CN2917917Y - 一种大型管形钢结构拼装焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种大型管形钢结构拼装焊接装置，包括回转机构、固定结构，其特征在于：该装置由一个固定架2和轴线水平的回转架1、回转内支撑3和调节内支撑7组成，瓦片5固定在回转机构上，回转架1、固定架2、回转内支撑3、调节内支撑7、驱动机构10由垂直支腿4或支撑臂6、14承载。本装置可有效地利用空间位置组装大型管形钢结构，即使在狭小的操作场地也能完成大型管形钢结构从瓦片组装、对圆到焊接的全过程，简化了吊装程序，提高了自动化焊接比率，使大型管形钢结构的制造安装更为安全、优质和高效，并降低综合成本。

Description

一种大型管形钢结构拼装焊接装置
技术领域
本实用新型涉及了一种机械装置，其作用是实现大型管形钢结构机械化拼装，并提高其自动化焊接比率。
技术背景
目前，管形钢结构的制造方法通常是将钢板卷制成瓦片、在钢平台上将瓦片组圆、焊接成一节圆环，之后，再利用吊装设备将圆环翻转90°，多个圆环吊装到滚轮架上对装并自动焊接。这种方法对于普通尺寸的管形钢结构十分适用，而当管形钢结构的直径很大时，例如D＝10000mm时，滚轮架的作用受到限制，因此现在在制作大型的管形钢结构时较多地使用手工组装和焊接的方式，生产效率和质量控制的难度较大，而且成本较高。另一方面，在某些工作条件特殊的地方，比如厂房高度不够或在隧洞内的场合，大型吊装设备的使用受到限制，导致需要大量的人工劳动进行组装、吊运和焊接，不仅生产效率更低，安全和质量不易控制，投入的辅助设施和材料很多，直接成本很高，而且，由于大直径的管形钢结构在生产过程中需要占用大的场地，其间接的投入很大。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种大型管形钢结构的拼装焊接的装置，它不仅占用的操作场地小，而且减化了大型管形钢结构的吊运程序，并能够更多地使用自动焊接或半自动焊接。
本实用新型的目的是这样实现的：利用一个可以在中心线水平方向回转的机械装置，该装置上具备固定管壁的结构，可以实现对瓦片的固定和旋转，每个瓦片由2～3排可在一定尺寸范围调节的内支撑固定，每转动一个瓦片的位置之后，安装另一个瓦片并使两个瓦片连接，逐步转动和安装使所有瓦片连接成一个整圆，通过径向机械调节圆度后，可以在其内壁下方或外壁上方焊接纵向焊缝，此时，焊接设备只作水平运动，每焊接完成一条或多条纵缝再转动一次，通过机械装置的转动可以使纵向焊缝始终处于水平位置，逐步完成所有纵向焊缝焊接；对于管形钢结构外壁的附件，可以在安装完成后焊接所有的环向焊缝，此时，焊接设备固定在焊缝上方或某一侧，通过机械装置连续回转实现自动焊接，同时可以进行多个圆环结构的组装和焊接。回转机构通过固定架固定在前后两端的垂直支腿和支撑臂上，左右两侧的垂直支腿和支撑臂均可伸缩，两端的4个垂直支腿通过钢轮与埋设的钢轨道相接，前后4个支撑臂均处于收缩位置时，整个机械装置可以在钢轨道上纵向行走，4个支撑臂伸长后与侧墙面或地面基础接触，单侧的2个支撑臂伸长受力后相同一侧的2个垂直支腿可以缩短，此状态下瓦片可以从收缩后垂直支腿和支撑臂的下部空隙通过，运送到待组装位置，在吊运空间条件具备时也可以从侧面或上部运送瓦片，之后依次进行安装和焊接；每个管形钢结构单元焊接完成后，去除调节机构的所有受力点，收缩支撑臂和一侧支腿，管形钢结构与机械装置可相对水平运动。调节机构可以作半径方向的预紧和调节，实现对多种直径及尺寸渐变的管形钢结构的组装、焊接以及辅助完成相应的检验等工作。支撑臂的结构由使用环境确定，可以为斜支撑结构或水平支撑结构，固定管壁的结构最简洁的实现方式利用螺栓穿过管壁上的孔与调节内支撑连接，在尺寸适宜时也可以利用螺栓穿过管壁上的孔直接与回转架的固定支撑连接，调节内支撑、垂直支腿和支撑臂采用液压缸，可共用液压源。
由于轴线水平的机械装置更有效地利用空间位置，可以就近组装大型管形钢结构，即使在操作狭小的场地也可以完成大型管形钢结构从瓦片组装、对圆和焊接的全过程，简化了吊装程序，提高的自动化焊接比率，使大型管形钢结构的制造安装更为安全、优质和高效，并降低综合成本。
附图说明
图1是大型管形钢结构拼装焊接装置的结构主视图；
图2是大型管形钢结构拼装焊接装置的结构侧视图；
图3是大型管形钢结构拼装焊接装置在隧洞工作的布置的主视图；
图4是大型管形钢结构拼装焊接装置在隧洞工作的布置的侧视图。
具体实施方式
图1、2所示，回转架1和长度固定的回转内支撑3在固定架2上，通过驱动机构10产生旋转，一个瓦片5被固定在回转内支撑3或调节内支撑7上后，旋转一定角度，拼装下一个瓦片5，连接两个瓦片，之后逐步完成瓦片拼装，形成一个圆管形钢结构，用调节内支撑7调节圆度，紧接着在平焊位置焊接管壁8的纵向焊缝16，每焊接完一条转动一次，完成所有纵缝焊接后形成一个管节，拼装下一个管节，将两个管节拼装在一起，回转架1转动带动两个管节同时转动，边转动边焊接两个管壁8连接处的环向焊缝19，管形钢结构的主要部分拼装和焊接完成。回转架1、固定架2、回转内支撑3、调节内支撑7、驱动机构10等由4个垂直支腿4或4个斜支撑臂6承载，垂直支腿4和斜支撑臂6长度尺寸可适度调节，斜支撑臂6承载并收缩一侧的垂直支腿4时，瓦片5可从垂直支腿4和斜支撑臂6之间运送到回转支架3的下部。调节内支撑7可以作半径方向的预紧和调节，实现对多种直径及尺寸渐变的管形钢结构的组装、焊接以及辅助完成相应的检验等工作。固定管壁的结构最简洁的实现方式利用螺栓9穿过管壁上的孔与调节内支撑7连接，在尺寸适宜时也可以利用螺栓9穿过管壁上的孔直接与回转架的回转内支撑3连接。
图3、4是在隧洞内工作的布置图，为适应空间要求，采用水平支撑臂14，在拼装过程中，水平支撑臂14通过水平支撑座15将负载力传递到隧洞壁12上，而拼装完成后，支撑臂14绕销轴13转动，在辅助支架17的配合下可以收缩单侧的支腿4，便于管形件的水平移动，其余结构与前述相同。

Claims (10)

1.一种大型管形钢结构拼装焊接装置，包括回转机构、固定结构，其特征在于：该装置由一个固定架(2)和轴线水平的回转架(1)、回转内支撑(3)和调节内支撑(7)组成，瓦片(5)固定在回转机构上，回转架(1)、固定架(2)、回转内支撑(3)、调节内支撑(7)、驱动机构(10)由4个垂直支腿(4)或4个支撑臂(6、14)承载。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其回转机构具有径向长度固定的内支撑(3)和径向长度可以调节的内支撑(7)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其垂直支腿(4)为长度尺寸可调节的结构。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其垂直支腿(4)下部具有可移动的钢轮(11)。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其支撑臂(6、14)为长度尺寸可调节的结构。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：管壁(8)与调节内支撑(7)通过螺栓(9)连接，也可以利用螺栓(9)直接与回转架的回转内支撑(3)连接。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：调节内支撑(7)采用液压装置进行调节。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：垂直支腿(4)采用液压装置进行调节。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：支撑臂(6、14)采用液压装置进行调节。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：单侧的支腿(4)上具有水平支撑臂(14)、销轴(13)和辅助支架(17)。
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