本發(fā)明涉及一種鋼材加工裝置及其使用方法，具體的是一種加工焊接坡口的裝置及使用方法。

背景技術(shù)：

在鋼材焊接過程中一般達(dá)到一定厚度的板材需要加工坡口，以提高焊接質(zhì)量。目前常用的加工坡口方法是火焰氣割法，它是是利用火焰和氣流將板材加工出需要的坡口，在加工板材一側(cè)的坡口時(shí)板材會(huì)因?yàn)槭軣嵋馃釕?yīng)力變形，對(duì)于大型板材來(lái)說，這種熱應(yīng)力影響較小，變形量也很小，但是對(duì)于窄長(zhǎng)條板，熱應(yīng)力的引起的變形會(huì)非常大。在試制懸掛式空軌的過程中，有一個(gè)厚度為30mm，寬度為80mm，長(zhǎng)度30m的加強(qiáng)筋需要加工v型坡口，常用的火焰氣割方法是將鋼板平放到胎架上，然后用火焰小車切割坡口。對(duì)于小于100mm的窄板，鋼板平放后幾乎無(wú)法切割，伸出胎架的部分太窄，無(wú)法加工，即使將板材豎立放置可以加工，在加工的過程中也會(huì)由于單側(cè)受熱，在熱應(yīng)力的作用下變形量非常大，而且在實(shí)際加工過程中需要實(shí)時(shí)的對(duì)火焰槍頭高度進(jìn)行調(diào)整，不然坡口質(zhì)量非常差，鈍邊不均勻，且十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力。目前還未在市面上發(fā)現(xiàn)可解決裝備。針對(duì)這一情況，本發(fā)明提出一種加工窄長(zhǎng)板坡口的裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種用于窄厚鋼板的坡口加工裝置及其加工方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種用于窄厚鋼板的坡口加工裝置，包括用于放置窄厚鋼板的支撐組件，在所述的支撐組件的一側(cè)安裝有與其平行的且供行走小車前進(jìn)的軌道，在所述的行走小車上設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置，聯(lián)動(dòng)裝置連著導(dǎo)向輪和火焰槍頭；所述的火焰槍頭隨著所述的導(dǎo)向輪的位置變化而變化，所述的導(dǎo)向輪隨著板材的變形而變形。

進(jìn)一步的，所述的聯(lián)動(dòng)裝置包括螺套ⅰ、螺套ⅱ、螺套ⅲ、螺套ⅳ、螺套ⅴ螺套ⅵ、螺套ⅶ以及螺紋桿ⅰ、螺紋桿ⅱ、螺紋桿ⅲ、螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ，所述的螺套ⅰ、螺套ⅱ套裝在所述的螺紋桿ⅰ上，所述的螺套ⅰ固定在行走小車上，所述的螺套ⅱ與螺套ⅲ固接，所述的螺套ⅲ、螺套ⅳ套裝在螺紋桿ⅱ上，所述的螺套ⅳ與螺套ⅴ，所述的螺套ⅴ安裝在螺紋桿ⅲ上。

進(jìn)一步的，當(dāng)加工雙邊坡口時(shí)，在所述的螺紋桿ⅲ的兩端安裝有螺套ⅵ、螺套ⅶ，所述的螺套ⅵ、ⅶ各連接一個(gè)螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ，在所述的螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ上各安裝有一個(gè)火焰槍頭，螺套ⅴ的下方通過一個(gè)連桿安裝有導(dǎo)向輪。

進(jìn)一步的，當(dāng)加工單邊坡口時(shí)，在所述的螺紋桿ⅲ的一端安裝有螺套ⅵ，所述的螺套ⅵ連接一個(gè)螺紋桿ⅳ，在所述的螺紋桿ⅳ上安裝有一個(gè)火焰槍頭，螺套ⅴ的下方通過一個(gè)連桿安裝有導(dǎo)向輪。

進(jìn)一步的，所述的螺紋桿ⅰ所在的方向與所述軌道所在方向垂直；所述的螺紋桿ⅱ所在的方向與所述軌道所在方向平行；所述螺紋桿ⅲ與螺紋桿ⅰ平行；螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ豎直設(shè)置，與螺紋桿ⅲ垂直。

進(jìn)一步的，所述窄厚鋼板的兩側(cè)安裝有擋板，使窄厚鋼板卡裝在立式夾具上。

進(jìn)一步的，所述的螺紋桿ⅰ、螺紋桿ⅱ、螺紋桿ⅲ、螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ是由不銹鋼管制成，在不銹鋼管外徑方向通過機(jī)加工加工出一圈螺紋，使之能在相應(yīng)的螺套內(nèi)沿著順時(shí)針和逆時(shí)針方向自由旋轉(zhuǎn)；

進(jìn)一步的，所述的螺套ⅰ、螺套ⅱ、螺套ⅲ、螺套ⅳ、螺套ⅴ螺套ⅵ、螺套ⅶ也是由不銹鋼制成，在不銹鋼管內(nèi)徑方向通過機(jī)加工加工出一圈螺紋，使之與螺紋桿配套使用；

進(jìn)一步的，所述的火焰槍頭是銅制的，能夠耐受高溫。

進(jìn)一步的，所述的火焰槍頭的數(shù)量根據(jù)坡口需要進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)加工單邊坡口時(shí)，火焰槍頭為1個(gè)；當(dāng)加工雙邊坡口時(shí)，火焰槍頭為2個(gè)。

進(jìn)一步的，所述的導(dǎo)向輪是由不銹鋼制成，導(dǎo)向輪距離火焰槍頭的距離不小于50mm，以免溫度過高使導(dǎo)向輪變形；

進(jìn)一步的，所述的小車由電力驅(qū)動(dòng)，可以設(shè)定前進(jìn)速度，只能沿著預(yù)設(shè)軌道前進(jìn)。

利用上述裝置對(duì)窄厚鋼板進(jìn)行加工的方法：

第一步：將窄厚板分成多段；

第二步：將單段窄厚板放到立式夾具上；

第三步：在立式夾具的一側(cè)預(yù)設(shè)軌道，將行走小車安裝在軌道上，調(diào)整各個(gè)螺桿的位置，使導(dǎo)向輪和火焰槍頭的位置符合預(yù)先的設(shè)定；

第四步，開始加工坡口，導(dǎo)向輪沿著窄厚板的開坡口一邊滑動(dòng)，同時(shí)火焰槍頭已經(jīng)調(diào)節(jié)好所需氣體流量并以處于工作狀態(tài)，隨著火焰槍頭的工作，窄厚板局部大量受熱后會(huì)引起上翹，整個(gè)窄厚板會(huì)形成一個(gè)立著的“弓”字形，此時(shí)導(dǎo)向輪體現(xiàn)作用，它隨著窄厚板的變化而變化，同時(shí)帶著火焰槍頭向上變化，這就避免了開出坡口鈍邊不均勻的問題，它只需要調(diào)節(jié)一次火焰槍頭的位置，后續(xù)隨著小車在預(yù)設(shè)軌道上的滑行，導(dǎo)向輪會(huì)帶著火焰槍頭上下移動(dòng)，從而保證坡口質(zhì)量；

第五步：將單段加工完坡口的窄厚板使用卷板機(jī)矯正。

第四步：將多個(gè)單段窄厚板對(duì)接焊接成整體。

進(jìn)一步的，窄厚板需要在放置在整個(gè)支撐組成上，并由交錯(cuò)排列的擋板將其卡在支撐組成上.

本發(fā)明提出的加工方法為分為兩步：第一步利用專門設(shè)計(jì)的加工坡口裝置進(jìn)行開設(shè)坡口，第二步利用卷板機(jī)來(lái)矯正變形。其中，加工坡口裝置主要包括：電動(dòng)小車，導(dǎo)向輪，火焰槍頭，軌道，聯(lián)動(dòng)裝置，立式夾具等。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

利用專門設(shè)計(jì)的加工坡口裝置進(jìn)行坡口加工，先將窄長(zhǎng)板放在立式夾具上，在立式夾具旁設(shè)有供電動(dòng)小車前進(jìn)的軌道，電動(dòng)小車上設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置，聯(lián)動(dòng)裝置連著導(dǎo)向輪和火焰槍頭。在加工坡口的過程中，在熱應(yīng)力的作用下，板材會(huì)變形，在加工坡口的過程中利用導(dǎo)向輪讓火焰槍頭隨著板材的變形聯(lián)動(dòng)變化，從而保證加工坡口的質(zhì)量。該裝置在使用過程中，除了最開始需要調(diào)整合適的火焰氣體和火焰槍頭高度外，其余過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。等加工坡口完畢后，再利用70卷板機(jī)將變形的窄板矯直。

本發(fā)明的有益效果是：利用該方法給窄長(zhǎng)板加工坡口，加工坡口時(shí)由熱應(yīng)力產(chǎn)生變形引起的偏差就可以最大程度的避免，可以快速高質(zhì)量的加工出所需坡口，利用卷板機(jī)能夠?qū)⒁驘釕?yīng)力引起的變形矯正過來(lái)。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1.窄厚鋼板；2.擋板；3.螺紋桿?。?.火焰槍頭；5.預(yù)設(shè)軌道；6.導(dǎo)向輪；7.小車；8.螺套ⅰ；9.螺套ⅱ；10.螺套ⅲ；11.螺紋桿ⅱ；12.支撐組件；1314螺紋桿ⅲ；15螺套ⅵ或者螺套ⅶ；16螺紋桿ⅳ或者螺紋桿ⅴ；17螺套ⅳ。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在對(duì)于小于100mm的窄板，鋼板平放后幾乎無(wú)法切割，伸出胎架的部分太窄，無(wú)法加工，即使將板材豎立放置可以加工，在加工的過程中也會(huì)由于單側(cè)受熱，在熱應(yīng)力的作用下變形量非常大，而且在實(shí)際加工過程中需要實(shí)時(shí)的對(duì)火焰槍頭高度進(jìn)行調(diào)整，不然坡口質(zhì)量非常差，鈍邊不均勻，且十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力。目前還未在市面上發(fā)現(xiàn)可解決裝備。針對(duì)這一情況，本發(fā)明提出一種加工窄長(zhǎng)板坡口的裝置和方法。

以加工一段30m長(zhǎng)的窄厚板坡口為例進(jìn)行詳細(xì)介紹。

第一步：根據(jù)裝置將30m長(zhǎng)的窄厚板分成5段，每段長(zhǎng)度為6m左右；之所以分成6m左右，一是裝置的加工長(zhǎng)度最長(zhǎng)為6.5m左右，再長(zhǎng)之后效率降低，二是因?yàn)樵诔C正時(shí)，6m左右適合單人操作。

第二步：將單段窄厚板放到裝置上加工坡口。

該坡口裝置中：小車7上設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置，聯(lián)動(dòng)裝置由螺套ⅰ8，螺套ⅱ9，螺套ⅲ10以及螺紋桿ⅰ3，螺紋桿ⅱ11組成，其中螺紋桿ⅱ11上設(shè)有可調(diào)節(jié)的火焰槍頭4，導(dǎo)向輪6.小車7由電驅(qū)動(dòng)，在預(yù)設(shè)軌道5上滑行，預(yù)設(shè)軌道5的長(zhǎng)度由所需加工的窄厚板1的長(zhǎng)度確定。窄厚板1需要在放置在整個(gè)支撐組成12上，并由交錯(cuò)排列的擋板2將其卡在支撐組成12上.加工坡口時(shí)，導(dǎo)向輪6沿著窄厚板1的開坡口一邊滑動(dòng)，同時(shí)火焰槍頭4已經(jīng)調(diào)節(jié)好所需氣體流量并以處于工作狀態(tài)，隨著火焰槍頭4的工作，窄厚板1局部大量受熱后會(huì)引起上翹，整個(gè)窄厚板1會(huì)形成一個(gè)立著的“弓”字形，此時(shí)導(dǎo)向輪6體現(xiàn)作用，它隨著窄厚板1的變化而變化，同時(shí)帶著傳動(dòng)裝置上的火焰槍頭4向上變化，這就避免了開出坡口鈍邊不均勻的問題，它只需要調(diào)節(jié)一次火焰槍頭4的位置，后續(xù)隨著小車7在預(yù)設(shè)軌道5上的滑行，導(dǎo)向輪6會(huì)帶著火焰槍頭4上下移動(dòng)，從而保證坡口質(zhì)量。

第三步：將單段加工完坡口的窄厚板使用卷板機(jī)矯正。

加工完坡口后隨著窄厚板1溫度冷卻，會(huì)逐漸形成一個(gè)倒“弓”形，這時(shí)需要利用卷板機(jī)將80mm寬的窄厚板1進(jìn)行矯直。

第四步：將單段窄厚板對(duì)接焊接成整體30m。

通過上述四步，即可以完成給窄厚板加工坡口，并使之滿足使用狀態(tài)。

具體的加工裝置如下：

用于窄厚鋼板的坡口加工裝置，包括用于放置窄厚鋼板的支撐組件12，在所述的支撐組件12的一側(cè)安裝有供行走小車前進(jìn)的軌道5，在所述的行走小車上設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置，聯(lián)動(dòng)裝置連著導(dǎo)向輪和火焰槍頭；所述的火焰槍頭隨著所述的導(dǎo)向輪的位置變化而變化，所述的導(dǎo)向輪隨著板材的變形而變形。

進(jìn)一步的，所述的聯(lián)動(dòng)裝置包括螺套ⅰ8、螺套ⅱ10、螺套ⅲ9、螺套ⅳ、螺套ⅴ螺套ⅵ、螺套ⅶ以及螺紋桿ⅰ、螺紋桿ⅱ、螺紋桿ⅲ、螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ，所述的螺套ⅰ8、螺套ⅱ10套裝在所述的螺紋桿ⅰ3上，所述的螺套ⅰ8與豎直固定在行走小車上的螺套相連；所述的螺套ⅱ10與螺套ⅲ9固接，所述的螺套ⅲ9、螺套ⅳ17套裝在螺紋桿ⅱ11上。所述的螺套ⅳ與螺套ⅴ固定，所述的螺套ⅴ安裝在螺紋桿ⅲ14上。

當(dāng)加工雙邊坡口時(shí)，在所述的螺紋桿ⅲ14的兩端安裝有螺套ⅵ、螺套ⅶ，所述的螺套ⅵ、ⅶ各連接一個(gè)螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ，在所述的螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ上各安裝有一個(gè)火焰槍頭，螺套ⅴ的下方通過一個(gè)連桿安裝有導(dǎo)向輪。

當(dāng)加工單邊坡口時(shí)，在所述的螺紋桿ⅲ的一端安裝有螺套ⅵ或者螺套ⅶ15，所述的螺套ⅵ或者螺套ⅶ15連接一個(gè)螺紋桿ⅳ或者螺紋桿ⅴ16，在所述的螺紋桿ⅳ或者螺紋桿ⅴ16上安裝有一個(gè)火焰槍頭，螺套ⅴ的下方通過一個(gè)連桿安裝有導(dǎo)向輪。

進(jìn)一步的，所述的螺紋桿ⅰ3所在的方向與所述軌道所在方向垂直；所述的螺紋桿ⅱ11所在的方向與所述軌道所在方向平行；所述螺紋桿ⅲ14與螺紋桿ⅰ平行；螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ豎直設(shè)置，與螺紋桿ⅲ垂直。

進(jìn)一步的，所述窄厚鋼板的兩側(cè)安裝有擋板，使窄厚鋼板卡裝在立式夾具上。

進(jìn)一步的，所述的螺紋桿ⅰ、螺紋桿ⅱ、螺紋桿ⅲ、螺紋桿ⅳ、螺紋桿ⅴ是由不銹鋼管制成，在不銹鋼管外徑方向通過機(jī)加工加工出一圈螺紋，使之能在相應(yīng)的螺套內(nèi)沿著順時(shí)針和逆時(shí)針方向自由旋轉(zhuǎn)；

進(jìn)一步的，所述的螺套ⅰ、螺套ⅱ、螺套ⅲ、螺套ⅳ、螺套ⅴ、螺套ⅵ、螺套ⅶ也是由不銹鋼制成，在不銹鋼管內(nèi)徑方向通過機(jī)加工加工出一圈螺紋，使之與螺紋桿配套使用；

進(jìn)一步的，所述的窄厚板1是指寬度60mm-100mm左右，厚度20mm以上，長(zhǎng)度超過3000mm以上的鋼板。

進(jìn)一步的，所述的擋板2由鋼板塊制成，材質(zhì)為q235b，在加工坡口之前需要將窄厚板1卡在擋板2之間，起到防止窄厚板1左右變形的作用；

進(jìn)一步的，所述的螺紋桿ⅰ是由不銹鋼管制成，在不銹鋼管外徑方向通過機(jī)加工加工出一圈螺紋，使之能在螺套ⅰ8內(nèi)沿著順時(shí)針和逆時(shí)針方向自由旋轉(zhuǎn)；

進(jìn)一步的，所述的螺套ⅰ也是由不銹鋼制成，在不銹鋼管內(nèi)徑方向通過機(jī)加工加工出一圈螺紋，使之與螺紋桿ⅰ配套使用；

進(jìn)一步的，所述的火焰槍頭4是銅制的，能夠耐受高溫，該火焰槍頭4根據(jù)坡口需要可以是1個(gè)(單邊坡口)，也可以是2個(gè)(雙邊坡口)；

進(jìn)一步的，所述的導(dǎo)向輪6是由不銹鋼制成，導(dǎo)向輪距離火焰槍頭4的距離不小于50mm，以免溫度過高使導(dǎo)向輪6變形；

進(jìn)一步的，所述的小車7由電力驅(qū)動(dòng)，可以設(shè)定前進(jìn)速度，只能沿著預(yù)設(shè)軌道5前進(jìn)；

進(jìn)一步的，所述的螺紋桿ⅱ11與螺紋桿ⅰ3類似，只是尺寸不同；

進(jìn)一步的，所述的螺套ⅱ9、螺套ⅲ10與螺套ⅰ8類似，只是尺寸不同；

進(jìn)一步的，所述的支撐組成12整體高度約1000mm左右，正好在工人的最佳工作高度上，整個(gè)支撐組成材料由q235b組成。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。