一種翼緣板焊接角變形的反變形預製方法

2023-05-26 03:18:06 4

一種翼緣板焊接角變形的反變形預製方法
【專利摘要】本發明涉及一種翼緣板焊接角變形的反變形預製方法，可有效解決翼緣板焊接角變形大，中翼緣板焊後平面度質量控制難度大，無法採用翼緣矯正機對翼緣板焊接角變形進行矯正的問題，技術方案是，包括以下步驟：一、翼緣板下料；二、安裝導向對中裝置；三、翼緣板對中；四、設備調試；五、反變形；六、裝焊，本發明方法簡單，翼緣板反變形全長均勻一致，均勻度達99.7以上，反變形精度高，達到±0.5mm、施工效率較現有技術提高90%以上、能耗及工耗低、控制方便，僅需1人控制設備，機械化操作，反變形質量顯著提高，可廣泛應用於對平面度質量要求高且構件規格超大的焊接H型鋼翼緣板焊接角變形的預製反變形，具有較好的經濟效益和社會效益。
【專利說明】一種翼緣板焊接角變形的反變形預製方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及疊梁加工【技術領域】，特別是一種翼緣板預製焊接角變形的反變形方法。

【背景技術】
[0002]在超、超超臨界火電機組鍋爐鋼結構中，疊梁是承受鍋爐動載荷的最重要的超大構件，是鋼結構體系中的核心構件。疊梁靠上、下焊接H型鋼中翼緣板相互疊合連接組成，而中翼緣板焊後平面度質量是疊梁製造成功與否的關鍵，直接影響疊梁結構性能。在疊梁製造中，中翼緣板與腹板連接焊縫焊接量大，中翼緣板焊接角變形大，中翼緣板焊後平面度質量控制難度大，同時焊後無法採用翼緣矯正機對翼緣板焊接角變形進行矯正。目前，大型焊接H型鋼翼緣板預製反變形多在翼緣板與腹板裝配成焊接H型鋼後採用傳統手工工藝，即火焰加熱法或夾具頂壓法及兩者組合的工藝方法預製焊接角變形的反變形，由於火焰加熱法將導致翼緣板撓曲變形及縱向波浪變形，夾具頂壓法反變形沿翼緣板縱向不均勻呈波浪邊且在橫向將產生三道彎變形，此兩種方法對翼緣板焊後平面度質量要求高的構件來說，反變形的作用與效果不明顯，焊後修正工作量大、施工效率非常低。故有效地解決翼緣板焊后角變形大、翼緣板預製反變形施工效率低及反變形質量差的問題，是提高翼緣板焊後平面度質量及確保疊梁結構性能的關鍵問題。


【發明內容】

[0003]針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種翼緣板預製焊接角變形的反變形方法，可有效解決翼緣板焊接角變形大，中翼緣板焊後平面度質量控制難度大，無法採用翼緣矯正機對翼緣板焊接角變形進行矯正的問題。
[0004]本發明解決的技術方案是:
一種翼緣板焊接角變形的反變形預製方法，包括以下步驟:
一、翼緣板下料
利用火焰切割機切割下料，使翼緣板的表面呈平整的直條狀；
二、安裝導向對中裝置
導向對中裝置包括雙頭液壓缸、導槽、導杆、滑塊、輥軸和導向對中輪，導槽有相同的2組，分別對稱設置在雙頭液壓缸的兩側且雙頭液壓缸的縱向中心線與2組導槽縱向中心線重合，雙頭液壓缸兩側的活塞杆上分別裝有與活塞杆同軸的導杆，2個導杆對稱的外端的分別與裝在2組導槽內的滑塊固定在一起，構成滑塊沿導槽左、右的滑動結構，滑塊上裝有伸出導槽上口部的輥軸，伸出導槽部位的輥軸上經軸承裝有導向對中輪；導向對中裝置至少有三套，分別焊接固定安裝於液壓式H型鋼翼緣矯正機前、後的滾輪架的縱梁上，導向對中裝置的橫向中心線與液壓式H型鋼翼緣矯正機縱向中心線重合；
三、翼緣板對中
啟動雙頭液壓缸伸出活塞杆，使導向對中裝置的導向對中輪處於最大行程狀態，將下料完成的翼緣板置於液壓式H型鋼翼緣矯正機滾輪架上，啟動雙頭液壓缸收回活塞杆，將導向對中裝置兩側的導向對中輪反向同步移動至與翼緣板側面邊緣接觸即可，使翼緣板的縱向中心線與液壓式H型鋼翼緣矯正機的縱向中心線重合；
四、設備調試
啟動液壓式H型鋼翼緣矯正機，按液壓式H型鋼翼緣矯正機操作規程進行操作，啟動矯正輥輪移動至與翼緣板上表面邊緣接觸，接觸長度20?40mm，啟動傳動輥輪向上移動至與翼緣板下表面中心接觸，啟動傳動輥輪轉動帶動翼緣板行走，行走過程中無卡阻、無異常響動；
五、反變形包括以下步驟:
Cl)啟動傳動棍輪轉動帶動翼緣板行走至翼緣板端部與傳動棍輪中心線對齊，後停止傳動棍輪轉動；
(2)啟動傳動輥輪向上頂壓翼緣板中心，即向上移動傳動輥輪至一定距離後停止頂壓，該移動距離值a小於預先設定的反變形量C，啟動傳動棍輪向前轉動帶動翼緣板向前行走200?400mm後停止轉動，用鋼尺測量實際反變形量b，比較與預先確定的反變形量的差值c-b，同時確定反變形回彈量a-b ；
(3)再次啟動傳動棍輪反向轉動帶動翼緣板反向行走至翼緣板端部與傳動棍輪中心線對齊後停止傳動棍輪轉動，啟動傳動棍輪向上頂壓翼緣板中心使傳動棍輪向上移動一定距離後停止頂壓，該移動的距離值d= (c-b)+ (a-b)，啟動傳動棍輪向前轉動帶動翼緣板向前行走200?400mm後停止轉動，用鋼尺測量實際反變形量與預先已確定的反變形量是否相同；
(4)若不同則重複步驟再次進行調試，直到實際反變形量與預先已確定的反變形量相同；
(5)啟動傳動棍輪反向轉動帶動翼緣板反向行走至翼緣板端部與傳動棍輪中心線對齊後停止傳動輥輪反向轉動，啟動傳動輥輪向前轉動帶動翼緣板向前連續行走至翼緣板完全通過矯正機停止，啟動雙頭液壓缸使導向對中裝置的導向對中輪處於最大行程狀態後卸下翼緣板，完成反變形全過程；
六、裝焊
將反變形後的翼緣板與腹板進行裝配，待焊接施工。
[0005]本發明方法簡單，翼緣板反變形全長均勻一致，均勻度達99.7以上，反變形精度高，達到±0.5mm、施工效率較現有技術提高90%以上、能耗及工耗低、控制方便，僅需I人控制設備，機械化操作，是現有技術無法達到的，特別對於翼緣板焊後平面度要求較高的大型焊接H型鋼來講效果非常明顯，達到了現有翼緣板反變形工藝難以達到的工藝質量，反變形質量顯著提高，可廣泛應用於對平面度質量要求高且構件規格超大的焊接H型鋼翼緣板焊接角變形的預製反變形，具有較好的經濟效益和社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發明翼緣板無反變形的焊接H型鋼焊裝配示意圖。
[0007]圖2是本發明翼緣板無反變形的焊接H型鋼焊後翼緣板角變形示意圖。
[0008]圖3是本發明焊接H型鋼翼緣板下料示意圖。
[0009]圖4是本發明導向對中裝置的結構主視圖(局部剖開)。
[0010]圖5是本發明圖4的A-A向剖視圖。
[0011]圖6是本發明設備調試示意圖。
[0012]圖7是本發明圖6的B-B向示意圖。
[0013]圖8是本發明翼緣板預製反變形示意圖。
[0014]圖9是本發明圖8的C-C向示意圖。
[0015]圖10是本發明翼緣板反變形效果圖，其中a為立體圖，b為剖視圖。
[0016]圖11是本發明預製反變形翼緣板焊接H型鋼裝配示意圖。
[0017]圖12是本發明預製反變形翼緣板焊接H型鋼焊後示意圖。

【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0019]由圖1-12給出，如圖1所示，焊接H型鋼是由腹板2裝在腹板兩端的翼緣板I焊接連接組成。
[0020]如圖2可以清楚的看出，焊接H型鋼翼緣板I與腹板2連接焊縫焊接完畢後，腹板2會產生向焊縫側彎曲的角變形，為消除這種變形，提高反變形施工效率、反變形質量和翼緣板焊後平面度質量，本發明提供了一種翼緣板焊接角變形的反變形預製方法，包括以下步驟:
一、翼緣板下料
利用火焰切割機切割下料，使翼緣板的表面呈平整的直條狀(如圖3所示)；
二、安裝導向對中裝置(如圖4、圖5所示)
導向對中裝置包括雙頭液壓缸13、導槽9、導杆10、滑塊8、輥軸3和導向對中輪7，導槽9有相同的2組，分別對稱設置在雙頭液壓缸13的兩側且雙頭液壓缸13的縱向中心線與2組導槽9縱向中心線重合，雙頭液壓缸13兩側的活塞杆上分別裝有與活塞杆同軸的導杆10，2個導杆10對稱的外端的分別與裝在2組導槽9內的滑塊8固定在一起，構成滑塊沿導槽左、右的滑動結構，滑塊8上裝有伸出導槽9上口部的輥軸3，伸出導槽部位的輥軸3上經軸承6裝有導向對中輪7 ;導向對中裝置至少有三套，分別焊接固定安裝於液壓式H型鋼翼緣矯正機前、後的滾輪架16的縱梁17上，導向對中裝置的橫向中心線與液壓式H型鋼翼緣矯正機縱向中心線重合，實際操作時，調整中心線偏差小於1_，以確保翼緣板I對中時其縱向中心線與液壓式H型鋼翼緣矯正機的縱向中心線的偏差不大於2_ ;
所述的雙頭液壓缸13兩側的活塞杆經連接螺母12與導杆10的一端固定在一起，導杆10的另一端穿過滑塊8上的通孔並經螺母11鎖定緊固；
所述的導向對中輪7上經螺釘5裝有軸承蓋4 ;
所述的雙頭液壓缸13的壓力範圍:5?14MPa，活塞杆直徑:30?40mm，缸徑:100?200mm ；
所示的液壓式H型鋼翼緣矯正機為無錫市大唐焊割機械設備有限公司產液壓式H型鋼翼緣矯正機；
三、翼緣板對中啟動雙頭液壓缸13伸出活塞杆，使導向對中裝置的導向對中輪處於最大行程狀態，將下料完成的翼緣板置於液壓式H型鋼翼緣矯正機滾輪架16上，啟動雙頭液壓缸收回活塞杆，將導向對中裝置兩側的導向對中輪反向同步移動至與翼緣板側面邊緣接觸即可，使翼緣板的縱向中心線與液壓式H型鋼翼緣矯正機的縱向中心線重合；
四、設備調試(如圖6、圖7所示)
啟動液壓式H型鋼翼緣矯正機，按液壓式H型鋼翼緣矯正機操作規程進行操作，啟動矯正輥輪15移動至與翼緣板上表面邊緣接觸，接觸長度20?40mm，啟動傳動輥輪14向上移動至與翼緣板I下表面中心接觸，啟動傳動棍輪14轉動帶動翼緣板行走，行走過程中無卡阻、無異常響動；
五、反變形(如圖8、圖9所示)
包括以下步驟:
Cl)啟動傳動棍輪14轉動帶動翼緣板I行走至翼緣板I端部與傳動棍輪14中心線對齊，後停止傳動棍輪14轉動；
(2)啟動傳動輥輪14向上頂壓翼緣板I中心，即向上移動傳動輥輪14至一定距離後停止頂壓，該移動距離值a小於預先設定的反變形量C，啟動傳動棍輪14向前轉動帶動翼緣板I向前行走200?400mm後停止轉動，用鋼尺測量實際反變形量b，比較與預先確定的反變形量的差值c-b，同時確定反變形回彈量a-b ；
(3)再次啟動傳動棍輪14反向轉動帶動翼緣板I反向行走至翼緣板I端部與傳動棍輪14中心線對齊後停止傳動棍輪14轉動，啟動傳動棍輪14向上頂壓翼緣板I中心使傳動棍輪14向上移動一定距離後停止頂壓，該移動的距離值d=c-b+a_b，啟動傳動棍輪14向前轉動帶動翼緣板I向前行走200?400mm後停止轉動，用鋼尺測量實際反變形量與預先已確定的反變形量是否相同；
(4)若不同則重複步驟3再次進行調試，直到實際反變形量與預先已確定的反變形量相同；整個調試過程中記錄傳動輥輪14每次向上頂壓移動的距離值，並求和得實際頂壓距離和e，其中e>c ；
(5)啟動傳動棍輪14反向轉動帶動翼緣板反向行走至翼緣板I端部與傳動棍輪14中心線對齊後停止傳動棍輪14反向轉動，啟動傳動棍輪14向前轉動帶動翼緣板向前連續行走至翼緣板I完全通過矯正機停止，啟動雙頭液壓缸13使導向對中裝置的導向對中輪7處於最大行程狀態後卸下翼緣板1，完成反變形全過程；相同材質、相同規格的翼緣板可連續進行反變形，不需另行調試；
六、裝焊(如圖10-12所示)
將反變形後的翼緣板I與腹板2進行裝配，待焊接施工。
[0021]由上述可以清楚的看出，現有翼緣板反變形工藝為傳統手工工藝技術，本發明逆向利用液壓式H型鋼翼緣矯正機工作原理及配套裝置與之相適應的、簡易的翼緣板導向對中裝置即可完成翼緣板的反變形工藝，在翼緣板反變形預製技術上是一次質的飛躍，填補了翼緣板反變形工藝技術的空白，並且翼緣板反變形全長均勻一致，均勻度達99.7以上，反變形精度高，達到±0.5mm、施工效率較現有技術提高90%以上、能耗及工耗低、控制方便，僅需I人控制設備，機械化操作，是現有技術無法達到的，特別對於翼緣板焊後平面度要求較高的大型焊接H型鋼來講效果非常明顯，達到了現有翼緣板反變形工藝難以達到的工藝質量，反變形質量顯著提高，可廣泛應用於對平面度質量要求高且構件規格超大的焊接H型鋼翼緣板焊接角變形的預製反變形，具有較好的經濟效益和社會效益。
【權利要求】
1.一種翼緣板焊接角變形的反變形預製方法，其特徵在於，包括以下步驟: 一、翼緣板下料 利用火焰切割機切割下料，使翼緣板的表面呈平整的直條狀； 二、安裝導向對中裝置 導向對中裝置包括雙頭液壓缸(13)、導槽(9)、導杆(10)、滑塊(8)、輥軸(3)和導向對中輪(7)，導槽(9)有相同的2組，分別對稱設置在雙頭液壓缸(13)的兩側且雙頭液壓缸(13)的縱向中心線與2組導槽(9)縱向中心線重合，雙頭液壓缸(13)兩側的活塞杆上分別裝有與活塞杆同軸的導杆(10)，2個導杆(10)對稱的外端的分別與裝在2組導槽(9)內的滑塊(8)固定在一起，構成滑塊沿導槽左、右的滑動結構，滑塊(8)上裝有伸出導槽(9)上口部的輥軸(3)，伸出導槽部位的輥軸(3)上經軸承(6)裝有導向對中輪(7);導向對中裝置至少有三套，分別焊接固定安裝於液壓式H型鋼翼緣矯正機前、後的滾輪架(16)的縱梁(17)上，導向對中裝置的橫向中心線與液壓式H型鋼翼緣矯正機縱向中心線重合； 三、翼緣板對中 啟動雙頭液壓缸(13)伸出活塞杆，使導向對中裝置的導向對中輪處於最大行程狀態，將下料完成的翼緣板置於液壓式H型鋼翼緣矯正機滾輪架(16)上，啟動雙頭液壓缸收回活塞杆，將導向對中裝置兩側的導向對中輪反向同步移動至與翼緣板側面邊緣接觸即可，使翼緣板的縱向中心線與液壓式H型鋼翼緣矯正機的縱向中心線重合； 四、設備調試 啟動液壓式H型鋼翼緣矯正機，按液壓式H型鋼翼緣矯正機操作規程進行操作，啟動矯正輥輪(15)移動至與翼緣板上表面邊緣接觸，接觸長度20?40mm，啟動傳動輥輪(14)向上移動至與翼緣板(I)下表面中心接觸，啟動傳動棍輪(14)轉動帶動翼緣板行走，行走過程中無卡阻、無異常響動； 五、反變形 包括以下步驟: (1)啟動傳動棍輪(14)轉動帶動翼緣板(I)行走至翼緣板(I)端部與傳動棍輪(14)中心線對齊，後停止傳動棍輪(14)轉動； (2)啟動傳動輥輪(14)向上頂壓翼緣板(I)中心，即向上移動傳動輥輪(14)至一定距離後停止頂壓，該移動距離值a小於預先設定的反變形量C，啟動傳動輥輪(14)向前轉動帶動翼緣板(I)向前行走200?400mm後停止轉動，用鋼尺測量實際反變形量b，比較與預先確定的反變形量的差值c-b，同時確定反變形回彈量a-b ； (3)再次啟動傳動棍輪(14)反向轉動帶動翼緣板(I)反向行走至翼緣板(I)端部與傳動棍輪(14)中心線對齊後停止傳動棍輪(14)轉動，啟動傳動棍輪(14)向上頂壓翼緣板(I)中心使傳動輥輪(14)向上移動一定距離後停止頂壓，該移動的距離值d= (c-b) + (a-b),啟動傳動棍輪(14)向前轉動帶動翼緣板(I)向前行走200?400mm後停止轉動，用鋼尺測量實際反變形量與預先已確定的反變形量是否相同； (4)若不同則重複步驟(3)再次進行調試，直到實際反變形量與預先已確定的反變形量相同； (5)啟動傳動棍輪(14)反向轉動帶動翼緣板反向行走至翼緣板(I)端部與傳動棍輪(14)中心線對齊後停止傳動棍輪(14)反向轉動，啟動傳動棍輪(14)向前轉動帶動翼緣板向前連續行走至翼緣板(I)完全通過矯正機停止，啟動雙頭液壓缸(13)使導向對中裝置的導向對中輪(7)處於最大行程狀態後卸下翼緣板(1)，完成反變形全過程； 六、裝焊 將反變形後的翼緣板(I)與腹板(2)進行裝配，待焊接施工。
2.根據權利要求1所述的翼緣板焊接角變形的反變形預製方法，其特徵在於，步驟二中所述的雙頭液壓缸(13)兩側的活塞杆經連接螺母(12)與導杆(10)的一端固定在一起，導杆(10)的另一端穿過滑塊(8)上的通孔並經螺母(11)鎖定緊固。
3.根據權利要求1所述的翼緣板焊接角變形的反變形預製方法，其特徵在於，步驟二中所述的導向對中輪(7 )上經螺釘(5 )裝有軸承蓋(4 )。
4.根據權利要求1所述的翼緣板焊接角變形的反變形預製方法，其特徵在於，步驟二中所述的雙頭液壓缸(13)的壓力範圍:5?14MPa，活塞杆直徑:30?40mm，缸徑:100?200mmo
【文檔編號】B21D43/00GK104438462SQ201410613186
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月5日 優先權日:2014年11月5日
【發明者】趙峻峰, 李永波, 張全來, 彭江沛, 張波 申請人:九冶建設有限公司