CN109483072B - 盾构机螺旋机座子的焊接方法及工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盾构机螺旋机座子的焊接方法及工装，利用焊接工装进行焊接；所述焊接工装包括扇形底板、倾斜连接板和支撑板，所述扇形底板底部设有与前盾体中心环内孔尺寸一致的止口面，沿该止口面外侧设有与前盾体中心环上尺寸一致的多个定位孔；倾斜连接板中部设有与螺旋机座子上部法兰一致的中心孔，沿该中心孔一周设有与螺旋机座子上部法兰尺寸一致的多个连接孔；支撑板底边设有一斜边，该斜边与水平底边呈α夹角；所述扇形底板安装在支撑板水平底部，倾斜连接板安装在支撑板的倾斜底部、与水平呈α夹角。本发明结构简单，使用安全方便，效率高，成本低，可反复使用，适合批量生产使用。

Description

盾构机螺旋机座子的焊接方法及工装
技术领域
本发明涉及一种盾构机螺旋机座子的焊接工装及方法，属于盾构机技术领域。
背景技术
盾构机螺旋机座子的特点是：焊接于盾构机前盾上，螺旋机座子由圆筒体和法兰焊接而成，圆筒体非法兰端与前盾焊接处呈一斜面。(如图1所示)传统的加工方法是将螺旋机座子焊在盾体上后加工法兰端面及端面上的孔，此种加工方法的缺点是：由于盾体直径达6米多，所以焊后加工需要大型设备，加工成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种盾构机螺旋机座子焊接方法及工装。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种盾构机螺旋机座子的焊接方法，利用焊接工装进行焊接；所述焊接工装包括扇形底板、倾斜连接板和支撑板，所述扇形底板底部设有与前盾体中心环的内孔尺寸一致的止口面，沿该止口面外侧设有与前盾体中心环上尺寸一致的多个定位孔；所述倾斜连接板中部设有与螺旋机座子上部法兰一致的中心孔，沿该中心孔一周设有与螺旋机座子上部法兰尺寸一致的多个连接孔；所述支撑板底边设有一斜边，该斜边与水平底边呈α夹角；所述扇形底板安装在支撑板的水平底部，倾斜连接板安装在支撑板的倾斜底部、与水平呈α夹角；所述倾斜连接板的倾斜角α与螺旋机座子上部法兰的上平面一致；
焊接方法具体包括如下步骤：
1)制作焊接工装：
①按扇形底板、倾斜连接板和支撑板图下料；
②在数控镗床上加工圆弧止口面，并按前盾体中心环上孔的尺寸划钻扇形底板上的定位孔达图；
③按螺旋机座子上部法兰上的各孔定位尺寸及大小尺寸划钻倾斜连接板上的中心孔和连接孔达图；
④加工支撑板底部与水平呈α角的斜边达图；
⑤将扇形底板和倾斜连接板通过支撑板焊接成一体达图；
2)安装工装：将焊接工装的扇形底板用螺栓把合于盾构机前盾体中心环上；将螺旋机座子用把合螺栓及螺母把合于焊接工装的倾斜连接板上；
3)焊接螺旋机座子：按图纸要求将螺旋机座子焊接在盾构机前盾上；
4)焊接完成后，待焊缝冷却将焊接工装卸下，焊接完成。
所述步骤3)中采用段焊、对称焊、减少焊接速度方法焊接。
本发明还提供了一种盾构机螺旋机座子的焊接工装，包括扇形底板、倾斜连接板和支撑板，所述扇形底板底部设有与前盾体中心环的内孔尺寸一致的止口面，沿该止口面外侧设有与前盾体中心环上尺寸一致的多个定位孔；所述倾斜连接板中部设有与螺旋机座子上部法兰一致的中心孔，沿该中心孔一周设有与螺旋机座子上部法兰尺寸一致的多个连接孔；所述支撑板底边设有一斜边，该斜边与水平底边呈α夹角；所述扇形底板安装在支撑板的水平底部，倾斜连接板安装在支撑板的倾斜底部、与水平呈α夹角；所述倾斜连接板的倾斜角α与螺旋机座子上部法兰的上平面一致。
所述扇形底板与支撑板外侧之间设有筋板一，倾斜连接板与支撑板内侧之间设有筋板二。
所述扇形底板使用螺栓固定于前盾体中心环上，倾斜连接板使用把合螺栓及螺母与螺螺机座子的法兰把合连接。
有益效果：本发明结构简单，使用安全方便，效率高，成本低，可反复使用，适合批量生产使用。
附图说明
图1为盾构机螺旋机座子的结构示意图；
图2为本发明焊接工装的结构示意图一；
图3为本发明焊接工装的结构示意图二；
图4为本发明焊接工装的结构示意主视图；
图5为本发明焊接工装的使用状态示意图。
图中：I螺旋机座子、II前盾体中心环、III焊接工装；1扇形底座、11止口面、12定位孔、2倾斜连接板、21中心孔、22连接孔、3支撑板、4筋板一、5筋板二、6螺栓、7把合螺栓及螺母。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
图2所示为本发明焊接工装的结构示意图一。
图3所示为本发明焊接工装的结构示意图二。
本发明提供了一种盾构机螺旋机座子的焊接工装，包括扇形底板1、倾斜连接板2和支撑板3，所述焊接工装III由扇形底板1、倾斜连接板2和支撑板3的焊接件。
所述扇形底板1底部设有与前盾体中心环II的内孔尺寸一致的止口面11，沿该止口面11外侧设有与前盾体中心环II上尺寸一致的多个定位孔12。
所述倾斜连接板2中部设有与螺旋机座子I上部法兰一致的中心孔21，沿该中心孔21一周设有与螺旋机座子I上部法兰尺寸一致的多个连接孔22。
所述支撑板3底边设有一斜边，该斜边与水平底边呈α夹角。
所述扇形底板1安装在支撑板3的水平底部，倾斜连接板2安装在支撑板3的倾斜底部。
图4所示为本发明焊接工装的结构示意主视图。
所述倾斜连接板2与水平呈α夹角；所述倾斜连接板2的倾斜角α与螺旋机座子I上部法兰的上平面一致。
所述扇形底板1与支撑板3外侧之间设有筋板一4，倾斜连接板2与支撑板3内侧之间设有筋板二5。
所述扇形底板1使用螺栓6固定于前盾体中心环II上，倾斜连接板2使用把合螺栓及螺母7与螺螺机座子I的法兰把合连接。
本发明焊接工装的制作方法包括：
①按扇形底板1、倾斜连接板2和支撑板3图下料；
②在数控镗床上加工圆弧止口面11，并按前盾体中心环II上孔的尺寸划钻扇形底板1上的定位孔12达图；
③按螺旋机座子I上部法兰上的各孔定位尺寸及大小尺寸划钻倾斜连接板2上的中心孔21和连接孔22达图；
④加工支撑板3底部与水平呈α角的斜边达图；
⑤将扇形底板1和倾斜连接板2通过支撑板3焊接成一体达图。
图5所示为本发明焊接工装的使用状态示意图。
本发明的使用方法：
1)安装工装：将焊接工装III的扇形底板1用螺栓6把合于盾构机前盾体中心环II上；将螺旋机座子I用把合螺栓及螺母7把合于焊接工装III的倾斜连接板2上；
2)焊接螺旋机座子：按图纸要求将螺旋机座子I焊接在盾构机前盾上；
3)焊接完成后，待焊缝冷却将焊接工装III卸下，焊接完成。
所述步骤3)中为了减少焊接变形，采用段焊、对称焊、减少焊接速度方法焊接。
本发明结构简单，使用安全方便，效率高，成本低，可反复使用，适合批量生产使用。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (5)

1.一种盾构机螺旋机座子的焊接方法，其特征在于：利用焊接工装(III)进行焊接；所述焊接工装(III)包括扇形底板(1)、倾斜连接板(2)和支撑板(3)，所述扇形底板(1)底部设有与前盾体中心环(II)的内孔尺寸一致的止口面(11)，沿该止口面(11)外侧设有与前盾体中心环(II)上尺寸一致的多个定位孔(12)；所述倾斜连接板(2)中部设有与螺旋机座子(I)上部法兰一致的中心孔(21)，沿该中心孔(21)一周设有与螺旋机座子(I)上部法兰尺寸一致的多个连接孔(22)；所述支撑板(3)底边设有一斜边，该斜边与水平底边呈α夹角；所述扇形底板(1)安装在支撑板(3)的水平底部，倾斜连接板(2)安装在支撑板(3)的倾斜底部，该倾斜底部与水平呈α夹角；所述倾斜连接板(2)的倾斜角α与螺旋机座子(I)上部法兰的上平面一致；具体包括如下步骤：
1)制作焊接工装：
①按扇形底板(1)、倾斜连接板(2)和支撑板(3)图下料；
②在数控镗床上加工圆弧止口面(11)，并按前盾体中心环(II)上孔的尺寸划钻扇形底板(1)上的定位孔(12)达图；
③按螺旋机座子(I)上部法兰上的各孔定位尺寸及大小尺寸划钻倾斜连接板(2)上的中心孔(21)和连接孔(22)达图；
④加工支撑板(3)底部与水平呈α角的斜边达图；
⑤将扇形底板(1)和倾斜连接板(2)通过支撑板(3)焊接成一体达图；
2)安装工装：将焊接工装(III)的扇形底板(1)用螺栓(6)把合于盾构机前盾体中心环II上；将螺旋机座子(I)用把合螺栓及螺母(7)把合于焊接工装(III)的倾斜连接板(2)上；
3)焊接螺旋机座子：按图纸要求将螺旋机座子(I)焊接在盾构机前盾上；
4)焊接完成后，待焊缝冷却将焊接工装(III)卸下，焊接完成。
2.根据权利要求1所述的盾构机螺旋机座子的焊接方法，其特征在于：所述步骤3)中采用段焊、对称焊、减少焊接速度方法焊接。
3.一种盾构机螺旋机座子的焊接工装，其特征在于：包括扇形底板(1)、倾斜连接板(2)和支撑板(3)，所述扇形底板(1)底部设有与前盾体中心环(II)的内孔尺寸一致的止口面(11)，沿该止口面(11)外侧设有与前盾体中心环(II)上尺寸一致的多个定位孔(12)；所述倾斜连接板(2)中部设有与螺旋机座子(I)上部法兰一致的中心孔(21)，沿该中心孔(21)一周设有与螺旋机座子(I)上部法兰尺寸一致的多个连接孔(22)；所述支撑板(3)底边设有一斜边，该斜边与水平底边呈α夹角；所述扇形底板(1)安装在支撑板(3)的水平底部，倾斜连接板(2)安装在支撑板(3)的倾斜底部，该倾斜底部与水平呈α夹角；所述倾斜连接板(2)的倾斜角α与螺旋机座子(I)上部法兰的上平面一致。
4.根据权利要求3所述的盾构机螺旋机座子的焊接工装，其特征在于：所述扇形底板(1)与支撑板(3)外侧之间设有筋板一(4)，倾斜连接板(2)与支撑板(3)内侧之间设有筋板二(5)。
5.根据权利要求3或4所述的盾构机螺旋机座子的焊接工装，其特征在于：所述扇形底板(1)使用螺栓(6)固定于前盾体中心环(II)上，倾斜连接板(2)使用把合螺栓及螺母(7)与螺旋机座子(I)的法兰把合连接。
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