一种钢管拱桥弦管对接焊口切割设备

摘要

本发明创造提供了一种钢管拱桥弦管对接焊口切割设备，包括滑动安装于轨道上的轨道车；轨道车包括车架，在车架上安装有下基础平台和上基础平台，并在下基础平台与上基础平台之间形成用于容纳工件的安装空间；所述上基础平台上安装有切割装置，该切割装置的枪头由辅助切割定位机构定位，辅助切割定位机构与固定在工件上的靠模配合，以使枪头上的割嘴按靠模限定的轨迹进行切割。本发明创造采用仿形的靠模作为切割机切割作业时运行轨迹的基础，适用于钢管拱桥拱肋截面是圆形的各种规格钢管相贯线切割，并且能够周转使用，当钢管拱桥拱肋规格不一致时，只需更换靠模板就可以，有效提高了资源利用率，提高焊接质量高，又提高了施工工效。

说明书

技术领域

本发明创造属于建筑施工技术领域，尤其是涉及一种钢管拱桥弦管对接焊口切割设备。

背景技术

钢管拱桥施工中，拱肋结构是通过以折代曲方式组拼焊接而成，拱肋弦管一般采用钢板卷制成2米的节段，这样就有n段长度为2米的管节拼接成抛物线形状的拱肋，管节与管节接口需切割相贯线，此相贯线焊口为一级焊缝，为了保证焊接质量，对接焊口切割成形需有较高的工艺要求，切口应平整、光滑、无缺口、疤痕、圆周切口坡度一致，现有技术中手工火焰切割，很难保证上述要求，造成管节与管节组对时，还需要花费大量人工进行打磨，工作效率低，焊缝宽窄不一致，焊缝质量难以保证，经探伤返修率高。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种钢管拱桥弦管对接焊口切割设备。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种钢管拱桥弦管对接焊口切割设备，包括滑动安装于轨道上的轨道车；轨道车包括车架，在车架上安装有下基础平台和上基础平台，并在下基础平台与上基础平台之间形成用于容纳工件的安装空间；

所述上基础平台上安装有切割装置，该切割装置的枪头由辅助切割定位机构定位，辅助切割定位机构与固定在工件上的靠模配合，以使枪头上的割嘴按靠模限定的轨迹进行切割；

所述辅助切割定位机构包括自适应调整臂，该自适应调整臂一端固定于上基础平台，另一端固定有支撑臂，所述支撑臂上安装有与靠模相配合的导向轮。

进一步，所述下基础平台上设有用于驱动工件回转的驱动机构。

进一步，所述下基础平台上安装有滚轮支架，所述驱动机构包括驱动滚轮支架上滚轮转动或是直接驱动工件转动的驱动器。

进一步，所述驱动器包括驱动电机。

进一步，所述靠模包括呈半圆形的第一分体和呈半圆形的第二分体，第一分体两端设有上连接板，第二分体两端设有与上连接板匹配的下连接板，通过螺栓将上、下连接板固定，将第一分体与第二分体拼装成整体，进而使靠模套装于工件外侧。

进一步，所述轨道包括并排布置的两根滑轨，所述车架下端设有与滑轨配合的滑轮，滑轮对称布置在车架左右两侧，分别与左右对称布置的两滑轨滑动配合。

进一步，所述切割装置通过导轨滑动安装于上基础平台，作为举例，切割装置可采用CG1-30切割机，可外接供气系统。

进一步，在所述切割装置或在上基础平台上布置有导向架，导向架包括水平的导向臂，在该导向臂上沿长度方向滑动安装有保持架；所述自适应调整臂包括第一分体部和第二分体部，二者间通过弹簧连接，第一分体部异于弹簧的一端固定于上基础平台，第二分体部异于弹簧的一端固定于保持架，由弹簧始终拉紧支撑臂，当导向轮沿靠模滚动时，随着靠模外形变化，保持架会产生水平位移，进而带动枪头水平移动，使得割嘴所切割的轨迹与靠模外形轮廓达到一致。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造采用仿形的靠模作为切割机切割作业时运行轨迹的基础，结构简单，安全可靠，适用于钢管拱桥拱肋截面是圆形的各种规格钢管相贯线切割，并且能够周转使用，当钢管拱桥拱肋规格不一致时，只需更换靠模板就可以，其他设备通用，节约了设备消耗，有效提高了资源利用率，提高焊接质量高，又提高了施工工效。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为本发明创造应用状态下的示意图；

图3为本发明创造中靠模部分的示意图；

图4为本发明创造中辅助切割定位机构的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种钢管拱桥弦管对接焊口切割设备，如图1至4所示，包括滑动安装于轨道1上的轨道车2；所述轨道车包括车架3，在车架上安装有下基础平台4和上基础平台5，并在下基础平台与上基础平台之间形成用于容纳工件的安装空间。上基础平台上安装有切割装置6，该切割装置的枪头7由辅助切割定位机构定位8，辅助切割定位机构与固定在工件上的靠模9配合，以使枪头上的割嘴按靠模限定的轨迹进行切割。所述辅助切割定位机构包括自适应调整臂10，该自适应调整臂一端固定于上基础平台，另一端固定有支撑臂11，所述支撑臂竖直布置，在支撑臂下端安装有与靠模相配合的导向轮12。

上述下基础平台上设有用于驱动工件27回转的驱动机构。通常，上述下基础平台上安装有滚轮支架13，所述驱动机构包括驱动滚轮支架上滚轮转动(从而带动工件转动)或是直接驱动工件转动的驱动器。作为举例，上述驱动器包括驱动电机，由驱动电机带动带动滚轮转动，滚轮靠摩擦力带动工件转动，当然，通过驱动电机直接带动一摩擦轮转动，利用摩擦轮来驱动工件转动也是可以的，本领域技术人员可以根据需要进行常规选择，由于利用驱动机构带动工件转动属于现有技术范畴，在此不再赘述。通常，滚轮支架选用市售产品即可，滚轮支架具有自动调整功能，可根据拱肋直径的大小自动调节轮组的摆角，并能自动调心，能够保持钢管工件位置稳定。

靠模内径与拱肋钢管外径一致,根据施工图放样确定几组相贯线数据，那么就需要卷制几个圆筒，圆筒长度一般为300-400mm，重量轻，拆卸、安装方便，通常，将靠模平均切分成两片，在切口处沿着切缝焊接连接板，并在连接板上打连接孔。具体的，上述靠模包括呈半圆形的第一分体14和呈半圆形的第二分体15，第一分体两端设有上连接板16，第二分体两端设有与上连接板匹配的下连接板17，通过螺栓18将对应的上连接板与下连接板固定，进而将第一分体与第二分体拼装成整体，使靠模套装于工件外侧。在一个可选的实施例中，可以在第一分体以及第二分体的同一侧可以设置挡条(或加厚区域)，在挡条(加厚区域)侧壁表面加工出相贯线结构，由导向轮与挡条的侧壁配合，这样的结构设计时，靠模提供给导向轮更大的接触面积，更利于靠模稳定的发挥作用。

在施工图放样时，可以先按照确定的相贯线数据在薄铁皮(厚度一般为0.2-0.3mm)上放样，放出相贯线的展开大样，把展开的相贯线大样薄铁皮完整的包裹在模板圆筒外表面，之后沿着相贯线曲线划线，沿着划线切割靠模上的相贯线，切割后对切割位置进行打磨。

上述轨道包括并排布置的两根滑轨，所述车架下端设有与滑轨配合的滑轮19，滑轮对称布置在车架左右两侧，分别与左右对称布置的两滑轨滑动配合，由于滑轮与轨道的结构设计属于现有技术范畴，因此在此不再赘述。

上述切割装置通过导轨滑动安装于上基础平台，根据需要，切割装置可整体沿工件轴向方向移动，以提高适应性。作为举例，切割装置可采用CG1-30切割机，可外接供气系统26，供气系统采用氧气+乙炔供气系统或是采用等离子切割系统。

在切割装置或在上基础平台上布置有导向架20，导向架包括水平的导向臂21，在该导向臂上沿长度方向滑动安装有保持架22；自适应调整臂包括第一分体部23和第二分体部24，二者间通过弹簧25连接，第一分体部异于弹簧的一端固定于上基础平台，第二分体部异于弹簧的一端固定于保持架，由弹簧始终拉紧支撑臂，当导向轮沿靠模滚动时，随着靠模外形变化，保持架会产生水平位移，进而带动枪头水平移动，使得割嘴所切割的轨迹与靠模外形轮廓达到一致。

进行焊口切割作业时，在工件上固定好靠模，然后调整好切割装置并将枪头固定于保持架，工件回转时，导向轮受力随着靠模侧壁凹凸曲线而变化，支撑臂会带动自适应调整臂上的弹簧伸缩，进而使保持架在导向臂上自适应调整位置，以改变保持架上枪头的位置，从而使割嘴按靠模上预制的相贯线轨迹对管件进行仿形切割。

本发明创造采用仿形的靠模作为切割机切割作业时运行轨迹的基础，结构简单，安全可靠，适用于钢管拱桥拱肋截面是圆形的各种规格钢管相贯线切割，并且能够周转使用，当钢管拱桥拱肋规格不一致时，只需更换靠模板就可以，其他设备通用，节约了设备消耗，有效提高了资源利用率，提高焊接质量高，又提高了施工工效。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。