专利名称：全互换快装塔节k字形杆焊接工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塔式起重机部件焊接工装，具体地说是一种全互换快装塔节K字形 杆焊接工装。
技术背景目前，在起重机塔节制造焊接过程中，除了四根主弦杆作主要承载负荷外，还有相当一 部分的载荷是靠主弦杆之间的腹杆体系来承载。这部分腹杆体系的连接通常采用实配的方式 来进行焊接装配。这种连接方式的缺点有三个方面；1、焊完之后的塔节各部位的尺寸误差大、 变形大。2、当主弦杆和腹杆体系焊成一体后，其体积大运输困难、工作效率也低。3、当其 中的杆件出现变形、受损后，实配困难、互换性差。这也是困绕整个产品质量提升的一个通 病。实用新型内容本实用新型为克服上述现有技术的不足，提供一种提高装配质量、降低变形超差、解决 运输困难、提高工作效率、实现高效互换的全互换快装塔节K字形杆焊接工装。本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的: 一种全互换快装塔节K字形杆焊接工装，包括机架和定位装置，定位装置设置于机架上部。所述的机架是由"r字形钢梁连接组成的支撑框架，支撑框架由六根"r字形钢梁组成，其中三根"I"字形钢梁组成K字形，另外三根"I"字形钢梁依次连接K字形结构的端 点组成一个封闭体。所述的支撑框架的底部四个对接角处分别焊接有一腹板作支撑平面。所述的支撑框架内侧面上设有加强筋板。所述的定位装置包括定位底板、凹形定位板、L形定位板、支撑板、定位支架，定位底 板固定于机架钢梁K字形连接处的上部，凹形定位板固定于定位底板上；L形定位板分别固 定于定位底板和机架钢梁上平面，L形定位板和机架钢梁之间设有支撑板定位支架分别固 定于机架上平面的四个对接角处。所述的定位支架包括底板、侧板、带通孔的隔板、固定螺栓、压板、定位销，底板分别 固定于机架上平面的四个对接角处，两侧板平行垂直固定于底板上，两侧板之间水平设有两 个带通孔的隔板，定位销设于隔板的通孔内；固定螺栓一端垂直穿过"I"字形钢梁上端面和 底板，压板水平穿过塔节K字形杆上的连接接头并设于固定螺栓另一端上的螺母下部。所述的定位装置上的各部件之间以及各部件与机架之间均采用焊接方式固定。本实用新型由机架为主体支撑，由定位支架、定位销为定位，由固定螺栓和压板为装夹工具，来保证各零部件精确的相对位置，可以实现在本焊接工装上焊接的组合件达到互换。本实用新型具有提高装配质量、降低变形超差、解决运输困难、提高工作效率、实现高 效互换等优点。
图l是本实用新型结构示意图；图2是本焊接工装主视结构示意图；图3是本焊接工装主视结构示意图中A-A剖视图；图4是本焊接工装主视结构示意图中B-B剖视图；图5是本焊接工装主视结构示意图中C-C剖视图；图6是本焊接工装主视结构示意图中D-D剖视图；图7是在本实用新型上焊接的组合件——K字形杆结构示意图；图8是K字形杆连接接头结构示意图。其中1、机架，2、凹形定位板，3、 L形定位板，4、压板，5、固定螺栓，6、定位支架， 7、连接接头，8、直杆，9、斜杆，10、定位销，11、支撑板，12、加强筋板，13、腹板，14、 底板，15、侧板，16、隔板，17、定位底板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图l-6中，整个工装主要分上下两部分图中由"I"字形钢梁组成的为机架l (支撑) 部分，由钢板和压板4及固定螺栓5组成的为定位装置部分。机架1是由"I"字形钢梁连接 组成的支撑框架，支撑框架由六根"I"字形钢梁组成，其中三根"I"字形钢梁组成K字形， 另外三根"I"字形钢梁依次连接K字形结构的端点组成一个封闭体。在机架的底部四个对接 角处各有一块腹板13作支撑平面并焊接牢固。机架内侧面上设有加强筋板12。整个机架1 安放于地面，不需要固定。定位装置包括定位底板17、凹形定位板2、 L形定位板3、支撑板ll、定位支架6，定位 底板17固定于机架K字形连接处的上部，凹形定位板2固定于定位底板17上；L形定位板 3分别固定于定位底板17和机架钢梁上平面，L形定位板3和机架钢梁之间设有支撑板11; 定位支架6分别固定于支撑框架上端面的四个对接角处。定位装置的各部件与机架1都采用焊接方式。定位底板17与下部的机架钢梁连接，上部 与它连接的有两块凹形定位板2、 一块L形定位板3、两块支撑板ll，其作用是确定K字形 杆的位置和高度。定位支架6共有四组，其各部尺寸在定位于机架1上方之前己经过金属加工，其结构是 定位支架6包括底板14、侧板15、带通孔的隔板16、固定螺栓5、压板4、定位销IO， 一块 底板14和两块侧板15组焊成外部支撑，并在支撑内侧焊两块通孔隔板16，由定位销10插 入。底板14分别固定于机架上平面的四个对接角处，两侧板15平行垂直固定于底板14上，两侧板15之间水平设有两个带通孔的隔板16，定位销10设于隔板16的通孔内；固定螺栓5 一端垂直穿过机架钢梁上部和底板14，压板4水平穿过塔节K字形杆上的连接接头7并设于 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字形杆直杆8上的连接接头7定位于支架上方，用 压板4、固定螺栓5压紧，通过两端的固定来确定K字形杆直杆8的长度并焊接。同样在K 字形杆组成部分中，另外两根斜杆9与定位支架6的连接与直杆8连接方式相同。最终使整 个塔节中的每一片"K字形杆"实现互换。如图7所示，本焊接工装上焊接的组合件——K字形杆，由连接接头7、直杆8和斜杆 9焊接组合而成。要实现该焊接组合件的完全互换，需要保证一个共面和两个尺寸，即如图7 和图8所示，四个连接接头7定位面间的共面、尺寸A和尺寸B。直杆8和斜杆9的位置尺 寸虽然对K字形杆(图7)的互换没有直接影响，但出于美观等外形需要，直杆8和斜杆9 的位置尺寸仍需要定位。四个连接接头7定位面间的共面连接接头7在上本焊接工装焊接前，外形已通过精密 铸造或机加工加工成型。即如图8所示，连接接头7两耳板间的距离、耳板与底板的垂直 度、耳板定位面的平面度、连接轴孔间的同心度、轴孔的直径尺寸和轴孔中心连线到底板外 端面的距离均达到标准要求。亦即连接接头7本身可以互换。如图2、图3和图6所示， 焊接的组合件——K字形杆(图7)的四个连接接头7是平放于工装周边四个定位支架6定 位面上的，压板4插入连接接头7，由固定螺栓5压紧压板4，进而使连接接头7的定位面紧 密接触于定位支架6的定位面上。由于工装的四个定位支架6的四个定位面是共面的，所以 四个连接接头7在本焊接工装上被定位支架6、压板4和固定螺栓5定位夹紧后，就实现了 四个连接接头7定位面间的共面。尺寸A的保证如图2、图3、图6和图7所示，直杆8两端的连接接头7平放于工装 两端定位支架6定位面上，限制了连接接头7沿竖直方向的移动和绕直杆8直线方向的转动； 定位销10穿过连接接头7的轴孔、插于连接接头中压板4的轴孔以及定位支架6的两组轴孔， 与连接接头7、压板4和定位支架6轴孔间紧密配合，限定了连接接头7沿直杆8直线方向 的移动，沿直杆8垂直方向的移动和转动；压板4的内端面与连接接头7两耳板间的底板上 端面紧密接触，限制了连接接头7沿竖直方向的转动。直杆8两端的连接接头7被压板4和 固定螺栓5夹紧后，就限制了两个连接接头7在空间直角坐标系中六个自由度，艮P:实现了 两个连接接头7在空间直角坐标系中的全定位。由于工装两端定位支架6轴孔中心间的距离 (即尺寸A)符合标准要求，所以焊接组合件——K字形杆(图7)直杆8两端的连接接头7 轴孔中心间的距离(即尺寸A)在本焊接工装上就被唯一确定。尺寸B的保证如图2、图3、图6和图7所示，斜杆9端部的连接接头7平放于工装 两端定位支架6定位面上，限制了连接接头7沿竖直方向的移动和绕斜杆9直线方向的转动； 定位销10穿过连接接头7的轴孔、插于连接接头中压板4的轴孔以及定位支架6的两组轴孔，与连接接头7、压板4和定位支架6轴孔间紧密配合，限定了连接接头7沿斜杆9直线方向 的移动，沿斜杆9垂直方向的移动和转动；压板4的内端面与连接接头7两耳板间的底板上 端面紧密接触，限制了连接接头7沿竖直方向的转动。斜杆9端部的连接接头7被压板4和 固定螺栓5夹紧后，就限制了斜杆9端部的连接接头7在空间直角坐标系中六个自由度，即 实现了斜杆9端部的连接接头7在空间直角坐标系中的全定位。由于工装斜杆9端部的定位 支架6的轴孔中心与工装同侧直杆8端部的定位支架6的轴孔中心间的距离(即尺寸B)符 合标准要求，所以焊接组合件——K字形杆(图7)斜杆9端部的连接接头7轴孔中心与同 侧直杆8端部的连接接头7轴孔中心间的距离(即尺寸B)在本焊接工装上就被唯一确定。直杆8和斜杆9的定位如图l、图2、图3、图4和图5所示，直杆8被两端两个凹形 定位板2和中间一个L型定位板定位3;两个斜杆9分别被各自两端两个L型定位板定位3。 如图4和图5所示，凹形定位板2和L型定位板3止口尺寸严格按照直杆8和斜杆9的管径 设计，且止口的深度尺寸满足使直杆8和斜杆9放于止口中，使各自管线中心与各自端焊接 的连接接头7中心同心的要求。在直杆8和斜杆9的长度和相贯线切口都标准的前提下，直 杆8和斜杆9的位置尺寸在本焊接工装上就被唯一确定。由此可以断定，在本焊接工装上四个连接接头7、 一个直杆8和两个斜杆9采用如上定 位和夹紧方式，可以保证焊接组合件——K字形杆(图7)四个连接接头7定位面间的共面、 尺寸A、尺寸B和直杆8和斜杆9的定位。即在本焊接工装上四个连接接头7、 一个直杆8 和两个斜杆9采用如上定位和夹紧方式，可以实现在本焊接工装上焊接的组合件——K字形 杆(图7)达到互换。
权利要求1.一种全互换快装塔节K字形杆焊接工装，其特征在于包括机架和定位装置，定位装置设置于机架上部。
2. 根据权利要求1所述的全互换快装塔节K字形杆焊接工装，其特征在于所述的机架 是由"I"字形钢梁连接组成的支撑框架，支撑框架由六根"I"字形钢梁组成，其中三根"I"字形钢梁组成K字形，另外三根"r字形钢梁依次连接K字形结构的端点组成一个封闭体。
3. 根据权利要求2所述的全互换快装塔节K字形杆焊接工装，其特征在于所述的支撑框架的底部四个对接角处分别焊接有一腹板作支撑平面。
4. 根据权利要求2所述的全互换快装塔节K字形杆焊接工装，其特征在于所述的支撑框架内侧面上设有加强筋板。
5. 根据权利要求1所述的全互换快装塔节K字形杆焊接工装，其特征在于所述的定位装置包括定位底板、凹形定位板、L形定位板、支撑板、定位支架，定位底板固定于机架钢梁K字形连接处的上部，凹形定位板固定于定位底板上；L形定位板分别固定于定位底板和 机架钢梁上平面上，L形定位板和机架钢梁之间设有支撑板；定位支架分别固定于机架上平面的四个对接角处。
6. 根据权利要求5所述的全互换快装塔节K字形杆焊接工装，其特征在于所述的定位支架包括底板、侧板、带通孔的隔板、固定螺栓、压板、定位销，底板分别固定于机架上平 面的四个对接角处，两侧板平行垂直固定于底板上，两侧板之间水平设有两个带通孔的隔板，定位销设于隔板的通孔内；固定螺栓一端垂直穿过机架钢梁上部和底板，压板水平穿过塔节 K字形杆上的连接接头并设于固定螺栓另一端上的螺母下部。
7. 根据权利要求1所述的全互换快装塔节K字形杆焊接工装，其特征在于所述的定位装置上的各部件之间以及各部件与机架之间均采用焊接方式固定。
专利摘要本实用新型涉及一种全互换快装塔节K字形杆焊接工装，包括机架和定位装置。机架是由“I”字形钢梁连接组成的支撑框架。定位装置设置于机架上部，包括定位支架和定位板。机架钢梁K字形连接处的上部设置有定位底板，凹形定位板固定于定位底板上；L形定位板分别固定于定位底板和机架钢梁上平面上，L形定位板和机架钢梁之间设有支撑板；定位支架分别固定于机架上端面的四个对接角处。本实用新型由机架为主体支撑，由定位支架、定位销、定位板为定位，由固定螺栓和压板为装夹工具，来保证各零部件精确的相对位置，可实现在本焊接工装上焊接的组合件达到互换。其具有提高装配质量、降低变形超差、解决运输困难、提高工作效率、实现高效互换等优点。
文档编号B23K37/04GK201217136SQ20082002576
公开日2009年4月8日 申请日期2008年7月22日 优先权日2008年7月22日
发明者仉健康, 吕国庆, 昊 梁, 郝好峰 申请人:山东丰汇设备技术有限公司