便于大型圓管焊接及焊接變形控制的工裝及其實現(xiàn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼結構制造領域，具體而言，涉及一種便于大型圓管焊接及焊接變形控制的工裝及其實現(xiàn)方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)今，圓管在鋼結構建筑中的使用越來越多，尤其是大型格構柱更是因為材料利用率高、結構穩(wěn)定性好、外形美觀等原因越來越廣泛地應用于各類建筑中。但是，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，對于圓管在某一構件中的長度和直線度要求都越來越高，而原材料出廠時是不可能大幅提高長度的，因此在很多場合都需要對圓管進行對接，以得到所需求的長度，這就對圓管的對接質量提出了較高的要求，一是要有良好的焊接工藝，保證對接焊縫的外觀、強度；二是在焊后必須保證對接的圓管不能產生較大變形，能夠滿足直線度的要求。而這兩點在實際操作中對于加工制作人員來說難度大、效率低，對接后的圓管一次合格率低，通常需要進行多次矯正，工藝要求難度大、效率低，這些都會對實際生產的質量及工期帶來不利影響。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種便于大型圓管焊接及焊接變形控制的工裝及其實現(xiàn)方法，以改善現(xiàn)有技術中對接后的圓管一次合格率低，通常需要進行多次矯正，對生產質量及工期造成了不利影響的問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0005]便于大型圓管焊接及焊接變形控制的工裝，包括工作臺，還包括第一套筒、雙聯(lián)中心架、第二套筒和電機，所述第一套筒和第二套筒分別安裝于工作臺兩側，所述雙聯(lián)中心架安裝于工作臺中間，第一套筒、第二套筒和雙聯(lián)中心架同中心線；
[0006]所述第一套筒和雙聯(lián)中心架內均設置有用以固定圓管、并能繞圓管中心線轉動的軸承；所述第二套筒內設置有用以固定圓管、并能繞圓管中心線轉動的圓管固定裝置，所述電機通過傳動裝置與圓管固定裝置聯(lián)動，所述第一套筒內的軸承固定區(qū)域、雙聯(lián)中心架內的軸承固定區(qū)域和圓管固定裝置內的固定區(qū)域同中心線；所述雙聯(lián)中心架為中部開口結構。
[0007]作為優(yōu)選，所述圓管固定裝置為螺紋卡緊卡盤；所述傳動裝置為皮帶輪，所述電機通過該皮帶輪與螺紋卡緊卡盤聯(lián)動。
[0008]考慮到實際情況，設置于雙聯(lián)中心架內的所述軸承為至少兩個，分別設置在雙聯(lián)中心架內靠近第一套筒一側和雙聯(lián)中心架內靠近圓管固定裝置一側。
[0009]在上述裝置的基礎上，本發(fā)明公開了一種便于大型圓管焊接及焊接變形控制的工裝的實現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0010]將待焊接的兩個圓管中任一圓管的一端固定在第一套筒的軸承內、另一端固定在雙聯(lián)中心架與第一套筒相鄰一側的軸承內；將待焊接的另一圓管的一端固定在圓管固定裝置內、另一端固定在雙聯(lián)中心架與圓管固定裝置相鄰一側的軸承內，將兩個圓管對接處卡緊并確保待焊接處位于雙聯(lián)中心架開口位置；
[0011]啟動電機，電機帶動圓管固定裝置轉動，圓管固定裝置帶動固定在其內的圓管轉動；
[0012]將兩個圓管對接處點焊，使固定于圓管固定裝置內的圓管帶動固定于第一套筒內的圓管轉動；
[0013]操作者在雙聯(lián)中心架開口處對兩個圓管對接處施焊，直至完成對兩個圓管對接處的全部焊接。
[0014]為了確保焊接質量，所述電機為勻速轉動，其帶動圓管旋轉的線速度等于操作者對圓管對接處的焊接速度。
[0015]為了進一步提高焊接后圓管的直線度，完成對兩個圓管對接處的全部焊接后，繼續(xù)將電機設定為工作狀態(tài)，直至焊接處冷卻。
[0016]本發(fā)明實現(xiàn)的技術效果:
[0017]本發(fā)明中，第一套筒和雙聯(lián)中心架內均采用軸承對圓管進行壓緊固定，采用軸承固定能夠有效降低動力傳遞過程中的摩擦系數(shù)和保持軸中心位置，從而提高焊接的可靠性和精確度；第二套筒內通過圓管固定裝置固定圓管，采用電機帶動圓管固定裝置轉動，兩側套筒及雙聯(lián)中心架所固定的兩段圓管始終處于同一軸線上，實施時，將待焊接的兩段圓管卡緊后，將電機通電轉動即可帶動一側圓管轉動，操作者只需將兩段圓管對接處點焊連接后即可實現(xiàn)兩段圓管的轉動，焊接過程無需手工翻動圓管即可完成，能夠有效確保對接焊縫的焊接質量。
[0018]本發(fā)明中，電機勻速轉動，當圓管線速度等于對接焊縫焊接速度時，整條焊縫焊接位置均為平焊，當焊接結束后，由于兩段拼接圓管始終處于同一軸線上，即使在焊接時產生了較大的應力，由于雙聯(lián)中心架的強制固定，使得整段圓管不易產生變形，有效確保了焊后圓管的直線度。
[0019]本發(fā)明中，在焊接完成后，仍然調整速度繼續(xù)旋轉圓管至焊縫冷卻，由于此時焊縫溫度仍然較高，圓管繼續(xù)旋轉相當于對圓管進行熱滾壓校直，能夠消除強制固定時可能產生的焊接變形，減小焊縫內部應力，進一步提高焊后圓管的直線度。
[0020]本發(fā)明結構簡單、實施方便，能夠有效控制焊接變形，確保對接后圓管的直線度，提高焊接效率，符合實際需求，具有突出的實質性特點和顯著進步，適合大規(guī)模推廣應用。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例的安裝結構示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例中雙聯(lián)中心架的側視圖；
[0023]圖3為圖2的A-A面示意圖。
[0024]上述附圖中，附圖標志對應的名稱為:
[0025]1-工作臺，2-第一套筒，3-雙聯(lián)中心架，4-第二套筒，5-圓管，6-電機。
【具體實施方式】
[0026]下面通過具體的實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0027]實施例
[0028]如圖1所示，本發(fā)明實施例公開了一種便于大型圓管焊接及焊接變形控制的工裝，主要包括:
[0029]工作臺1，優(yōu)選采用水平工作臺，用以安裝工裝各部件，保證工裝工作平面；
[0030]第一套筒2，安裝于工作臺I 一側，其內設置有用以固定圓管5、并能繞圓管5中心線轉動的軸承，其與雙聯(lián)中心架3、第二套筒4共同完成對兩根待對接圓管5的對心固定；
[0031]雙聯(lián)中心架3，安裝于工作臺I中間，位于第一套筒2和第二套筒4之間，其內設置有用以固定圓管5、并能繞圓管5中心線轉動的軸承，其與第一套筒2、第二套筒4共同完成對兩根待對接圓管5的對心固定，為了便于施焊，雙聯(lián)中心架3為中部開口結構，固定后兩根圓管5的焊接處位于該開口處，以便于施焊；
[0032]第二套筒4，安裝于與第一套筒2相對的工作臺I上另一側，與第一套筒2和雙聯(lián)中心架3同中心線，其內設置有用以固定圓管5、并能繞圓管5中心線轉動的圓管固定裝置，圓管固定裝置內的固定區(qū)域與第一套筒內的軸承固定區(qū)域、雙聯(lián)中心架內的軸承固定區(qū)域同中心線，以確保待對接的兩根圓管5焊接時為對心固定；
[0033]電機6，通過傳動裝置與圓管固定裝置相連，為圓管固定裝置提供動力從而帶動圓管5轉動，作為優(yōu)選，采用無級變速電機，以滿足不同轉速需求。
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