小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置及施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置及施工方法，辅助装置包括主体骨架、陶瓷衬垫、陶瓷衬垫引导模块和限位装置，限位装置包括四个设置在支撑骨架上下左右四侧的平板状的限位板，每个限位板通过多个弹性连接件与支撑骨架连接，陶瓷衬垫引导模块为具有锥度方形壳体，陶瓷衬垫引导模块小的一端远离陶瓷衬垫另一端与陶瓷衬垫固定连接。本发明专利技术施工方法，采用前述辅助装置在第一矩形管和第二矩形管的焊缝的内侧固定陶瓷衬垫。本发明专利技术辅助装置装配化程度高，辅助装置部件均由工厂预制加工并拼装完成后，直接在焊接现场进行安装使用。装配化程度高，提高了焊接施工效率。

【技术实现步骤摘要】
小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置及施工方法
本专利技术涉及小尺寸矩形管单面焊双面成型对焊施工
，更具体的说，尤其涉及一种小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置及施工方法。
技术介绍
在钢结构焊接施工中，对于一些特殊形状的待焊部件（例如锅炉压力容器组件），无法采用双面焊接的工艺，只能采用单面焊两面成型的焊接技术。目前常用的单面焊两面成型方法如图1和图2所示，将陶瓷衬垫4通过胶带204黏贴于第一矩形管201和第二矩形管202的焊缝205的背面后，仅在钢结构单面进行焊接施工，钢结构两侧即可达到同样的焊接效果，同时也提升了焊接的效率。但方法对于钢管的焊接仅限大口径钢管，人能够进入黏贴陶瓷衬垫4。在建筑钢结构中，钢管主要用于承担重量，不用于物料的储存或运输，大都截面尺寸较小，人无法进入，对于这种两个小尺寸矩形钢管进行对焊施工时，工人不易进入内部黏贴陶瓷衬垫，因而无法进行常规的单面焊两面成型焊接施工；如果陶瓷衬垫不进行黏贴，而仅通过简单的物理摩擦进行固定，在现场焊接的过程中陶瓷衬垫极易产生滑动，且拼装接口精度不易控制，严重影响单面焊两面成型的焊接质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供了一种小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，使其可以精确、可靠的辅助固定陶瓷衬垫，以利于提高焊接质量，本专利技术还提供采用前述辅助装置的一种小尺寸矩形管单面焊双面成型的施工方法。为了解决上述技术问题，小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置包括主体骨架、陶瓷衬垫、陶瓷衬垫引导模块和限位装置，主体骨架包括支撑骨架和设置在支撑骨架上的衬垫骨架，陶瓷衬垫固定在衬垫骨架上，陶瓷衬垫引导模块和限位装置设置在支撑骨架上并位于衬垫骨架的两侧；限位装置包括四个设置在支撑骨架上下左右四侧的平板状的限位板，每个限位板通过多个弹性连接件与支撑骨架连接，相邻限位板通过可折叠的连杆连接，连杆位于限位板的内侧，限位板不受外力时，所有限位板形成组合体的截面大于待焊矩形管的内孔截面；限位板的外侧面设置有两端封堵的凹槽，凹槽连接有注胶管，注胶管从限位板的内侧穿出；陶瓷衬垫引导模块为具有锥度方形壳体，陶瓷衬垫引导模块小的一端远离陶瓷衬垫另一端与陶瓷衬垫固定连接。为了便于限位装置进入第一矩形管，所述的限位板远离陶瓷衬垫的一端均连接有未端向靠近支撑骨架方向收缩的尾板。为了便于相邻限位板开合，所述的连杆包括第一杆体和第二杆体，第一杆体的一端和第二杆体的一端通过螺栓连接，第一杆体的一端和第二杆体的一端各通过螺栓转动连接有耳板，两个耳板分别固定在两个限位板的侧边或内侧面上。为了便于布置注胶管，所述的衬垫骨架上设有轴向的通孔，注胶管从限位板的内侧穿出后依次穿过衬垫骨架的通孔和陶瓷衬垫引导模块的内腔伸出陶瓷衬垫引导模块之外。为了既方便控制限位板到支撑骨架的距离，又能防止限位板在支撑骨架的轴向上发生蹿动，所述的弹性连接件包括支撑弹簧和插在支撑弹簧中的伸缩杆，支撑弹簧和伸缩杆的两端分别固定在限位板和支撑骨架上。为了便于监测，所述的凹槽中设置有注胶孔，注胶管的出胶口固定在注胶孔中，注胶管的出胶口内设置有胶体监测传感器。所述的胶体监测传感器包括封闭壳体，壳体内部从底端到顶端依次设有相接触的压电陶瓷片、金属棒和弹簧，弹簧两侧设有相同的线圈，线圈通过塑料杆与壳体进行固定，壳体内部一侧壁设有与压电陶瓷片电性连接的电信号激励装置，在壳体内部与电信号激励装置相对的侧壁设有信号收集及无线发射装置，壳体中设置有为电信号激励装置和信号收集及无线发射装置供电的电池。为了保证限位装置和陶瓷衬垫引导模块在进入待焊钢管时出现歪斜，所述的限位板和陶瓷衬垫引导模块的四个侧面上均设置有长度刻度。本专利技术小尺寸矩形管单面焊双面成型的施工方法，采用前述1-7项所述的任何一项小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，通过辅助装置在第一矩形管和第二矩形管的焊缝的内侧固定陶瓷衬垫。本专利技术小尺寸矩形管单面焊双面成型的施工方法，采用前述第8项的小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，所述的施工方法包括如下步骤：（1）将第一矩形管定位；（2）将辅助装置限位装置插入到第一矩形管中直至陶瓷衬垫的中心位置达到第一矩形管的管口处，进入到第一矩形管中的四个限位板在弹性连接件的作用下分别自动贴到第一矩形管的四个内壁上，在插入过程中要保持第一矩形管的管口位置在四个限位板上的长度刻度处于同一尺寸位置；（3）注胶，通过注胶机向注胶管注胶，使凹槽中注入适量的胶，使限位板与第一矩形管粘接；（4）判定胶体凝固状态：采用胶体监测控制及显示器接收相应胶体监测传感器信号，观测胶体监测传感器的振幅大小，当所示所述传感器的振幅超出阈值时，判定胶体处于完全凝固状态；所述胶体监测控制及显示器包括信号接收装置、信号处理装置和信号显示装置，通过信号接收装置接收信号，通过信号处理装置对所接收电信号进行处理、转化，继而得到胶体监测传感器的简谐振幅，并通过信号显示装置显示出来；待所有胶体监测传感器检测结果均为完全凝固状态，吊装第二矩形管，使陶瓷衬垫引导模块插入到第二矩形管中直至第二矩形管套到陶瓷衬垫上，且第一矩形管和第二矩形管具有一定间隙，在插入过程中要保持第二矩形管的管口位置在陶瓷衬垫引导模块的四个侧面上的长度刻度处于同一尺寸位置；（5）焊接。本专利技术有益效果是：本专利技术辅助装置能从外部操作固定陶瓷衬垫，不需要操作人员进入矩形管内，克服了矩形管截面的尺寸限制，并且限位装置包四块限位板，能与矩形管的四个内侧面弹性压紧，贴合紧密，限位装置与其矩形管还有粘结防护体系固定，使得陶瓷衬垫定位精确，保证了整体稳定性。通过陶瓷衬垫引导模块引导陶瓷衬垫进入第二矩形管，利用外部吊装机构对第二矩形管进行定位，既有利于陶瓷衬垫进入第二矩形管，又简化了辅助装置结构，本专利技术辅助装置装配化程度高，辅助装置部件均由工厂预制加工并拼装完成后，直接在焊接现场进行安装使用。装配化程度高，提高了焊接施工效率。并且辅助装置与两个待焊矩形管采用插接连接，只需在矩形管外部注胶，施工简单便。附图说明图1为现有单面焊双面成型焊缝部分结构示意图；图2为现有矩形管单面焊双面成型结构示意图；图3为本专利技术焊接施工示意图；图4为本专利技术的辅助装置的结构示意图；图5为本专利技术的主体骨架结构示意图；图6为本专利技术的陶制衬垫结构示意图；图7为本专利技术的限位板结构示意图；图8为本专利技术的连杆结构示意图；图9为本专利技术的伸缩杆的结构示意图；图10为本专利技术的胶体监测传感器的结构示意图；图11为本专利技术的胶体监测控制及显示器的结构示意图；图12为本专利技术的注胶机的结构示意图；图13为传感器在空气中的简谐振幅图；图14为传感器在胶体未完全凝固时的简谐振幅图；图15为传感器在胶体完全凝固时的简谐振幅图。图中：1限位板，2衬垫骨架，3支撑骨架，4陶瓷衬垫，5支撑弹簧，6伸缩杆，7连杆，8注胶管，9凹槽，10注胶孔，11长度刻度，12尾板，13螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，其特征在于：包括主体骨架、陶瓷衬垫、陶瓷衬垫引导模块和限位装置，主体骨架包括支撑骨架和设置在支撑骨架上的衬垫骨架，陶瓷衬垫固定在衬垫骨架上，陶瓷衬垫引导模块和限位装置设置在支撑骨架上并位于衬垫骨架的两侧；限位装置包括四个设置在支撑骨架上下左右四侧的平板状的限位板，每个限位板通过多个弹性连接件与支撑骨架连接，相邻限位板通过可折叠的连杆连接，连杆位于限位板的内侧，限位板不受外力时，所有限位板形成组合体的截面大于待焊矩形管的内孔截面；限位板的外侧面设置有两端封堵的凹槽，凹槽连接有注胶管，注胶管从限位板的内侧穿出；陶瓷衬垫引导模块为具有锥度方形壳体，陶瓷衬垫引导模块小的一端远离陶瓷衬垫另一端与陶瓷衬垫固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，其特征在于：包括主体骨架、陶瓷衬垫、陶瓷衬垫引导模块和限位装置，主体骨架包括支撑骨架和设置在支撑骨架上的衬垫骨架，陶瓷衬垫固定在衬垫骨架上，陶瓷衬垫引导模块和限位装置设置在支撑骨架上并位于衬垫骨架的两侧；限位装置包括四个设置在支撑骨架上下左右四侧的平板状的限位板，每个限位板通过多个弹性连接件与支撑骨架连接，相邻限位板通过可折叠的连杆连接，连杆位于限位板的内侧，限位板不受外力时，所有限位板形成组合体的截面大于待焊矩形管的内孔截面；限位板的外侧面设置有两端封堵的凹槽，凹槽连接有注胶管，注胶管从限位板的内侧穿出；陶瓷衬垫引导模块为具有锥度方形壳体，陶瓷衬垫引导模块小的一端远离陶瓷衬垫另一端与陶瓷衬垫固定连接。


2.根据权利要求1所述的小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，其特征在于：所述的所述的限位板远离陶瓷衬垫的一端均连接有未端向靠近支撑骨架方向收缩的尾板。


3.根据权利要求2所述的小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，其特征在于：所述的连杆包括第一杆体和第二杆体，第一杆体的一端和第二杆体的一端通过螺栓连接，第一杆体的一端和第二杆体的一端各通过螺栓转动连接有耳板，两个耳板分别固定在两个限位板的侧边或内侧面上。


4.根据权利要求3所述的小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，其特征在于：所述的衬垫骨架上设有轴向的通孔，注胶管从限位板的内侧穿出后依次穿过衬垫骨架的通孔和陶瓷衬垫引导模块的内腔伸出陶瓷衬垫引导模块之外。


5.根据权利要求1所述的小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，其特征在于：所述的弹性连接件包括支撑弹簧和插在支撑弹簧中的伸缩杆，支撑弹簧和伸缩杆的两端分别固定在限位板和支撑骨架上。


6.根据权利要求5所述的小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，其特征在于：所述的凹槽中设置有注胶孔，注胶管的出胶口固定在注胶孔中，注胶管的出胶口内设置有胶体监测传感器。


7.根据权利要求6所述的小尺寸矩形管单面焊双面成型的对焊辅助装置，其特征在于：所述的胶体监测传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔凤坤，危君安，戴筱流，韩圣允，汝吉旺，胡振虎，王治国，罗绪昌，徐辉，张娅敏，张毓，
申请(专利权)人：山东交通学院，济南市交通工程质量监督站，
类型：发明
国别省市：山东;37