CN205927585U - 焊接弯曲应力消除装置 - Google Patents

Abstract

焊接弯曲应力消除装置，包括平台。平台两端分别设置一根支撑方管，两根支撑方管互相平行。支撑方管之间设有多个支撑件，每个支撑件上均设有垫板，垫板的上表面高度高于支撑方管的上表面高度。每根支撑方管内侧的平台上均固定一个圆管。每个圆管内均穿设有U型锚杆螺栓的中间连接部。每个U型锚杆螺栓的向上两端头穿过L型压板的两个通孔，并螺接有两个螺母。为消除罐道在自由状态下焊接后产生的弯曲变形，采用预先施加应力的方式，使罐道产生反向弯曲，以抵消焊接产生的应力变形，恢复到平直状态，利用钢材的弹性特点，符合材料力学的理论。

Description

焊接弯曲应力消除装置

技术领域

本实用新型属于弯曲应力消除装置领域，特别涉及焊接弯曲应力消除装置。

背景技术

立井提升的矿井井筒中大都采用钢性材料做为罐道，要把罐道固定在井壁上，就要焊接罐道连接板等固定件，在施焊过程中，由于焊接应力的存在，使大多数单根罐道产生弯曲变形，造成安装质量存在严重缺陷，导致提升罐道无法正常使用。

发明内容

采用的技术方案是：

焊接弯曲应力消除装置，包括平台。

其技术要点在于：

平台两端分别设置一根支撑方管，两根支撑方管互相平行。

在支撑方管之间设有多个支撑件，每个支撑件上均设有垫板，垫板的上表面高度高于支撑方管的上表面高度。

每根支撑方管内侧的平台上均固定有一个圆管。

每个圆管内均穿设有U型锚杆螺栓的中间连接部。

每个U型锚杆螺栓的向上两端头穿过L型压板的两个通孔，并螺接有两个螺母。

本装置还设有千斤顶、第一橡胶板和第二橡胶板等辅助装置。

其优点在于：

为消除罐道在自由状态下焊接后产生的弯曲变形，采用预先施加应力的方式，使罐道产生反向弯曲，以抵消焊接产生的应力变形，恢复到平直状态，利用钢材的弹性特点，符合材料力学的理论。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为罐道设置在支撑件上的局部放大图。

图4为焊接前后未弯曲变形和弯曲变形的罐道对比。

图5为图4的侧视图。

具体实施方式

焊接弯曲应力消除装置，包括平台1。

平台1两端分别设置一根支撑方管2，两根支撑方管2互相平行。

在支撑方管2之间设有两个支撑件3，每个支撑件3上均设有垫板4，垫板4的上表面高度高于支撑方管2的上表面高度。

每根支撑方管2内侧的平台1上均固定有一个圆管5。

每个圆管5内均穿设有U型锚杆螺栓6的中间连接部，U型锚杆螺栓6的中间连接部可在圆管5内活动。

每个U型锚杆螺栓6的向上两端头穿过L型压板7的两个通孔，并螺接有两个螺母8。

支撑方管2和支撑件3均固定在平台1上。

支撑方管2为空心方钢管。支撑件3为槽钢。垫板4为垫铁。

两个支撑件3在两根支撑方管2之间间距均匀设置。

两个L型压板7的横板均朝向平台1中心设置。

每个垫板4上均设有第一橡胶板13，减少金属部件刚性碰撞。

每个支撑方管2上均设有第二橡胶板15。

在平台1的中部设置有千斤顶14，由于罐道9具有一定强度，在锁紧U型锚杆螺栓6后，为了保证稳定持续的预先施加应力使罐道9保持有效的变形量，可以使用千斤顶14在罐道9中部顶住一段时间，保证形成预定的变形。

平台1经过操平找正。圆管5和U型锚杆螺栓6用以锁紧和松开罐道9。将至少一根罐道9吊放于支撑方管2和支撑件3上，连接钢板10面朝下，把所有纵向焊缝按规范要求焊牢、焊实，之后将罐道9横向翻转180º ，使连接钢板10面朝上，在罐道9底面与支撑件3顶面相接触部位放置垫板4，用于调整罐道9的预加弯曲度幅值，然后用平台两端U型锚杆螺栓6将罐道9压紧锁固，（如图1和2）。

每块连接钢板10分别有纵向和横向各两道焊缝，与罐道9轴向垂直的横向焊缝，由于熔池收缩产生的焊接应力造成罐道9翘曲变形，经实测单根罐道9弯曲变形幅值h最大可达到40mm，如图4，图5所示。焊接前罐道11（实线），焊接后罐道12（虚线）。

本装置的其原理是：

采用预先施加应力的方式，使罐道9产生反向弯曲，焊接后即恢复到原来状态。在焊接前给罐道9施加预应力（反作用力），即先使罐道9向焊接弯曲相反的方向隆起，焊接后使其与熔池收缩力相互抵消。由于罐道9中间两个部位已加装垫板4，当U型锚杆螺栓6锁紧后，就造成了罐道9两端低，中间高的弯曲变形，目的是焊接前先给罐道9施加一个反向作用力。以上工序完成后，便可以焊接横向焊缝，当罐道9施焊完毕，松开两端U型锚杆螺栓6。由于焊接熔池收缩应力已与事先施加的反作用力相互抵消，所以连接钢板10焊接之后的罐道9基本消除了弯曲变形。适当调整垫板4的厚度，可以把罐道9直线度控制在2mm以内，（如图3）。

Claims (9)

1.焊接弯曲应力消除装置，包括平台（1）；其特征在于：

平台（1）两端分别设置一根支撑方管（2），两根支撑方管（2）互相平行；

在支撑方管（2）之间设有多个支撑件（3），每个支撑件（3）上均设有垫板（4），垫板（4）的上表面高度高于支撑方管（2）的上表面高度；

每根支撑方管（2）内侧的平台（1）上均固定有一个圆管（5）；

每个圆管（5）内均穿设有U型锚杆螺栓（6）的中间连接部；

每个U型锚杆螺栓（6）的向上两端头穿过L型压板（7）的两个通孔，并螺接有两个螺母（8）。

2.根据权利要求1所述的焊接弯曲应力消除装置，其特征在于：

支撑方管（2）和支撑件（3）均固定在平台（1）上。

3.根据权利要求1所述的焊接弯曲应力消除装置，其特征在于：支撑方管（2）为空心方钢管；支撑件（3）为槽钢；垫板（4）为垫铁。

4.根据权利要求1所述的焊接弯曲应力消除装置，其特征在于：多个支撑件（3）在两根支撑方管（2）之间间距均匀设置。

5.根据权利要求1所述的焊接弯曲应力消除装置，其特征在于：两个L型压板（7）的横板均朝向平台（1）中心设置。

6.根据权利要求1所述的焊接弯曲应力消除装置，其特征在于：所述的支撑件（3）为两个。

7.根据权利要求1所述的焊接弯曲应力消除装置，其特征在于：每个垫板（4）上均设有第一橡胶板（13）。

8.根据权利要求1所述的焊接弯曲应力消除装置，其特征在于：在平台（1）的中部设置有千斤顶（14）。

9.根据权利要求1所述的焊接弯曲应力消除装置，其特征在于：每个支撑方管（2）上均设有第二橡胶板（15）。