组合衬垫及其自动装贴顶紧机构与焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种组合衬垫，用于对桥面板单元与U型肋的纵缝正面施焊时，使所述纵缝背面成形，包括：软衬垫，其用于与所述纵缝的背面紧贴；硬衬垫，其用于与所述软衬垫远离所述纵缝的面紧贴；其中，在对所述纵缝的正面施焊时，所述软衬垫部分熔化，所述硬衬垫不熔化。本发明专利技术还公开了用于组合衬垫的自动装贴顶紧机构及用于组合衬垫的焊接工艺。本发明专利技术的组合衬垫解决了低熔点材料和高熔点材料混合制造的难题，降低了衬垫成本，本发明专利技术的自动装贴顶紧机构解决了细长狭窄的U肋型腔内无法人工安装衬垫的难题，本发明专利技术的焊接工艺解决了传统桥面板U肋焊接容易焊穿或达不到设计熔深的难题。

Combined liner and its automatic mounting and pressing mechanism and welding process

The invention discloses a composite liner for positive welding of bridge deck unit with U ribbed longitudinal seam, the longitudinal seam back forming, including: soft liner, which is used for the back and the longitudinal seam close to the hard liners for; and the soft pad away from the vertical among them, the joint surface is clingy; on the front of the longitudinal seam welding, partial melting of the soft liner, the hard liner does not melt. The invention also discloses an automatic mounting top tightening mechanism for a combined liner and a welding process for a combined liner. The combination pad of the invention solves the mixed material of low melting point and high melting point materials manufacturing problems, reduce the cost of packing, automatic SMT tightening mechanism to solve the problem of narrow U rib cavity not artificial mounting pad of the invention, the welding process of the invention solves the traditional U welding to welding rib Bridge panel wear or not up to the design problem of penetration.

【技术实现步骤摘要】
组合衬垫及其自动装贴顶紧机构与焊接工艺
本专利技术涉及桥面板单元U型肋的纵缝焊接。更具体地说，本专利技术涉及一种用于纵缝单面焊双面成形的组合衬垫及其自动装贴顶紧机构与焊接工艺。
技术介绍
正交异性板桥梁凭借其质量轻、跨度大的优势在国内外广泛应用，但是桥面板单元U肋的焊接一直以来都存在一个难以克服的疲劳裂纹隐患。目前国内外大多数桥梁钢结构上的U形肋角焊缝的设计都是考虑外侧施焊，熔深要求能达到70～80％，然后要达到此要求，需对生产过程中的装配和焊接工艺进行严格控制，现有焊接方法在焊接过程中，因焊缝背面没有防护措施非常容易产生焊穿或达不到设计熔深以及其它各种焊接缺陷，质量无法保证，导致桥梁普遍低龄化和养护成本高。经过大量试验论证，U肋纵缝接头实现全熔透焊接能够极大提高抗疲劳性能。为此，亟需设计一种适应细长狭窄的U肋型腔的衬垫、装置及焊接工艺，以实现单面焊双面成形的全熔透焊接，进而解决桥梁疲劳裂纹这一世界难题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种组合衬垫，其包括软衬垫和硬衬垫，软衬垫在焊接时熔化，硬衬垫耐高温，可反复使用，解决了低熔点材料和高熔点材料混合制造的难题，并节约了原料，降低了衬垫成本。本专利技术的一个目的是提供一种组合衬垫的自动装贴顶紧机构，其用于在桥面板单元和U型肋组成的腔室内顶紧、装贴软衬垫，解决了细长狭窄的U肋型腔内无法人工安装衬垫的难题。本专利技术的一个目的是提供一种组合衬垫的焊接工艺，其利用自动装贴顶紧机构在细长狭窄的U肋型腔内将软衬垫顶紧、装贴在纵缝背面，利用移动焊接装置对纵缝正面施焊，并使得纵缝正面的施焊过程与纵缝背面的软衬垫装贴过程同步，解决了传统桥面板U肋焊接容易焊穿或达不到设计熔深的难题，从而改善了U肋纵缝接头焊缝的抗疲劳性能。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种组合衬垫，用于对桥面板单元与U型肋的纵缝正面施焊时，使所述纵缝背面成形，包括：软衬垫，其用于与所述纵缝的背面紧贴；硬衬垫，其用于与所述软衬垫远离所述纵缝的面紧贴；其中，在对所述纵缝的正面施焊时，所述软衬垫部分熔化，所述硬衬垫不熔化。优选的是，所述的组合衬垫，所述软衬垫包括玻璃纤维布管和填充在所述玻璃纤维布管内的药粉，所述药粉由以下重量百分比的原料组成：MgO：25％～40％、CaO：5％～15％、CaF2：3％～10％、MnO：0％～10％、Al2O3：2％～15％、ZrO2：5％～10％、TiO2：0％～20％、SiO2：15％～30％、SiFe：0％～3％、MnFe：0％～8％、Fe粉：10％～20％；所述硬衬垫的材质包括合金、陶瓷或紫铜块。本专利技术还提供了一种的组合衬垫的自动装贴顶紧机构，包括：车体，其底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；顶紧杆，其可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；若干定位杆，其均可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置。优选的是，所述的自动装贴顶紧机构，还包括：步进电机，其用于驱动所述移动轮；优选的是，所述的自动装贴顶紧机构，还包括：绕盘，其可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫。本专利技术还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，包括：步骤一、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；步骤二、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。本专利技术还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，包括：步骤1、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；步骤2、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使绕盘上的软衬垫端头穿过腔室固定在U形肋的一端，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得绕盘释放软衬垫，并在移动中被硬衬垫顶紧在纵缝背面；其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；所述绕盘可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫。所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。本专利技术还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，包括：步骤A、将桥面板单元放置在胎架的移动台上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；步骤B、用连接杆将车体与胎架的固定座连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用焊接装置在纵缝正面施焊，并使得胎架的移动台沿着纵缝的延伸方向移动，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合衬垫，用于对桥面板单元与U型肋的纵缝正面施焊时，使所述纵缝背面成形，其特征在于，包括：软衬垫，其用于与所述纵缝的背面紧贴；硬衬垫，其用于与所述软衬垫远离所述纵缝的面紧贴；其中，在对所述纵缝的正面施焊时，所述软衬垫部分熔化，所述硬衬垫不熔化。

【技术特征摘要】
1.一种组合衬垫，用于对桥面板单元与U型肋的纵缝正面施焊时，使所述纵缝背面成形，其特征在于，包括：软衬垫，其用于与所述纵缝的背面紧贴；硬衬垫，其用于与所述软衬垫远离所述纵缝的面紧贴；其中，在对所述纵缝的正面施焊时，所述软衬垫部分熔化，所述硬衬垫不熔化。2.如权利要求1所述的组合衬垫，其特征在于，所述软衬垫包括玻璃纤维布管和填充在所述玻璃纤维布管内的药粉，所述药粉由以下重量百分比的原料组成：MgO：25％～40％、CaO：5％～15％、CaF2：3％～10％、MnO：0％～10％、Al2O3：2％～15％、ZrO2：5％～10％、TiO2：0％～20％、SiO2：15％～30％、SiFe：0％～3％、MnFe：0％～8％、Fe粉：10％～20％；所述硬衬垫的材质包括合金、陶瓷或紫铜块。3.一种如权利要求1所述的组合衬垫的自动装贴顶紧机构，其特征在于，包括：车体，其底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；顶紧杆，其可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；若干定位杆，其均可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置。4.如权利要求3所述的自动装贴顶紧机构，其特征在于，还包括：步进电机，其用于驱动所述移动轮。5.如权利要求3所述的自动装贴顶紧机构，其特征在于，还包括：绕盘，其可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫。6.一种如权利要求1所述的组合衬垫的焊接工艺，其特征在于，包括：步骤一、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；步骤二、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。7.一种如权利要求1所述的组合衬垫的焊接工艺，其特征在于，包括：步骤1、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；步骤2、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使绕盘上的软衬垫端头穿过腔室固定在U形肋的一端，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得绕盘释放软衬垫，并在移动中被硬衬垫顶紧在纵缝背面；其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；所述绕盘可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫。所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠涛雄，汪小根，李华，胡文喜，易武强，
申请(专利权)人：武汉天高熔接股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42