一种U肋内侧焊缝返修焊接辅助装置的制作方法

本发明涉及桥梁建筑施工技术领域，具体地指一种u肋内侧焊缝返修焊接辅助装置。

背景技术：

钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，主要用于提供支撑，避免桥梁变形。钢箱梁一般包括顶板、底板等结构，所述顶板和底板一般由u肋和底板焊接而成。

目前，钢箱梁的u肋与底板间的角焊缝均采用外部单面焊接。即将u肋两侧侧板焊接在底板上，但是一般焊接是直接从外面将侧板下端焊接在底板上。从外部焊接时，为了达到设计要求的熔透深度，通常从u肋外侧在侧板开坡口或者采用大电流进行焊接。这种焊接工艺相对简单，但是焊接质量较差，容易出现焊缝质量问题。

针对上述问题，有人提出了进行双面焊接的工艺，如专利号为“cn104816071a”的名为“u肋焊接装置、u肋焊接系统及u肋焊接方法”的中国发明专利，该专利介绍了一种u肋的焊接装置，该装置包括能够进入待焊接u肋的内部移动平台、固定在移动平台上的焊接机构以及用于驱动移动平台在u肋内部移动的驱动机构，通过驱动机构驱动移动平台进入到u肋内部，然后焊接机构对u肋侧板内侧的角接缝处进行焊接，实现u肋内部焊缝的进行。这样的焊接工艺能够在小截面、半封闭、长距离区域内进行稳定焊接。但是实际上，这种焊接工艺还是会出现焊缝质量问题，一旦出现焊缝质量问题，就需要对有问题的焊缝进行返修。现有的返修工艺一般就是在u肋外侧清理焊缝接口，然后进行补焊，这样的操作方法因为清理出的焊缝接口连通u肋的内外两侧，直接对此进行焊接焊接难度太大，容易造成这部分焊缝存在未焊透、未熔合、焊瘤、熔透深度不符合要求等各种缺陷，使得这部分结构还是存在质量问题，严重影响焊缝的强度。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种u肋内侧焊缝返修焊接辅助装置。

本发明的技术方案为：一种u肋内侧焊缝返修焊接辅助装置，包括移动平台，其特征在于：还包括陶质衬垫，用于随移动平台进入到u肋内部罩合待返修焊缝内侧；

夹持装置，与衬垫固定连接用于承载支撑衬垫；

调节装置，位于夹持装置与移动平台之间用于调节衬垫的位置和偏转角度；

所述的夹持装置通过调节装置固定在移动平台上。

进一步的所述的衬垫面向焊缝一侧设置有弧形端面，衬垫下端水平，其上端设置有可与u肋侧板内侧端面紧密贴合的倾斜面。

进一步的所述的夹持装置包括用于固定衬垫的支撑板和竖板；所述的竖板固定在支撑板上端侧部与支撑板形成“l”型结构；所述的支撑板上开设有螺孔，衬垫面向竖板的一侧设置有与螺孔对应的螺母，衬垫通过螺栓穿过螺母和螺孔固定在支撑板上。

进一步的所述的调节装置包括与竖板固定连接的固定板和固定轴；所述的固定轴后端固定在移动平台上，前端沿u肋长度方向延伸，固定轴前端开设有螺孔；所述的固定板为垂直固定轴轴线的板状结构，固定板通过穿设于固定板上的螺栓固定于固定轴的前端。

进一步的所述的调节装置还包括连接轴和连接板；所述的连接板通过螺栓结构固定在固定板上，连接板面向固定板一侧开设有半圆形的第一凹槽；所述的固定板上设置有对应的半圆形第二凹槽；所述的第一凹槽在连接板固定在固定板上时与第二凹槽形成贯穿连接板和固定板的通孔；所述的连接轴一端固定在竖板上，另一端穿过通孔夹持于连接板和固定板之间。

进一步的所述的连接板侧部开设有贯通连接板的螺栓槽；所述的螺栓槽在连接板上的布置方向与连接轴垂直，螺栓槽内穿设有可沿其布置方向移动的沉头螺栓；所述的固定板上开设有对应沉头螺栓的螺孔；所述的沉头螺栓穿过螺栓槽和螺孔将连接板固定在固定板上。

本发明的优点有：1、通过在u肋内侧设置衬垫结构，在焊接过程中避免焊条熔融液进入到u肋内侧，提高了焊缝返修的效率，衬垫布置为u肋焊缝全熔透实现了可能；

2、在内侧设置衬垫，可以直接通过外侧清理缺陷焊缝，清理方式更加简单、高效，从外侧清理内焊焊缝不受空间限制，缺陷焊缝的清理更为彻底；

3、通过单面焊接，双面成型，焊接工艺更为简单、高效。

本发明的焊接辅助装置结构简单，方便可行，提高了内焊焊缝返修效率，降低了返修焊缝的难度，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明的辅助装置的爆炸示意图；

图3：本发明的缺陷焊缝示意图；

图4：本发明的缺陷焊缝清理示意图；

图5：本发明的衬垫布置示意图；

图6：本发明的焊接示意图；

图7：本发明的衬垫去除示意图；

其中：1—衬垫；2—移动平台；3—u肋侧板；4—支撑板；5—竖板；6—螺母；7—固定板；8—固定轴；9—连接轴；10—连接板；11—第一凹槽；12—第二凹槽；13—螺栓槽；14—沉头螺栓；15—弧形端面；16—底板；17—完整焊缝；18—缺陷焊缝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～2，一种u肋内侧焊缝返修焊接辅助装置，包括移动平台2，本实施例的移动平台2为专利号cn104816071a的名为“u肋焊接装置、u肋焊接系统及u肋焊接方法”的中国发明专利中的移动平台。通过移动平台2将陶质衬垫1送入到u肋内侧，通过衬垫1封堵返修焊缝的内侧，避免在外部焊接时，焊条熔融液流入到u肋内侧，难以形成规整的焊缝结构。同时，衬垫1使焊接热量更加集中，能够避免焊不透，出现焊瘤的现象发生。

本实施例的衬垫1为陶质结构，能够承受焊接时的高温，衬垫1为弧形的板状结构，衬垫下端水平，其上端设置有可与u肋侧板3内侧端面紧密贴合的倾斜面。衬垫1进入到u肋内侧后，下端面与底板紧密贴合，上端与u肋侧板3内侧端面贴合，其两侧与沿u肋长度方向两侧的完整焊缝接触，衬垫1朝向缺陷焊缝18的一侧设置有弧形端面15，这样的结构形成的焊缝能够与两侧的完整焊缝充分接触。

衬垫1固定在夹持装置上，夹持装置包括用于固定衬垫1的支撑板4和竖板5，竖板5固定在支撑板4上端侧部与支撑板4形成“l”型结构，支撑板4上开设有螺孔，衬垫1面向竖板5的一侧设置有与螺孔对应的螺母6，衬垫1通过螺栓穿过螺母6和螺孔固定在支撑板4上。

夹持装置与移动平台2之间设置有调节装置。如图1～2所示，本实施例的调节装置包括与竖板5固定连接的固定板7和固定轴8，固定轴8后端固定在移动平台2上，前端沿u肋长度方向延伸，固定轴8前端开设有螺孔，固定板7为垂直固定轴8轴线的板状结构，固定板7通过穿设于固定板7上的螺栓固定于固定轴8的前端。

调节装置还包括连接轴9和连接板10，连接板10通过螺栓结构固定在固定板7上，连接板10面向固定板7一侧开设有半圆形的第一凹槽11，固定板7上设置有对应的半圆形第二凹槽12，第一凹槽11在连接板10固定在固定板7上时与第二凹槽12形成贯穿连接板10和固定板7的通孔，连接轴9一端固定在竖板5上，另一端穿过通孔夹持于连接板10和固定板7之间。

为了便于调节第一凹槽11和第二凹槽12的位置，本实施例在连接板10上设置有可以调节连接板10和固定板7相对位置的螺栓结构。如图2所示，连接板10侧部开设有贯通连接板10的螺栓槽13，螺栓槽13在连接板7上的布置方向与连接轴9垂直，螺栓槽13内穿设有沉头螺栓14，固定板7上开设有对应沉头螺栓14的螺孔，沉头螺栓14穿过螺栓槽13和螺孔将连接板10固定在固定板7上。

本实施例的螺栓槽13为沿垂直连接轴9的方向布置的长条形槽状结构，螺栓槽13的一端位于连接板10的边缘位置，这样的结构能够使沉头螺栓14从连接板10侧部进入到螺栓槽13内，沉头螺栓14在螺栓槽13内移动，能够调节连接板10和固定板7的相对位置，保证第一凹槽11和第二凹槽12能够形成通孔结构。

实际使用时，1、从u肋外侧对有缺陷的焊缝进行清理，清理前结构如图3所示，将u肋侧板3处于缺陷焊缝18位置的部分打磨掉，漏出内侧的缺陷焊缝18，然后将有缺陷的焊缝进行清理，直到所有的缺陷焊缝18完全清理掉，漏出u肋侧板3下端与底板16之间的待返修接缝，如图4所示，继续对待返修接缝沿u肋长度方向两侧的u肋侧板3进行打磨形成坡面结构，其目的是增强u肋侧板3与返修后的焊缝接触面积，增强连接强度，坡面沿竖直方向倾斜，其坡度为5:1。

2、通过螺栓结构将衬垫1固定在支撑板4上，然后将连接轴19穿过连接板10固定板7之间的通孔，通过调节连接轴9伸出通孔的长度，调节衬垫1的竖向高度位置，沿连接轴9的轴向转动连接轴9能够调节衬垫1的水平偏转角度，当调节完成后紧固沉头螺栓14，对其进行锁定。

通过旋转固定板7能够调节衬垫1的竖向偏转角度，调节完成后，通过螺栓紧固固定板7将其锁定，完成衬垫1的调节。

然后驱动移动平台2进入到u肋内部，使衬垫1贴合在底板和u肋内侧侧板3上，罩合在待返修的接缝上，如图5所示。

3、从u肋外侧对待返修接缝进行焊接，焊条熔融液在腔体内流动，充分接触腔体内的u肋侧板3、衬垫1外侧端面和两侧的完整焊缝17，直到将腔体充满，如图6所示；

4、待焊条熔融液凝固稳定后，从u肋内侧将衬垫1取下，如图7所示，完成返修焊接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。