一种塔筒焊前火焰预热装置的制作方法

本实用新型涉及风电塔架建造领域，具体是一种塔筒焊前火焰预热装置。

背景技术：

塔筒的拼焊组装涉及多道环缝和纵缝焊接工序，当板厚达到30mm以上时，焊接残余应力会严重影响焊接塔筒的机械性能，故一般会引入焊前预热环节以减小塔筒的焊接残余应力。目前针对塔筒焊前预热最常用的方法是火焰加热法，对应的装置主要包括支架和通有燃气的弧形加热管，弧形加热管上均匀分布有多个燃烧嘴。

同一施工场地通常会同时进行多个塔筒的拼焊组装，塔筒摆放分散且间距较大时宜采取筒侧预热模式，便于焊接操作；塔筒数量多且摆放密集时宜采取筒下预热模式，节省布置空间。但现有焊前预热装置中支架与加热管的连接关系通常都是固定不变的，即只能适用于一种预热模式，不能针对不同应用场景做出调整。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种可适应筒侧预热模式和筒下预热模式的塔筒焊前火焰预热装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种塔筒焊前火焰预热装置，包括支架和装于支架上的加热管，加热管为两端封闭的圆弧形弯管，加热管在内圆侧间隔设置多个导气孔，加热管在每一导气孔处安装燃烧嘴，加热管在外圆侧设置进气支管，进气支管与加热管的内腔连通。支架包括第一底座和第二底座，其特殊之处在于，第一底座和第二底座通过水平延伸的伸缩横杆连接，伸缩横杆的长度可调，第一底座和第二底座上均沿竖直方向设置高度可调的伸缩支杆，伸缩支杆在顶部铰接设置与加热管配合的连接组件，连接组件可沿由两根伸缩支杆轴线确定的竖直平面转动。

由上述方案可见，支架上通过伸缩横杆连接的两个底座的间距可调，底座上伸缩支杆的高度可调，因此支架的整体形状可依据加热管的设置形态做出适应性变化，从而为其提供稳定的支撑。另外伸缩支杆与连接组件为铰接关系，连接组件整体与伸缩支杆的夹角可调，进而保证与不同设置形态的加热管的连接稳定性。因此，上述预热装置能够适应筒侧预热模式和筒下预热模式，满足施工现场不同的应用场景需求。

进一步的方案是，连接组件包括上夹板和下夹板，上夹板中部设置背向下夹板弯曲的上弧形部，下夹板中部设置背向上夹板弯曲的下弧形部。下夹板第一端在朝向上夹板的一侧相对设置两块外耳板，下夹板第二端在朝向上夹板的一侧设置连接螺柱。上夹板第一端在朝向下夹板的一侧设置两块内耳板，上夹板在第二端设置与连接螺柱配合的端连孔。两块内耳板位于两块外耳板之间，上夹板和下夹板在第一端通过水平贯穿内耳板和外耳板的转轴连接，加热管位于上弧形部与下弧形部之间，连接螺柱顶端穿过端连孔并装有锁紧螺母。

伸缩支杆在顶端设置铰耳，铰耳包括底板，底板底面与伸缩支杆顶端贴合并连接，底板顶面相对设置与伸缩横杆的轴线平行的两块下耳板。下夹板在背向上夹板的一侧相对设置两块上耳板，两块上耳板位于两块下耳板之间，伸缩支杆与下夹板通过水平贯穿下耳板和上耳板的转轴连接。

由上可见，下夹板与上夹板在第一端铰接，在第二端可分离地连接，下夹板还与伸缩支杆铰接，因此连接组件整体为可转动的自锁紧管夹式结构，每一连接组件可根据加热管上的连接位点调整与伸缩支杆间的夹角，锁紧后两个弧形部与加热管外壁至少构成部分贴合，可实现支架与加热管间的稳定连接。

进一步的方案是，下夹板第二端在朝向上夹板的一侧还设有两个抵块，连接螺柱位于两个抵块之间，下夹板在第二端设置贯穿两个抵块的铰轴，连接螺柱下端沿径向贯穿设置与铰轴配合的铰孔，连接螺柱下端通过铰轴与下夹板连接。

由上可见，下夹板第二端通过两个抵块可在加热管管径较小时与上夹板构成抵接关系，从而加强下夹板与上夹板在第二端的锁紧配合。连接螺柱铰接设置在下夹板上可保证其在加热管管径较大时也能穿出端连孔并与锁紧螺母配合锁紧连接组件，从而加强连接组件对于加热管管径的适应性。

进一步的方案是，伸缩支杆包括定套管和动支杆，动支杆底端穿设于定套管内，动支杆顶端位于定套管上方，铰耳设于动支杆顶端，定套管侧面贯穿设置第一连接孔，动支杆上底端贯穿设置至少两个与第一连接孔配合的高度调节孔，定套管与动支杆以穿过第一连接孔和高度调节孔的螺栓连接。

由上可见，动支杆在不同高度位置设置多个高度调节孔并与定套管之间通过螺栓连接，因此伸缩支杆为套杆式结构，整体结构简单且易于进行高度调节。

进一步的方案是，第一底座和第二底座均包括水平延伸的下撑杆，下撑杆在两端垂直设置支脚，定套管底端与下撑杆顶部贴合并连接。伸缩横杆包括同轴的横套管和抽拉杆，横套管第一端与第一底座的下撑杆垂直连接，横套管第二端套设于抽拉杆第一端上，抽拉杆第二端与第二底座的下撑杆垂直连接。横套管侧面贯穿设置第二连接孔，抽拉杆在第一端贯穿设置至少两个与第二连接孔配合的长度调节孔，横套管与抽拉杆以穿过第二连接孔和长度调节孔的螺栓连接。

由上可见，两个具备与伸缩横杆垂直连接的下撑杆且含有两个支脚的底座可为加热管提供稳定支撑，伸缩横杆采取与伸缩支杆类似的套杆式结构，整体结构简单且易于进行长度调节。

进一步的方案是，支脚在底部装有万向轮。

由上可见，引入万向轮便于焊前预热装置的整体移动，也便于焊前预热装置的转场。

进一步的方案是，锁紧螺母为蝶形螺母。

由上可见，蝶形螺母可徒手拧动，无需借助工具，用作锁紧螺母可改善焊前预热装置的易用性。

进一步的方案是，加热管内圆侧在相邻两个燃烧嘴之间设置止挡板。

由上可见，在加热管上引入可与上夹板或下夹板抵接的止挡板可进一步加强加热管整体与连接组件间的配合，防止加热管与锁紧状态的两个连接组件之间发生相对滑动。

进一步的方案是，进气支管上装有进气阀。

由上可见，在进气支管上引入送气阀便于直接从焊接预热设备端熄灭预热火焰。

附图说明

图1是本实用新型塔筒焊前火焰预热装置实施例在筒下预热模式下的结构图。

图2是本实用新型塔筒焊前火焰预热装置实施例在筒侧预热模式下的结构图。

图3是本实用新型塔筒焊前火焰预热装置实施例中第一底座与加热管的连接结构图。

图4是图3的a处的放大结构图。

图5是本实用新型塔筒焊前火焰预热装置实施例中连接组件在解锁状态下的结构图。

图6是本实用新型塔筒焊前火焰预热装置实施例中连接组件在锁紧状态下的结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至6，本实用新型提供的塔筒焊前火焰预热装置，包括支架和装于支架上的加热管1，加热管1为两端封闭的圆弧形弯管，加热管1在内圆侧间隔设置多个导气孔11，加热管1在每一导气孔11处安装燃烧嘴12，加热管1在外圆侧设置进气支管13，进气支管13与加热管1的内腔连通。支架包括第一底座2和第二底座3，第一底座2和第二底座3通过水平延伸的伸缩横杆4连接，伸缩横杆4的长度可调，第一底座2和第二底座3上均沿竖直方向设置高度可调的伸缩支杆5，伸缩支杆5在顶部铰接设置与加热管1配合的连接组件6，连接组件6可沿由两根伸缩支杆5轴线确定的竖直平面转动。

一方面，支架上通过伸缩横杆连接的第一底座2和第二底座3的间距可调，并且设于其上的伸缩支杆5高度可调，因此支架的整体形状可依据加热管1的设置形态做出适应性变化，从而为其提供稳定的支撑；另一方面，伸缩支杆5与连接组件6为铰接关系，连接组件6整体与伸缩支杆5的夹角可调，从而保证与不同设置形态的加热管的连接稳定性。基于上述两方面的因素，焊前预热装置能够适应筒侧预热模式和筒下预热模式，满足施工现场不同的应用场景需求。

连接组件6包括上夹板61和下夹板62，上夹板61中部设置背向下夹板62弯曲的上弧形部611，下夹板62中部设置背向上夹板61弯曲的下弧形部621。下夹板62第一端在朝向上夹板61的一侧相对设置两块外耳板622，下夹板62第二端在朝向上夹板61的一侧设置连接螺柱623。上夹板61第一端在朝向下夹板62的一侧设置两块内耳板612，上夹板61在第二端设置与连接螺柱623配合的端连孔613。两块内耳板612位于两块外耳板622之间，上夹板61和下夹板62在第一端通过水平贯穿内耳板612和外耳板622的转轴连接，加热管1位于上弧形部611与下弧形部621之间，连接螺柱623顶端穿过端连孔613并装有锁紧螺母624。

伸缩支杆5在顶端设置铰耳7，铰耳7包括底板71，底板71底面与伸缩支杆5顶端贴合并连接，底板71顶面相对设置与伸缩横杆4的轴线平行的两块下耳板72。下夹板62在背向上夹板61的一侧相对设置两块上耳板625，两块上耳板625位于两块下耳板72之间，伸缩支杆5与下夹板62通过水平贯穿下耳板72和上耳板625的转轴连接。

上夹板61与下夹板62在第一端铰接，在第二端可分离地连接，下夹板62还与伸缩支杆5铰接，因此连接组件6整体为可转动的自锁紧管夹结构，每一连接组件6可根据加热管1上的连接位点调整与伸缩支杆5间的夹角，锁紧后通过上弧形部611和下弧形部621与加热管1外壁至少构成部分贴合，可实现支架与加热管1间的稳定连接。

下夹板62第二端在朝向上夹板61的一侧还设有两个抵块626，连接螺柱623位于两个抵块626之间，下夹板62在第二端设置贯穿两个抵块626的铰轴627，连接螺柱623下端沿径向贯穿设置与铰轴627配合的铰孔，连接螺柱623下端通过铰轴627与下夹板62连接。

下夹板62第二端通过两个抵块626可在加热管1管径较小时与上夹板61构成抵接关系，从而加强下夹板62与上夹板61在第二端的锁紧配合。连接螺柱623铰接设置在下夹板62上可保证其在在加热管1管径较大时也能穿出端连孔613并与锁紧螺母624配合锁紧连接组件6，从而加强连接组件6对于加热管1管径的适应性。

实施例中铰耳7可采用相应的标准件，上夹板61和下夹板62的主体部分均可通过对条板进行弯制后得到，抵块626及各类耳板可通过切割和钻孔工艺单独制作后拼焊至上述条板上，最后再通过转轴类部件组装连接组件6并将其装至铰耳7上。

伸缩支杆5包括定套管51和动支杆52，动支杆52底端穿设于定套管51内，动支杆52顶端位于定套管51上方，铰耳7设于动支杆52顶端，定套管51侧面贯穿设置第一连接孔，动支杆52底端贯穿设置至少两个与第一连接孔配合的高度调节孔521，定套管51与动支杆52以穿过第一连接孔和高度调节孔521的螺栓连接。

动支杆52在不同高度位置设置多个高度调节孔521并与定套管51之间通过螺栓连接，因此伸缩支杆5为套杆式结构，整体结构较为简单且易于进行高度调节。

第一底座2和第二底座3均包括水平延伸的下撑杆8，下撑杆8在两端垂直设置支脚9，定套管51底端与下撑杆8顶部贴合并连接。伸缩横杆4包括同轴的横套管41和抽拉杆42，横套管41第一端与第一底座2的下撑杆8垂直连接，横套管41第二端套设于抽拉杆42第一端上，抽拉杆42第二端与第二底座3的下撑杆8垂直连接。横套管41侧面贯穿设置第二连接孔，抽拉杆42在第一端贯穿设置至少两个与第二连接孔配合的长度调节孔421，横套管41与抽拉杆42以穿过第二连接孔和长度调节孔421的螺栓连接。

两个具备与伸缩横杆4垂直连接的下撑杆8且含有两个支脚9的底座可为加热管1提供稳定的支撑，伸缩横杆4采取与伸缩支杆5类似的套杆式结构，整体结构简单且易于进行长度调节。

支脚9在底部装有万向轮91，引入万向轮91便于焊前预热装置的整体移动以均匀预热塔筒外壁各处，也便于焊前预热装置的转场。

锁紧螺母624为蝶形螺母，蝶形螺母可徒手拧动，无需借助工具，用作锁紧螺母624可改善焊前预热装置的易用性。

加热管1在相邻两个燃烧嘴12之间的侧壁上设有止挡板14，在加热管1上引入可与上夹板61或下夹板62抵接的止挡板14可进一步加强加热管1整体与连接组件6间的配合，防止加热管1与锁紧状态的两个连接组件6之间发生相对滑动。实施例中止挡板14为设置于加热管1的内圆侧的半圆环形板，可与上夹板61抵接配合。

进气支管13上装有进气阀15，在进气支管13上引入送气阀15便于直接从焊接预热设备端切断供气并熄灭预热火焰。

综上，上述塔筒焊前火焰预热装置可适应筒侧预热模式和筒下预热模式，满足施工现场不同的应用场景需求，其中支架的形态便于调节，可与不同设置形态的加热管稳定连接并为其提供稳固的支撑。