变截面锥筒钢结构构件的现场筒体施工方法技术

本发明专利技术公开了一种变截面锥筒钢结构构件的现场筒体施工方法，包括根据锥筒的设计尺寸使用数控切割机根据CAD放样图切割板材；制作2个内圆半径检查样板；根据锥筒的设计倾角，调整卷板机上轴轮与卷板机下轴轮之间的角度；在卷板机进料口一侧安装两个限位挡板，对板材进行初次卷板；加工焊缝坡口，并进行定位焊接，对锥筒进行二次精卷筒加工。本发明专利技术通过对施工现场常用的卷板机设备的调整和加设限位工装，实现卷制大直径变截面锥筒的目的。该方法便于操作，实用性强，在实际加工过程中，保证了加工质量，同时大大降低了大直径变截面锥筒的加工成本。

【技术实现步骤摘要】
变截面锥筒钢结构构件的现场筒体施工方法
本专利技术属于钢结构施工
，特别涉及一种变截面锥筒钢结构构件的现场筒体施工方法。
技术介绍
钢结构行业在我国迅速发展，已被广泛应用于工厂、民宅、大型输送设备、输送管道、水利枢纽、高速公路、铁路桥梁等重大工程当中。近年来，随着工程技术的不断进步，钢结构构件向结构造型独特、功能多样化方向不断发展。在这种形式下，变截面锥筒的钢结构构件在实际中的应用也越来越多。传统的圆管加工设备（卷板机）大多针对中小直径、等截面的构件。对于大直径、变截面的筒类构件制作需要在较复杂的、大型机械设备的条件、配合火焰加热烤弯卷制完成。而大型机械设备的购置费用较高，并且及其不适合施工现场安装使用，火焰加热烤弯导致制作成本较高。因此这类筒体的制作给现场施工带来了困难。本专利技术利用一种全新的制作方法，突破火焰烤弯卷制与大型机械配合的传统做法，实现施工现场制作变截面筒体的目的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种变截面锥筒钢结构构件的现场筒体施工方法。本专利技术通过对施工现场常用的卷板机设备的调整和加设限位工装，实现卷制大直径变截面锥筒的目的。该方法便于操作，实用性强，在实际加工过程中，保证了加工质量，同时大大降低了大直径变截面锥筒的加工成本。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：变截面锥筒钢结构构件的现场筒体施工方法，包括如下步骤：（1）根据锥筒的设计尺寸，使用CAD在平面内进行展开放样，使用数控切割机，根据CAD放样图切割板材；（2）根据锥筒上、下口内圆半径尺寸，制作2个内圆半径检查样板；其中，2个内圆半径检查样板的半径分别与锥筒上、下口内圆半径相同；（3）根据锥筒的设计倾角，调整卷板机上轴轮与卷板机下轴轮之间的角度，其调整原则为，卷板机上轴轮与卷板机下轴轮之间的角度为锥筒的设计倾角+1；（4）在卷板机进料口一侧安装两个限位挡板，其中限位挡板的宽度为200mm，高度为500mm，两个限位挡板之间的间距为600mm；（5）根据调整好的卷滚坡度进行初次卷板，将切割好的板材延限位挡板的位置放进卷板机，压头余量放置在最末端，初次卷制成近似尺寸的锥筒即可，将锥筒取出卷板机；（6）测量初卷锥筒的尺寸，根据锥筒尺寸，切割掉端部压头余量；然后在两个端部分别加工焊缝坡口，并进行定位焊接。（7）二次调整卷板机上轴轮与卷板机下轴轮的角度，使得角度与锥筒的设计倾角一致，将定位焊接后的锥筒放置在卷板机上，进行二次精卷筒加工；卷制过程中要停机多次使用内径检查样板对比检查，检查时，将内径检查样板分别贴合在锥筒上、下口端部内圆筒壁处，直到与检查样板弧度与锥筒内圆弧完全贴合，说明圆弧尺寸合格，停止卷制；（8）将二次精卷的锥筒从卷板机上取下来，使用气保焊或半自动埋弧焊进行定位焊处主焊缝的焊接，并将焊缝打磨平整；焊接完毕的锥筒，使用钢尺进行最终尺寸检查和矫形。进一步地，步骤（1）板材下料切割时，沿圆弧长度方向，在一端留出压头余量。进一步地，步骤（4）限位挡板与卷板机主动轴间距为15mm。进一步地，步骤（6）定位焊接时，确保锥筒上下两口的边缘对齐。进一步地，步骤（6）坡口形式为单面V形30度坡口。进一步地，该施工方法可用于直径可达变截面φ600-φ1800mm、钢板厚度6-16mm的锥筒的现场施工。本专利技术的有益效果体现在：（1）本专利技术设计调整了普通卷板机上轴轮的角度，在卷滚主动轴一侧焊接限位轴承，可以控制钢板的偏移和卷板角度；保证加工质量；（2）本专利技术操作流畅、简单明确，加工质量好；加工过程可以直接观察到锥筒的尺寸变化，整个操作过程随时可以检查、随时可以重复调整；（3）操作过程占地面积小，设备放置灵活，设备简单，操作过程灵活，成本费用较低，加工质量好，适用于现场施工。附图说明本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1本专利技术实施例1中变截面锥筒的设计图；图2为本专利技术实施例1中变截面锥筒展开放样切割示意图；图3为本专利技术实施例1中内圆半径检查样板示意图；图4为本专利技术实施例1中卷板机上轴轮与下轴轮初次调整示意图；图5为本专利技术实施例1中限位轴承的安装示意图；图6为图5的A-A面剖视图；图7为本专利技术实施1中锥筒的初卷示意图；图8为本专利技术实施例1中焊缝坡口示意图；图9为本专利技术实施例1中卷板机上轴轮与下轴轮二次调整示意图；图10为本专利技术实施例1中锥筒的二次精卷加工示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：实施例1以“圆管柱变截面φ720～φ820（mm）锥筒”的现场加工方法为例说明实施方式，其中，钢材材质为Q345B，板材厚度12mm，垂直倾角为5°，如图1所示。（1）根据锥筒的设计尺寸，使用CAD在平面内进行展开放样。使用数控切割机，根据CAD放样图切割板材，下料时沿圆弧长度方向，在一端加150mm长的压头余量，如图2所示。（2）根据锥筒上下口内圆半径尺寸，制作2个内圆半径检查样板，其中，2个内圆半径检查样板的半径分别与锥筒上、下口内圆半径相同，如图3所示；R分别为锥筒上下口内径348mm和398mm。（3）根据锥筒的设计倾角5°，初次调整卷板机上轴轮与下轴轮之间的的角度，调整后卷板机上轴轮与下轴轮之间的角度为6°，可以有效防止钢板变形回弹，如图4所示。（4）在卷板机进料口一侧安装两个限位挡板，如图5和图6所示；限位挡板内部间距600mm，宽度200mm，高度500mm，与卷板机主动轴间距15mm；在卷制锥筒过程中，可以控制钢板的偏移。（5）根据调整好的卷滚坡度进行初次卷板，如图7所示，将切割好的板材延限位挡板的位置放进卷板机，压头余量放置在最末端，初次卷制成近似尺寸的锥筒即可，将锥筒取出卷板机。（6）测量初卷锥筒的尺寸，根据锥筒尺寸，切割掉端部压头余量。然后在两个端部分别加工焊缝坡口，坡口形式为单面V形30度坡口，如图8所示。并进行定位焊接，定位焊要求锥筒上下两口的边缘要对齐。（7）二次调整卷板机上轴轮的角度与锥筒的设计倾角5°一致，如图9所示。将定位焊接后的锥筒放置在卷板机上，进行二次精卷筒加工，如图10所示；卷制过程中要停机多次使用内径检查样板对比检查。使用时如图10所示，将内径检查样板分别贴合在锥筒上、下口端部内圆筒壁处，直到检查样板弧度与锥筒内圆弧完全贴合，说明圆弧尺寸合格，可停止卷制。（8）将二次精卷的锥筒从卷板机上取下来，使用气保焊或半自动埋弧焊进行定位焊处主焊缝的焊接，并将焊缝打磨平整。（8）焊接完毕的锥筒，使用钢尺进行最终尺寸检查和矫形。本专利技术施工方法可用于直径可达变截面φ600-φ1800mm、钢板厚度6-16mm的锥筒的现场施工。本专利技术通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.变截面锥筒钢结构构件的现场筒体施工方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）根据锥筒的设计尺寸，使用CAD在平面内进行展开放样，使用数控切割机，根据CAD放样图切割板材；/n（2）根据锥筒上、下口内圆半径尺寸，制作2个内圆半径检查样板；其中，2个内圆半径检查样板的半径分别与锥筒上、下口内圆半径相同；/n（3）根据锥筒的设计倾角，调整卷板机上轴轮与卷板机下轴轮之间的角度，其调整原则为，卷板机上轴轮与卷板机下轴轮之间的角度为锥筒的设计倾角+1；/n（4）在卷板机进料口一侧安装两个限位挡板，其中限位挡板的宽度为200mm，高度为500mm，两个限位挡板之间的间距为600mm；/n（5）根据调整好的卷滚坡度进行初次卷板，将切割好的板材延限位挡板的位置放进卷板机，压头余量放置在最末端，初次卷制成近似尺寸的锥筒即可，将锥筒取出卷板机；/n（6）测量初卷锥筒的尺寸，根据锥筒尺寸，切割掉端部压头余量；然后在两个端部分别加工焊缝坡口，并进行定位焊接；/n（7）二次调整卷板机上轴轮与卷板机下轴轮的角度，使得角度与锥筒的设计倾角一致，将定位焊接后的锥筒放置在卷板机上，进行二次精卷筒加工；卷制过程中要停机多次使用内径检查样板对比检查，检查时，将内径检查样板分别贴合在锥筒上、下口端部内圆筒壁处，直到与检查样板弧度与锥筒内圆弧完全贴合，说明圆弧尺寸合格，停止卷制；/n（8）将二次精卷的锥筒从卷板机上取下来，使用气保焊或半自动埋弧焊进行定位焊处主焊缝的焊接，并将焊缝打磨平整；焊接完毕的锥筒，使用钢尺进行最终尺寸检查和矫形。/n...

【技术特征摘要】
1.变截面锥筒钢结构构件的现场筒体施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）根据锥筒的设计尺寸，使用CAD在平面内进行展开放样，使用数控切割机，根据CAD放样图切割板材；
（2）根据锥筒上、下口内圆半径尺寸，制作2个内圆半径检查样板；其中，2个内圆半径检查样板的半径分别与锥筒上、下口内圆半径相同；
（3）根据锥筒的设计倾角，调整卷板机上轴轮与卷板机下轴轮之间的角度，其调整原则为，卷板机上轴轮与卷板机下轴轮之间的角度为锥筒的设计倾角+1；
（4）在卷板机进料口一侧安装两个限位挡板，其中限位挡板的宽度为200mm，高度为500mm，两个限位挡板之间的间距为600mm；
（5）根据调整好的卷滚坡度进行初次卷板，将切割好的板材延限位挡板的位置放进卷板机，压头余量放置在最末端，初次卷制成近似尺寸的锥筒即可，将锥筒取出卷板机；
（6）测量初卷锥筒的尺寸，根据锥筒尺寸，切割掉端部压头余量；然后在两个端部分别加工焊缝坡口，并进行定位焊接；
（7）二次调整卷板机上轴轮与卷板机下轴轮的角度，使得角度与锥筒的设计倾角一致，将定位焊接后的锥筒放置在卷板机上，进行二次精卷筒加工；卷制过程中要停机多次使用内径检查样板对比检查，检查时，将内径...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑恒，韩蕾，
申请(专利权)人：山东职业学院，
类型：发明
国别省市：山东;37