CN107470827A - 拼缝螺柱活络卡码工装以及拼缝螺柱活络卡码方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于将相邻的两个箱梁构件拼装在一起的拼缝螺柱活络卡码工装以及拼缝螺柱活络卡码方法，该拼缝螺柱活络卡码工装包括：多个螺柱，其通过螺柱焊的方式经由螺柱焊焊缝分别焊接在相邻的两个箱梁构件上的预定位置，螺柱大致垂直于箱梁构件的用于焊接螺柱的表面，螺柱的外表面形成有螺纹；活络卡码，其以跨及相邻的两个箱梁构件之间的间隙的方式通过螺柱与箱梁构件连接，活络卡码上隔着该间隙地形成有供螺柱***的多个贯通孔；多个螺帽，其通过分别与多个螺柱螺合，来将活络卡码紧固在箱梁构件上，活络卡码位于多个螺帽与箱梁构件之间。该工装装卸简单，活络卡码损耗低，不使用碳弧气刨，且装配精度高。

Description

拼缝螺柱活络卡码工装以及拼缝螺柱活络卡码方法

技术领域

本发明涉及在大型箱梁的拼装中采用的拼缝螺柱活络卡码工装以及拼缝螺柱活络卡码方法。

背景技术

大型港口起重机(以下称为岸桥)主结构通常为钢箱梁结构，在其制造过程中，由于箱梁长度大、形式复杂，一般采用分段法制造后再进行拼装，然后拆除用于拼装的卡码工装。

在大型复杂箱梁拼装过程中，拼装焊缝的固定、校位承担着非常重要的作用，其直接关系到拼缝焊接的质量以及焊接效率，进而影响到整个构件的质量。通过做到拼装精准、错边少、卡码固定牢固能有效控制变形量，避免后续焊接所带来的各类缺陷。

发明内容

发明要解决的技术问题

传统的拼装采用门式卡码工装来进行固定、变形矫正、位置调整等操作，通常需要在箱体内部焊接装配卡码，总装完成后还需在箱体内部对卡码工装进行去除。

图1和图2中示出了用传统的卡码工装来拼装箱梁构件的示意图。

其中，图1为用传统的卡码工装来拼装箱梁构件的立体图。两个箱梁构件11通过卡码组12而拼装在一起，卡码组12由多个卡码组成，各卡码沿着两个箱梁构件11之间的间隙(即用于将两个箱梁构件焊接在一起的箱梁构件焊缝)而排列成一列。虽然图1中示出了卡码组仅跨及相邻的两个箱梁构件的一个焊接面排列的情况，但也存在卡码组跨及两个箱梁构件的多个焊接面排列的情况，包括卡码组遍布两个箱梁构件的4个焊接面的情况。

图2的(a)和(b)分别示出了用传统的卡码工装将两个箱梁构件23拼装在一起的主视图和俯视图。作为一例，图示了用两个卡码拼装箱梁构件的情况，但卡码的数量不限于此。

传统的卡码工装由卡码21和卡码焊缝22两部分组成。通过将卡码21的两端经由卡码焊缝22分别焊接在两个箱梁构件23上进行刚性固定，来实现箱梁构件之间的拼装。这样构成的卡码工装存在以下4点不足之处：

(1)在将两块箱梁构件焊接在一起后，需要进行卡码工装的拆除，针对这样的卡码工装通常采用碳弧气刨。该方法会损坏卡码的焊接面，即便像图2那样采用上下对称的卡码，一个卡码也最多仅能使用两次，因此卡码损耗高。

(2)大型箱梁构件拼装要求严格，拼缝两侧钢板错边量通常应≤1mm，但采用上述工装时，两块箱梁构件在垂直焊接面的方向上的错边量取决于卡码与箱梁构件之间焊接的质量和平整程度，实际操作中不易把控，因此难以抑制错边量。

(3)碳弧气刨易损伤母材，通过碳弧气刨拆除卡码工装后，箱梁构件表面也存在较大损伤面积，需要进行修补打磨，因而也导致了箱梁构件母材和砂轮片的损耗成本高。

(4)碳弧气刨的实施会对环境产生污染，且工艺复杂，成本较高，还存在施工安全等问题。

因此，目前急需一种新式的拼装固定工装来替代传统的卡码工装。

用于解决技术问题的方法

为了解决上述问题，本发明提供一种用于将相邻的两个箱梁构件拼装在一起的拼缝螺柱活络卡码工装，其特征在于，包括：多个螺柱，所述多个螺柱通过螺柱焊的方式经由螺柱焊焊缝分别焊接在所述相邻的两个箱梁构件上的预定位置，所述螺柱大致垂直于所述箱梁构件的用于焊接所述螺柱的表面，所述螺柱的外表面形成有螺纹；活络卡码，其以跨及相邻的两个箱梁构件之间的间隙的方式通过所述螺柱与所述箱梁构件连接，所述活络卡码上隔着所述间隙地形成有供所述螺柱***的多个贯通孔；多个螺帽，所述多个螺帽通过分别与所述多个螺柱螺合，来将所述活络卡码紧固在所述箱梁构件上，所述活络卡码位于所述多个螺帽与所述箱梁构件之间。

优选地，所述活络卡码沿着所述相邻的两个箱梁构件之间的间隙而排列有多个。

优选地，相邻的2个所述活络卡码之间的间距为400mm。

优选地，所述相邻的两个箱梁构件上的所述预定位置的连线垂直于所述间隙。

优选地，所述活络卡码上形成的多个贯通孔在所述活络卡码的两端平均分布。

优选地，在所述活络卡码的两端各形成有2个贯通孔。

优选地，所述多个螺帽被紧固调节，以使得所述相邻的两个箱梁构件在垂直于所述箱梁构件的用于焊接所述螺柱的表面的垂直方向上的错边量小于等于1mm。

另一方面，本发明提供一种使用上述拼缝螺柱活络卡码工装将相邻的两个箱梁构件拼装在一起的拼缝螺柱活络卡码方法，其特征在于，包括以下工序：打磨定位工序，对所述箱梁构件上要进行螺柱焊的表面进行打磨，并定位出所述预定位置且进行标注；螺柱施焊工序，通过螺柱焊的方式经由所述螺柱焊焊缝将所述多个螺柱分别焊接在所述预定位置；卡码装配调节工序，经由所述活络卡码的所述贯通孔将所述活络卡码装配在所述多个螺柱上，之后使用所述多个螺帽将所述活络卡码紧固在所述箱梁构件上，并通过调节所述螺帽在所述螺柱上的位置来降低所述相邻的两个箱梁构件在所述垂直方向上的所述错边量；箱梁构件施焊工序，沿着所述相邻的两个箱梁构件之间的所述间隙将所述相邻的两个箱梁构件焊接在一起；拆除工序，拆下所述多个螺帽后移除所述活络卡码，之后在所述螺柱焊焊缝处将所述多个螺柱弯断，并对去除了所述螺柱后的所述箱梁构件的表面进行打磨。

优选地，在所述卡码装配调节工序中，先紧固所述相邻的两个箱梁构件中在所述垂直方向上错边高的一方，再紧固在所述垂直方向上错边低的一方，直至所述错边量最小。

发明效果

通过采用本发明的拼缝螺柱活络卡码工装以及拼缝螺柱活络卡码方法，工装的装卸简单，安装时只需利用螺柱焊焊上螺柱，焊接面积小因而耗时短，拆除时一根钢管即能弯断螺柱；活络卡码损耗低，由于安装时不需要焊接活络卡码，因此活络卡码不会损伤，可以重复使用；不使用碳弧气刨，避免了对母材的损伤以及对环境的污染，且拆除时极大程度地减少了修补打磨，这样一方面减少了碳棒、砂轮片等耗材的成本，另一方面减少了焊工、打磨工等人工成本；装配精度高，可利用螺帽实现错边量的微调，从而抑制错边量，提高最终的焊接质量。

附图说明

图1是用传统的卡码工装来拼装箱梁构件的立体图。

图2的(a)和(b)分别是用传统的卡码工装将两个箱梁构件拼装在一起的主视图和俯视图。

图3的(a)和(b)分别是用本实施方式的拼缝螺柱活络卡码工装将两个箱梁构件拼装在一起的主视图和俯视图。

图4是示意性地示出箱梁构件之间的错边量的图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”，仅表示相对的方位关系，不应理解为对本发明的限制。

以下结合附图对本发明作进一步的说明。

[拼缝螺柱活络卡码工装]

首先，对作为本发明的一实施方式的拼缝螺柱活络卡码工装进行说明。作为一例，其可以适用于4mm～40mm厚的岸桥门框横梁与立柱拼缝，但不仅限于此。通过采用该拼缝螺柱活络卡码工装，可以保证拼板精度、控制焊接变形。

图3的(a)和(b)分别是用本实施方式的拼缝螺柱活络卡码工装将两个箱梁构件拼装在一起的主视图和俯视图。

如图3所示，本发明的实施方式的拼缝螺柱活络卡码工装包括：螺帽31、螺柱32以及活络卡码35。

螺柱32具有一定的强度，通过螺柱焊的方式经由螺柱焊焊缝33分别焊接在相邻的两个箱梁构件34上的预定位置，该预定位置由拼装的工作人员进行设定，优选使得相邻的两个箱梁构件34上的预定位置的连线垂直于相邻的两个箱梁构件34之间的间隙。螺柱32大致垂直于箱梁构件34的用于焊接的表面，且在螺柱32的外表面形成有螺纹。

活络卡码35以跨及相邻的两个箱梁构件34之间的间隙(即箱梁构件焊缝)的方式通过螺柱32与箱梁构件34连接，且活络卡码35上隔着上述间隙地形成有供螺柱32***的多个贯通孔。

螺帽31与螺柱32一一对应地配合使用，在螺帽31的中空的内表面也形成有螺纹，利用该螺纹与螺柱32螺合，由此将活络卡码35紧固在与螺柱32刚性连接的箱梁构件34上。

螺柱焊焊缝33连接螺柱32与箱梁构件34，应具有一定的强度，防止变形，但考虑到箱梁构件相互的焊接结束后需要拆卸该工装，因此螺柱32在离根部5mm处沿着螺柱圆表面预先加工2-3mm宽，1.5～2mm深的一圈缺口槽，优选用一根钢管即能弯断螺柱32，且螺柱32弯断后用简单的打磨即可恢复箱梁构件34表面的平整性。

从图3的(a)中可以看出，从上之下依次叠放有螺帽31、活络卡码35和箱梁构件34，也就是说，活络卡码35位于螺帽31与箱梁构件34之间，三者通过螺柱32而相连。

在图3中，作为一例，图示了沿着相邻的这两个箱梁构件34之间的间隙排列有两个活络卡码35，并用这两个活络卡码拼装箱梁构件的情况，但活络卡码的数量不限于此，可以按照箱梁构件拼缝的要求适当地设定。另外，在图3中设定相邻的两个活络卡码35之间的间距L为400mm，但该间距也不限于此，可以按照箱梁构件拼缝的要求适当地设定。

此外，在图3中例示了对每个活络卡码35配备4对螺帽31和螺柱32(即4个螺帽31和4个螺柱32)，且在活络卡码35的两端各形成有2个贯通孔(即螺帽31和螺柱32也在活络卡码35的两端各分配2对)的情况，但不限于此，螺帽31(或螺柱32)的数量可以是大于等于2的任何数，贯通孔也不一定要在活络卡码35的两端平均分布，只要在活络卡码35的两端均有至少一个贯通孔(即配备至少一对螺帽31和螺柱32)，即可实现该拼缝螺柱活络卡码工装的基本功能。

螺帽31的另一个作用是调节错边量，例如如图4所示，在安装时，常常会出现两个箱梁构件一个高(字母“A”表示的箱梁构件)一个低(字母“B”表示的箱梁构件)的情况，二者在垂直于箱梁构件的用于焊接螺柱的表面的方向上的高度差即为错边量。大型箱梁构件拼装要求严格，错边量通常应≤1mm。通过旋动螺帽，使得螺帽在螺柱上的上下位置发生变化，由此，上拉或下推的力间接作用于箱梁构件，使得两个箱梁构件趋于表面齐平，抑制错边量。

采用本实施方式的拼缝螺柱活络卡码工装，相比于传统的卡码工装，具有以下优点：

(1)装卸简单，安装时只需利用螺柱焊焊上螺柱，焊接面积小因而耗时短，拆除时一根钢管即能弯断螺柱。从耗时上看，例如安装一个传统的卡码工装需要大约10分钟，而安装本实施方式的拼缝螺柱活络卡码工装只需要5分钟不到。

(2)活络卡码损耗低，由于安装时不需要焊接活络卡码，因此活络卡码不会损伤，可以重复使用。

(3)不使用碳弧气刨，避免了对母材的损伤以及对环境的污染，且拆除时极大程度地减少了修补打磨，这样一方面减少了碳棒、砂轮片等耗材的成本，另一方面减少了焊工、打磨工等人工成本。从耗时上看，例如拆除一个传统卡码工装后进行打磨补焊需要大约10分钟，而拆除本实施方式的拼缝螺柱活络卡码工装后进行打磨仅需要不到6分钟。

(4)装配精度高，可利用螺帽实现错边量的微调，从而抑制错边量，提高最终的焊接质量。

[拼缝螺柱活络卡码方法]

下面，对作为本发明的一实施方式的拼缝螺柱活络卡码方法进行说明。

采用前述的拼缝螺柱活络卡码工装，可通过下述工序将相邻的两个箱梁构件拼装在一起。

第一工序，即打磨定位工序，在螺柱焊焊接前，对箱梁构件上要进行螺柱焊的表面进行打磨，去除底漆等，并由工作人员定位出用于焊接螺柱的前述预定位置且进行标注。

第二工序，即螺柱施焊工序，通过螺柱焊的方式经由螺柱焊焊缝将多个螺柱分别焊接在上述预定位置。在焊接时，应尽量保持焊枪与工件垂直，并且，在焊接前，需要调节好适当的电流、电压。表1示出了螺柱焊接的电流、电压、焊接速度的一例。

表1

第三工序，即卡码装配调节工序，经由活络卡码上的贯通孔将活络卡码装配在多个螺柱上，之后使用多个螺帽将活络卡码紧固在箱梁构件上，并通过调节螺帽在所述螺柱上的位置来降低相邻的两个箱梁构件之间的错边量。

其中，作为一个优选的调节方法，可以先紧固这两个箱梁构件中错边高的一方(例如图4中的“A”)，再紧固错边低的一方(例如图4中的“B”)，直至错边量最小。

第四工序，即箱梁构件施焊工序，沿着相邻的两个箱梁构件之间的间隙(即箱梁构件焊缝)将这两个箱梁构件焊接在一起。

第五工序，即拆除工序，先拆下多个螺帽，然后移除活络卡码，之后在螺柱焊焊缝处将各个螺柱弯断，最后对去除了螺柱后的箱梁构件的表面稍加打磨即可。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

符号说明

11、23、34 箱梁构件

12 卡码组

21 卡码

22 卡码焊缝

31 螺帽

32 螺柱

33 螺柱焊焊缝

35 活络卡码。

Claims (9)

1.一种用于将相邻的两个箱梁构件拼装在一起的拼缝螺柱活络卡码工装，其特征在于，包括：

多个螺柱，所述多个螺柱通过螺柱焊的方式经由螺柱焊焊缝分别焊接在所述相邻的两个箱梁构件上的预定位置，所述螺柱大致垂直于所述箱梁构件的用于焊接所述螺柱的表面，所述螺柱的外表面形成有螺纹；

活络卡码，其以跨及相邻的两个箱梁构件之间的间隙的方式通过所述螺柱与所述箱梁构件连接，所述活络卡码上隔着所述间隙地形成有供所述螺柱***的多个贯通孔；

多个螺帽，所述多个螺帽通过分别与所述多个螺柱螺合，来将所述活络卡码紧固在所述箱梁构件上，所述活络卡码位于所述多个螺帽与所述箱梁构件之间。

2.根据权利要求1所述的拼缝螺柱活络卡码工装，其特征在于，

所述活络卡码沿着所述相邻的两个箱梁构件之间的间隙而排列有多个。

3.根据权利要求2所述的拼缝螺柱活络卡码工装，其特征在于，

相邻的2个所述活络卡码之间的间距为400mm。

4.根据权利要求1所述的拼缝螺柱活络卡码工装，其特征在于，

所述相邻的两个箱梁构件上的所述预定位置的连线垂直于所述间隙。

5.根据权利要求1所述的拼缝螺柱活络卡码工装，其特征在于，

所述活络卡码上形成的多个贯通孔在所述活络卡码的两端平均分布。

6.根据权利要求5所述的拼缝螺柱活络卡码工装，其特征在于，

在所述活络卡码的两端各形成有2个贯通孔。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的拼缝螺柱活络卡码工装，其特征在于，

所述多个螺帽被紧固调节，以使得所述相邻的两个箱梁构件在垂直于所述箱梁构件的用于焊接所述螺柱的表面的垂直方向上的错边量小于等于1mm。

8.一种使用如权利要求1-7中任一项所述的拼缝螺柱活络卡码工装将相邻的两个箱梁构件拼装在一起的拼缝螺柱活络卡码方法，其特征在于，包括以下工序：

打磨定位工序，对所述箱梁构件上要进行螺柱焊的表面进行打磨，并定位出所述预定位置且进行标注；

螺柱施焊工序，通过螺柱焊的方式经由所述螺柱焊焊缝将所述多个螺柱分别焊接在所述预定位置；

卡码装配调节工序，经由所述活络卡码的所述贯通孔将所述活络卡码装配在所述多个螺柱上，之后使用所述多个螺帽将所述活络卡码紧固在所述箱梁构件上，并通过调节所述螺帽在所述螺柱上的位置来降低所述相邻的两个箱梁构件在所述垂直方向上的所述错边量；

箱梁构件施焊工序，沿着所述相邻的两个箱梁构件之间的所述间隙将所述相邻的两个箱梁构件焊接在一起；

拆除工序，拆下所述多个螺帽后移除所述活络卡码，之后在所述螺柱焊焊缝处将所述多个螺柱弯断，并对去除了所述螺柱后的所述箱梁构件的表面进行打磨。

9.根据权利要求8所述的拼缝螺柱活络卡码方法，其特征在于，

在所述卡码装配调节工序中，先紧固所述相邻的两个箱梁构件中在所述垂直方向上错边高的一方，再紧固在所述垂直方向上错边低的一方，直至所述错边量最小。