CN220362171U - 一种隧道掘进机拖车辅助焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道掘进机拖车辅助焊接工装，涉及隧道专用机械制造技术领域，解决了现有技术中的焊接工装结构复杂，不适用于隧道掘进机拖车的全尺寸焊接的问题。本实用新型包括内外套设的外框架和内框架，外框架周向设有若干旋转连接结构，旋转连接结构与外升降驱动装置可拆卸连接，外框架上设有防脱结构；内框架上可拆卸设有若干支撑架，内框架周向连接有若干内升降驱动装置；内框架上设有若干与外框架底部配合的托起件，外框架上可拆卸设有横跨内框架和外框架的夹紧机构，外框架或内框架上可拆卸设有激光找平装置。本实用新型能够实现隧道掘进机拖车在焊接时的上下和倾斜运动，无需进行翻身即可完成所有焊接工作，能适应不同焊接姿势。

Description

一种隧道掘进机拖车辅助焊接工装

技术领域

本实用新型涉及隧道专用机械制造技术领域，特别是指一种隧道掘进机拖车辅助焊接工装。

背景技术

隧道掘进机在加工制造时，后配套拖车的生产过程是保证整机生产质量以及生产效率的关键。拖车主框架为钢结构焊接件，是由不同类型和尺寸的 H 型钢、角钢、槽钢、钢板等钢材焊接而成；拖车结构呈多层平台式，并以立柱进行支撑，其中各平台的组件较多，加工焊接量极大，需要对不同角度的钢结构进行焊接，加工困难且周期长。以现有技术而言，拖车平台在厂内进行加工时，一般临地进行焊接，待焊接完成上表面后，使用吊机进行翻身，完成另一面的焊接工作，该方法需要花费大量的时间进行翻身，操作较为复杂，加工周期长，且加工质量难以保证；另外，该方法需要设计焊接翻身吊耳，增加了拖车的整体重量，不利于产品的轻量化设计。

公开号为CN116079309A的中国发明专利提出了一种全尺寸焊接工装，该专利通过滑台可以进行左右方向、前后方向和上下方向的调节，适用于不同高、宽、深加工件的焊接定位和固定，但是不能实现焊接件的俯仰调节，且该发明结构复杂且成本过高，相比于隧道掘进机拖车的简单有效的焊接需要，该发明适用性不强。公开号为CN116117415A的中国发明专利提出了一种通过对焊接件整体进行翻身以实现正反两面焊接的工装，该方法和思路应用于隧道掘进机拖车的焊接时，安全性不高且不能实现全尺寸拖车的焊接。公开号为CN116160187A的中国发明专利公开了一种防撞梁焊接工装，该专利通过气缸对焊接件上下移动，可以实现焊接件前高后低的姿态。但是该发明不能实现全尺寸焊接，且在结构上比较复杂，适用工况比较单一，同样不适用于隧道掘进机拖车的焊接。综上所述，针对隧道掘进机拖车的专用焊接工装还未出现，而对于大型焊接件而言，使用焊接工装可以节省焊接翻身吊耳的设计、增加焊接效率、提高加工质量，因此在隧道掘进机加工制造领域，针对拖车主框架的焊接，设计一种简单有效，无需翻身即可实现全部焊接工作，且能够适应全尺寸焊接需要的隧道掘进机拖车辅助焊接工装很有必要。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种隧道掘进机拖车辅助焊接工装，解决了现有技术中的焊接工装结构复杂，不适用于隧道掘进机拖车的全尺寸焊接工作的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种隧道掘进机拖车辅助焊接工装，包括内外套设的外框架和内框架，所述外框架周向设有若干旋转连接结构，旋转连接结构与外升降驱动装置可拆卸连接，外框架上设有防脱结构；所述内框架上可拆卸设有若干支撑架，内框架下方周向设置有若干内升降驱动装置；内框架上设有若干与外框架底部配合的托起件，外框架上可拆卸设有横跨内框架和外框架的夹紧机构，支撑架和/或外框架和/或内框架上可拆卸设有激光找平装置。

优选的，所述旋转连接结构包括固定设在外框架侧面的轴承座，轴承座上设有轴承，外升降驱动装置伸缩端固定设有耳座，轴承和耳座均与连接件相连接。进一步，所述连接件包括连接臂，连接臂一端与耳座通过插销铰接、另一端与轴承内圈固定连接，轴承外圈与轴承座固定连接。

优选的，所述外框架和内框架均为由若干节第一H型钢组成的矩形框架，矩形框架拐角处的两个第一H型钢之间焊接，矩形框架非拐角处的第一H型钢端部均固定设有第一法兰板，相邻第一H型钢的第一法兰板之间螺栓连接；内框架的第一H型钢内侧固定设有螺纹孔板，支撑架与螺纹孔板可拆卸连接，外框架的第一H型钢顶面设有螺纹孔，夹紧机构和防脱结构均与螺纹孔连接。进一步，所述外框架的第一H型钢外侧面固定设有钢板。

优选的，所述防脱结构包括防脱块，防脱块与螺杆固定连接，螺杆与外框架螺纹连接，使用时利用防脱块压在拖车部件上表面防止其脱落。

优选的，所述支撑架包括第二H型钢，第二H型钢两端均固定设有第二法兰板，且通过第二法兰板与内框架螺栓连接，在使用时根据实际拖车尺寸情况增减支撑架的数量，以对拖车部件进行衬托。

优选的，所述托起件包括托板，托板固定在内框架下表面且延伸至外框架下方，从而能够在内框架上下移动时同步托起外框架。

优选的，所述夹紧机构包括第三H型钢，第三H型钢两端均竖向开设有通孔且通过穿设在通孔内的螺栓与外框架相连接，第三H型钢中部固定设有钢板块，钢板块和第三H型钢上对应开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有卡轴，卡轴端部连接有卡块，利用夹紧机构防止拖车部件移位或脱落。

优选的，所述外升降驱动装置和内升降驱动装置均为液压伸缩杆或电动伸缩杆，液压伸缩杆或电动伸缩杆底部设有底座；所述激光找平装置包括磁性底座，磁性底座上设有激光器。

本实用新型的有益效果：通过设置内框架、外框架、支撑架能够对拖车部件进行支撑，设置内升降驱动装置能够带动内框架进行升降移动，并在托起件的作用下同步带动外框架升降，从而根据实际焊接加工高度需要实现整体的升降调节。通过设置旋转连接结构，能够实现在外升降驱动装置的带动下对外框架进行倾斜调整，设置防脱结构和夹紧机构，能够在进行倾斜调整时对拖车部件进行固定和夹紧，避免出现侧翻和移位，设置激光找平装置能够方便进行拖车部件的装配平整度，提高焊接质量。本实用新型结构简单，制造成本低，能够实现隧道掘进机拖车在焊接时的上下和倾斜运动，无需进行翻身即可完成所有焊接工作，能适应不同焊接姿势，且能够满足拖车全尺寸焊接需要。同时节省了隧道掘进机拖车焊接调整姿态过程中需要额外焊接吊耳的设计，有利于拖车轻量化设计。解决了现有技术中的焊接工装结构复杂，不适用于隧道掘进机拖车的全尺寸焊接的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型升降调节时状态示意图；

图3为本实用新型倾斜调节时状态示意图；

图4为本实用新型支撑架结构示意图；

图5为本实用新型内框架结构示意图；

图6为本实用新型外框架结构示意图；

图7为本实用新型内框架结构示意图；

图8为本实用新型外框架结构示意图；

图9为本实用新型夹紧机构示意图；

图10为本实用新型防脱结构示意图；

图11为本实用新型激光找平装置结构示意图；

图12为本实用新型电动伸缩杆结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2、3所示，实施例1，一种隧道掘进机拖车辅助焊接工装，包括内外套设的外框架1和内框架2，外框架1周向设有若干旋转连接结构3，旋转连接结构3与外升降驱动装置4可拆卸连接。本实施例中，旋转连接结构共设置四个，均设在外框架两个较长对边的侧壁两端，能够沿长度方向进行俯仰调节；也可选设置在外框架较短的两个对边两端的侧壁上，对外框架宽度方向俯仰调节。本实施例中，外升降驱动装置共设置四个，与旋转连接结构对应设置，且与地面通过地脚螺栓相连接。外框架1上设有防脱结构5，设置防脱结构能够在进行倾斜调整时防止拖车部件侧翻或移位。内框架2上可拆卸设有若干支撑架6，内框架2下方周向设置有若干内升降驱动装置7，本实施例中，内升降驱动装置共设置四个，四个内升降驱动装置分别对内框架的四角起到承托作用连接，且与地面通过地脚螺栓相连接。内框架2上设有若干与外框架1底部配合的托起件8，其中，托起件设置若干个，若干个托起件均匀周向分布在内框架下方，且向外延伸至外框架下方。外框架1上可拆卸设有横跨内框架2和外框架1的夹紧机构9，本实施例中夹紧机构共设置两个。支撑架和/或外框架1和/或内框架2上可拆卸设有激光找平装置10，激光找平装置10可设置一个或多个，设置一个时能够在支撑架或外框架1或内框架2上切换位置。本实施例中，如图11所示，激光找平装置10包括磁性底座29，磁性底座29上设有激光器30。在实际使用时，利用磁性底座29的磁性吸附能力，根据需要吸附在支撑架或外框架或内框架上，可选磁性底座29吸附在支撑架或外框架或内框架的侧面，利用激光器发出的激光线进行抄平，提高焊接的平整度和焊接质量。设置内框架、外框架、支撑架能够对拖车部件进行支撑，本实用新型能够实现隧道掘进机拖车在焊接时的上下和倾斜运动，无需进行翻身即可完成所有焊接工作，能适应不同焊接姿势，且能够满足拖车全尺寸焊接需要。同时节省了隧道掘进机拖车焊接调整姿态过程中需要额外焊接吊耳的设计，有利于拖车轻量化设计。

本实施例在应用的时候，在进行焊接时，根据所需焊接的拖车尺寸，调整内框架上的支撑架6的数量和间距，以对拖车部件进行支撑，随后将外框架1和外升降驱动装置4拆分，将待焊接的拖车部件放置在内框架2、外框架1、支撑架6共同对拖车部件进行支撑，设置完成后，对拖车部件进行焊接。当在焊接时需要进行高低调节时，内升降驱动装置7升降带动内框架2及内框架2上的支撑架6的升降，同时在托起件8的承托作用下，同步带动外框架1的随之升降，实现不同焊接高度的调整，最终实现对拖车部件升降调节。当需要对拖车部件整体进行俯仰调节以方便进焊接时，将旋转连接结构3与外升降驱动装置4相连接，随后将夹紧机构9和防脱结构5安装在外框架1上，利用夹紧机构9和防脱结构5对拖车部件进行夹紧，避免出现侧翻和移位。随后启动位于同一端的两个外升降驱动装置4伸长，带动外框架一端升降，升降时外框架与内框架脱离接触，从而对被外框架固定的拖车部件进行俯仰倾斜调节，调节时拖车部件与内框架2分离，内框架不再起支撑作用。在无需俯仰倾斜调节时，对夹紧机构和防脱结构进行拆卸，避免干涉正常焊接流程。在进行焊接时，利用激光找平装置对待焊接的拖车部件之间进行水平度控制，以达到找平目的，使用时还可根据实际需要，将激光找平装置与内框架或外框架分离，移动至焊接工装的其他部位进行找平。

如图4、5、6所示，实施例2，在实施例1的基础上，外框架1和内框架2均包括若干节第一H型钢11组成的矩形框架，通过采用分段结构，在加工过程中给可根据加工需要进行结构长度的增加和减少。矩形框架在拐角处的相邻第一H型钢11之间焊接，矩形框架非拐角处的第一H型钢11端部均固定设有第一法兰板12，相邻第一H型钢11的第一法兰板12之间螺栓连接。本实施例中，内框架和外框架的第一H型钢11的数量均可根据实际拖车尺寸进行适应性增减，矩形框架拐角处的第一H型钢11设有45°切角，拐角处的相邻第一H型钢之间的切角对接并焊接固定，形成直角拐角。

其中，内框架2的第一H型钢11内侧固定设有螺纹孔板13，支撑架6与螺纹孔板13可拆卸连接。本实施例中，螺纹孔板设置在内框架较长的一对对边上，螺纹孔板竖向设置且上下两边均与第一H型钢焊接固定。支撑架6包括第二H型钢21，第二H型钢21两端均固定设有第二法兰板22，且通过第二法兰板22与内框架2螺栓连接。支撑架两端的第二法兰板22与内框架内侧的螺纹孔板之间通过螺栓连接，支撑架起到对待焊接的拖车部件的支撑作用，支撑架的数量在实际使用时根据被支撑的拖车部件尺寸及结构进行增减。外框架1的第一H型钢11顶面设有螺纹孔14，夹紧机构9和防脱结构5均与螺纹孔14连接，方便在不使用时进行拆卸。另外，外框架1的第一H型钢11外侧面固定设有钢板15，钢板15起到对外框架的加固作用，使结构整体强度更高，同时设置钢板给旋转连接结构提供了连接安装基础。

如图6、8所示，实施例3，在实施例2的基础上，旋转连接结构3包括固定设在外框架1的第一H型钢11侧面的轴承座16，本实施例中，轴承座与第一H型钢端部焊接固定。轴承座16上设有轴承，外升降驱动装置4的伸缩端固定设有耳座17，轴承和耳座17均与连接件相连接。

本实施例中，连接件包括连接臂18，连接臂18一端与耳座17通过插销铰接、另一端与轴承内圈固定连接，可选连接臂通过销轴与轴承内圈固定连接。轴承外圈与轴承座16固定连接。

本实施例在应用的时候，当需要进行倾斜调整时，利用内升降驱动装置将内框架和外框架将调整至初始水平高度，随后将外框架的连接臂与外升降驱动装置的耳座通过插销插接，随后将防脱结构和夹紧机构对拖车部件进行固定，即可选择需要升高一侧的外升降驱动装置进行举升，从而对外框架上的拖车部件进行倾斜调整。在进行举升时，随着外升降驱动装置的升高，连接臂与耳座的铰接部位发生转动，轴承内圈相对外圈进行适应性转动，共同维持因一侧升降而倾斜的焊接工装结构整体受力稳定。

如图10所示，实施例4，在实施例3的基础上，防脱结构5包括防脱块19，防脱块19与螺杆20固定连接，螺杆20与外框架1螺纹连接，具体为螺杆20与外框架的第一H型钢顶面的螺纹孔14相连接，通过旋入螺纹孔内的螺杆长度改变防脱块下表面到外框架的距离，从而利用防脱块压在拖车部件上表面防止其脱落。

托起件8包括托板，托板焊接设在内框架2下表面且延伸至外框架1下方。本实施例中，托板均匀分布在内框架的第一H型钢下方且两者之间焊接固定，托板向外伸出内框架，在内框架被内升降驱动装置的带动下上下移动时，托板的作用下带动外框架随之上下移动。

如图9所示，实施例5，在实施例4的基础上，夹紧机构9包括第三H型钢23，第三H型钢23两端均竖向开设有通孔且通过穿设在通孔内的螺栓与外框架1相连接。第三H型钢23中部固定设有钢板块24，钢板块24和第三H型钢23上对应开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有卡轴25，卡轴25端部连接有卡块26。本实施例中，夹紧机构共设置两组，两组夹紧机构的卡块26设置在相互靠近的一侧，卡轴25另一端设有防脱帽，防止在旋动卡轴时脱落。当需要对拖车部件进行夹紧时，旋动卡轴，调整卡块相对第三H型钢的距离，从而利用卡块顶在拖车部件上进行夹紧。

如图7、8所示，外升降驱动装置4和内升降驱动装置均包括液压伸缩杆27或电动伸缩杆，液压伸缩杆27或电动伸缩杆底部设有底座28，内升降驱动装置的液压伸缩杆27或电动伸缩杆顶部对内框架承托，内升降驱动装置的液压伸缩杆27顶部设有顶块31，顶块31承托在内框架下方，外升降驱动装置的液压伸缩杆27顶部设有耳座，耳座和连接臂18上均设有通孔，耳座通过与连接臂之间通过穿设在通孔的插销连接，方便进行拆卸。

如图12所示，其中电动伸缩杆可选为常规电动伸缩杆，本实施例中的电动伸缩杆包括底座28，底座28上固定设有电机32，电机32带动丝杠螺母转动，丝杠螺母与竖向设置的丝杠33传动配合，丝杠33在丝杠螺母的带动下竖向移动，其中外升降驱动装置的丝杠顶部与耳座固定连接，内升降驱动装置的丝杠顶部设有顶块31，顶块31顶撑在内框架下方。本实施例中，顶块31可选与内框架下表面焊接、螺栓连接、铰接，或以卡固方式设在内框架下方。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：包括内外套设的外框架（1）和内框架（2），所述外框架（1）周向设有若干旋转连接结构（3），旋转连接结构（3）与外升降驱动装置（4）可拆卸连接，外框架（1）上设有防脱结构（5）；所述内框架（2）上可拆卸设有若干支撑架（6），内框架（2）下方周向设置有若干内升降驱动装置（7）；内框架（2）上设有若干与外框架（1）底部配合的托起件（8），外框架（1）上可拆卸设有横跨内框架（2）和外框架（1）的夹紧机构（9），支撑架（6）和/或外框架（1）和/或内框架（2）上可拆卸设有激光找平装置（10）。

2.根据权利要求1所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述旋转连接结构（3）包括固定设在外框架（1）侧面的轴承座（16），轴承座（16）上设有轴承，外升降驱动装置（4）伸缩端固定设有耳座（17），轴承和耳座（17）均与连接件相连接。

3.根据权利要求2所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述连接件包括连接臂（18），连接臂（18）一端与耳座（17）通过插销铰接、另一端与轴承内圈固定连接，轴承外圈与轴承座（16）固定连接。

4.根据权利要求1~3任一项所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述外框架（1）和内框架（2）均为由若干节第一H型钢（11）组成的矩形框架，矩形框架拐角处的两个第一H型钢（11）之间焊接，矩形框架非拐角处的第一H型钢（11）端部均固定设有第一法兰板（12），相邻第一H型钢（11）的第一法兰板（12）之间螺栓连接；内框架（2）的第一H型钢（11）内侧固定设有螺纹孔板（13），支撑架（6）与螺纹孔板（13）可拆卸连接，外框架（1）的第一H型钢（11）顶面设有螺纹孔（14），夹紧机构（9）和防脱结构（5）均与螺纹孔（14）连接。

5.根据权利要求4所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述外框架（1）的第一H型钢（11）外侧面固定设有钢板（15）。

6.根据权利要求1~3、5任一项所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述防脱结构（5）包括防脱块（19），防脱块（19）与螺杆（20）固定连接，螺杆（20）与外框架（1）螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述支撑架（6）包括第二H型钢（21），第二H型钢（21）两端均固定设有第二法兰板（22），且通过第二法兰板（22）与内框架（2）螺栓连接。

8.根据权利要求7所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述托起件（8）包括托板，托板固定在内框架（2）下表面且延伸至外框架（1）下方。

9.根据权利要求1~3、5、7、8任一项所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述夹紧机构（9）包括第三H型钢（23），第三H型钢（23）两端均竖向开设有通孔且通过穿设在通孔内的螺栓与外框架（1）相连接，第三H型钢（23）中部固定设有钢板块（24），钢板块（24）和第三H型钢（23）上对应开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有卡轴（25），卡轴（25）端部连接有卡块（26）。

10.根据权利要求9所述的隧道掘进机拖车辅助焊接工装，其特征在于：所述外升降驱动装置（4）和内升降驱动装置（7）均为液压伸缩杆（27）或电动伸缩杆，液压伸缩杆（27）或电动伸缩杆底部设有底座（28）；所述激光找平装置（10）包括磁性底座（29），磁性底座（29）上设有激光器（30）。