上行座2以及横向移动件301与下行座1之间，控制件403通过弹性连接件401控制横向移动件301水平移动，控制件403控制上行座2上的横向移动件301向纵梁的方向移动，使对应直角定位架302上相应的竖直面紧贴在焊接点处竖直交接面的延长面上，与此同时，纵向移动件303随着横向移动件301移动的过程中，会在限位件402的限制下，向横梁的方向移动，使直角定位架302上相应的水平面紧贴在焊接点处水平交接面的延长面上，进而使直角定位架302以焊接点处交接面为基准，对预热件的位置进行限位，使预热件与焊接点保持稳定的相对状态。

参阅图3和图4，所述弹性连接件401包括推杆和弹簧，推杆通过弹簧推动相应的横向移动件301和纵向移动件303，拟设纵向移动件303与横向移动件301之间的弹性连接件401为竖滑控制部，竖滑控制部中的推杆竖直滑动连接在横向移动件301上且与纵向移动件303滑动连接，且推杆与限位件402相对应，如图4所指，限位件402为带有斜面导向面的限位块，当上行座2上的横向移动件301向纵梁移动的时候，推杆沿着限位块的斜面移动至水平面，在此过程中通过弹簧推送纵向移动件303向横梁的方向竖直滑动，同理，当下行座1上的横向移动件301向横梁移动时，推杆沿着限位块移动通过弹簧推送纵向移动件303向纵梁的方向竖直滑动，利用弹簧将推杆刚性的推力转化为柔性的推力作用在相应的横向移动件301以及纵向移动件303上，进而对横向移动件301以及纵向移动件303的移动误差进行增补。

参阅图3和图4，控制件403与连接在横向移动件301上的弹性连接件401一一对应，控制件403包括齿条一、齿轮和齿条二，拟设横向移动件301与上行座2上的弹性连接件401以及与该弹性连接件401对应的控制件403合称为横滑控制部一、横向移动件301与下行座1之间的弹性连接件401以及与该弹性连接件401对应的控制件403合称为横滑控制部二，因横向滑动控制部一与横向滑动控制部二的结构以及工作过程均相同，因此，附图仅详细出示横向滑动控制部一的结构示意图，如图4所示，横滑控制部一中的推杆横向滑动连接在上行座2上，齿条一连接在推杆上，与齿条一啮合的齿轮转动连接在上行座2上，与齿轮啮合的齿条二则竖直滑动连接在上行座2上，在上行座2由上至下放置在下行座1的过程中，齿条二会在下行座1的限制下竖直向上滑动进而滑动带动齿轮转动，齿轮通过啮合的齿条一带动推杆推动横向移动件301向纵梁的方向移动，横滑控制部二按照横滑控制部一的连接和工作方式连接在下行座1上，且为了避免竖直滑动的齿条二影响下行座1的移动，将下行座1上的齿条二固定连接在上行座2上，使该齿条二在下行座1分离的时候随着上行座2离开下行座1，综上，横向移动件301的移动过程通过简单的机械结构即可实现，无需增设额外的驱动源，且在弹性连接件401的作用下，可对横向移动件301和纵向移动件303的移动误差进行增补，确保直角定位架302稳定的贴在横梁与纵梁相应的面上。

参阅图1和图3，下行座1与上行座2均呈圆柱状，且其上均开设有贯穿的容纳槽5，在下行座1与上行座2连接时，容纳槽5用于为横梁和纵梁提供放置的空间，纵向移动件303包括弧形罩状的防风结构，预热件安装在防风结构内，圆柱状的下行座1与上行座2，利用圆形的侧面在高空中可对气流进行导向，降低高空风力对下行座1与上行座2的影响，而纵向移动件303上防风结构的设置，可减小预热过程中热量的流失，提高预热的效率。

参阅图3、图6和图7，预热件为电加热件，且电源安装在下行座1上，上行座2与下行座1之间设置有通电连接件7，通过通电连接件7使上行座2上的加热件与电源连接进行预热工作，有利于降低上行座2的自重，进而便于人工移动上行座，下行座1上的预热件则直接与电源连接并通过开关控制预热件的通断电。

参阅图3、图6和图7，通电连接件7包括底部带有连接端的插杆701和内部弹性连接有连接座的插槽702，插杆701固定连接在上行座2上，插槽702开设在下行座1上，在上行座2由上至下放置在下行座1上的过程中，插杆701随着上行座2的移动插入到相应的插槽702内，直至连接端与连接座连接在一起，且弹性设置的连接座有助于其与连接段稳定的连接在一起，此外，如果焊接过程中，一个焊接单元的四个焊接处是同步进行的，则焊接处预热的温度相同，如果一个焊接单元的四个焊接处是依次焊接的，则可以根据焊接的顺序，依次增加焊接处预热的温度，利用增加的预热温度弥补焊接处在等待焊接过程中流失的温度，以此提高一个单元单元内的四个焊接处在焊接时，预热温度的一致性。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，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”、“安装”、“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，或滑动连接；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发明中的具体含义。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大型特种钢结构焊接预热装置，其特征在于：包括下行座（1），所述下行座（1）沿着横梁移动；

上行座（2），所述上行座（2）可拆卸的安装在下行座（1）上；

上行座（2）和下行座（1）上均对称设置有预热单元（3），所述预热单元（3）分别对应焊接单元的四个焊接处，且预热单元（3）包括横向移动件（301）和带有直角定位架（302）的纵向移动件（303），纵向移动件（303）竖直滑动连接在横向移动件（301）上，纵向移动件（303）上安装有预热件；

上行座（2）和下行座（1）之间还设置有控制组件（4）；

在预热的过程中，下行座（1）先沿着横梁移动至焊接单元处，然后将上行座（2）由上至下放置并安装在下行座（1）上，在此过程中，通过控制组件（4）控制横向移动件（301）与纵向移动件（303）移动，使直角定位架（302）紧贴横梁与纵梁对应的面，并以横向与纵梁的分布状态对预热件进行定位，使预热件精准的处于预热位上；

所述控制组件（4）包括弹性连接件（401）、限位件（402）以及控制件（403），横向移动件（301）水平滑动连接在相应的上行座（2）和下行座（1）上，弹性连接件（401）连接在相应的纵向移动件（303）与横向移动件（301）、横向移动件（301）与上行座（2）以及横向移动件（301）与下行座（1）之间，控制件（403）通过弹性连接件（401）控制横向移动件（301）水平移动，且在横向移动件（301）水平移动的过程中，限位件（402）通过弹性连接件（401）控制纵向移动件（303）竖直移动。

2.根据权利要求1所述的一种大型特种钢结构焊接预热装置，其特征在于：所述下行座（1）与上行座（2）均呈圆柱状，且其上均开设有贯穿的容纳槽（5），且下行座（1）与上行座（2）通过卡接件（6）快速连接。

3.根据权利要求2所述的一种大型特种钢结构焊接预热装置，其特征在于：所述卡接件（6）包括连接在上行座（2）顶部的限位柱（601），限位柱（601）上活动套设有控制架（602），控制架（602）上连接有底端带卡块（603）的连接杆（604），下行座（2）上开设有一体槽（605），一体槽（605）包括供卡块（603）和连接杆（604）移动的容纳部分以及对卡块（603）进行限位的锁定部分。

4.根据权利要求1所述的一种大型特种钢结构焊接预热装置，其特征在于：所述弹性连接件（401）包括推杆和弹簧，推杆通过弹簧推动相应的横向移动件（301）和纵向移动件（303），控制件（403）与连接在横向移动件（301）上的弹性连接件（401）一一对应，且控制件（403）包括齿条一、齿轮和齿条二，齿条一连接在相应的推杆上且与齿轮啮合，在上行座（2）安装在下行座（1）的过程中，齿条二竖直滑动带动齿轮转动，且所以控制件（403）上的齿条二均设置在上行座（2）上。

5.根据权利要求1所述的一种大型特种钢结构焊接预热装置，其特征在于：所述纵向移动件（303）包括弧形罩状的防风结构，预热件安装在防风结构内。

6.根据权利要求1、2、3和5中任意一项所述的一种大型特种钢结构焊接预热装置，其特征在于：所述预热件为电加热件，且电源安装在下行座（1）上，上行座（2）与下行座（1）之间设置有通电连接件（7），通电连接件（7）包括底部带有连接端的插杆（701）和内部弹性连接有连接座的插槽（702），插杆（701）固定连接在上行座（2）上，插槽（702）开设在下行座（1）上。

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