一種焊接h型鋼拼裝組對裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焊接H型鋼拼裝組對裝置，包括一槽鋼底座、兩個直角架及兩個插銷，設(shè)有四個輔助板均分為兩組，分別在該底座的兩端夾持該底座，該四個輔助板分別設(shè)有一活動插銷孔，該底座的腰板的長軸上列設(shè)有至少兩個定位插銷孔，其上各設(shè)有一個活動定位銷；該直角架為橫臂和豎臂形成L字型架，該直角架的橫臂末端設(shè)有一通孔；該兩個直角架的豎臂相對，其兩者的橫臂與該底座的腰板相貼，通過該兩個插銷分別插入該輔助板的活動插銷孔及置于直角架的通孔，實現(xiàn)底座與兩個直角架的活動連接。本發(fā)明的焊接H型鋼拼裝組對裝置能很好地定位板材，減少使用天車或吊機(jī)，降低成本及提高人員的人身安全，且定位性能良好，成品的次品率低。
【專利說明】一種焊接H型鋼拼裝組對裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接H型鋼工藝，具體涉及一種焊接H型鋼拼裝組對裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國較多的建安企業(yè)在焊接H型鋼結(jié)構(gòu)的組對一般采用立式組對方法，利用吊機(jī)或天車將H型鋼的翼板就位后，將腹板吊立住，通過點焊將其拼裝組對好的一種方式，或者采用較復(fù)雜的組對胎具進(jìn)行就位組對。這些方法存在如下的問題:(I)在H型鋼組對過程中要求天車或吊機(jī)長時間吊住腹板進(jìn)行組對，嚴(yán)重浪費(fèi)機(jī)械臺班，增加生產(chǎn)成本；
[2]在組對過程中，傳統(tǒng)立式組對時腹板的穩(wěn)定性差，存在較嚴(yán)重的安全隱患，只要起重設(shè)備稍有晃動或外物撞擊，很容易傾覆或撕裂點焊焊縫而造成質(zhì)量事故，在組對過程中如果出現(xiàn)夾具滑落或其它一些原因?qū)е赂拱鍍A倒，容易出現(xiàn)人身傷亡的安全事故；(3)在H型鋼組對中，由于天車或吊機(jī)吊住時引起擺動后難以調(diào)整，在組對過程中除了正常的組對人員還必須要2人幫助指揮、協(xié)助，導(dǎo)致人工成本高、組對效率低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明在針對現(xiàn)有技術(shù)存在安全操作性差、勞動強(qiáng)度高、效率低、占用施工場地、占用起重設(shè)備時間場等技術(shù)問題，提供一種焊接H型鋼拼裝組對裝置，其具有安全、效率、降低機(jī)械、人工成本等優(yōu)勢。
[0004]本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種焊接H型鋼拼裝組對裝置，包括一槽鋼底座、兩個直角架及兩個插銷，設(shè)有四個輔助板均分為兩組，分別在該底座的兩端夾持該底座，該四個輔助板分別設(shè)有一活動插銷孔，該底座的腰板的長軸上列設(shè)有至少兩個定位插銷孔，其上各設(shè)有一個活動定位銷；該直角架為橫臂和豎臂形成L字型架，該直角架的橫臂末端設(shè)有一通孔；該兩個直角架的豎臂相對，其兩者的橫臂與該底座的腰板相貼，通過該兩個插銷分別插入該輔助板的活動插銷孔及置于直角架的通孔，實現(xiàn)該底座與兩個直角架的活動連接。
[0005]具體地，該活動插銷孔為長條孔，其垂直該底座的腰板，夾持于該底座同一側(cè)的兩輔助板的活動插銷孔形成一插銷通道。
[0006]進(jìn)一步，該定位插銷孔列設(shè)于該底座的腰板的長軸上，且其以該腰板的中心為界，兩旁等距各排列四個該定位插銷孔。
[0007]進(jìn)一步，該底座設(shè)有八個定位插銷孔，根據(jù)H型鋼的腹板的寬度不同，且自該底座的中心對稱設(shè)置。
[0008]進(jìn)一步，該直角架還焊接一斜撐。
[0009]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，還提供了一技術(shù)方案:一種上述焊接H型鋼拼裝組對裝置的使用方法，其步驟依次如下:
[0010](I)根據(jù)所要焊接的H型鋼材的長度，使用2?3個該焊接H型鋼拼裝組對裝置進(jìn)行作業(yè)，將2?3個該拼裝組對裝置放置在同一水平面上，且位于同一直線上，其底座相互平行；
[0011](2)定位第一翼板，打開全部直角架，將預(yù)安裝的H型鋼的第一翼板水平攤放于該2?3個拼裝組對裝置的底座上，使該第一翼板分別與該2?3個拼裝組對裝置的底座垂直，并調(diào)整至底座的中部，根據(jù)該第一翼板的厚度和寬度，插入活動定位銷，定位其上的第一翼板；
[0012](3)定位腹板，放下全部直角架，將預(yù)安裝的H型鋼的腹板插入該2?3個拼裝組對裝置的兩直角架之間，且與該第一翼板垂直接觸；
[0013](4)焊接，將該第一翼板與腹板點焊加固，形成H型鋼的半成品；
[0014](5)定位第二翼板，取出步驟⑷所得的H型鋼的半成品，將預(yù)安裝的H型鋼的第二翼板水平攤放于該2?3個拼裝組對裝置的底板上，使該第二翼板分別與該2?3個拼裝組對裝置的底板垂直，并調(diào)整至底板的中部，根據(jù)該第二翼板的高度和寬度，插入活動定位銷，定位其上的第二翼板夾緊；
[0015](6)再次定位腹板，再次放下全部直角架，將步驟(4)所得的H型鋼的半成品的腹板插入該2?3個拼裝組對裝置的兩直角架之間，且與該第二翼板垂直接觸；
[0016](7)焊接，將該第二翼板與腹板點焊加固，形成H型鋼的成品，取出。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果:1、本發(fā)明的焊接H型鋼拼裝組對裝置能很好地定位板材，減少使用天車或吊機(jī)，降低成本及提高人員的人身安全，且定位性能良好，成品的次品率低；2、活動插銷孔為豎式長條狀，可以根據(jù)不同板厚、各種尺寸大小的H型鋼進(jìn)行調(diào)節(jié)，完成組對工作；3、該焊接H型鋼拼裝組對裝置結(jié)構(gòu)輕便、便于安裝，占地位置小，在使用時安全可靠。
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明焊接H型鋼拼裝組對裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明焊接H型鋼拼裝組對裝置的底座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明焊接H型鋼拼裝組對裝置的直角架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明焊接H型鋼拼裝組對裝置的使用狀態(tài)俯視圖。
[0023]圖5是本發(fā)明焊接H型鋼拼裝組對裝置的使用方法步驟(2)示意圖。
[0024]圖6是本發(fā)明焊接H型鋼拼裝組對裝置的使用方法步驟(3)示意圖。
[0025]圖7是本發(fā)明焊接H型鋼拼裝組對裝置的使用方法步驟(6)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]實施例
[0027]請同時參閱圖1至圖7，本發(fā)明的焊接H型鋼拼裝組對裝置，包括一底座10、兩個直角架20及兩個插銷30，通過插銷30使底座10與兩個直角架20的活動連接。該底座10和兩直角架20均由槽鋼制成。
[0028]需要說明的是，槽鋼包括一腰板和兩腿板，該腰板的兩長邊分別與兩腿板的一長邊垂直焊接，且兩腿板位于腰板的同一側(cè)，使槽鋼的截面為凹形槽的長條狀鋼材。H型鋼包括一腹板和兩翼板，該腹板的兩長邊分別與兩翼板的長軸垂直焊接，使H型鋼的截面為H字形的長條狀鋼材。
[0029]具體地，該底座10為長度1400mm的槽鋼，其兩端分別焊接兩塊δ 14mmX 10mm(寬)X 168mm(高)的輔助板11，位于同一側(cè)的兩輔助板11夾持該底座10，并各自與該底座10的腿板焊接固定，該四塊輔助板11均高于底座10的腰板板面。其高于底座10的腰板板面的部位均各設(shè)有一活動插銷孔14，該活動插銷孔14為Φ22.ιΧ50πιπι長條孔，且其長軸均垂直該底座10的腰板，夾持于該底座10同一側(cè)的兩輔助板11的活動插銷孔14形成一插銷通道。該底座10的腰板的長軸上列設(shè)有八個定位插銷孔12，其為Φ20πιπι的圓孔，而且，以腰板中心為界，兩旁等距各排列四個定位插銷孔12，位于腰板中心兩側(cè)的第一定位插銷孔12與腰板中心的距離均為75mm，位于同一側(cè)的兩兩相鄰的定位插銷孔12間距為75mm。該定位插銷孔12上各設(shè)有一個Φ 18mm的活動定位銷13。
[0030]該直角架20為兩條槽鋼相互垂直焊接形成L字型的鋼架，該兩條槽鋼分別為直角架20的橫臂21和豎臂22，該直角架20還焊接一斜撐23。該兩個直角架20的橫臂21末端分別設(shè)有一個Φ22_的通孔。兩個直角架20的豎臂22相對，其兩者的橫臂21與底座10的腰板相貼，且該兩直角架20的通孔分別置于底座10的插銷通道上。通過兩個Φ20πιπι的插銷30分別插入底座10同一側(cè)的兩輔助板11的活動插銷孔14及直角架20的通孔，從而實現(xiàn)底座10與兩個直角架20的活動連接。插銷30在活動插銷孔14中可以上下活動，該兩個直角架20可以根據(jù)翼板的厚度調(diào)節(jié)降低或升高，與底座10上翼板的板面平行接觸，保持插入兩直角架20之間的腹板42與該翼板垂直。
[0031 ] 使用本實施例的焊接H型鋼拼裝組對裝置進(jìn)行焊接H型鋼組對的具體步驟依次如下:
[0032](I)根據(jù)所要焊接的H型鋼材的長度，使用2?3個該焊接H型鋼拼裝組對裝置進(jìn)行作業(yè)，將2?3個該拼裝組對裝置放置在同一水平面上，且位于同一直線上，其底座10相互平行；
[0033](2)定位第一翼板41，打開該2?3個拼裝組對裝置的全部直角架20，將預(yù)安裝的H型鋼的第一翼板41水平攤放于該2?3個拼裝組對裝置的底座10上,使該第一翼板41分別與該2?3個拼裝組對裝置的底座10垂直，并調(diào)整至底座10的中部，根據(jù)第一翼板41的厚度和寬度，插入活動定位銷13，將其上的第一翼板41夾緊定位；
[0034](3)定位腹板42，放下該2?3個拼裝組對裝置的全部直角架20，將預(yù)安裝的H型鋼的腹板42插入該2?3個拼裝組對裝置的兩直角架20之間，且與第一翼板41垂直接觸；
[0035](4)焊接，將第一翼板41與腹板42點焊加固，形成H型鋼的半成品；
[0036](5)定位第二翼板43，取出步驟⑷所得的H型鋼的半成品，將預(yù)安裝的H型鋼的第二翼板43水平攤放于該2?3個拼裝組對裝置的底板上，使該第二翼板43分別與該2?3個拼裝組對裝置的底板垂直，并調(diào)整至底板的中部，根據(jù)第二翼板43的高度和寬度，插入活動定位銷13，將其上的第二翼板43夾緊定位；
[0037](6)再次定位腹板42，再次放下該2?3個拼裝組對裝置的全部直角架20，將步驟
(4)所得的H型鋼的半成品的腹板42插入該2?3個拼裝組對裝置的兩直角架20之間，且與第二翼板43垂直接觸；
[0038](7)焊接，將第二翼板43與腹板42點焊加固，形成H型鋼的成品，取出。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果包括組對裝置結(jié)構(gòu)輕便、便于安裝，占地位置小，在使用時安全可靠，同時可以根據(jù)不同板厚、各種尺寸大小的H型鋼進(jìn)行調(diào)節(jié)，完成組對工作。本發(fā)明的焊接H型鋼拼裝組對裝置使用后與原來組對方法相比，具有如下的優(yōu)點和效果:
[0040]一、結(jié)構(gòu)簡單，一套為2-3個焊接H型鋼拼裝組對裝置，節(jié)約施工場地，提高場地利用率，組對胎具可移動重復(fù)使用，組對完成后場地可作他用。組對裝置制作費(fèi)用低廉，制作費(fèi)用約為2000元/套；組對胎具可移動重復(fù)使用，減少了制作胎具用輔助材料，降低了工程成本；
[0041]二、安全可靠，改進(jìn)后，在使用該焊接H型鋼拼裝組對裝置后，由于底座的支撐，防止了在組對過程中因為各種原因?qū)е赂拱逑騼蓚?cè)傾倒砸傷作業(yè)人員的不安全因素，提高了安全保障；
[0042]三、縮減了起重設(shè)備占用時間，有效緩解了起重設(shè)備緊張的局面，提高吊機(jī)或天車使用率，降低工程成本。在使用本發(fā)明的焊接H型鋼拼裝組對裝置前，使用傳統(tǒng)立式方法組對一條24m長的H型鋼需耗時2.5小時，組對過程需占用2臺起重設(shè)備，而改進(jìn)以后，組對時不需占用起重設(shè)備，同時吊機(jī)或天車在組對過程中只需要0.5小時吊用即可，不用像原來組對方法時要長時間占用吊機(jī)，吊機(jī)或天車在組對H型鋼的使用時間降低70%以上，因此有效地降低了人工、機(jī)械臺班成本，也有效地提高了吊機(jī)或天車的使用率；
[0043]四、提高了組對效率，減少人工成本。在未使用本發(fā)明的焊接H型鋼拼裝組對裝置前組對過程中，吊車吊住腹板與翼板定位時會搖擺不定，點固位置確定較難，往往需要2人在預(yù)組裝的H型鋼兩頭扶住腹板，I?2人調(diào)節(jié)腹板與翼板位置，I人定位點固。在使用本發(fā)明的焊接H型鋼拼裝組對裝置后將翼板與腹板放置在本裝置上后由一人進(jìn)行調(diào)節(jié)定位部位，一人點焊固定即可。通過本裝置一條H型鋼的裝配工作原來需3?4人才能完成，使用后2人操作即可完成，人工成本減少50%以上。同時，采用傳統(tǒng)立式方法，組對一條長24米高2米的H型鋼需4名作業(yè)人員同時作業(yè)2.5小時才能完成，在使用本組對裝置以后，組對同樣一條H型鋼僅2名作業(yè)人員60分鐘就能完成，需要人工僅為原來的33%，工作效率明顯提聞；
[0044]五、本裝置在一鋼廠清潔生產(chǎn)節(jié)能降耗改造工程中得到應(yīng)用試驗。效果非常顯著，可完全杜絕組對時出現(xiàn)人身傷害的安全事故，它適用于焊接H型鋼各種不同寬度的腹板和翼板、不同板厚、不同長度的H型鋼組對，在下一步鋼結(jié)構(gòu)制作工程中具有較好的推廣和應(yīng)用價值。
[0045]以下通過實施例的焊接H型鋼拼裝組對裝置對本發(fā)明的效果進(jìn)行分析:
[0046]—鋼廠清潔生產(chǎn)節(jié)能降耗改造工程上的成功應(yīng)用，對改進(jìn)工藝進(jìn)行了較好的驗證，H型鋼組對工藝改進(jìn)后的實施效果:
[0047]一鋼清潔生產(chǎn)節(jié)能降耗改造工程的的施工任務(wù)由修建部承接，共建設(shè)4座130t轉(zhuǎn)爐，兩套精煉爐、兩套連鑄機(jī)。鋼結(jié)構(gòu)工程總量約4萬余噸，主要包括新建的煉鋼和連鑄車間主廠房。其中主廠房共九跨，由爐渣跨、脫硫跨、加料跨、爐子跨、精煉跨、鋼水接收跨、連鑄澆鑄跨、切割跨、出坯跨組成。主廠房除塔樓為多層鋼結(jié)構(gòu)外，其它均為單層鋼結(jié)構(gòu)廠房。廠房鋼結(jié)構(gòu)主要包括柱子系統(tǒng)、吊車梁系統(tǒng)、屋蓋系統(tǒng)、墻架系統(tǒng)、塔樓框架和塔樓平臺六大部分。該工程共193條鋼柱，鋼柱以2?3條焊接H型鋼拼裝為主，高度基本上達(dá)到40m以上，304條鋼吊車梁，長度以24m為基調(diào)，各類不同尺寸焊接H型平臺梁1250條。
[0048]通過使用本實施例的的焊接H型鋼拼裝組對裝置，該工程直接經(jīng)濟(jì)效益和社會效益如下:
[0049]1、直接經(jīng)濟(jì)效益
[0050](I)、鋼結(jié)構(gòu)制作基地共有12個班組，每個班組一套組對裝置，每套2000元；12X2000 = 24000 元；
[0051](2)、節(jié)約人工成本計算:
[0052]鋼柱193X3 = 579條+304條吊車梁+平臺梁1250條=2133條；
[0053]原來方式組對需要的總工日:(2133條X4人X2.5小時)/8 = 2666.25工日；
[0054]使用組對裝置后需要的總工日:(2133條X2人Xl小時)/8 = 533工日；
[0055]按每工日為150元，節(jié)約人工成本為:(2666.25工日-533工日)X 150元=319987.5 元。
[0056](3)、節(jié)約機(jī)械臺班成本計算:
[0057]使用組對裝置前總機(jī)械臺班使用為:2133條X2.5小時/8 = 666.56臺班；
[0058]使用組對裝置后機(jī)總械臺班使用為:2133條X0.5小時/8 = 133.3臺班；
[0059]按每臺班為800元，節(jié)約機(jī)械成本為:(666.56臺班-133.3臺班)X800元=426608 元。
[0060](4)、總成本計算:
[0061]使用組對裝置總節(jié)約成本為:節(jié)約人工成本319987.5元+節(jié)約機(jī)械成本426608元-組對裝置成本24000元=722595.5元。
[0062]2、社會效益:
[0063]通過本次工藝改進(jìn)并在一鋼廠清潔生產(chǎn)節(jié)能降耗改造工程上的應(yīng)用，取得了良好的效果，人工、機(jī)械成本降低50%以上，施工效率提高75%，我公司鋼結(jié)構(gòu)制作年生產(chǎn)能力由2.5萬噸提高到3.75萬噸。并且取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0064]本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變型屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種焊接H型鋼拼裝組對裝置，其特征在于:包括一槽鋼底座、兩個直角架及兩個插銷，設(shè)有四個輔助板均分為兩組，分別在該底座的兩端夾持該底座，該四個輔助板分別設(shè)有一活動插銷孔，該底座的腰板的長軸上列設(shè)有至少兩個定位插銷孔，其上各設(shè)有一個活動定位銷；該直角架為橫臂和豎臂形成L字型架，該直角架的橫臂末端設(shè)有一通孔；該兩個直角架的豎臂相對，其兩者的橫臂與該底座的腰板相貼，通過該兩個插銷分別插入該輔助板的活動插銷孔及置于直角架的通孔，實現(xiàn)該底座與兩個直角架的活動連接。
2.如權(quán)利要求1所述焊接H型鋼拼裝組對裝置，其特征在于:該活動插銷孔為長條孔，其垂直該底座的腰板，夾持于該底座同一側(cè)的兩輔助板的活動插銷孔形成一插銷通道。
3.如權(quán)利要求1所述焊接H型鋼拼裝組對裝置，其特征在于:該定位插銷孔列設(shè)于該底座的腰板的長軸上，且其以該腰板的中心為界，兩旁等距各排列四個該定位插銷孔。
4.如權(quán)利要求1所述焊接H型鋼拼裝組對裝置，其特征在于:該直角架還焊接一斜撐。
5.如權(quán)利要求1所述焊接H型鋼拼裝組對裝置，其特征在于:該底座設(shè)有八個定位插銷孔，根據(jù)H型鋼的腹板的寬度不同，且自該底座的中心對稱設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述焊接H型鋼拼裝組對裝置的使用方法，其特征在于，其步驟依次如下: (1)根據(jù)所要焊接的H型鋼材的長度，使用2?3個該焊接H型鋼拼裝組對裝置進(jìn)行作業(yè)，將2?3個該拼裝組對裝置放置在同一水平面上，且位于同一直線上，其底座相互平行； (2)定位第一翼板，打開全部直角架，將預(yù)安裝的H型鋼的第一翼板水平攤放于該2?3個拼裝組對裝置的底座上，使該第一翼板分別與該2?3個拼裝組對裝置的底座垂直，并調(diào)整至底座的中部，根據(jù)該第一翼板的厚度和寬度，插入活動定位銷，定位其上的第一翼板； (3)定位腹板，放下全部直角架，將預(yù)安裝的H型鋼的腹板插入該2?3個拼裝組對裝置的兩直角架之間，且與該第一翼板垂直接觸； (4)焊接，將該第一翼板與腹板點焊加固，形成H型鋼的半成品； (5)定位第二翼板，取出步驟(4)所得的H型鋼的半成品，將預(yù)安裝的H型鋼的第二翼板水平攤放于該2?3個拼裝組對裝置的底板上，使該第二翼板分別與該2?3個拼裝組對裝置的底板垂直，并調(diào)整至底板的中部，根據(jù)該第二翼板的高度和寬度，插入活動定位銷，定位其上的第二翼板夾緊； (6)再次定位腹板，再次放下全部直角架，將步驟(4)所得的H型鋼的半成品的腹板插入該2?3個拼裝組對裝置的兩直角架之間，且與該第二翼板垂直接觸； (7)焊接，將該第二翼板與腹板點焊加固，形成H型鋼的成品，取出。
【文檔編號】B23K37/04GK104070316SQ201410301924
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】羅廷鑒, 彭和躍, 詹行國, 楊谷清, 張鑫, 劉志軍, 張浩文, 盧喬, 梁耀峰, 管宛坤 申請人:廣東韶鋼工程技術(shù)有限公司