專利名稱：一種大型管形鋼結(jié)構(gòu)拼裝焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及了一種機(jī)械裝置，其作用是實(shí)現(xiàn)大型管形鋼結(jié)構(gòu)機(jī)械化拼裝，并提高其自動(dòng)化焊接比率。
技術(shù)背景目前，管形鋼結(jié)構(gòu)的制造方法通常是將鋼板卷制成瓦片、在鋼平臺(tái)上將瓦片組圓、焊接成一節(jié)圓環(huán)，之后，再利用吊裝設(shè)備將圓環(huán)翻轉(zhuǎn)90°，多個(gè)圓環(huán)吊裝到滾輪架上對(duì)裝并自動(dòng)焊接。這種方法對(duì)于普通尺寸的管形鋼結(jié)構(gòu)十分適用，而當(dāng)管形鋼結(jié)構(gòu)的直徑很大時(shí)，例如D＝10000mm時(shí)，滾輪架的作用受到限制，因此現(xiàn)在在制作大型的管形鋼結(jié)構(gòu)時(shí)較多地使用手工組裝和焊接的方式，生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制的難度較大，而且成本較高。另一方面，在某些工作條件特殊的地方，比如廠房高度不夠或在隧洞內(nèi)的場合，大型吊裝設(shè)備的使用受到限制，導(dǎo)致需要大量的人工勞動(dòng)進(jìn)行組裝、吊運(yùn)和焊接，不僅生產(chǎn)效率更低，安全和質(zhì)量不易控制，投入的輔助設(shè)施和材料很多，直接成本很高，而且，由于大直徑的管形鋼結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)過程中需要占用大的場地，其間接的投入很大。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種大型管形鋼結(jié)構(gòu)的拼裝焊接的裝置，它不僅占用的操作場地小，而且減化了大型管形鋼結(jié)構(gòu)的吊運(yùn)程序，并能夠更多地使用自動(dòng)焊接或半自動(dòng)焊接。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的利用一個(gè)可以在中心線水平方向回轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置，該裝置上具備固定管壁的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦片的固定和旋轉(zhuǎn)，每個(gè)瓦片由2～3排可在一定尺寸范圍調(diào)節(jié)的內(nèi)支撐固定，每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)瓦片的位置之后，安裝另一個(gè)瓦片并使兩個(gè)瓦片連接，逐步轉(zhuǎn)動(dòng)和安裝使所有瓦片連接成一個(gè)整圓，通過徑向機(jī)械調(diào)節(jié)圓度后，可以在其內(nèi)壁下方或外壁上方焊接縱向焊縫，此時(shí)，焊接設(shè)備只作水平運(yùn)動(dòng)，每焊接完成一條或多條縱縫再轉(zhuǎn)動(dòng)一次，通過機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)可以使縱向焊縫始終處于水平位置，逐步完成所有縱向焊縫焊接；對(duì)于管形鋼結(jié)構(gòu)外壁的附件，可以在安裝完成后焊接所有的環(huán)向焊縫，此時(shí)，焊接設(shè)備固定在焊縫上方或某一側(cè)，通過機(jī)械裝置連續(xù)回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接，同時(shí)可以進(jìn)行多個(gè)圓環(huán)結(jié)構(gòu)的組裝和焊接?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過固定架固定在前后兩端的垂直支腿和支撐臂上，左右兩側(cè)的垂直支腿和支撐臂均可伸縮，兩端的4個(gè)垂直支腿通過鋼輪與埋設(shè)的鋼軌道相接，前后4個(gè)支撐臂均處于收縮位置時(shí)，整個(gè)機(jī)械裝置可以在鋼軌道上縱向行走，4個(gè)支撐臂伸長后與側(cè)墻面或地面基礎(chǔ)接觸，單側(cè)的2個(gè)支撐臂伸長受力后相同一側(cè)的2個(gè)垂直支腿可以縮短，此狀態(tài)下瓦片可以從收縮后垂直支腿和支撐臂的下部空隙通過，運(yùn)送到待組裝位置，在吊運(yùn)空間條件具備時(shí)也可以從側(cè)面或上部運(yùn)送瓦片，之后依次進(jìn)行安裝和焊接；每個(gè)管形鋼結(jié)構(gòu)單元焊接完成后，去除調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的所有受力點(diǎn)，收縮支撐臂和一側(cè)支腿，管形鋼結(jié)構(gòu)與機(jī)械裝置可相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以作半徑方向的預(yù)緊和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種直徑及尺寸漸變的管形鋼結(jié)構(gòu)的組裝、焊接以及輔助完成相應(yīng)的檢驗(yàn)等工作。支撐臂的結(jié)構(gòu)由使用環(huán)境確定，可以為斜支撐結(jié)構(gòu)或水平支撐結(jié)構(gòu)，固定管壁的結(jié)構(gòu)最簡潔的實(shí)現(xiàn)方式利用螺栓穿過管壁上的孔與調(diào)節(jié)內(nèi)支撐連接，在尺寸適宜時(shí)也可以利用螺栓穿過管壁上的孔直接與回轉(zhuǎn)架的固定支撐連接，調(diào)節(jié)內(nèi)支撐、垂直支腿和支撐臂采用液壓缸，可共用液壓源。
由于軸線水平的機(jī)械裝置更有效地利用空間位置，可以就近組裝大型管形鋼結(jié)構(gòu)，即使在操作狹小的場地也可以完成大型管形鋼結(jié)構(gòu)從瓦片組裝、對(duì)圓和焊接的全過程，簡化了吊裝程序，提高的自動(dòng)化焊接比率，使大型管形鋼結(jié)構(gòu)的制造安裝更為安全、優(yōu)質(zhì)和高效，并降低綜合成本。


圖1是大型管形鋼結(jié)構(gòu)拼裝焊接裝置的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是大型管形鋼結(jié)構(gòu)拼裝焊接裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖3是大型管形鋼結(jié)構(gòu)拼裝焊接裝置在隧洞工作的布置的主視圖；圖4是大型管形鋼結(jié)構(gòu)拼裝焊接裝置在隧洞工作的布置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
圖1、2所示，回轉(zhuǎn)架1和長度固定的回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐3在固定架2上，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，一個(gè)瓦片5被固定在回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐3或調(diào)節(jié)內(nèi)支撐7上后，旋轉(zhuǎn)一定角度，拼裝下一個(gè)瓦片5，連接兩個(gè)瓦片，之后逐步完成瓦片拼裝，形成一個(gè)圓管形鋼結(jié)構(gòu)，用調(diào)節(jié)內(nèi)支撐7調(diào)節(jié)圓度，緊接著在平焊位置焊接管壁8的縱向焊縫16，每焊接完一條轉(zhuǎn)動(dòng)一次，完成所有縱縫焊接后形成一個(gè)管節(jié)，拼裝下一個(gè)管節(jié)，將兩個(gè)管節(jié)拼裝在一起，回轉(zhuǎn)架1轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)管節(jié)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊焊接兩個(gè)管壁8連接處的環(huán)向焊縫19，管形鋼結(jié)構(gòu)的主要部分拼裝和焊接完成?；剞D(zhuǎn)架1、固定架2、回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐3、調(diào)節(jié)內(nèi)支撐7、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10等由4個(gè)垂直支腿4或4個(gè)斜支撐臂6承載，垂直支腿4和斜支撐臂6長度尺寸可適度調(diào)節(jié)，斜支撐臂6承載并收縮一側(cè)的垂直支腿4時(shí)，瓦片5可從垂直支腿4和斜支撐臂6之間運(yùn)送到回轉(zhuǎn)支架3的下部。調(diào)節(jié)內(nèi)支撐7可以作半徑方向的預(yù)緊和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種直徑及尺寸漸變的管形鋼結(jié)構(gòu)的組裝、焊接以及輔助完成相應(yīng)的檢驗(yàn)等工作。固定管壁的結(jié)構(gòu)最簡潔的實(shí)現(xiàn)方式利用螺栓9穿過管壁上的孔與調(diào)節(jié)內(nèi)支撐7連接，在尺寸適宜時(shí)也可以利用螺栓9穿過管壁上的孔直接與回轉(zhuǎn)架的回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐3連接。
圖3、4是在隧洞內(nèi)工作的布置圖，為適應(yīng)空間要求，采用水平支撐臂14，在拼裝過程中，水平支撐臂14通過水平支撐座15將負(fù)載力傳遞到隧洞壁12上，而拼裝完成后，支撐臂14繞銷軸13轉(zhuǎn)動(dòng)，在輔助支架17的配合下可以收縮單側(cè)的支腿4，便于管形件的水平移動(dòng)，其余結(jié)構(gòu)與前述相同。
權(quán)利要求1.一種大型管形鋼結(jié)構(gòu)拼裝焊接裝置，包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、固定結(jié)構(gòu)，其特征在于該裝置由一個(gè)固定架(2)和軸線水平的回轉(zhuǎn)架(1)、回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐(3)和調(diào)節(jié)內(nèi)支撐(7)組成，瓦片(5)固定在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，回轉(zhuǎn)架(1)、固定架(2)、回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐(3)、調(diào)節(jié)內(nèi)支撐(7)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)由4個(gè)垂直支腿(4)或4個(gè)支撐臂(6、14)承載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有徑向長度固定的內(nèi)支撐(3)和徑向長度可以調(diào)節(jié)的內(nèi)支撐(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其垂直支腿(4)為長度尺寸可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其垂直支腿(4)下部具有可移動(dòng)的鋼輪(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其支撐臂(6、14)為長度尺寸可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于管壁(8)與調(diào)節(jié)內(nèi)支撐(7)通過螺栓(9)連接，也可以利用螺栓(9)直接與回轉(zhuǎn)架的回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐(3)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于調(diào)節(jié)內(nèi)支撐(7)采用液壓裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于垂直支腿(4)采用液壓裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于支撐臂(6、14)采用液壓裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于單側(cè)的支腿(4)上具有水平支撐臂(14)、銷軸(13)和輔助支架(17)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大型管形鋼結(jié)構(gòu)拼裝焊接裝置，包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、固定結(jié)構(gòu)，其特征在于該裝置由一個(gè)固定架2和軸線水平的回轉(zhuǎn)架1、回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐3和調(diào)節(jié)內(nèi)支撐7組成，瓦片5固定在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，回轉(zhuǎn)架1、固定架2、回轉(zhuǎn)內(nèi)支撐3、調(diào)節(jié)內(nèi)支撐7、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10由垂直支腿4或支撐臂6、14承載。本裝置可有效地利用空間位置組裝大型管形鋼結(jié)構(gòu)，即使在狹小的操作場地也能完成大型管形鋼結(jié)構(gòu)從瓦片組裝、對(duì)圓到焊接的全過程，簡化了吊裝程序，提高了自動(dòng)化焊接比率，使大型管形鋼結(jié)構(gòu)的制造安裝更為安全、優(yōu)質(zhì)和高效，并降低綜合成本。
文檔編號(hào)B23K37/04GK2917917SQ20052003520
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者楊瑾 申請(qǐng)人:楊瑾