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