專利名稱：全互換快裝塔節(jié)k字形桿焊接工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種塔式起重機部件焊接工裝，具體地說是一種全互換快裝塔節(jié)K字形 桿焊接工裝。
技術(shù)背景目前，在起重機塔節(jié)制造焊接過程中，除了四根主弦桿作主要承載負荷外，還有相當一 部分的載荷是靠主弦桿之間的腹桿體系來承載。這部分腹桿體系的連接通常采用實配的方式 來進行焊接裝配。這種連接方式的缺點有三個方面；1、焊完之后的塔節(jié)各部位的尺寸誤差大、 變形大。2、當主弦桿和腹桿體系焊成一體后，其體積大運輸困難、工作效率也低。3、當其 中的桿件出現(xiàn)變形、受損后，實配困難、互換性差。這也是困繞整個產(chǎn)品質(zhì)量提升的一個通 病。實用新型內(nèi)容本實用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高裝配質(zhì)量、降低變形超差、解決 運輸困難、提高工作效率、實現(xiàn)高效互換的全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝。本實用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的: 一種全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，包括機架和定位裝置，定位裝置設(shè)置于機架上部。所述的機架是由"r字形鋼梁連接組成的支撐框架，支撐框架由六根"r字形鋼梁組成，其中三根"I"字形鋼梁組成K字形，另外三根"I"字形鋼梁依次連接K字形結(jié)構(gòu)的端 點組成一個封閉體。所述的支撐框架的底部四個對接角處分別焊接有一腹板作支撐平面。所述的支撐框架內(nèi)側(cè)面上設(shè)有加強筋板。所述的定位裝置包括定位底板、凹形定位板、L形定位板、支撐板、定位支架，定位底 板固定于機架鋼梁K字形連接處的上部，凹形定位板固定于定位底板上；L形定位板分別固 定于定位底板和機架鋼梁上平面，L形定位板和機架鋼梁之間設(shè)有支撐板定位支架分別固 定于機架上平面的四個對接角處。所述的定位支架包括底板、側(cè)板、帶通孔的隔板、固定螺栓、壓板、定位銷，底板分別 固定于機架上平面的四個對接角處，兩側(cè)板平行垂直固定于底板上，兩側(cè)板之間水平設(shè)有兩 個帶通孔的隔板，定位銷設(shè)于隔板的通孔內(nèi)；固定螺栓一端垂直穿過"I"字形鋼梁上端面和 底板，壓板水平穿過塔節(jié)K字形桿上的連接接頭并設(shè)于固定螺栓另一端上的螺母下部。所述的定位裝置上的各部件之間以及各部件與機架之間均采用焊接方式固定。本實用新型由機架為主體支撐，由定位支架、定位銷為定位，由固定螺栓和壓板為裝夾工具，來保證各零部件精確的相對位置，可以實現(xiàn)在本焊接工裝上焊接的組合件達到互換。本實用新型具有提高裝配質(zhì)量、降低變形超差、解決運輸困難、提高工作效率、實現(xiàn)高 效互換等優(yōu)點。

圖l是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本焊接工裝主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本焊接工裝主視結(jié)構(gòu)示意圖中A-A剖視圖；圖4是本焊接工裝主視結(jié)構(gòu)示意圖中B-B剖視圖；圖5是本焊接工裝主視結(jié)構(gòu)示意圖中C-C剖視圖；圖6是本焊接工裝主視結(jié)構(gòu)示意圖中D-D剖視圖；圖7是在本實用新型上焊接的組合件——K字形桿結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是K字形桿連接接頭結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、機架，2、凹形定位板，3、 L形定位板，4、壓板，5、固定螺栓，6、定位支架， 7、連接接頭，8、直桿，9、斜桿，10、定位銷，11、支撐板，12、加強筋板，13、腹板，14、 底板，15、側(cè)板，16、隔板，17、定位底板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖l-6中，整個工裝主要分上下兩部分圖中由"I"字形鋼梁組成的為機架l (支撐) 部分，由鋼板和壓板4及固定螺栓5組成的為定位裝置部分。機架1是由"I"字形鋼梁連接 組成的支撐框架，支撐框架由六根"I"字形鋼梁組成，其中三根"I"字形鋼梁組成K字形， 另外三根"I"字形鋼梁依次連接K字形結(jié)構(gòu)的端點組成一個封閉體。在機架的底部四個對接 角處各有一塊腹板13作支撐平面并焊接牢固。機架內(nèi)側(cè)面上設(shè)有加強筋板12。整個機架1 安放于地面，不需要固定。定位裝置包括定位底板17、凹形定位板2、 L形定位板3、支撐板ll、定位支架6，定位 底板17固定于機架K字形連接處的上部，凹形定位板2固定于定位底板17上；L形定位板 3分別固定于定位底板17和機架鋼梁上平面，L形定位板3和機架鋼梁之間設(shè)有支撐板11; 定位支架6分別固定于支撐框架上端面的四個對接角處。定位裝置的各部件與機架1都采用焊接方式。定位底板17與下部的機架鋼梁連接，上部 與它連接的有兩塊凹形定位板2、 一塊L形定位板3、兩塊支撐板ll，其作用是確定K字形 桿的位置和高度。定位支架6共有四組，其各部尺寸在定位于機架1上方之前己經(jīng)過金屬加工，其結(jié)構(gòu)是 定位支架6包括底板14、側(cè)板15、帶通孔的隔板16、固定螺栓5、壓板4、定位銷IO， 一塊 底板14和兩塊側(cè)板15組焊成外部支撐，并在支撐內(nèi)側(cè)焊兩塊通孔隔板16，由定位銷10插 入。底板14分別固定于機架上平面的四個對接角處，兩側(cè)板15平行垂直固定于底板14上，兩側(cè)板15之間水平設(shè)有兩個帶通孔的隔板16，定位銷10設(shè)于隔板16的通孔內(nèi)；固定螺栓5 一端垂直穿過機架鋼梁上部和底板14，壓板4水平穿過塔節(jié)K字形桿上的連接接頭7并設(shè)于 固定螺栓5另一端上的螺母下部。定位支架6的作用是把所要加工的K字形桿直桿8上的連接接頭7定位于支架上方，用 壓板4、固定螺栓5壓緊，通過兩端的固定來確定K字形桿直桿8的長度并焊接。同樣在K 字形桿組成部分中，另外兩根斜桿9與定位支架6的連接與直桿8連接方式相同。最終使整 個塔節(jié)中的每一片"K字形桿"實現(xiàn)互換。如圖7所示，本焊接工裝上焊接的組合件——K字形桿，由連接接頭7、直桿8和斜桿 9焊接組合而成。要實現(xiàn)該焊接組合件的完全互換，需要保證一個共面和兩個尺寸，即如圖7 和圖8所示，四個連接接頭7定位面間的共面、尺寸A和尺寸B。直桿8和斜桿9的位置尺 寸雖然對K字形桿(圖7)的互換沒有直接影響，但出于美觀等外形需要，直桿8和斜桿9 的位置尺寸仍需要定位。四個連接接頭7定位面間的共面連接接頭7在上本焊接工裝焊接前，外形已通過精密 鑄造或機加工加工成型。即如圖8所示，連接接頭7兩耳板間的距離、耳板與底板的垂直 度、耳板定位面的平面度、連接軸孔間的同心度、軸孔的直徑尺寸和軸孔中心連線到底板外 端面的距離均達到標準要求。亦即連接接頭7本身可以互換。如圖2、圖3和圖6所示， 焊接的組合件——K字形桿(圖7)的四個連接接頭7是平放于工裝周邊四個定位支架6定 位面上的，壓板4插入連接接頭7，由固定螺栓5壓緊壓板4，進而使連接接頭7的定位面緊 密接觸于定位支架6的定位面上。由于工裝的四個定位支架6的四個定位面是共面的，所以 四個連接接頭7在本焊接工裝上被定位支架6、壓板4和固定螺栓5定位夾緊后，就實現(xiàn)了 四個連接接頭7定位面間的共面。尺寸A的保證如圖2、圖3、圖6和圖7所示，直桿8兩端的連接接頭7平放于工裝 兩端定位支架6定位面上，限制了連接接頭7沿豎直方向的移動和繞直桿8直線方向的轉(zhuǎn)動； 定位銷10穿過連接接頭7的軸孔、插于連接接頭中壓板4的軸孔以及定位支架6的兩組軸孔， 與連接接頭7、壓板4和定位支架6軸孔間緊密配合，限定了連接接頭7沿直桿8直線方向 的移動，沿直桿8垂直方向的移動和轉(zhuǎn)動；壓板4的內(nèi)端面與連接接頭7兩耳板間的底板上 端面緊密接觸，限制了連接接頭7沿豎直方向的轉(zhuǎn)動。直桿8兩端的連接接頭7被壓板4和 固定螺栓5夾緊后，就限制了兩個連接接頭7在空間直角坐標系中六個自由度，艮P:實現(xiàn)了 兩個連接接頭7在空間直角坐標系中的全定位。由于工裝兩端定位支架6軸孔中心間的距離 (即尺寸A)符合標準要求，所以焊接組合件——K字形桿(圖7)直桿8兩端的連接接頭7 軸孔中心間的距離(即尺寸A)在本焊接工裝上就被唯一確定。尺寸B的保證如圖2、圖3、圖6和圖7所示，斜桿9端部的連接接頭7平放于工裝 兩端定位支架6定位面上，限制了連接接頭7沿豎直方向的移動和繞斜桿9直線方向的轉(zhuǎn)動； 定位銷10穿過連接接頭7的軸孔、插于連接接頭中壓板4的軸孔以及定位支架6的兩組軸孔，與連接接頭7、壓板4和定位支架6軸孔間緊密配合，限定了連接接頭7沿斜桿9直線方向 的移動，沿斜桿9垂直方向的移動和轉(zhuǎn)動；壓板4的內(nèi)端面與連接接頭7兩耳板間的底板上 端面緊密接觸，限制了連接接頭7沿豎直方向的轉(zhuǎn)動。斜桿9端部的連接接頭7被壓板4和 固定螺栓5夾緊后，就限制了斜桿9端部的連接接頭7在空間直角坐標系中六個自由度，即 實現(xiàn)了斜桿9端部的連接接頭7在空間直角坐標系中的全定位。由于工裝斜桿9端部的定位 支架6的軸孔中心與工裝同側(cè)直桿8端部的定位支架6的軸孔中心間的距離(即尺寸B)符 合標準要求，所以焊接組合件——K字形桿(圖7)斜桿9端部的連接接頭7軸孔中心與同 側(cè)直桿8端部的連接接頭7軸孔中心間的距離(即尺寸B)在本焊接工裝上就被唯一確定。直桿8和斜桿9的定位如圖l、圖2、圖3、圖4和圖5所示，直桿8被兩端兩個凹形 定位板2和中間一個L型定位板定位3;兩個斜桿9分別被各自兩端兩個L型定位板定位3。 如圖4和圖5所示，凹形定位板2和L型定位板3止口尺寸嚴格按照直桿8和斜桿9的管徑 設(shè)計，且止口的深度尺寸滿足使直桿8和斜桿9放于止口中，使各自管線中心與各自端焊接 的連接接頭7中心同心的要求。在直桿8和斜桿9的長度和相貫線切口都標準的前提下，直 桿8和斜桿9的位置尺寸在本焊接工裝上就被唯一確定。由此可以斷定，在本焊接工裝上四個連接接頭7、 一個直桿8和兩個斜桿9采用如上定 位和夾緊方式，可以保證焊接組合件——K字形桿(圖7)四個連接接頭7定位面間的共面、 尺寸A、尺寸B和直桿8和斜桿9的定位。即在本焊接工裝上四個連接接頭7、 一個直桿8 和兩個斜桿9采用如上定位和夾緊方式，可以實現(xiàn)在本焊接工裝上焊接的組合件——K字形 桿(圖7)達到互換。
權(quán)利要求1.一種全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，其特征在于包括機架和定位裝置，定位裝置設(shè)置于機架上部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，其特征在于所述的機架 是由"I"字形鋼梁連接組成的支撐框架，支撐框架由六根"I"字形鋼梁組成，其中三根"I"字形鋼梁組成K字形，另外三根"r字形鋼梁依次連接K字形結(jié)構(gòu)的端點組成一個封閉體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，其特征在于所述的支撐框架的底部四個對接角處分別焊接有一腹板作支撐平面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，其特征在于所述的支撐框架內(nèi)側(cè)面上設(shè)有加強筋板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，其特征在于所述的定位裝置包括定位底板、凹形定位板、L形定位板、支撐板、定位支架，定位底板固定于機架鋼梁K字形連接處的上部，凹形定位板固定于定位底板上；L形定位板分別固定于定位底板和 機架鋼梁上平面上，L形定位板和機架鋼梁之間設(shè)有支撐板；定位支架分別固定于機架上平面的四個對接角處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，其特征在于所述的定位支架包括底板、側(cè)板、帶通孔的隔板、固定螺栓、壓板、定位銷，底板分別固定于機架上平 面的四個對接角處，兩側(cè)板平行垂直固定于底板上，兩側(cè)板之間水平設(shè)有兩個帶通孔的隔板，定位銷設(shè)于隔板的通孔內(nèi)；固定螺栓一端垂直穿過機架鋼梁上部和底板，壓板水平穿過塔節(jié) K字形桿上的連接接頭并設(shè)于固定螺栓另一端上的螺母下部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，其特征在于所述的定位裝置上的各部件之間以及各部件與機架之間均采用焊接方式固定。
專利摘要本實用新型涉及一種全互換快裝塔節(jié)K字形桿焊接工裝，包括機架和定位裝置。機架是由“I”字形鋼梁連接組成的支撐框架。定位裝置設(shè)置于機架上部，包括定位支架和定位板。機架鋼梁K字形連接處的上部設(shè)置有定位底板，凹形定位板固定于定位底板上；L形定位板分別固定于定位底板和機架鋼梁上平面上，L形定位板和機架鋼梁之間設(shè)有支撐板；定位支架分別固定于機架上端面的四個對接角處。本實用新型由機架為主體支撐，由定位支架、定位銷、定位板為定位，由固定螺栓和壓板為裝夾工具，來保證各零部件精確的相對位置，可實現(xiàn)在本焊接工裝上焊接的組合件達到互換。其具有提高裝配質(zhì)量、降低變形超差、解決運輸困難、提高工作效率、實現(xiàn)高效互換等優(yōu)點。
文檔編號B23K37/04GK201217136SQ20082002576
公開日2009年4月8日 申請日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者仉健康, 呂國慶, 昊 梁, 郝好峰 申請人:山東豐匯設(shè)備技術(shù)有限公司