一种焊接h型钢拼装组对装置及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种焊接H型钢拼装组对装置，包括一槽钢底座、两个直角架及两个插销，设有四个辅助板均分为两组，分别在该底座的两端夹持该底座，该四个辅助板分别设有一活动插销孔，该底座的腰板的长轴上列设有至少两个定位插销孔，其上各设有一个活动定位销；该直角架为横臂和竖臂形成L字型架，该直角架的横臂末端设有一通孔；该两个直角架的竖臂相对，其两者的横臂与该底座的腰板相贴，通过该两个插销分别插入该辅助板的活动插销孔及置于直角架的通孔，实现底座与两个直角架的活动连接。本发明的焊接H型钢拼装组对装置能很好地定位板材，减少使用天车或吊机，降低成本及提高人员的人身安全，且定位性能良好，成品的次品率低。
【专利说明】一种焊接H型钢拼装组对装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接H型钢工艺，具体涉及一种焊接H型钢拼装组对装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前，我国较多的建安企业在焊接H型钢结构的组对一般采用立式组对方法，利用吊机或天车将H型钢的翼板就位后，将腹板吊立住，通过点焊将其拼装组对好的一种方式，或者采用较复杂的组对胎具进行就位组对。这些方法存在如下的问题:(I)在H型钢组对过程中要求天车或吊机长时间吊住腹板进行组对，严重浪费机械台班，增加生产成本；
[2]在组对过程中，传统立式组对时腹板的稳定性差，存在较严重的安全隐患，只要起重设备稍有晃动或外物撞击，很容易倾覆或撕裂点焊焊缝而造成质量事故，在组对过程中如果出现夹具滑落或其它一些原因导致腹板倾倒，容易出现人身伤亡的安全事故；(3)在H型钢组对中，由于天车或吊机吊住时引起摆动后难以调整，在组对过程中除了正常的组对人员还必须要2人帮助指挥、协助，导致人工成本高、组对效率低。
【发明内容】
[0003]本发明在针对现有技术存在安全操作性差、劳动强度高、效率低、占用施工场地、占用起重设备时间场等技术问题，提供一种焊接H型钢拼装组对装置，其具有安全、效率、降低机械、人工成本等优势。
[0004]本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:一种焊接H型钢拼装组对装置，包括一槽钢底座、两个直角架及两个插销，设有四个辅助板均分为两组，分别在该底座的两端夹持该底座，该四个辅助板分别设有一活动插销孔，该底座的腰板的长轴上列设有至少两个定位插销孔，其上各设有一个活动定位销；该直角架为横臂和竖臂形成L字型架，该直角架的横臂末端设有一通孔；该两个直角架的竖臂相对，其两者的横臂与该底座的腰板相贴，通过该两个插销分别插入该辅助板的活动插销孔及置于直角架的通孔，实现该底座与两个直角架的活动连接。
[0005]具体地，该活动插销孔为长条孔，其垂直该底座的腰板，夹持于该底座同一侧的两辅助板的活动插销孔形成一插销通道。
[0006]进一步，该定位插销孔列设于该底座的腰板的长轴上，且其以该腰板的中心为界，两旁等距各排列四个该定位插销孔。
[0007]进一步，该底座设有八个定位插销孔，根据H型钢的腹板的宽度不同，且自该底座的中心对称设置。
[0008]进一步，该直角架还焊接一斜撑。
[0009]本发明为了解决上述技术问题，还提供了一技术方案:一种上述焊接H型钢拼装组对装置的使用方法，其步骤依次如下:
[0010](I)根据所要焊接的H型钢材的长度，使用2?3个该焊接H型钢拼装组对装置进行作业，将2?3个该拼装组对装置放置在同一水平面上，且位于同一直线上，其底座相互平行；
[0011](2)定位第一翼板，打开全部直角架，将预安装的H型钢的第一翼板水平摊放于该2?3个拼装组对装置的底座上，使该第一翼板分别与该2?3个拼装组对装置的底座垂直，并调整至底座的中部，根据该第一翼板的厚度和宽度，插入活动定位销，定位其上的第一翼板；
[0012](3)定位腹板，放下全部直角架，将预安装的H型钢的腹板插入该2?3个拼装组对装置的两直角架之间，且与该第一翼板垂直接触；
[0013](4)焊接，将该第一翼板与腹板点焊加固，形成H型钢的半成品；
[0014](5)定位第二翼板，取出步骤⑷所得的H型钢的半成品，将预安装的H型钢的第二翼板水平摊放于该2?3个拼装组对装置的底板上，使该第二翼板分别与该2?3个拼装组对装置的底板垂直，并调整至底板的中部，根据该第二翼板的高度和宽度，插入活动定位销，定位其上的第二翼板夹紧；
[0015](6)再次定位腹板，再次放下全部直角架，将步骤(4)所得的H型钢的半成品的腹板插入该2?3个拼装组对装置的两直角架之间，且与该第二翼板垂直接触；
[0016](7)焊接，将该第二翼板与腹板点焊加固，形成H型钢的成品，取出。
[0017]与现有技术相比，具有如下积极效果:1、本发明的焊接H型钢拼装组对装置能很好地定位板材，减少使用天车或吊机，降低成本及提高人员的人身安全，且定位性能良好，成品的次品率低；2、活动插销孔为竖式长条状，可以根据不同板厚、各种尺寸大小的H型钢进行调节，完成组对工作；3、该焊接H型钢拼装组对装置结构轻便、便于安装，占地位置小，在使用时安全可靠。
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明焊接H型钢拼装组对装置的结构示意图。
[0020]图2是本发明焊接H型钢拼装组对装置的底座结构示意图。
[0021]图3是本发明焊接H型钢拼装组对装置的直角架结构示意图。
[0022]图4是本发明焊接H型钢拼装组对装置的使用状态俯视图。
[0023]图5是本发明焊接H型钢拼装组对装置的使用方法步骤(2)示意图。
[0024]图6是本发明焊接H型钢拼装组对装置的使用方法步骤(3)示意图。
[0025]图7是本发明焊接H型钢拼装组对装置的使用方法步骤(6)示意图。
【具体实施方式】
[0026]实施例
[0027]请同时参阅图1至图7，本发明的焊接H型钢拼装组对装置，包括一底座10、两个直角架20及两个插销30，通过插销30使底座10与两个直角架20的活动连接。该底座10和两直角架20均由槽钢制成。
[0028]需要说明的是，槽钢包括一腰板和两腿板，该腰板的两长边分别与两腿板的一长边垂直焊接，且两腿板位于腰板的同一侧，使槽钢的截面为凹形槽的长条状钢材。H型钢包括一腹板和两翼板，该腹板的两长边分别与两翼板的长轴垂直焊接，使H型钢的截面为H字形的长条状钢材。
[0029]具体地，该底座10为长度1400mm的槽钢，其两端分别焊接两块δ 14mmX 10mm(宽)X 168mm(高)的辅助板11，位于同一侧的两辅助板11夹持该底座10，并各自与该底座10的腿板焊接固定，该四块辅助板11均高于底座10的腰板板面。其高于底座10的腰板板面的部位均各设有一活动插销孔14，该活动插销孔14为Φ22.ιΧ50πιπι长条孔，且其长轴均垂直该底座10的腰板，夹持于该底座10同一侧的两辅助板11的活动插销孔14形成一插销通道。该底座10的腰板的长轴上列设有八个定位插销孔12，其为Φ20πιπι的圆孔，而且，以腰板中心为界，两旁等距各排列四个定位插销孔12，位于腰板中心两侧的第一定位插销孔12与腰板中心的距离均为75mm，位于同一侧的两两相邻的定位插销孔12间距为75mm。该定位插销孔12上各设有一个Φ 18mm的活动定位销13。
[0030]该直角架20为两条槽钢相互垂直焊接形成L字型的钢架，该两条槽钢分别为直角架20的横臂21和竖臂22，该直角架20还焊接一斜撑23。该两个直角架20的横臂21末端分别设有一个Φ22_的通孔。两个直角架20的竖臂22相对，其两者的横臂21与底座10的腰板相贴，且该两直角架20的通孔分别置于底座10的插销通道上。通过两个Φ20πιπι的插销30分别插入底座10同一侧的两辅助板11的活动插销孔14及直角架20的通孔，从而实现底座10与两个直角架20的活动连接。插销30在活动插销孔14中可以上下活动，该两个直角架20可以根据翼板的厚度调节降低或升高，与底座10上翼板的板面平行接触，保持插入两直角架20之间的腹板42与该翼板垂直。
[0031 ] 使用本实施例的焊接H型钢拼装组对装置进行焊接H型钢组对的具体步骤依次如下:
[0032](I)根据所要焊接的H型钢材的长度，使用2?3个该焊接H型钢拼装组对装置进行作业，将2?3个该拼装组对装置放置在同一水平面上，且位于同一直线上，其底座10相互平行；
[0033](2)定位第一翼板41，打开该2?3个拼装组对装置的全部直角架20，将预安装的H型钢的第一翼板41水平摊放于该2?3个拼装组对装置的底座10上,使该第一翼板41分别与该2?3个拼装组对装置的底座10垂直，并调整至底座10的中部，根据第一翼板41的厚度和宽度，插入活动定位销13，将其上的第一翼板41夹紧定位；
[0034](3)定位腹板42，放下该2?3个拼装组对装置的全部直角架20，将预安装的H型钢的腹板42插入该2?3个拼装组对装置的两直角架20之间，且与第一翼板41垂直接触；
[0035](4)焊接，将第一翼板41与腹板42点焊加固，形成H型钢的半成品；
[0036](5)定位第二翼板43，取出步骤⑷所得的H型钢的半成品，将预安装的H型钢的第二翼板43水平摊放于该2?3个拼装组对装置的底板上，使该第二翼板43分别与该2?3个拼装组对装置的底板垂直，并调整至底板的中部，根据第二翼板43的高度和宽度，插入活动定位销13，将其上的第二翼板43夹紧定位；
[0037](6)再次定位腹板42，再次放下该2?3个拼装组对装置的全部直角架20，将步骤
(4)所得的H型钢的半成品的腹板42插入该2?3个拼装组对装置的两直角架20之间，且与第二翼板43垂直接触；
[0038](7)焊接，将第二翼板43与腹板42点焊加固，形成H型钢的成品，取出。
[0039]与现有技术相比，本发明的技术效果包括组对装置结构轻便、便于安装，占地位置小，在使用时安全可靠，同时可以根据不同板厚、各种尺寸大小的H型钢进行调节，完成组对工作。本发明的焊接H型钢拼装组对装置使用后与原来组对方法相比，具有如下的优点和效果:
[0040]一、结构简单，一套为2-3个焊接H型钢拼装组对装置，节约施工场地，提高场地利用率，组对胎具可移动重复使用，组对完成后场地可作他用。组对装置制作费用低廉，制作费用约为2000元/套；组对胎具可移动重复使用，减少了制作胎具用辅助材料，降低了工程成本；
[0041]二、安全可靠，改进后，在使用该焊接H型钢拼装组对装置后，由于底座的支撑，防止了在组对过程中因为各种原因导致腹板向两侧倾倒砸伤作业人员的不安全因素，提高了安全保障；
[0042]三、缩减了起重设备占用时间，有效缓解了起重设备紧张的局面，提高吊机或天车使用率，降低工程成本。在使用本发明的焊接H型钢拼装组对装置前，使用传统立式方法组对一条24m长的H型钢需耗时2.5小时，组对过程需占用2台起重设备，而改进以后，组对时不需占用起重设备，同时吊机或天车在组对过程中只需要0.5小时吊用即可，不用像原来组对方法时要长时间占用吊机，吊机或天车在组对H型钢的使用时间降低70%以上，因此有效地降低了人工、机械台班成本，也有效地提高了吊机或天车的使用率；
[0043]四、提高了组对效率，减少人工成本。在未使用本发明的焊接H型钢拼装组对装置前组对过程中，吊车吊住腹板与翼板定位时会摇摆不定，点固位置确定较难，往往需要2人在预组装的H型钢两头扶住腹板，I?2人调节腹板与翼板位置，I人定位点固。在使用本发明的焊接H型钢拼装组对装置后将翼板与腹板放置在本装置上后由一人进行调节定位部位，一人点焊固定即可。通过本装置一条H型钢的装配工作原来需3?4人才能完成，使用后2人操作即可完成，人工成本减少50%以上。同时，采用传统立式方法，组对一条长24米高2米的H型钢需4名作业人员同时作业2.5小时才能完成，在使用本组对装置以后，组对同样一条H型钢仅2名作业人员60分钟就能完成，需要人工仅为原来的33%，工作效率明显提闻；
[0044]五、本装置在一钢厂清洁生产节能降耗改造工程中得到应用试验。效果非常显著，可完全杜绝组对时出现人身伤害的安全事故，它适用于焊接H型钢各种不同宽度的腹板和翼板、不同板厚、不同长度的H型钢组对，在下一步钢结构制作工程中具有较好的推广和应用价值。
[0045]以下通过实施例的焊接H型钢拼装组对装置对本发明的效果进行分析:
[0046]—钢厂清洁生产节能降耗改造工程上的成功应用，对改进工艺进行了较好的验证，H型钢组对工艺改进后的实施效果:
[0047]一钢清洁生产节能降耗改造工程的的施工任务由修建部承接，共建设4座130t转炉，两套精炼炉、两套连铸机。钢结构工程总量约4万余吨，主要包括新建的炼钢和连铸车间主厂房。其中主厂房共九跨，由炉渣跨、脱硫跨、加料跨、炉子跨、精炼跨、钢水接收跨、连铸浇铸跨、切割跨、出坯跨组成。主厂房除塔楼为多层钢结构外，其它均为单层钢结构厂房。厂房钢结构主要包括柱子系统、吊车梁系统、屋盖系统、墙架系统、塔楼框架和塔楼平台六大部分。该工程共193条钢柱，钢柱以2?3条焊接H型钢拼装为主，高度基本上达到40m以上，304条钢吊车梁，长度以24m为基调，各类不同尺寸焊接H型平台梁1250条。
[0048]通过使用本实施例的的焊接H型钢拼装组对装置，该工程直接经济效益和社会效益如下:
[0049]1、直接经济效益
[0050](I)、钢结构制作基地共有12个班组，每个班组一套组对装置，每套2000元；12X2000 = 24000 元；
[0051](2)、节约人工成本计算:
[0052]钢柱193X3 = 579条+304条吊车梁+平台梁1250条=2133条；
[0053]原来方式组对需要的总工日:(2133条X4人X2.5小时)/8 = 2666.25工日；
[0054]使用组对装置后需要的总工日:(2133条X2人Xl小时)/8 = 533工日；
[0055]按每工日为150元，节约人工成本为:(2666.25工日-533工日)X 150元=319987.5 元。
[0056](3)、节约机械台班成本计算:
[0057]使用组对装置前总机械台班使用为:2133条X2.5小时/8 = 666.56台班；
[0058]使用组对装置后机总械台班使用为:2133条X0.5小时/8 = 133.3台班；
[0059]按每台班为800元，节约机械成本为:(666.56台班-133.3台班)X800元=426608 元。
[0060](4)、总成本计算:
[0061]使用组对装置总节约成本为:节约人工成本319987.5元+节约机械成本426608元-组对装置成本24000元=722595.5元。
[0062]2、社会效益:
[0063]通过本次工艺改进并在一钢厂清洁生产节能降耗改造工程上的应用，取得了良好的效果，人工、机械成本降低50%以上，施工效率提高75%，我公司钢结构制作年生产能力由2.5万吨提高到3.75万吨。并且取得了较好的经济效益。
[0064]本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
【权利要求】
1.一种焊接H型钢拼装组对装置，其特征在于:包括一槽钢底座、两个直角架及两个插销，设有四个辅助板均分为两组，分别在该底座的两端夹持该底座，该四个辅助板分别设有一活动插销孔，该底座的腰板的长轴上列设有至少两个定位插销孔，其上各设有一个活动定位销；该直角架为横臂和竖臂形成L字型架，该直角架的横臂末端设有一通孔；该两个直角架的竖臂相对，其两者的横臂与该底座的腰板相贴，通过该两个插销分别插入该辅助板的活动插销孔及置于直角架的通孔，实现该底座与两个直角架的活动连接。
2.如权利要求1所述焊接H型钢拼装组对装置，其特征在于:该活动插销孔为长条孔，其垂直该底座的腰板，夹持于该底座同一侧的两辅助板的活动插销孔形成一插销通道。
3.如权利要求1所述焊接H型钢拼装组对装置，其特征在于:该定位插销孔列设于该底座的腰板的长轴上，且其以该腰板的中心为界，两旁等距各排列四个该定位插销孔。
4.如权利要求1所述焊接H型钢拼装组对装置，其特征在于:该直角架还焊接一斜撑。
5.如权利要求1所述焊接H型钢拼装组对装置，其特征在于:该底座设有八个定位插销孔，根据H型钢的腹板的宽度不同，且自该底座的中心对称设置。
6.如权利要求1至5任一项所述焊接H型钢拼装组对装置的使用方法，其特征在于，其步骤依次如下: (1)根据所要焊接的H型钢材的长度，使用2?3个该焊接H型钢拼装组对装置进行作业，将2?3个该拼装组对装置放置在同一水平面上，且位于同一直线上，其底座相互平行； (2)定位第一翼板，打开全部直角架，将预安装的H型钢的第一翼板水平摊放于该2?3个拼装组对装置的底座上，使该第一翼板分别与该2?3个拼装组对装置的底座垂直，并调整至底座的中部，根据该第一翼板的厚度和宽度，插入活动定位销，定位其上的第一翼板； (3)定位腹板，放下全部直角架，将预安装的H型钢的腹板插入该2?3个拼装组对装置的两直角架之间，且与该第一翼板垂直接触； (4)焊接，将该第一翼板与腹板点焊加固，形成H型钢的半成品； (5)定位第二翼板，取出步骤(4)所得的H型钢的半成品，将预安装的H型钢的第二翼板水平摊放于该2?3个拼装组对装置的底板上，使该第二翼板分别与该2?3个拼装组对装置的底板垂直，并调整至底板的中部，根据该第二翼板的高度和宽度，插入活动定位销，定位其上的第二翼板夹紧； (6)再次定位腹板，再次放下全部直角架，将步骤(4)所得的H型钢的半成品的腹板插入该2?3个拼装组对装置的两直角架之间，且与该第二翼板垂直接触； (7)焊接，将该第二翼板与腹板点焊加固，形成H型钢的成品，取出。
【文档编号】B23K37/04GK104070316SQ201410301924
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】罗廷鉴, 彭和跃, 詹行国, 杨谷清, 张鑫, 刘志军, 张浩文, 卢乔, 梁耀峰, 管宛坤 申请人:广东韶钢工程技术有限公司