CN102039510A - 用于组焊工字梁的工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于组焊工字梁的工装，包括：底座，长度与待焊的工字梁的长度相匹配，宽度与待焊的工字梁的宽度相匹配；多个定位单元，等间距设置于底座上；定位单元包括：底板，固定在底座上；上盖板定位挡板，固定在底板上的一边；下盖板定位挡板，固定在底板上与上盖板定位挡板相对的另一边；立板定位筋板，固定在底板上，位于上盖板定位挡板与下盖板定位挡板之间，立板定位筋板与上盖板定位挡板之间的距离大于待焊的工字梁的上盖板的厚度，立板定位筋板与下盖板定位挡板之间的距离大于待焊的工字梁的下盖板的厚度；活动螺栓，与底板平行，穿设在下盖板定位挡板上，活动螺栓的顶部位于下盖板定位挡板上背离上盖板定位挡板的一侧。

Description

用于组焊工字梁的工装

技术领域

本发明涉及机车的边梁生产技术，尤其涉及一种用于组焊工字梁的工装。

背景技术

机车的边梁为工字梁，是重要的承载部件，如图1所示，包括上盖板1、下盖板2和立板3。

上盖板1的板厚20mm，下盖板2的板厚40mm，立板3的板厚20mm，工字梁的总长度超过16m。

上盖板1和立板3分两块拼接，下盖板2为鱼腹型，分三块拼接，立板3与上盖板1、下盖板2的连接焊缝为“T”型角接焊缝。

由于焊缝长，热输入量大，焊接后的工字梁不仅存在挠度，并且出现较大的旁弯变形，因此现有技术中，在工字梁的制造过程中，先把各板的拼接焊缝完成，然后将上盖板1放在平台上作为基准，把立板3垂直放在上盖板1的中心线上，施定位焊。在立板3左右两侧焊接若干支撑拉筋，对立板3起到定位支撑作用，检查立板3在整个长度上都与上盖板1垂直后，再用起吊设备吊起下盖板2，使下盖板2中心线与立板3坡口的钝边中心重合，施定位焊。之后，翻转工字梁，检查立板3与下盖板2的垂直度，增加支撑拉筋，待各尺寸要求完全符合图纸后，开始焊接。

现有技术存在的缺陷在于：由于各板均采用拼接方式，焊接后的上盖板存在一定程度的变形，以变形的上盖板在为基准，导致工字梁在组焊过程中各个步骤的定位不准确。并且，支撑立板的拉筋影响焊接的实施，在去掉拉筋时，还会对上下盖板造成表面损伤，影响工字梁的强度。

发明内容

本发明提供一种用于组焊工字梁的工装，用以克服现有技术中工字梁变形、生产效率低等缺陷。

本发明提供一种用于组焊工字梁的工装，包括：

底座，长度与待焊的工字梁的长度相匹配，宽度与待焊的工字梁的宽度相匹配；

多个定位单元，等间距设置于所述底座上；

所述定位单元包括：

底板，固定在所述底座上；

上盖板定位挡板，固定在所述底板上的一边；

下盖板定位挡板，固定在所述底板上与所述上盖板定位挡板相对的另一边；

立板定位筋板，固定在所述底板上，位于所述上盖板定位挡板与下盖板定位挡板之间，所述立板定位筋板与所述上盖板定位挡板之间的距离大于待焊的工字梁的上盖板的厚度，所述立板定位筋板与所述下盖板定位挡板之间的距离大于待焊的工字梁的下盖板的厚度；

活动螺栓，与所述底板平行，穿设在所述下盖板定位挡板上，所述活动螺栓的顶部位于所述下盖板定位挡板上背离所述上盖板定位挡板的一侧。

如上所述的用于组焊工字梁的工装，其中，所述定位单元可至少为3个，等间隔排列固定在所述底座的顶面上。优选地，所述定位单元为12个。

所述底座可包括：

压型槽钢，位于底部；

槽钢加强筋，固定在所述压型槽钢的顶部。

所述立板定位筋板与所述上盖板定位挡板、下盖板定位挡板之间均可设置有定位挡块。

所述底座的长度可为16米～17米。

所述上盖板定位挡板可包括垂直固定在所述底板上的左夹板、右夹板及定位板；

所述左夹板与右夹板对称固定在所述定位板的两侧。

所述下盖板定位挡板可包括垂直固定在所述底板上的两个平行夹板、一个中间板及两个侧板；

所述两个侧板分别设置在所述两个平行夹板的外侧，所述中间板位于所述两个平行夹板之间，与所述两个平行夹板垂直。

所述立板定位筋板可包括垂直固定在所述底板上的一个中间定位板及四个支撑块；

所述四个支撑块两两对称设置在所述中间定位板的两侧。

本发明提供的用于组焊工字梁的工装通过定位单元中的立板定位筋板，使得在组焊工字梁时能够以立板为定位基准，通过活动螺栓以及立板定位筋板两侧的定位挡板，能够保证上下盖板的定位，还能满足盖板与立板的垂直要求。同时，在使用工装时可对上盖板做反变形，在很大程度上解决了焊接变形问题，提高了生产效率。并且，通过使用本发明提供的用于组焊工字梁的工装，无需在组焊工字梁时在上下盖板表面固定支撑拉筋，避免了对盖板母材的损伤问题，保证了强度。

附图说明

图1为工字梁的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于组焊工字梁的工装的正视结构示意图；

图3为图2中I部分的放大示意图；

图4为本发明实施例提供的用于组焊工字梁的工装的侧视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的用于组焊工字梁的工装中上盖板定位挡板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的用于组焊工字梁的工装中下盖板定位挡板的结构示意图；

图7A为本发明实施例提供的用于组焊工字梁的工装中立板定位筋板的结构示意图；

图7B为本发明实施例提供的用于组焊工字梁的工装中立板定位筋板的俯视图；

图8为本发明实施例提供的用于组焊工字梁的工装的应用示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以图2～图8为例对本发明进行说明。

如图2、图3所示，用于组焊工字梁的工装包括一个底座4及12个定位单元10。

12个定位单元10等间距固定在底座4上。底座4的长度与待焊的工字梁的长度相匹配，宽度与待焊的工字梁的宽度相匹配。具体地，底座4的长度可为16.6米(m)。底座4可由4个压型槽钢和24个槽钢加强筋组焊而成。

如图4所示，定位单元10包括上盖板定位挡板6、下盖板定位挡板7、立板定位筋板8、活动螺栓9及底板5。

上盖板定位挡板6固定在底板5上的一边，下盖板定位挡板7固定在底板5上与上盖板定位挡板6相对的另一边，即上盖板定位挡板6与下盖板定位挡板7对称固定在立板定位筋板8的两边，实现了能够以立板为定位基准对的工字梁定位。这样，盖板可以做预先反变形，满足了工字梁组焊后对盖板平面度的要求，提高了工作效率。

立板定位筋板8固定在底板5上，位于上盖板定位挡板6与下盖板定位挡板7之间，立板定位筋板8与上盖板定位挡板6之间的距离大于待焊的工字梁的上盖板的厚度，立板定位筋板8与下盖板定位挡板7之间的距离大于待焊的工字梁的下盖板的厚度。

立板定位筋板8与上盖板定位挡板6、下盖板定位挡板7之间均焊接有厚度为20mm的长方形定位挡块91，用来确保立板定位筋板8与上盖板定位挡板6、下盖板定位挡板7之间的距离能够满足工字梁的放置需求，换句话说，通过定位挡块91限制立板定位筋板8与上盖板定位挡板6、下盖板定位挡板7之间的位置关系，用来控制两个盖板在工装内与立板的相对位置，并保证立板钝边与两盖板的中心线重合。定位挡块91也可在制作本实施例中的工装的过程中，用来限定立板定位筋板8与上盖板定位挡板6、下盖板定位挡板7之间的距离，立板定位筋板8、上盖板定位挡板6及下盖板定位挡板7固定后，可撤去定位挡块91。

活动螺栓9与底座4的顶面平行，穿设在下盖板定位挡板7上，活动螺栓9的顶部位于下盖板定位挡板7上背离上盖板定位挡板的一侧。

其中，上盖板定位挡板6如图5所示，包括垂直固定在底板5上的左夹板61、右夹板62及定位板63，左夹板61与右夹板62对称固定在定位板63的两侧，左夹板61与右夹板62将定位板63夹在中间，对定位板63起到定位作用。定位板63的内侧表面即与下盖板定位挡板7相对的表面对上盖板起到定位作用。

下盖板定位挡板7如图6所示，包括垂直固定在底板5上的两个平行夹板71、一个中间板72及两个侧板73。

两个侧板73分别设置在两个平行夹板71的外侧，中间板72位于两个平行夹板71之间，与两个平行夹板71垂直。两个侧板73与中间板72共同对两个平行夹板71进行固定。两个平行夹板71与上盖板定位挡板6相对的一侧表面，对下盖板起到定位作用。活动螺栓9穿设在中间板72的中部，顶部位于中间板72背离上盖板定位挡板6的一侧，用以调节下盖板、立板及上盖板之间的位置。

立板定位筋板8如图7A、图7B所示，包括垂直固定在底板5上的一个中间定位板81及四个支撑块82。四个支撑块82呈长方形分布，将中间定位板81夹在中间，中间定位板81的两侧各固定有两个支撑块82。中间定位板81的顶部表面对立板起到定位作用。

使用上述用于组焊工字梁的工装时，首先把未拼接的两块立板3放入工装，确保立板3与立板定位筋板8水平面完全重合，拼接焊缝处留固定间隙。

把拼接好并具有反变形的上盖板1放入工装，采用定位夹等简易工具，保证上盖板1外表面两侧与上盖板定位档板6表面完全重合。

把拼接好的下盖板2放入工装，在保证下盖板2平面度的情况下，扭动活动螺栓9，使下盖板2向立板3移动，此时，立板3与下盖板2同时产生部分位移，但不影响工字梁整体的垂直度和平面度，得到如图8所示的相对位置示意图。

然后，对工字梁的“T“焊缝两侧施定位焊，点焊长度不小于50mm，点焊之间的间距为300mm，以保证工字梁在整体吊出工装时具有足够的强度，减小焊前的变形量。

最后焊接。焊接时采用对称退焊的焊接形式，保证焊缝两侧热输入量的一致，减小焊接变形量。

其中，上盖板1和立板3分为两段拼接，下盖板2分为三段拼接，拼接焊缝均为对接双“V”型焊缝。要求对拼接的上盖板1进行焊后校平工序，以保证平面度，立板组对后再拼接。

上述实施例提供的用于组焊工字梁的工装通过定位单元及底座能够达到以下技术效果：以立板为定位基准，简化了上下盖板与立板间的定位工序，增加了各部分定位的准确度；可对上盖板做预先反变形，在很大程度上解决了焊接变形问题；简化了工字梁的生产工序，组装速度快，提高了生产效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于组焊工字梁的工装，其特征在于，包括：

底座，长度与待焊的工字梁的长度相匹配，宽度与待焊的工字梁的宽度相匹配；

多个定位单元，等间距设置于所述底座上；

所述定位单元包括：

底板，固定在所述底座上；

上盖板定位挡板，固定在所述底板上的一边；

下盖板定位挡板，固定在所述底板上与所述上盖板定位挡板相对的另一边；

立板定位筋板，固定在所述底板上，位于所述上盖板定位挡板与下盖板定位挡板之间，所述立板定位筋板与所述上盖板定位挡板之间的距离大于待焊的工字梁的上盖板的厚度，所述立板定位筋板与所述下盖板定位挡板之间的距离大于待焊的工字梁的下盖板的厚度；

活动螺栓，与所述底板平行，穿设在所述下盖板定位挡板上，所述活动螺栓的顶部位于所述下盖板定位挡板上背离所述上盖板定位挡板的一侧。

2.根据权利要求1所述的用于组焊工字梁的工装，其特征在于，所述定位单元至少为3个，等间隔排列固定在所述底座的顶面上。

3.根据权利要求2所述的用于组焊工字梁的工装，其特征在于，所述定位单元为12个。

4.根据权利要求1所述的用于组焊工字梁的工装，其特征在于，所述底座包括：

压型槽钢，位于底部；

槽钢加强筋，固定在所述压型槽钢的顶部。

5.根据权利要求1所述的用于组焊工字梁的工装，其特征在于，所述立板定位筋板与所述上盖板定位挡板、下盖板定位挡板之间均设置有定位挡块。

6.根据权利要求1所述的用于组焊工字梁的工装，其特征在于，所述底座的长度为16米～17米。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于组焊工字梁的工装，其特征在于，所述上盖板定位挡板包括垂直固定在所述底板上的左夹板、右夹板及定位板；

所述左夹板与右夹板对称固定在所述定位板的两侧。

8.根据权利要求1-6任一项所述的用于组焊工字梁的工装，其特征在于，所述下盖板定位挡板包括垂直固定在所述底板上的两个平行夹板、一个中间板及两个侧板；

所述两个侧板分别设置在所述两个平行夹板的外侧，所述中间板位于所述两个平行夹板之间，与所述两个平行夹板垂直。

9.根据权利要求1-6任一项所述的用于组焊工字梁的工装，其特征在于，所述立板定位筋板包括垂直固定在所述底板上的一个中间定位板及四个支撑块；

所述四个支撑块两两对称设置在所述中间定位板的两侧。

Images