JP4299998B2 - Welding distortion remover for box-shaped long section welded structures - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブーム等の長尺溶接構造物の箱組み溶接後の溶接歪み取り方法と溶接歪み取り装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
クレーン車あるいは高所作業車に用いられる伸縮ブームは、基端ブームに対し中間ブームと先端ブームが、順次摺動自在に嵌挿されて構成される。各段のブームは、上下板に縦板を組合わせて箱状断面を形成するものであって、箱型断面長尺溶接構造物としてよく知られたものである。そこで、クレーン車のブームを例に従来の技術を説明する。
【0003】
図8の(a)と(b)は、箱組み溶接を行ったブーム4の例を示す図である。
【0004】
(a)に示したブーム4は2枚の縦板1及び上板2、下板3が切り板のままで組み合わされ、その接合部に溶接が施される。このような溶接をすみ肉溶接と呼んでいる。
【0005】
(b)に示したブーム4は2枚の縦板1が、その上下端部を内側に折り曲げてコの字形状の断面を有する。縦板1の上下のフランジ部分1aと1bに対し、上板2と下板3を重なり合うように組み合わせたのち、その接合部に溶接が施される。このような溶接をフレア溶接と呼んでいる。
【0006】
図9は図8のB部詳細図であって、接合部の溶接ビードの詳細(斜線部)を示すものである。すなわち、(a)の5はすみ肉溶接の溶接ビード、(b)の5はフレア溶接の溶接ビードである。
【0007】
図10は図8のA−A矢視断面図であって、上記溶接により縦板1に発生した溶接歪みの例を示すものである。(a)は縦板に波打ち状の歪みが発生しており、座屈変形と呼ばれる。また、(b)は縦板全体にソリ(曲がり)が発生している。このような溶接歪みは、溶接ビード5が溶接直後の溶けた状態から冷えて固まったときに、母材である縦板1に溶接ビードに沿って引張り応力が残留し、その外側にそれと釣合う形で圧縮応力が残留する。そのために前記溶接ビード5に沿って座屈変形又は全体にソリ(曲がり)が発生すると考えられる。図中に示した寸法Hは、座屈変形の波打ちの高さを表しており、溶接歪みの大きさの尺度とするものである。
【0008】
ブーム4の縦板1の溶接歪みが発生する部分は、伸縮ブームを組立てた時にスライドプレートが摺接する個所である。そのため、ブーム伸縮動作時にスライドプレートと縦板1が安定して接触せず、振動あるいは異音の発生の原因となるものである。また、縦板1の溶接歪みは伸縮ブームを伸長すると、外部から見てその変形した状態がよく判るものであるため、非常に外観を損なうものであった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したブーム等の箱型断面長尺溶接構造物の縦板に発生した歪み取り方法としては、従来から作業者がハンマで縦板の波打ち部分を叩いて修正する方法、あるいはガス火炎などで加熱し水冷する方法(局部加熱水冷法)が取られていた。しかし、ハンマによる溶接歪み取り作業は、重たいハンマを振り上げて、大音響の中での長時間に及ぶ作業であって、まさに3k作業(きつい、汚い、危険な作業)であり改善が望まれていた。また、局部加熱水冷法は、作業者の勘と経験に頼るところが大きく、熟練作業者でないと施行が困難であった。
【0010】
そこで、本願発明は、ローラ圧延を用いた溶接歪み取り装置を提案し、上述したブーム等の箱型断面長尺溶接構造物に発生した溶接歪みの歪み取り作業内容を改善しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1に記載された箱型断面長尺溶接構造物の溶接歪み取り装置は、上下板に2枚の縦板を組合わせ箱型断面を形成する長尺溶接構造物の箱組み溶接後の歪み取り装置であって、箱組み溶接後の長尺溶接構造物を載置して、基台上を長尺溶接構造物の長手方向にスライド自在なスライド台と、前記スライド台をスライド駆動するスライド台駆動手段と、それぞれ左右に一対配置された4つの内側ローラを回転自在に備え、前記スライド台のスライド行程上に配置された内側ローラ用中子と、長尺溶接構造物の縦板に対し前記内側ローラを長尺溶接構造物の内側から加圧するよう、内側ローラ用中子に配置された内側ローラ加圧手段と、前記基台に対し内側ローラ用中子を所定位置に保持する中子保持手段と、それぞれ左右に一対配置された4つの外側ローラを回転自在に備え、前記スライド台のスライド行程上であって前記内側ローラ用中子に対応する位置に外側ローラを保持する外側ローラ保持手段と、長尺溶接構造物の縦板に対し前記外側ローラを長尺溶接構造物の外側から加圧するよう、外側ローラ保持手段に配置された外側ローラ加圧手段と、を備え、前記スライド台に箱組み溶接後の長尺溶接構造物を載置し、溶接ビード近傍の縦板を前記内側ローラと外側ローラにより挟み込み、内側ローラ加圧手段と外側ローラ加圧手段により加圧した状態で、前記スライド台をスライド台駆動手段によりスライドさせることにより、前記長尺溶接構造物の溶接ビードに沿って溶接ビード近傍の縦板に対しローラ圧延を行うことを特徴とする。
【0014】
上記箱型断面長尺溶接構造物の溶接歪み取り装置は、溶接ビード近傍の縦板を前記内側ローラと外側ローラにより挟み込み、内側ローラ加圧手段と外側ローラ加圧手段により加圧した状態で、前記スライド台をスライド台駆動手段によりスライドさせることによるローラ圧延を行うので、縦板の溶接歪みが発生している部分を均一に溶接ビードに沿って圧延し内部の残留応力を減少させることができ、残留応力により発生している溶接歪みを取ることができるのである。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明の実施の形態に係る箱型断面長尺溶接構造物の溶接歪み取り装置10全体を示す。本実施の形態の説明にあたっては、箱型断面長尺溶接構造物としてクレーン車等のブーム4に溶接歪み取り装置10を適用する例を上げる。
【0016】
11は箱組み溶接後のブーム4を載置して、基台13上をブーム長手方向にスライド自在なスライド台である。スライド台11は工場内に据え付けられた長尺な基台13のほぼ全長にわたって、基台13の上面をスライドできるようになっている。
【0017】
12は前記スライド台11をスライド駆動する、スライド台駆動手段である。本実施の形態のスライド台駆動手段12はチェーン駆動を採用している。チェーン18を基台左側端部13aに回転自在に設けたスプロケット17aと、基台中央部13bに回転自在に設けたスプロケット17bに掛けまわし、チェーン18の一部を前記スライド台端部11aと連結している。基台中央部13bのスプロケット17bは図示しない電動モータと減速機によって回転駆動するようになっている。したがって、電動モータによってチェーン18を駆動することにより、スライド台11をスライド駆動することができる。
【0018】
14は、内側ローラを回転自在に備え、前記スライド台11のスライド行程上である基台中央部13bに配置された内側ローラ用中子である。15は、前記基台13に対し内側ローラ用中子14を所定位置に保持する中子保持手段である。具体的には、中子保持手段15は、パイプ等の長尺な棒状の部材であってその一端を基台左側端部13aに連結固定しており、その他端を内側ローラ用中子14に連結固定したものである。
【0019】
16は、外側ローラを回転自在に備え、前記スライド台11のスライド行程上であって前記内側ローラ用中子14に対応する位置に外側ローラを保持する外側ローラ保持手段である。なお、図1において外側ローラ保持手段16は、その内側に配置する内側ローラ用中子14を示すため、その手前側の部分を省略して図示している。
【0020】
図2は、図1のC部詳細図であって、ブーム溶接歪み取り装置10の中央部の詳細を示す図である。スライド台11全体は基台13の右側部分に位置した状態であり、このスライド台11の位置は、溶接歪み取りを行うブーム4をスライド台11上に載せたり、降ろしたりする時の位置である。
【0021】
上記スライド台11の状態において、前記内側ローラ用中子14はスライド台端部11aの上に載った状態となっている。この状態からスライド台駆動手段12によってスライド台11及びブーム4を図面左側にスライド駆動すると、内側ローラ用中子14及び中子保持手段15がブーム4内部に入りこんで、ブーム4が基台左側端部13aに向かってスライドしていくことになる。
【0022】
図3は、内側ローラ用中子14の詳細図である。内側ローラ用中子14は、中子本体20と中子支持部21、22および連結部23とから構成されている。中子本体20はその中央部に内側ローラ24、25を上下に回転自在に配置している。
【0023】
図4は図3のD−D断面詳細図である。内側ローラ24、25はそれぞれ左右に一対配置されており、4つの内側ローラ24a、24b、25a、25bがブームの箱型断面の4つ隅部の溶接ビードに沿って、一度に縦板に対しローラ圧延を行うことができるようになっている。
【0024】
図4に示した右上の内側ローラ24aはその軸部26がローラ支持部27に滑り軸受け28を介して回転自在に支持されている。また、ローラ支持部27は前記中子本体20に対して側方に張出可能に構成されている。さらに、図示しない内側ローラ加圧手段によって、内側ローラ24aがブーム縦板に当接した状態でさらに縦板に対して加圧可能となっている。内側ローラ加圧手段の加圧機構は油圧シリンダとリンクから構成され、油圧シリンダの伸縮動作がリンクを介してローラ支持部27に伝達され、内側ローラ24aが縦板に対し加圧されるようになっている。他の内側ローラ24b、25a、25bも、上述した右上の内側ローラ24aと同じ構成である。
【0025】
図3に示した中子支持部21、22は前記中子本体20の長手方向の前後に配置して中子本体20と一体に構成されており、中子本体20を支持するようになっている。中子支持部21、22は回転自在な車輪29を有しており、前記スライド台11のスライドに伴ない、スライド台11の上面及びブームの下板3の上面を車輪29が転動して中子本体20を支持するようになっている。
【0026】
内側ローラ用中子14は、前記中子保持手段15と連結部23を介して、その連結ピン30を抜き差しすることにより連結解除可能となっている。中子保持手段15は長尺のパイプによって構成されており、その内部には油圧ホース等の送油手段31が配置され、前記内側ローラ加圧手段の油圧シリンダに圧油を供給するようになっている。
【0027】
なお、上述した内側ローラ用中子14は、溶接歪み取りを行おうとするブーム断面寸法に合わせて前記内側ローラ24a、24b、25a、25bの上下左右の配置寸法の異なるものが複数準備される。そして、ブーム溶接歪み取りを行おうとする、ブーム断面寸法に合った内側ローラ用中子を選択し、前記連結部23で中子保持手段15に連結し、使用するようになっている。
【0028】
図5は図2のE−E矢視詳細図であって、外側ローラを保持する外側ローラ保持手段16を示している。41a、41b、42a、42bは図4に示した内側ローラ用中子14の内側ローラ24a、24b、25a、25bに対応する位置に保持された外側ローラである。右上の外側ローラ41aはローラ支持体43によって回転自在に支持され、ローラ支持体43は外側ローラ加圧手段44によって支持されている。また、外側ローラ加圧手段44は油圧シリンダから構成されており、その先端に保持した外側ローラ41aを外側ローラ保持手段16の中央部に載置されるブーム4に向かって水平方向に移動可能となっており、外側ローラ41aがブーム4の縦板1に当接した状態でさらに加圧することが可能となっている。
【0029】
外側ローラ加圧手段44は外枠45に上下方向移動可能に取付けられており、上下位置調整シリンダ46によって、ブーム4の断面寸法に合わせてその上下位置を調整することができるようになっている。他の外側ローラ41b、42a、42bも上述した右上の外側ローラ41aと同じ構成である。
【0030】
なお、11、12、13および17bは既述したスライド台、スライド台駆動手段、基台およびスプロケットである。
【0031】
47はブーム押さえ手段であって、その先端に配置した回転自在な押さえローラ48を押さえシリンダ49によって上下移動自在に構成しており、ローラ圧延作業中に上方に向かって浮き上がろうとするブーム4を上から押さえつけることができるようになっている。
【0032】
上述した構成の溶接歪み取り装置10による、ブーム4のブーム箱組み溶接後の溶接歪み取り作業は以下の通りである。
【0033】
図1に示すように、上下板に縦板を組合わせた箱状断面を形成するブーム箱組み溶接を行ったブーム4を、溶接歪み取り装置10のスライド台11の上に載置する。さらに、図示しないスライド台11に設けた固定解除可能な固定手段によって、ブーム4をスライド台11に固定する。
【0034】
このとき、図5に示すように内側ローラ24a・・・及び外側ローラ41a・・・はブーム縦板1から離れた位置で待機している。
【0035】
次に、図1に示した状態からスライド台11をスライド台駆動手段12によって、ブーム4全体を溶接歪み取り装置10の図面左側であって、所定のローラ圧延開始位置まで移動する。後述するローラ圧延はスライド台11の戻りのスライド行程で行われることになる。このとき、内側ローラ用中子14はブーム4の内部にあって、ブーム4の右端部近傍に位置するようになる。
【0036】
なお、ブーム4の組立て行程における、箱組み溶接後の溶接歪み取りの段階では、ブーム4の端部には他の部品は取付けられておらず、前述した内側ローラ用中子14は容易にブーム4の内部に進入することができる。
【0037】
ここで、内側ローラ24a・・・及び外側ローラ41a・・・を、内側ローラ加圧手段および外側ローラ加圧手段44によって縦板4に当接させ、さらに、ローラの接触部の縦板1に発生する応力が、縦板1の降伏点を越える圧延応力となるまで加圧する。この時の右上の内側ローラ24a、外側ローラ41a及びブーム4との関係を図6に示す。内側ローラ24aと外側ローラ41aが縦板1を挟み込む位置は上板2に縦板1を溶接する溶接ビード5の近傍であって、わずかに下方に離れた位置である。
【0038】
なお、上記内側ローラ24a及び外側ローラ41aの径寸法、幅寸法、加圧力、および溶接ビード5からの距離等のローラ圧延の諸条件は、ブーム上下板と縦板の材質・寸法、溶接条件等を考慮して実験的に溶接歪み取りが最適となる数値を選定する。
【0039】
この状態のまま、ブーム4を右方向に向かってスライド台駆動手段12によってローラ圧延しながらスライド駆動する。内側ローラ24a・・・及び外側ローラ41a・・・によって、強力に縦板1を挟み込んでいるため上記スライド駆動には大きな力を要するが、スライド台駆動手段12は十分な駆動力を有するよう設計されている。
【0040】
ブーム4のほぼ全長に渡る必要部分に対しローラ圧延を行った後、スライド台11のスライド駆動を停止する。ここで、内側ローラ加圧手段および外側ローラ加圧手段44による、内側ローラ24a・・・及び外側ローラ41a・・・の縦板1への加圧を停止し、さらに内側ローラ24a・・・及び外側ローラ41a・・・が縦板1から離れるように動作させる。
【0041】
さらに、スライド台11を図1の図面右方向に移動させ、内側ローラ用中子14が完全にブーム4の左端部から抜け出るようにする。スライド台11に設けた固定手段によるブーム4の固定を解除し、ブーム4をスライド台11から次の作業工程の個所へ移動させる。以上が溶接歪み取り装置10によるブーム4の溶接歪みの歪み取り作業の内容である。
【0042】
図7は、上記歪み取り装置の効果の一例を示すグラフである。グラフの左右方向目盛りはブームの長手方向位置を表しており、上下方向目盛りは縦板の歪み量Hの寸法を表している。グラフ上の破線は溶接後の縦板形状を表しており、実線は歪み取り作業を行った後の縦板形状を表している。
【0043】
なお、上記効果確認時のブーム側の条件は、ブーム縦板の材質はHT590、板圧t3.2、溶接入熱量7382J/cmであり、歪み取り装置の条件は圧延力11000kg、ローラ圧延幅25mmである。
【0044】
図7のグラフに示されたように、溶接後の平均歪み量H=8.0mmが、本願の溶接歪み取り装置による歪み取り作業後、平均歪み量H=1.2mmに減少していることがわかる。これは、平均歪み量Hが85%減少したことを示している。
【0045】
また、本願の溶接歪み取り装置による溶接歪み取りを行っても、ローラ圧延部分の板圧減少、加工硬化は微量であり、また、圧延痕の外観も問題ないことが確認されている。
【0046】
【発明の効果】
以上の如く構成し作用するものであるから、本願の請求項1に記載された箱型断面長尺溶接構造物の溶接歪み取り装置によれば、溶接ビード近傍の縦板を内側ローラと外側ローラにより挟み込み、内側ローラ加圧手段と外側ローラ加圧手段により加圧した状態で、スライド台をスライド台駆動手段によりスライドさせることによるローラ圧延を行うので、縦板の溶接歪みが発生している部分を均一に溶接ビードに沿って圧延し内部の残留応力を減少させることができ、残留応力により発生している溶接歪みを取ることができるのである。
【0048】
したがって、従来作業者が箱型断面長尺溶接構造物の溶接歪みの発生した部分をすべてハンマで叩いて修正していた作業を減らすことが可能となり、また、局部加熱水冷法のように熟練を要することなく溶接歪み取り作業を行うことができるので、その作業内容を大幅に改善することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施の形態に係る長尺溶接構造物の溶接歪み取り装置の全体を示す図である。
【図2】図1のC部詳細図である。
【図3】内側ローラ用中子の詳細図である。
【図4】図3のD−D断面詳細図である。
【図5】図2のE−E矢視詳細図である。
【図6】ローラ圧延時の内側ローラa、外側ローラ及びブームとの関係を示す図である。
【図7】本願の歪み取り装置の効果を示すグラフである
【図8】箱組み溶接を行ったブームの例を示す図である。
【図9】図8のB部詳細図である。
【図10】図8のA−A矢視断面図である。
【符号の説明】
1は縦板、2は上板、3は下板、4はブーム、5は溶接ビード、10は溶接歪み取り装置、11はスライド台、12はスライド台駆動手段、13は基台、14は内側ローラ用中子、15は中子保持手段、16は外側ローラ保持手段、24aと24bと25aと25bは内側ローラ、41aと41bと42aと42bは外側ローラ、44は外側ローラ加圧手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a welding distortion removing method and a welding distortion removing apparatus after box assembly welding of a long welded structure such as a boom.
[0002]
[Prior art]
The telescopic boom used for a crane vehicle or an aerial work vehicle is configured such that an intermediate boom and a tip boom are sequentially inserted into a base end boom so as to be freely slidable. The booms at each stage form a box-shaped cross section by combining vertical plates with upper and lower plates, and are well known as box-shaped cross-section long welded structures. Therefore, the prior art will be described using a boom of a crane vehicle as an example.
[0003]
(A) and (b) of Drawing 8 are figures showing an example of boom 4 which performed box assembly welding.
[0004]
The boom 4 shown in (a) is a combination of the two vertical plates 1, the upper plate 2, and the lower plate 3 in the form of a cut plate, and welding is performed on the joint portion. Such welding is called fillet welding.
[0005]
In the boom 4 shown in FIG. 2B, two vertical plates 1 have a U-shaped cross section by bending the upper and lower ends thereof inward. After the upper plate 2 and the lower plate 3 are combined so as to overlap with the upper and lower flange portions 1a and 1b of the vertical plate 1, welding is performed on the joint portion. Such welding is called flare welding.
[0006]
FIG. 9 is a detailed view of portion B in FIG. 8 and shows details (hatched portion) of the weld bead at the joint. That is, (a) 5 is a fillet weld bead, and (b) 5 is a flare weld bead.
[0007]
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8 and shows an example of welding distortion generated in the vertical plate 1 by the above welding. In (a), wavy distortion occurs in the vertical plate, which is called buckling deformation. In (b), warpage (bending) occurs in the entire vertical plate. Such welding distortion is caused by the fact that when the weld bead 5 is cooled and solidified from the melted state immediately after welding, a tensile stress remains along the weld bead on the vertical plate 1 as a base material, and balances it with the outside. Compressive stress remains in the form. Therefore, it is considered that buckling deformation or warping (bending) occurs along the weld bead 5. The dimension H shown in the figure represents the height of the undulation of the buckling deformation, and is a measure of the magnitude of the welding distortion.
[0008]
A portion where the welding distortion of the vertical plate 1 of the boom 4 occurs is a portion where the slide plate comes into sliding contact when the telescopic boom is assembled. For this reason, the slide plate and the vertical plate 1 do not come into stable contact with each other during the boom expansion / contraction operation, causing vibration or abnormal noise. Further, the welding distortion of the vertical plate 1 is very detrimental to the appearance because the deformed state is well understood when viewed from the outside when the telescopic boom is extended.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, as a method for removing the distortion generated in the vertical plate of the box-shaped cross-section long welded structure such as the boom described above, a method in which an operator hits and corrects the corrugated portion of the vertical plate with a hammer, or a gas flame, etc. The method of heating with water and water cooling (local heating water cooling method) was taken. However, the welding distortion removal work with a hammer is a work that takes a long time in a loud sound by lifting a heavy hammer and is exactly 3k work (tight, dirty, dangerous work), and improvement is desired. It was. In addition, the local heating water cooling method relies heavily on the intuition and experience of the worker, and it was difficult to implement unless it was a skilled worker.
[0010]
Therefore, the present invention proposes a welding distortion removing device using roller rolling, and intends to improve the distortion removing work content of the welding distortion generated in the box-shaped long section welded structure such as the boom described above. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A welding distortion removing device for a box-shaped cross-section long welded structure according to claim 1 of the present application is a box-assembled welding of a long welded structure that forms a box-shaped cross section by combining two vertical plates on the upper and lower plates. This is a subsequent strain relief device, in which a long welded structure after box assembly welding is placed, and a slide base that is slidable in the longitudinal direction of the long welded structure on the base, and the slide base is slid A slide base driving means for driving, and four inner rollers arranged in a pair on the left and right , respectively , are rotatably provided, and an inner roller core disposed on the slide stroke of the slide base, and a longitudinal welding structure Inner roller pressing means disposed in the inner roller core to press the inner roller against the plate from the inside of the long welded structure, and the inner roller core held in place with respect to the base and the core holding means for a pair disposed on the left and right respectively Provided rotatably four outer rollers, an outer roller holding means for holding the outer roller at a position corresponding to the core for the inner roller A on the slide base for sliding stroke, long welded structures An outer roller pressing means disposed on the outer roller holding means so as to press the outer roller against the vertical plate from the outside of the long welded structure, and the long welding after box assembly welding to the slide table A structure is placed, the vertical plate in the vicinity of the weld bead is sandwiched between the inner roller and the outer roller, and is pressed by the inner roller pressing means and the outer roller pressing means. Rolling is performed on the vertical plate in the vicinity of the weld bead along the weld bead of the long welded structure by sliding.
[0014]
The welding distortion removing device for the box-shaped cross-section long welded structure is a state in which the vertical plate in the vicinity of the weld bead is sandwiched between the inner roller and the outer roller, and is pressed by the inner roller pressing means and the outer roller pressing means. Rolling is performed by sliding the slide table with a slide table driving means, so that the portion of the vertical plate where welding distortion occurs can be uniformly rolled along the weld bead to reduce the internal residual stress. Therefore, it is possible to take out the welding distortion generated by the residual stress.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an entire welding distortion removing device 10 for a box-shaped cross-section long welded structure according to an embodiment of the present invention. In the description of the present embodiment, an example in which the welding distortion removing device 10 is applied to a boom 4 such as a crane car as a box-shaped cross-section long welded structure will be given.
[0016]
Reference numeral 11 denotes a slide base on which the boom 4 after box assembly welding is placed and which can slide on the base 13 in the boom longitudinal direction. The slide table 11 can slide on the upper surface of the base 13 over almost the entire length of the long base 13 installed in the factory.
[0017]
Reference numeral 12 denotes slide table driving means for slidingly driving the slide table 11. The slide table driving means 12 of this embodiment employs chain drive. The chain 18 is hung on a sprocket 17a that is rotatably provided on the left side end 13a of the base and a sprocket 17b that is rotatably provided on the central part 13b of the base, and a part of the chain 18 is connected to the end 11a of the slide base. ing. The sprocket 17b of the base central portion 13b is rotationally driven by an electric motor and a speed reducer (not shown). Therefore, the slide table 11 can be slid by driving the chain 18 with the electric motor.
[0018]
Reference numeral 14 denotes an inner roller core that is rotatably provided with an inner roller and is disposed at the base central portion 13 b on the slide stroke of the slide table 11. A core holding means 15 holds the inner roller core 14 at a predetermined position with respect to the base 13. Specifically, the core holding means 15 is a long rod-like member such as a pipe, one end of which is connected and fixed to the base left end 13a, and the other end to the inner roller core 14. It is connected and fixed.
[0019]
Reference numeral 16 denotes an outer roller holding means that rotatably includes an outer roller and holds the outer roller at a position on the slide stroke of the slide base 11 and corresponding to the inner roller core 14. In FIG. 1, the outer roller holding means 16 is shown with the inner side roller core 14 disposed on the inner side thereof omitted in order to show the inner roller core 14.
[0020]
FIG. 2 is a detailed view of a C portion in FIG. 1 and shows details of a central portion of the boom welding distortion removing device 10. The entire slide base 11 is located on the right side of the base 13, and the position of the slide base 11 is a position when the boom 4 for removing the welding distortion is placed on or lowered from the slide base 11. .
[0021]
In the state of the slide table 11, the inner roller core 14 is placed on the slide table end portion 11a. From this state, when the slide base 11 and the boom 4 are slid and driven to the left side of the drawing by the slide base drive means 12, the inner roller core 14 and the core holding means 15 enter the inside of the boom 4, and the boom 4 is moved to the left end of the base. It will slide toward the part 13a.
[0022]
FIG. 3 is a detailed view of the inner roller core 14. The inner roller core 14 includes a core body 20, core support portions 21 and 22, and a connecting portion 23. The core body 20 has inner rollers 24 and 25 arranged at the center thereof so as to be rotatable up and down.
[0023]
4 is a detailed sectional view taken along the line DD of FIG. A pair of inner rollers 24 and 25 are arranged on the left and right, respectively, and the four inner rollers 24a, 24b, 25a and 25b are aligned with the vertical plate at the same time along the weld beads at the four corners of the box-shaped section of the boom. Roller rolling can be performed.
[0024]
The shaft portion 26 of the upper right inner roller 24 a shown in FIG. 4 is rotatably supported by a roller support portion 27 via a slide bearing 28. Further, the roller support portion 27 is configured to project laterally with respect to the core body 20. Further, the inner roller 24a can be further pressed against the vertical plate by the inner roller pressing means (not shown) in contact with the boom vertical plate. The pressurizing mechanism of the inner roller pressurizing means is composed of a hydraulic cylinder and a link, and the expansion / contraction operation of the hydraulic cylinder is transmitted to the roller support portion 27 via the link so that the inner roller 24a is pressed against the vertical plate. It has become. The other inner rollers 24b, 25a and 25b have the same configuration as the upper right inner roller 24a.
[0025]
The core support portions 21 and 22 shown in FIG. 3 are arranged in the longitudinal direction of the core body 20 and are integrally formed with the core body 20 so as to support the core body 20. Yes. The core support portions 21 and 22 have rotatable wheels 29. As the slide table 11 slides, the wheels 29 roll on the upper surface of the slide table 11 and the upper surface of the lower plate 3 of the boom. The core body 20 is supported.
[0026]
The inner roller core 14 can be disconnected by inserting and removing the connecting pin 30 through the core holding means 15 and the connecting portion 23. The core holding means 15 is constituted by a long pipe, and an oil feeding means 31 such as a hydraulic hose is disposed in the core holding means 15 so as to supply pressure oil to the hydraulic cylinder of the inner roller pressurizing means. ing.
[0027]
A plurality of inner roller cores 14 described above having different arrangement dimensions of the inner rollers 24a, 24b, 25a, and 25b in accordance with the boom cross-sectional dimensions for which welding distortion is to be removed are prepared. Then, the inner roller core suitable for the boom cross-sectional dimension to be subjected to boom welding distortion removal is selected and connected to the core holding means 15 at the connecting portion 23 for use.
[0028]
FIG. 5 is a detailed view taken along the line EE in FIG. 2 and shows the outer roller holding means 16 for holding the outer roller. Reference numerals 41a, 41b, 42a, 42b denote outer rollers held at positions corresponding to the inner rollers 24a, 24b, 25a, 25b of the inner roller core 14 shown in FIG. The upper right outer roller 41 a is rotatably supported by a roller support 43, and the roller support 43 is supported by an outer roller pressing means 44. Further, the outer roller pressing means 44 is constituted by a hydraulic cylinder, and the outer roller 41a held at the tip of the outer roller pressing means 44 can be moved in the horizontal direction toward the boom 4 placed at the center of the outer roller holding means 16. Thus, it is possible to further pressurize the outer roller 41a in a state where the outer roller 41a is in contact with the vertical plate 1 of the boom 4.
[0029]
The outer roller pressing means 44 is attached to the outer frame 45 so as to be movable in the vertical direction, and its vertical position can be adjusted by the vertical position adjusting cylinder 46 according to the cross-sectional dimension of the boom 4. . The other outer rollers 41b, 42a, 42b have the same configuration as the upper right outer roller 41a described above.
[0030]
Reference numerals 11, 12, 13 and 17b denote the slide table, slide table drive means, base and sprocket described above.
[0031]
Reference numeral 47 is a boom pressing means, and a rotatable pressing roller 48 disposed at the tip of the boom pressing means is configured to be movable up and down by a pressing cylinder 49, and the boom 4 is intended to float upward during the roller rolling operation. Can be pressed from above.
[0032]
The welding distortion removing operation after the boom box assembly of the boom 4 by the welding distortion removing apparatus 10 having the above-described configuration is as follows.
[0033]
As shown in FIG. 1, a boom 4 that has undergone boom box assembly welding that forms a box-shaped cross section in which vertical plates are combined with upper and lower plates is placed on a slide base 11 of a welding distortion removing device 10. Further, the boom 4 is fixed to the slide table 11 by fixing means that can be fixed and released provided on the slide table 11 (not shown).
[0034]
At this time, as shown in FIG. 5, the inner rollers 24 a and the outer rollers 41 a are waiting at a position away from the boom vertical plate 1.
[0035]
Next, the entire slide 4 is moved from the state shown in FIG. 1 to the predetermined roller rolling start position on the left side of the welding distortion removing device 10 by the slide table driving means 12. Roller rolling, which will be described later, is performed in the return slide stroke of the slide table 11. At this time, the inner roller core 14 is located inside the boom 4 and in the vicinity of the right end of the boom 4.
[0036]
In the assembly process of the boom 4, at the stage of welding distortion removal after box assembly welding, no other parts are attached to the end of the boom 4, and the inner roller core 14 described above is easily mounted on the boom 4. 4 can be entered.
[0037]
Here, the inner roller 24a... And the outer roller 41a... Are brought into contact with the vertical plate 4 by the inner roller pressing means and the outer roller pressing means 44. Further, the inner roller 24a. Pressurization is performed until the generated stress reaches a rolling stress that exceeds the yield point of the vertical plate 1. FIG. 6 shows the relationship among the upper right inner roller 24a, outer roller 41a, and boom 4 at this time. The position where the inner roller 24a and the outer roller 41a sandwich the vertical plate 1 is in the vicinity of the weld bead 5 where the vertical plate 1 is welded to the upper plate 2, and is a position slightly separated downward.
[0038]
The roller rolling conditions such as the diameter, width, pressure, and distance from the weld bead 5 of the inner roller 24a and the outer roller 41a are the materials and dimensions of the boom upper and lower plates and the vertical plate, welding conditions, and the like. Considering this, experimentally select a value that optimizes welding distortion removal.
[0039]
In this state, the boom 4 is slide-driven while being rolled by the slide table driving means 12 toward the right. The vertical plate 1 is strongly sandwiched between the inner rollers 24a... And the outer rollers 41a... So that a large force is required for the slide drive, but the slide table drive means 12 is designed to have a sufficient drive force. Has been.
[0040]
After performing roller rolling on the necessary part of the boom 4 over almost the entire length, the slide drive of the slide base 11 is stopped. Here, the pressing of the inner roller 24a... And the outer roller 41a... To the vertical plate 1 by the inner roller pressing means and the outer roller pressing means 44 is stopped, and the inner rollers 24a. The outer rollers 41a... Are moved away from the vertical plate 1.
[0041]
Further, the slide base 11 is moved rightward in the drawing of FIG. 1 so that the inner roller core 14 is completely pulled out from the left end portion of the boom 4. The fixing of the boom 4 by the fixing means provided on the slide table 11 is released, and the boom 4 is moved from the slide table 11 to the next work process. The above is the content of the distortion removal operation of the weld distortion of the boom 4 by the welding distortion removal apparatus 10.
[0042]
FIG. 7 is a graph showing an example of the effect of the distortion removing device. The horizontal scale of the graph represents the position in the longitudinal direction of the boom, and the vertical scale represents the dimension of the distortion amount H of the vertical plate. The broken line on the graph represents the shape of the vertical plate after welding, and the solid line represents the shape of the vertical plate after the distortion removal work.
[0043]
The conditions on the boom side at the time of confirming the effect are as follows: the material of the boom vertical plate is HT590, the plate pressure is t3.2, the welding heat input is 7382 J / cm, and the conditions of the strain relief device are the rolling force of 11000 kg and the roller rolling width of 25 mm. It is.
[0044]
As shown in the graph of FIG. 7, the average strain amount H = 8.0 mm after welding is reduced to the average strain amount H = 1.2 mm after the strain removing operation by the welding strain removing device of the present application. I understand. This indicates that the average distortion amount H has decreased by 85%.
[0045]
Further, it has been confirmed that even if the welding distortion removal is performed by the welding distortion removing apparatus of the present application, the plate pressure reduction and work hardening of the roller rolling portion are very small, and the appearance of the rolling traces is not a problem.
[0046]
【The invention's effect】
Since it is constituted and operates as described above, according to the welding distortion removing device for a box-shaped cross-section long welded structure described in claim 1 of the present application, the vertical plate in the vicinity of the weld bead is made to have an inner roller and an outer roller. Since the roller rolling is performed by sliding the slide table with the slide table drive means while being pressed by the inner roller pressure means and the outer roller pressure means, the portion where the vertical plate welding distortion has occurred Can be uniformly rolled along the weld bead to reduce the internal residual stress, and the welding distortion generated by the residual stress can be removed.
[0048]
Therefore, it is possible to reduce the work that the conventional worker has corrected by smashing all the parts where the weld distortion of the box-shaped cross-section long welded structure with a hammer, and skill like the local heating water cooling method can be reduced. Since it is possible to perform welding distortion removal work without necessity, the work content can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an entire welding distortion removing device for a long welded structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of a part C in FIG. 1;
FIG. 3 is a detailed view of an inner roller core.
4 is a detailed DD cross section of FIG. 3;
FIG. 5 is a detailed view taken along the line EE in FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship among an inner roller a, an outer roller, and a boom during roller rolling.
7 is a graph showing the effect of the distortion removing device of the present application. FIG. 8 is a diagram showing an example of a boom subjected to box assembly welding.
9 is a detailed view of part B in FIG. 8. FIG.
10 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
1 is a vertical plate, 2 is an upper plate, 3 is a lower plate, 4 is a boom, 5 is a weld bead, 10 is a welding strain relief device, 11 is a slide base, 12 is a slide base drive means, 13 is a base, and 14 is Inner roller core, 15 is core holding means, 16 is outer roller holding means, 24a, 24b, 25a and 25b are inner rollers, 41a, 41b, 42a and 42b are outer rollers, and 44 is outer roller pressure means.

Claims (1)


上下板に2枚の縦板を組合わせ箱型断面を形成する長尺溶接構造物の箱組み溶接後の歪み取り装置であって、
箱組み溶接後の長尺溶接構造物を載置して、基台上を長尺溶接構造物の長手方向にスライド自在なスライド台と、
前記スライド台をスライド駆動するスライド台駆動手段と、
それぞれ左右に一対配置された4つの内側ローラを回転自在に備え、前記スライド台のスライド行程上に配置された内側ローラ用中子と、
長尺溶接構造物の縦板に対し前記内側ローラを長尺溶接構造物の内側から加圧するよう、内側ローラ用中子に配置された内側ローラ加圧手段と、
前記基台に対し内側ローラ用中子を所定位置に保持する中子保持手段と、
それぞれ左右に一対配置された4つの外側ローラを回転自在に備え、前記スライド台のスライド行程上であって前記内側ローラ用中子に対応する位置に外側ローラを保持する外側ローラ保持手段と、
長尺溶接構造物の縦板に対し前記外側ローラを長尺溶接構造物の外側から加圧するよう、外側ローラ保持手段に配置された外側ローラ加圧手段と、を備え、
前記スライド台に箱組み溶接後の長尺溶接構造物を載置し、溶接ビード近傍の縦板を前記内側ローラと外側ローラにより挟み込み、内側ローラ加圧手段と外側ローラ加圧手段により加圧した状態で、前記スライド台をスライド台駆動手段によりスライドさせることにより、前記長尺溶接構造物の溶接ビードに沿って溶接ビード近傍の縦板に対しローラ圧延を行うことを特徴とする箱型断面長尺溶接構造物の溶接歪み取り装置。

A strain relief device after box assembly welding of a long welded structure in which two vertical plates are combined with upper and lower plates to form a box-shaped cross section,
A slide base that mounts a long welded structure after box assembly welding and is slidable in the longitudinal direction of the long welded structure on the base,
Slide base driving means for slidingly driving the slide base;
Four inner rollers each arranged in a pair on the left and right are rotatably provided, and an inner roller core disposed on the slide stroke of the slide table,
Inner roller pressing means disposed on the inner roller core so as to press the inner roller against the longitudinal plate of the long welded structure from the inside of the long welded structure;
Core holding means for holding the inner roller core in a predetermined position with respect to the base;
Outer roller holding means that rotatably includes four outer rollers arranged in pairs on the left and right sides, and holds the outer rollers at positions corresponding to the inner roller core on the slide stroke of the slide table,
An outer roller pressing means disposed on the outer roller holding means so as to press the outer roller against the longitudinal plate of the long welded structure from the outside of the long welded structure,
A long welded structure after box assembly welding is placed on the slide table, a vertical plate near the weld bead is sandwiched between the inner roller and the outer roller, and pressed by the inner roller pressing means and the outer roller pressing means. In this state, the slide table is slid by a slide table driving means, and a roller rolling is performed on a vertical plate in the vicinity of the weld bead along the weld bead of the long welded structure. Weld distortion remover for long welded structures.
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