一种波纹腹板H型钢焊接成型设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种波纹腹板H型钢焊接成型设备和方法，沿波纹腹板H型钢(4)的物料行进方向，包括依次设置的腹板开卷装置、对轧成型装置、翼板开卷装置和焊接装置。该波纹腹板H型钢焊接成型设备利用辊压折弯成型原理，将平板冷弯成波纹板，然后与另两翼板自适应焊接成波纹腹板H型钢。本发明专利技术所述设备的原理简单，焊接合理可靠，可行性强。对于不同规格波纹腹板H型钢，配套相应的波纹轧辊，调整开卷位置，保证焊接到位，满足不同规格波纹腹板H型钢的生产要求。

Corrugated steel web H shaped steel welding forming equipment and method

The invention discloses a welding forming equipment and method for H-shaped steel with corrugated web, which comprises a web uncoiling device, a counter-rolling forming device, a wing uncoiling device and a welding device arranged sequentially along the material traveling direction of the corrugated web H-shaped steel (4). The welding equipment of corrugated web H-beam makes use of the principle of roll bending forming. The plate is cold-formed into corrugated plate, and then welded to corrugated web H-beam adaptively with the other two flanges. The equipment of the invention is simple in principle, reasonable and reliable in welding and strong in feasibility. Corresponding corrugated rolls are matched for H-section steel with corrugated webs of different specifications. The position of uncoiling is adjusted to ensure welding in place and meet the production requirements of H-section steel with corrugated webs of different specifications.

【技术实现步骤摘要】
一种波纹腹板H型钢焊接成型设备和方法
本专利技术涉及金属板材加工成型设备领域，具体的是一种波纹腹板H型钢焊接成型设备，还是一种波纹腹板H型钢焊接成型方法。
技术介绍
目前广泛采用的H型钢一般是热轧工字钢、热轧H型钢、焊接H型钢，传统的此类型钢工艺受限，腹板厚度较厚造成用钢量大。波纹腹板H型钢亦称为波形腹板H型钢，波浪腹板，是钢结构行业针对现有H型钢的不足之处开发的创新产品，腹板由平板改为波纹板(波形板)，突破了传统平腹板H型钢高厚比的限制，克服了平腹板容易局部失稳变形的问题，在同等强度下用钢重量大为降低。因为采用更薄的钢板实现更强的承载能力，大大减少用钢量，是符合国家发展低碳经济之产业政策的节能环保新型材，必将深刻影响国内H型钢市场的现有格局，故，波纹腹板H型钢市场前景广阔。产品推广重点须要解决波纹腹板H型钢的高质量规模化连续流水线工业化生产问题。目前没有成熟的工艺技术和专门的生产线设备，波纹板一般采用冷弯成型，在全面焊接成型波纹腹板H型钢前，将分别切割成形的波纹腹板和翼缘钢板拼装并点焊成H型组合，组合拼装和点焊的质量直接影响后续焊接成型的波纹腹板H型钢的质量。由于腹板形状的改变导致焊接技术成为目前的难题，并且波纹腹板H型组合运行至焊接工位的过程没有实现自动化，属于相互独立的工步，没有连续性，通常采用起重设备将波纹腹板H型钢吊送至焊接工位，然后人工焊接，焊接效率低，劳动强度大，焊接质量难以保证。因此，必须摆脱低效、高强度、依靠吊车和人工搬运并翻转部件的现状，开发高效、高质量的波纹腹板H型钢工艺及设备，实现波纹腹板H型钢规模化连续生产。波纹板采用冷弯成型，切割成形的波纹腹板，和翼缘钢板拼装并点焊成H型组合，然后通过吊运或输送搬运至焊接工位，进行人工焊接，或机器焊接。连续性差，而且冷弯工序通常采用辊弯成型，得到波纹板为横向波纹，即板宽方向呈现波浪，为得到固定高度的H型钢，通常切割一定长度的波纹板，然后与翼板焊接起来，此时得到的H型钢往往不够长，并且切割不易保证切口平整笔直，使得焊接质量难以保证。本专利技术采用辊轧折弯成型，得到波纹板为纵向波纹，即板长方向呈现波浪，这样最大的优势是，不用切割波纹板，只需要定制固定板宽的钢卷，即可满足成批量的H型钢波纹腹板的生产要求，并且板宽固定，板边齐整，利于焊接。由于采用辊弯成型，得到波纹板须要再切割，加大了工作量，质量却更难以保证，而且得到的H型钢长度受到此工艺的限制，除了拼焊加长，别无他法，应用面窄，不适用长梁应用场合。组合拼装和点焊的质量直接影响后续焊接成型的波纹腹板H型钢的质量。各个工序没有连续性，采用起重设备或其它运输设备将点焊的拼装H型钢吊送至焊接工位，没有解决腹板形状的改变所导致焊接困难的问题，而进行人工焊接，焊接效率低，劳动强度大，焊接质量难以保证。名词介绍：波纹板：又称波形板、波浪板、瓦楞板等，是钢板经辊压等冷弯成型各种波形的型板，适用于工业与民用建筑、仓库、特种建筑、大跨度钢结构房屋的屋面、墙面以及内外墙装饰等。波纹腹板H型钢：由波纹腹板和上下翼缘板组成，上翼缘板与下翼缘板平行或者呈一定的角度，波纹腹板垂直于上翼缘板之间采用单面角焊缝或双面角焊缝，具体根据波纹腹板的厚度和焊接工艺决定，目前其波纹腹板的波纹为通过严格试验确定的波形(可以是梯形、正弦曲线、矩形、折线等形状)。
技术实现思路
为了解决现有波纹腹板H型钢采用人工焊接效率低的问题。本专利技术提供了一种波纹腹板H型钢焊接成型设备和方法，该波纹腹板H型钢焊接成型设备和方法利用辊压折弯成型原理，将平板冷弯成波纹板，然后与另两翼板自适应焊接成波纹腹板H型钢。本专利技术所述设备的原理简单，焊接合理可靠，可行性强。对于不同规格波纹腹板H型钢，配套相应的波纹轧辊，调整开卷位置，保证焊接到位，满足不同规格波纹腹板H型钢的生产要求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种波纹腹板H型钢焊接成型设备，沿波纹腹板H型钢的物料行进方向，该波纹腹板H型钢焊接成型设备包括依次设置的腹板开卷装置、对轧成型装置、翼板开卷装置和焊接装置；该腹板开卷装置含有第三开卷机，第三开卷机能够将卧式钢卷打开展平成平板；该对轧成型装置含有上下设置的上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊能够将平板冷弯成型为波纹板；该翼板开卷装置含有第一开卷机和第二开卷机，第一开卷机能够将第一立式钢卷打开展平成第一翼板，第二开卷机能够将第二立式钢卷打开展平成第二翼板；该焊接装置含有第一焊接机和第二焊接机，第一焊接机能够将波纹板与第一翼板焊接固定，第二焊接机能够将波纹板与第二翼板焊接固定。第三开卷机能够沿波纹腹板H型钢的物料行进方向移动，第一开卷机能够向靠近或远离波纹板的方向移动，第二开卷机能够向靠近或远离波纹板的方向移动。该焊接装置的焊枪能够沿着波纹板的板面起伏，第一焊接机能够对波纹板一侧的上方和下方进行点焊，第二焊接机能够对波纹板另一侧的上方和下方进行点焊。第一焊接机为焊丝电焊机，第一焊接机含有第一焊机本体和自适应焊接机构，该自适应焊接机构含有上下对称设置的上自适应焊接组件和下自适应焊接组件，所述上自适应焊接组件和下自适应焊接组件均与该第一焊机本体连接。所述上自适应焊接组件含有焊枪、行走滚轮、随动杆、曲柄、摆杆、第一支座和第二支座，焊枪朝向波纹板与第一翼板的连接处，第一焊接机与第二焊接机的结构相同且互为镜像。焊枪和行走滚轮固定于随动杆的一端，随动杆的另一端与曲柄的一端铰接，曲柄的另一端通过第一支座与该第一焊机本体铰接，摆杆的一端与随动杆的中部铰接，摆杆的另一端通过第二支座与该第一焊机本体铰接。行走滚轮为单滚轮或双滚轮，行走滚轮能够在波纹板的表面上滚动，所述上自适应焊接组件的随动杆与所述下自适应焊接组件的随动杆通过弹簧连接。第一焊接机为电阻焊焊机，第一焊接机含有轮式电极，第一焊接机还含有触式或轮式电极，第一焊接机与第二焊接机的结构相同且互为镜像。或者，第一焊接机为上下设置的两台工业焊接机器人，第一焊接机与第二焊接机的结构相同且互为镜像。上轧辊和下轧辊的结构相同；上轧辊的节圆直径的计算公式为：D＝nP/π；D为上轧辊的节圆直径，单位为mm；n为圆周波谷个数，无单位；P为波纹板的波长，单位为mm；π为圆周率；上轧辊的柱状波峰圆弧的半径r0比波纹板的内圆弧半径r小0.5mm～3mm；上轧辊的柱状波谷圆弧的半径比上轧辊的柱状波峰圆弧的半径大3mm～12mm。一种波纹腹板H型钢焊接成型方法，该波纹腹板H型钢焊接成型方法采用了上述的波纹腹板H型钢焊接成型设备，该波纹腹板H型钢焊接成型方法包括以下步骤：步骤1、一个卧式钢卷经第三开卷机打开展平成平板，上轧辊和下轧辊将平板冷弯成型为波纹板；两个立式钢卷分别经第一开卷机和第二开卷机打开展平成第一翼板和第二翼板；步骤2、第一焊接机和第二焊接机将所述的波纹板、第一翼板和第二翼板焊接成波纹腹板H型钢。本专利技术的有益效果是：该波纹腹板H型钢焊接成型设备利用辊压折弯成型原理，将平板冷弯成波纹板，然后与另两翼板自适应焊接成波纹腹板H型钢。本专利技术所述设备的原理简单，焊接合理可靠，可行性强。对于不同规格波纹腹板H型钢，配套相应的波纹轧辊，调整开卷位置，保证焊接到位，满足不同规格波纹腹板H型钢的生产要求。助力于波纹腹板H型钢的高质量规模化连续流水线工业化生产的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波纹腹板H型钢焊接成型设备，其特征在于，沿波纹腹板H型钢(4)的物料行进方向，该波纹腹板H型钢焊接成型设备包括依次设置的腹板开卷装置、对轧成型装置、翼板开卷装置和焊接装置；该腹板开卷装置含有第三开卷机(13)，第三开卷机(13)能够将卧式钢卷打开展平成平板(5)；该对轧成型装置含有上下设置的上轧辊(20)和下轧辊(21)，上轧辊(20)和下轧辊(21)能够将平板(5)冷弯成型为波纹板(1)；该翼板开卷装置含有第一开卷机(11)和第二开卷机(12)，第一开卷机(11)能够将第一立式钢卷打开展平成第一翼板(2)，第二开卷机(12)能够将第二立式钢卷打开展平成第二翼板(3)；该焊接装置含有第一焊接机(31)和第二焊接机(32)，第一焊接机(31)能够将波纹板(1)与第一翼板(2)焊接固定，第二焊接机(32)能够将波纹板(1)与第二翼板(3)焊接固定。

【技术特征摘要】
1.一种波纹腹板H型钢焊接成型设备，其特征在于，沿波纹腹板H型钢(4)的物料行进方向，该波纹腹板H型钢焊接成型设备包括依次设置的腹板开卷装置、对轧成型装置、翼板开卷装置和焊接装置；该腹板开卷装置含有第三开卷机(13)，第三开卷机(13)能够将卧式钢卷打开展平成平板(5)；该对轧成型装置含有上下设置的上轧辊(20)和下轧辊(21)，上轧辊(20)和下轧辊(21)能够将平板(5)冷弯成型为波纹板(1)；该翼板开卷装置含有第一开卷机(11)和第二开卷机(12)，第一开卷机(11)能够将第一立式钢卷打开展平成第一翼板(2)，第二开卷机(12)能够将第二立式钢卷打开展平成第二翼板(3)；该焊接装置含有第一焊接机(31)和第二焊接机(32)，第一焊接机(31)能够将波纹板(1)与第一翼板(2)焊接固定，第二焊接机(32)能够将波纹板(1)与第二翼板(3)焊接固定。2.根据权利要求1所述的波纹腹板H型钢焊接成型设备，其特征在于，第三开卷机(13)能够沿波纹腹板H型钢(4)的物料行进方向移动，第一开卷机(11)能够向靠近或远离波纹板(1)的方向移动，第二开卷机(12)能够向靠近或远离波纹板(1)的方向移动。3.根据权利要求1所述的波纹腹板H型钢焊接成型设备，其特征在于，该焊接装置的焊枪能够沿着波纹板(1)的板面起伏，第一焊接机(31)能够对波纹板(1)一侧的上方和下方进行点焊，第二焊接机(32)能够对波纹板(1)另一侧的上方和下方进行点焊。4.根据权利要求1所述的波纹腹板H型钢焊接成型设备，其特征在于，第一焊接机(31)为焊丝电焊机，第一焊接机(31)含有第一焊机本体和自适应焊接机构，该自适应焊接机构含有上下对称设置的上自适应焊接组件和下自适应焊接组件，所述上自适应焊接组件和下自适应焊接组件均与该第一焊机本体连接。5.根据权利要求4所述的波纹腹板H型钢焊接成型设备，其特征在于，所述上自适应焊接组件含有焊枪(300)、行走滚轮(302)、随动杆(304)、曲柄(305)、摆杆(306)、第一支座(307)和第二支座(308)，焊枪(300)朝向波纹板(1)与第一翼板(2)的连接处，第一焊接机(31)与第二焊接机(32)的结构相同且互为镜像。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁军，杨力，胡晓军，王颖，轧楠，
申请(专利权)人：北京京诚之星科技开发有限公司，中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11