一種利用旋轉裝置進行模塊鋼框架組焊的方法與流程
2023-08-09 06:02:16 2
技術領域：
本發明屬於鋼結構模塊化建築技術領域，涉及一種利用旋轉裝置進行模塊鋼框架組焊的方法。
背景技術：
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鋼結構模塊化建築是一種高度集成的裝配式建築，通常由鋼結構框架和與其配套的三板體系加裝飾裝修構成。其中鋼結構框架一般為方鋼、h型鋼等構件組焊構成的盒子式空間結構，通常在工廠流水線上採用手工電弧焊方式組焊製造，但由於其空間結構的特性，組焊時常需要如圖1所示輔助腳手架、馬凳或組焊平臺等再加上構件翻轉才能完成不同部位焊縫的焊接(高位置利用腳手架及平臺等裝置高處作業，低位置可由工人站立地面組焊，焊接完上側面焊縫後，翻轉構件將下側面焊縫轉為上側面繼續焊接，以保證平焊作業)。
現有裝置技術存在如下缺點：
1、組焊效率低：組焊時需要輔助搭設和移動腳手架或操作平臺，還需要配合進行鋼框架吊裝翻轉；
2、安全性低：需要登高作業和吊裝翻轉，增加危險性；
3、質量不易保證：高處作業不便控制、多方位焊接質量難於保證；
4、經濟性低：由於效率低下以及質量不便控制造成成本加大；
5、工人作業環境差，爬高爬低。
技術實現要素：
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本發明的目的是提供一種利用旋轉裝置進行模塊鋼框架組焊的方法，解決現有技術中存在的需要搭設和移動腳手架及平臺、需要鋼框架吊裝翻轉等帶來的組焊效率低、操作安全隱患大、組焊質量控制難、成本造價高等問題。
如上構思，本發明的技術方案是：一種利用旋轉裝置進行模塊鋼框架組焊的方法，其特徵在於：包括如下步驟：
①將兩套旋轉裝置分別置於模塊鋼框架長度方向對應的兩端；該旋轉裝置由側向支撐架部分、電動滾輪架部分及固定連接支座部分組成；
所述電動滾輪架部分包括電機及傳動件、主動式滾輪固定框架、主動式滾輪、主動式滾輪支撐架體和滾輪位置調節絲槓，連接螺栓將主動式滾輪支撐架體與側向支撐架部分的連接固定板連接固定，主動式滾輪支撐架體兩端對稱安裝兩個主動式滾輪固定框架和主動式滾輪，電機及傳動件與主動式滾輪連接，設置在兩端主動式滾輪之間的滾輪位置調節絲槓來調節兩端主動式滾輪的距離；
所述固定連接支座部分包括圓形滾輪軌道和連接框架，圓形滾輪軌道與連接框架固接，圓形滾輪軌道置於電動滾輪架部分的主動式滾輪上；
所述側向支撐架部分是由兩套支撐裝置連接組成，每套支撐裝置包括垂直設置的支架、與支架水平連接的底座、連接在被動式滾輪和底座之間的支撐杆，被動式滾輪在支撐杆的作用下滾動支撐於圓形滾輪軌道兩側面，支架表面安裝有連接固定板，兩套支撐裝置的支架之間連接；
②將模塊鋼框架吊裝連接到旋轉裝置上，並將旋轉裝置與模塊鋼框架兩端的模塊角件進行連接固定；
③模塊鋼框架連接完成後，通過電機及傳動件帶動主動式滾輪連同圓形滾輪軌道和模塊鋼框架旋轉，將模塊鋼框架在不同位置待組焊的構件旋轉到工人操作位置後實施組焊；同時，被動式滾輪在其支撐杆作用下滾動支撐於滾輪軌道側面，形成防傾覆構造；
④構件全部組焊完成後，將組焊完成的模塊鋼框架與旋轉裝置分離，完成模塊鋼框架組焊。
上述圓形滾輪軌道的頂端和底端與連接框架的橫梁通過固定方鋼固接。
上述圓形滾輪軌道的左右兩端通過圓弧板與連接框架的縱梁固接。
上述圓形滾輪軌道與連接框架的橫梁的相交點安裝「l」形板。
上述連接框架的橫梁和縱梁之間連接有三角板，三角板上裝有緊固螺栓和與其配套的長圓形緊固螺母。
上述兩套支撐裝置的支架之間通過槽鋼斜支撐連接。
上述連接框架的橫梁和縱梁之間連接斜撐。
上述步驟②中旋轉裝置與模塊鋼框架兩端的模塊角件進行連接固定的具體操作是：首先將和緊固螺栓配套的長圓形緊固螺母豎向穿入模塊角件的豎向孔中，然後翻轉長圓形緊固螺母為橫向後卡在模塊角件的內側壁，最後通過擰緊緊固螺栓即達到緊固連接目的。
本發明具有如下的優點和積極效果：
1、本發明利用旋轉裝置將模塊鋼框架旋轉到工人操作的便利位置後進行鋼構件組焊，操作過程簡單、具有較高的組焊效率、降低了各種操作風險，保證了組焊質量。
2、本發明旋轉裝置的電動滾輪架部分及固定連接支座部分帶動模塊鋼框架圍繞軸心位置旋轉，將需要組焊操作的構件轉動到工人便於作業位置，即工人只需在地面位置平作業即可完成對應構件組焊，免除了原來人員隨構件位置爬高爬低作業帶來的系列問題。
3、本發明旋轉裝置的側向支撐架部分規避了模塊鋼框架旋轉時的傾覆危險。
4、本發明旋轉裝置將圓形滾輪軌道置於電動滾輪架部分的主動式滾輪上構成旋轉連接，工作時，只需將連接框架通過緊固螺栓和長圓形緊固螺母與模塊鋼框架兩端的模塊角件固定即可，因此可實現模塊鋼框架的平穩、安全旋轉，以滿足構件組焊的不同位置需求。
附圖說明：
圖1是現有模塊鋼框架利用平臺、腳手架等進行組焊的示意圖；
圖2是本發明的結構示意圖；
圖3是圖2的右視圖；
圖4是側向支撐架部分的結構示意圖；
圖5是圖4的右視圖；
圖6是電動滾輪架部分安裝於側向支撐架部分的結構示意圖；
圖7是圖6的右視圖；
圖8是固定連接支座的結構示意圖；
圖9是圖8的右視圖；
圖10是固定連接支座部分安裝在電動滾輪架上的結構示意圖；
圖11是圖10的右視圖；
圖12是將模塊鋼框架吊裝連接到旋轉裝置的示意圖；
圖13是圖12的右視圖；
圖14是長圓形緊固螺母豎向穿入模塊角件的示意圖；
圖15是翻轉長圓形緊固螺母為橫向後卡在模塊角件內側壁的示意圖。
圖中：1—模塊鋼框架；2—腳手架、馬凳或組焊平臺；3—上側面焊縫焊接；4—需要鋼框架翻轉後焊接的下側面焊縫；5—工字鋼底座；6—被動式滾輪；7—矩形鋼管支撐杆；8—連接固定板；9—連接螺栓；10—h型鋼支架；11—槽鋼斜支撐；12—固定銷子；13—連接耳板；14—固定方鋼；15—圓形滾輪軌道；16-1—連接框架橫、縱向方鋼梁；16-2—方鋼斜撐；17—l型板；18—三角板；19—緊固螺栓；20—圓形墊塊；21—長圓形緊固螺母；22—圓弧板；23—電機及傳動件；24—主動式滾輪固定框架；25—主動式滾輪；26—主動式滾輪支撐架體；27—滾輪位置調節絲槓；28—絲槓轉動手輪；29-模塊鋼框架角件。
具體實施方式：
一種利用旋轉裝置進行模塊鋼框架組焊的方法，包括如下步驟：
1、製作旋轉裝置:如圖2、3所示：該旋轉裝置由側向支撐架部分、電動滾輪架部分及固定連接支座部分組成。
①如圖4、5所示：側向支撐架部分是由兩套支撐裝置組成，每套支撐裝置包括垂直設置的h型鋼支架10、與h型鋼支架水平連接的工字鋼底座5、在被動式滾輪6和工字鋼底座5之間連接有矩形鋼管支撐杆7，且該支撐杆通過固定銷子12與工字鋼底座和被動式滾輪固接，被動式滾輪6在矩形鋼管支撐杆7的作用下滾動支撐於圓形滾輪軌道15的兩側面，防止鋼框架旋轉時側向傾倒。h型鋼支架表面安裝有連接固定板8，兩套支撐裝置的h型鋼支架之間通過槽鋼斜支撐11連接。
在製作側向支撐架部分時要注意尺寸l與圓形滾輪軌道15的匹配、要注意保證件固定銷子12連接牢固、注意工字鋼底座5和h型鋼支架10下部以及兩側被動式滾輪6的水平高度要一致。
②如圖6、7所示：電動滾輪架部分包括電機及傳動件23、主動式滾輪固定框架24、主動式滾輪25、主動式滾輪支撐架體26和滾輪位置調節絲槓27，連接螺栓9將主動式滾輪支撐架體26與側向支撐架部分的連接固定板8連接固定，主動式滾輪支撐架體兩端對稱安裝兩個主動式滾輪固定框架24和主動式滾輪25，電機及傳動件23與主動式滾輪25連接，通過設置在兩端主動式滾輪之間的滾輪位置調節絲槓27和絲槓轉動首輪28來調節兩端主動式滾輪的距離以適應不同尺寸規格的模塊鋼框架；
將電動滾輪架部分吊裝到側向支撐架部分上，即主動式滾輪支撐架體26放置於連接固定板8上通過連接螺栓9連接固定，要注意調整兩個主動式滾輪25水平高度一致。
③如圖8、9所示：固定連接支座部分包括圓形滾輪軌道15，該圓形滾輪軌道的頂端和底端與連接框架的橫向方鋼梁16-1通過固定方鋼14固接、左右兩端與連接框架的縱向方鋼梁16-1通過圓弧板22固接，圓形滾輪軌道15置於電動滾輪架部分的主動式滾輪25上構成旋轉連接。
上述圓形滾輪軌道與連接框架的橫向方鋼梁的相交點安裝「l」形板17。
上述連接框架的橫向方鋼梁和縱向方鋼梁之間連接有三角板18，連接框架的橫向方鋼梁和縱向方鋼梁之間連接方鋼斜撐16-2。三角板上裝有緊固螺栓19、圓形墊塊20和長圓形緊固螺母21。
在製作旋轉裝置時要注意調節被動式滾輪6、圓形滾輪軌道15、主動式滾輪25之間的接觸銜接情況，必要時通過絲槓轉動手輪28調節滾輪位置調節絲槓27，以調節主動式滾輪25間的距離，進而達到實現滾輪與軌道緊密接觸的目的。
2、將兩套旋轉裝置分別置於模塊鋼框架長度方向對應的兩端，並將模塊鋼框架吊裝連接到旋轉裝置上，即將固定連接支座部分通過吊裝將圓形滾輪軌道15置於5主動式滾輪25上，同時，被動式滾輪6支撐於圓形滾輪軌道15兩側形成模塊鋼框架組焊的整體旋轉裝置。如圖10-13所示：
工作時只需將連接框架通過緊固螺栓19、圓形墊塊20和長圓形緊固螺母21與模塊鋼框架兩端的模塊角件29進行螺栓緊固連接即可。具體操作時，首先如圖14左圖將和緊固螺栓19配套的長圓形緊固螺母21豎向穿入模塊角件29的豎向孔中，然後如圖15右圖翻轉長圓形緊固螺母21為橫向後卡在模塊角件29的內側壁，最後通過擰緊緊固螺栓19達到緊固連接目的。
4、模塊鋼框架連接完成後，點動同步電機及傳動件23帶動模塊鋼框架試旋轉，檢查沒有問題後，按照電機開啟——構件旋轉到位——電機關閉——組焊實施的順序逐一完成所有構件組焊。
5、構件全部組焊完成後，按照模塊鋼框架預吊——緊固螺栓19鬆開——長圓形緊固螺母21翻轉脫出——模塊鋼框架吊離的順序將組焊完成的模塊鋼框架與旋轉裝置分離，完成模塊鋼框架組焊。
本發明是利用旋轉裝置來實現模塊鋼框架各構件的最佳位置旋轉組焊，從而達到提高效率、改善工人作業環境、保證質量和降低操作風險的目的。其特徵表現為旋轉裝置的同步電機及傳動件23帶動模塊鋼框架1(1-1、1-2)的勻速旋轉，待組焊構件旋轉到適宜工人操作位置後實施組焊操作，完成後繼續旋轉框架到新的待組焊位置進行操作，依此循環完成整個模塊鋼框架所有構件的組焊平作業操作。