CN117921290B - 一种钢结构焊接用可调节固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构焊接用可调节固定装置，包括中衔接调节梁部和两个位于中衔接调节梁部两端且为对称设置的夹框部，所述夹框部包括托板和位于托板一侧的两个夹板，所述中衔接调节梁部包括双向伸缩基梁，该双向伸缩基梁两端的动作端分别与两个夹框部上的托板的另一侧上下转动连接，所述中衔接调节梁部包括同步传动机构。本发明中，通过设置双向伸缩基梁、中连接滑架、调节机构，缓冲伸缩杆，使得本装置通过绳索提升中连接滑架时，双向伸缩基梁两端的夹紧框近似处于同一水平高度，同时处于内倾斜状态，使得本装置和主体钢结构下方的下V型钢结构的对接具有自适应对接的优点，适合不同下V型钢结构内夹角的对接，更加省力方便。
Description
技术领域
本发明涉及建筑钢结构焊接技术领域，尤其涉及一种钢结构焊接用可调节固定装置。
背景技术
建筑钢结构的主框架通常由工字钢通过组装和焊接制成，钢结构主框架通常包含需要焊接的结构，比如横梁下方需要通过下Y型钢结构焊接连接钢结构，具体是将下Y型钢结构底部的两个倾斜钢结构上分别连接一个连接钢结构，由此如何设计一个能辅助倾斜钢结构和连接钢结构对齐定位的工装是目前面临的难题。
目前，常见的用于拼接的工装多为围框工装，此类围框工装主要由多个独立的围板通过大量的螺栓连接制成，在使用时需要逐个拼装才能构成焊接工装，存在安装和对接不方便的缺陷；而且工装的组合需要在焊接件和被焊接件对齐时才能紧固组装，也就说需要多方协作，而且涉及大量的连接螺栓，存在劳动强度大，对齐精度低的缺陷，进而会影响后续焊接后的质量。
为此，本发明提出了一种钢结构焊接用可调节固定装置。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决背景技术中提到的问题，而提出的一种钢结构焊接用可调节固定装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种钢结构焊接用可调节固定装置，包括中衔接调节梁部和两个位于中衔接调节梁部两端且为对称设置的夹框部，所述夹框部包括托板和位于托板一侧的两个夹板，所述中衔接调节梁部包括双向伸缩基梁，该双向伸缩基梁两端的动作端分别与两个夹框部上的托板的另一侧上下转动连接，所述中衔接调节梁部包括同步传动机构，该同步传动机构用于控制夹框部上的两个夹板同步对向和反向运动，所述中衔接调节梁部上设置有用于缓冲和锁定双向伸缩基梁伸缩动作的调节机构，所述中衔接调节梁部包括位于两个夹框部之间的中连接滑架，用绳索连接并吊起中连接滑架时，两个夹框部近似处于同一水平高度，所述中衔接调节梁部还包括缓冲伸缩杆，所述托板底部通过缓冲伸缩杆和基梁连接，在缓冲伸缩杆的作用下，托板为弹性摆动设置，所述托板的一侧固定连接有若干个位于两个夹板之间的定位桩。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述双向伸缩基梁包括承载梁和滑动连接在承载梁两端的连接梁，所述托板的另一侧滑动连接有两个分别与两个夹板固定连接的传动板，该托板另一侧的中部固定连接有和连接梁一端铰接连接的铰接座。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述同步传动机构包括传动丝杠、换向齿轮箱、传动锥齿轮组和控制电机，所述传动丝杠和铰接座转动连接且和两个传动板贯穿旋合连接，所述换向齿轮箱固定设置在承载梁一侧的中部且其两侧设置有具有伸缩功能且旋转方向相反的传动轴，所述传动轴上的伸缩动作杆和连接梁的一侧转动连接，该伸缩动作杆的自由端通过传动锥齿轮组和传动丝杠连接，所述控制电机固定设置在换向齿轮箱的一侧且用于控制传动轴旋转。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述调节机构包括复位弹簧、连杆、滑块和锁紧螺杆，所述换向齿轮箱外壳的底部固定连接有立柱，所述立柱的底部固定连接有底座，该立柱上套设有复位弹簧，所述滑块贯穿套设在立柱上且位于复位弹簧的顶部，该滑块的两端分别通过连杆和承载梁上的两个连接梁的相对端铰接连接，所述滑块和锁紧螺杆贯穿旋合连接，该锁紧螺杆用于锁定滑块。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述缓冲伸缩杆的一端和底座的顶部铰接连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述夹框部的两个夹板上远离托板的一端固定连接有对向折弯状态的挡板，该挡板上贯穿旋合有压紧螺栓。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述中连接滑架包括内弧面朝上的圆弧吊板，所述圆弧吊板的底部通过吊杆和承载梁固定连接，该圆弧吊板的一侧开设有沿着弧形外形分布的弧形悬挂滑槽。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述中连接滑架还包括辊轴，该辊轴设置在弧形悬挂滑槽内的上方。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置双向伸缩基梁、中连接滑架、调节机构，缓冲伸缩杆，使得本装置通过绳索提升中连接滑架时，双向伸缩基梁两端的夹紧框近似处于同一水平高度，同时处于内倾斜状态，使得本装置和主体钢结构下方的下V型钢结构的对接具有自适应对接的优点，适合不同下V型钢结构内夹角的对接，无需要人工调整，更加省力方便。
2、本发明中，通过设置夹框部，夹框部包括托板和两个夹板，两个夹板位于托板的一侧，托板上固定设置有定位桩，然后在双向伸缩基梁设置同步传动机构，使得夹框部能现和倾斜钢结构对接固定，然后将倾斜钢结构和连接钢结构同时夹紧固定优点，具有大大提高紧固效率的优点，而且连接钢结构和倾斜钢结构对接的精度更高。
3、本发明中，通过设置缓冲伸缩杆和复位弹簧，使得整个夹框部具有缓冲摆动功能，使得本装置和倾斜钢结构的对接冲击力更低，对接更加稳定安全。
附图说明
图1为本发明提出的一种钢结构焊接用可调节固定装置的结构示意图；
图2为图1的主视图；
图3为本发明提出的一种钢结构焊接用可调节固定装置的中衔接调节梁部和夹框部的结构示意图；
图4为本发明提出的一种钢结构焊接用可调节固定装置的同步传动机构和双向伸缩基梁配合的结构示意图；
图5为本发明提出的一种钢结构焊接用可调节固定装置的调节机构的结构示意图；
图6为本发明提出的一种钢结构焊接用可调节固定装置的中连接滑架的结构示意图。
图例说明：
1、中衔接调节梁部；11、双向伸缩基梁；111、承载梁；112、连接梁；12、同步传动机构；121、传动丝杠；122、换向齿轮箱；1221、传动轴；12211、伸缩动作杆；1222、立柱；12221、底座；123、传动锥齿轮组；124、控制电机；13、中连接滑架；131、圆弧吊板；1311、吊杆；1312、弧形悬挂滑槽；132、辊轴；14、调节机构；141、复位弹簧；142、连杆；143、滑块；144、锁紧螺杆；15、缓冲伸缩杆；2、夹框部；21、托板；211、传动板；212、铰接座；213、定位桩；22、夹板；221、挡板；2211、压紧螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-6，一种钢结构焊接用可调节固定装置，本固定装置用于钢结构主体上的两段倾斜钢结构分别和两个钢结构连接体对齐固定，便于后续的焊接连接作业，其中钢结构主体上的两段倾斜钢结构构成下V型结构。
本固定装置包括中衔接调节梁部1和两个位于中衔接调节梁部1两端且为对称设置的夹框部2，中衔接调节梁部1的作用充当两个夹框部2连接桥梁的作用，夹框部2的作用固定在倾斜钢结构上，然后辅助倾斜钢结构和连接钢结构对齐，最后将两者夹紧固定。
夹框部2包括托板21和位于托板21一侧的两个夹板22，使用时，托板21和两个倾斜钢结构的相对侧相抵，两个夹板22对向运动能夹紧倾斜钢结构的两侧。中衔接调节梁部1包括双向伸缩基梁11，该双向伸缩基梁11两端的动作端分别与两个夹框部2上的托板21的另一侧上下转动连接，具体的是双向伸缩基梁11包括承载梁111和滑动连接在承载梁111两端的连接梁112，其中，托板21另一侧的中部固定连接有和连接梁112一端铰接连接的铰接座212。
中衔接调节梁部1包括同步传动机构12，该同步传动机构12用于控制夹框部2上的两个夹板22同步对向和反向运动，具体的是，托板21的另一侧滑动连接有两个分别与两个夹板22固定连接的传动板211，可以在托板21的背面焊接靠近上下两端的导向轴，然后在传动板211上焊接套设在导向轴上的导向套，可以在传动板211的一侧焊接一个连接柱，连接柱和夹板22的底部固定连接；其中同步传动机构12包括传动丝杠121、换向齿轮箱122、传动锥齿轮组123和控制电机124，传动丝杠121和铰接座212转动连接且和两个传动板211贯穿旋合连接，需要注意的是，铰接座212和连接梁112的转动轴线和传动丝杠121的轴线重合，传动丝杠121旋转时，两个传动板211通过螺旋作用会对向和反向运动，由此实现夹板22动作的控制。换向齿轮箱122固定设置在承载梁111一侧的中部且其两侧设置有具有伸缩功能且旋转方向相反的传动轴1221，传动轴1221上的伸缩动作杆12211和连接梁112的一侧转动连接，也就说伸缩动作杆12211轴向方向的动作和连接梁112一致，可以在连接梁112的一侧焊接一个定位板，定位板上开设一个和伸缩动作杆12211转动连接的限位孔，其中伸缩动作杆12211可以采用花键结构实现相对传动轴1221滑动的功能。伸缩动作杆12211的自由端通过传动锥齿轮组123和传动丝杠121连接，传动锥齿轮组123由两个45度的锥齿轮组合而成，目的是传动动力，上述换向齿轮箱122两侧传动轴1221为同轴设置，控制电机124固定设置在换向齿轮箱122的一侧且用于控制传动轴1221旋转，换向齿轮箱122内设置有与两个传动轴1221相对端固定连接的传动锥齿盘，还设置有和两个传动锥齿盘同时啮合的输入锥齿轮，输入锥齿盘和控制电机124的输出轴固定连接，由此控制电机124带动输入锥齿盘旋转时，换向齿轮箱122两侧的传动轴1221不同向旋转。
中衔接调节梁部1上设置有用于缓冲和锁定双向伸缩基梁11伸缩动作的调节机构14，也就说双向伸缩基梁11两端的夹框部2之间的距离可以根据需要对接的倾斜钢结构形成的V型夹角的大小进行自适应调节，调节后可以锁定双向伸缩基梁11，使得双向伸缩基梁11无法自由伸缩，具体的是，调节机构14包括复位弹簧141、连杆142、滑块143和锁紧螺杆144，换向齿轮箱122外壳的底部固定连接有立柱1222，立柱1222的底部固定连接有底座12221，该立柱1222上套设有复位弹簧141，滑块143贯穿套设在立柱1222上且位于复位弹簧141的顶部，复位弹簧141向滑块143施加弹性推力，该滑块143的两端分别通过连杆142和承载梁111上的两个连接梁112的相对端铰接连接，滑块143向上运动时会通过连杆142带动两个连接梁112反向运动，增大两个夹框部2之间的距离。其中滑块143和锁紧螺杆144贯穿旋合连接，该锁紧螺杆144用于锁定滑块143，也就说锁紧螺杆144旋紧时会抵压在立柱1222上，此时滑块143会被固定。
进一步的，中衔接调节梁部1还包括缓冲伸缩杆15，托板21底部通过缓冲伸缩杆15和基梁11连接，在缓冲伸缩杆15的作用下，托板21为弹性摆动设置，缓冲伸缩杆15采用常见的两节伸缩且内置弹簧的伸缩杆结构，其中缓冲伸缩杆15的一端和底座12221的顶部铰接连接，缓冲伸缩杆15的作用是确保两个夹框部2处于内倾斜的状态，方便和下V型钢结构的内V形面对接。
中衔接调节梁部1包括位于两个夹框部2之间的中连接滑架13，用绳索连接并吊起中连接滑架13时，两个夹框部2近似处于同一水平高度，绳索的两端和吊车吊勾连接，绳索和中连接滑架13连接后，本固定装置利用自重会自动矫正，也就说双向伸缩基梁11处于水平或者近似水平的状态，而且两个夹框部2不会出现侧向倾斜的状态，该种设置能降低本固定装置和倾斜钢结构梁对接的难度，无需人工调整。具体的是，中连接滑架13包括内弧面朝上的圆弧吊板131，圆弧吊板131的底部通过吊杆1311和承载梁111固定连接，圆弧吊板131所在平面和承载梁111垂直，该圆弧吊板131位于承载梁111中部的上方，由此整个固定装置的重心会处于经过圆弧吊板131弧心的竖直线上，而且重心高度低于圆弧吊板131的弧心高度，该圆弧吊板131的一侧开设有沿着弧形外形分布的弧形悬挂滑槽1312，弧形悬挂滑槽1312用来和绳索对接。进一步的，中连接滑架13还包括辊轴132，该辊轴132设置在弧形悬挂滑槽1312内的上方，辊轴132和弧形悬挂滑槽1312转动连接，绳索位于弧形悬挂滑槽1312内后会和辊轴132的下部接触，具有滚动自动调节功能，具有自适应调节更加顺畅的优点。
其中，在托板21的一侧固定连接有若干个位于两个夹板22之间的定位桩213，定位桩213用于和倾斜钢结构和连接钢结构对接，具体的是，可以在倾斜钢结构的内斜面靠近对接面的位置开设定位孔，然后在需要对接的连接钢结构的一侧也开设定位孔，托板21贴合倾斜钢结构的内斜面时，托板21上的部分定位桩213会进入倾斜钢结构上的定位孔内，此时当连接梁112锁定时，本固定装置不会脱离倾斜钢结构，然后将连接钢结构和倾斜钢结构对接时，托板21上其他的定位桩213会进入连接钢结构上的定位孔内，实现对连接钢结构的定位。
夹框部2的两个夹板22上远离托板21的一端固定连接有对向折弯状态的挡板221，该挡板221上贯穿旋合有压紧螺栓2211，压紧螺栓2211为多个，多个压紧螺栓2211旋紧时，倾斜钢结构和连接钢结构的外侧会被挤压，由此能锁定连接钢结构。
工作原理：主体钢结构包括顶部的横梁工字钢和位于横梁工字钢底部的下Y型工字钢，现要在Y型工字钢底部的两个倾斜钢结构(工字钢)上焊接连接钢结构(工字钢)，需要使用本固定装置充当焊接工装，使得倾斜钢结构和连接钢结构能对齐，在焊接前需要在倾斜钢结构和连接钢结构的同侧加工用于辅助定位的定位孔。
使用时，一、本装置和倾斜钢结构对接：将本装置放置在需要对接的倾斜钢结构的正下方，此时底座12221和地面接触，然后使用绳索套入弧形悬挂滑槽1312内并和辊轴132接触，然后将绳索的两端和吊机上的吊钩连接，起吊吊钩，圆弧吊板131向上运动，由于辊轴132的作用，本装置会自动校正，承载梁111两端的托板21上的靠近顶部的定位桩213先和倾斜钢结构的下斜面接触，随着托板21的持续上升，托板21根据倾斜钢结构内斜面的倾斜角度进行自适应转动，同时双向伸缩基梁11两端的托板21会被挤压并对向运动，此时连杆142会推动滑块143向下运动，复位弹簧141压缩，当托板21上的定位桩213插入倾斜钢结构上的定位孔时，双向伸缩基梁11两端的托板21和倾斜钢结构的下斜面贴合并被限位，使用扳手旋紧锁紧螺杆144，滑块143被固定在立柱1222上，此时整个固定装置和倾斜钢结构处于紧固连接状态。
二、将需要对接的连接钢结构和倾斜钢结构对接：使用吊车将一根连接钢结构吊起然后将其一端的侧壁贴合在托板21上，同时位于两个夹板22之间，然后将连接钢结构上的定位孔和托板21上剩下的定位桩213对接，然后启动控制电机124，换向齿轮箱122两侧的传动轴1221反向旋转，经过传动锥齿轮组123的传动作用，传动丝杠121旋转，两个夹板22夹紧倾斜钢结构和连接钢结构的两侧，然后使用扳手旋紧压紧螺栓2211，此时当前连接钢结构的外周被全面限位，按照此方式吊装另一根连接钢结构来和另一个夹框部2对接，最后使用焊机在对接缝处焊接即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种钢结构焊接用可调节固定装置，其特征在于，包括中衔接调节梁部(1)和两个位于中衔接调节梁部(1)两端且为对称设置的夹框部(2)，所述夹框部(2)包括托板(21)和位于托板(21)一侧的两个夹板(22)，所述中衔接调节梁部(1)包括双向伸缩基梁(11)，该双向伸缩基梁(11)两端的动作端分别与两个夹框部(2)上的托板(21)的另一侧上下转动连接，所述中衔接调节梁部(1)包括同步传动机构(12)，该同步传动机构(12)用于控制夹框部(2)上的两个夹板(22)同步对向和反向运动，所述中衔接调节梁部(1)上设置有用于缓冲和锁定双向伸缩基梁(11)伸缩动作的调节机构(14)，所述中衔接调节梁部(1)包括位于两个夹框部(2)之间的中连接滑架(13)，用绳索连接并吊起中连接滑架(13)时，两个夹框部(2)近似处于同一水平高度，所述中衔接调节梁部(1)还包括缓冲伸缩杆(15)，所述托板(21)底部通过缓冲伸缩杆(15)和基梁(11)连接，在缓冲伸缩杆(15)的作用下，托板(21)为弹性摆动设置，所述托板(21)的一侧固定连接有若干个位于两个夹板(22)之间的定位桩(213)，所述双向伸缩基梁(11)包括承载梁(111)和滑动连接在承载梁(111)两端的连接梁(112)，所述托板(21)的另一侧滑动连接有两个分别与两个夹板(22)固定连接的传动板(211)，该托板(21)另一侧的中部固定连接有和连接梁(112)一端铰接连接的铰接座(212)，所述同步传动机构(12)包括传动丝杠(121)、换向齿轮箱(122)、传动锥齿轮组(123)和控制电机(124)，所述传动丝杠(121)和铰接座(212)转动连接且和两个传动板(211)贯穿旋合连接，所述换向齿轮箱(122)固定设置在承载梁(111)一侧的中部且其两侧设置有具有伸缩功能且旋转方向相反的传动轴(1221)，所述传动轴(1221)上的伸缩动作杆(12211)和连接梁(112)的一侧转动连接，该伸缩动作杆(12211)的自由端通过传动锥齿轮组(123)和传动丝杠(121)连接，所述控制电机(124)固定设置在换向齿轮箱(122)的一侧且用于控制传动轴(1221)旋转，所述调节机构(14)包括复位弹簧(141)、连杆(142)、滑块(143)和锁紧螺杆(144)，所述换向齿轮箱(122)外壳的底部固定连接有立柱(1222)，所述立柱(1222)的底部固定连接有底座(12221)，该立柱(1222)上套设有复位弹簧(141)，所述滑块(143)贯穿套设在立柱(1222)上且位于复位弹簧(141)的顶部，该滑块(143)的两端分别通过连杆(142)和承载梁(111)上的两个连接梁(112)的相对端铰接连接，所述滑块(143)和锁紧螺杆(144)贯穿旋合连接，该锁紧螺杆(144)用于锁定滑块(143)，所述缓冲伸缩杆(15)的一端和底座(12221)的顶部铰接连接，所述夹框部(2)的两个夹板(22)上远离托板(21)的一端固定连接有对向折弯状态的挡板(221)，该挡板(221)上贯穿旋合有压紧螺栓(2211)，所述中连接滑架(13)包括内弧面朝上的圆弧吊板(131)，所述圆弧吊板(131)的底部通过吊杆(1311)和承载梁(111)固定连接，该圆弧吊板(131)的一侧开设有沿着弧形外形分布的弧形悬挂滑槽(1312)；
定位桩(213)用于倾斜钢结构和连接钢结构对接，在倾斜钢结构的内斜面靠近对接面的位置开设定位孔，然后在需要对接的连接钢结构的一侧也开设定位孔，托板(21)贴合倾斜钢结构的内斜面时，托板(21)上的部分定位桩(213)会进入倾斜钢结构上的定位孔内，将连接钢结构和倾斜钢结构对接时，托板(21)上其他的定位桩(213)会进入连接钢结构上的定位孔内，实现对连接钢结构的定位。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接用可调节固定装置，其特征在于，所述中连接滑架(13)还包括辊轴(132)，该辊轴(132)设置在弧形悬挂滑槽(1312)内的上方。
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