一种利用旋转装置进行模块钢框架组焊的方法与流程

技术领域：

本发明属于钢结构模块化建筑技术领域，涉及一种利用旋转装置进行模块钢框架组焊的方法。

背景技术：
：

钢结构模块化建筑是一种高度集成的装配式建筑，通常由钢结构框架和与其配套的三板体系加装饰装修构成。其中钢结构框架一般为方钢、h型钢等构件组焊构成的盒子式空间结构，通常在工厂流水线上采用手工电弧焊方式组焊制造，但由于其空间结构的特性，组焊时常需要如图1所示辅助脚手架、马凳或组焊平台等再加上构件翻转才能完成不同部位焊缝的焊接(高位置利用脚手架及平台等装置高处作业，低位置可由工人站立地面组焊，焊接完上侧面焊缝后，翻转构件将下侧面焊缝转为上侧面继续焊接，以保证平焊作业)。

现有装置技术存在如下缺点：

1、组焊效率低：组焊时需要辅助搭设和移动脚手架或操作平台，还需要配合进行钢框架吊装翻转；

2、安全性低：需要登高作业和吊装翻转，增加危险性；

3、质量不易保证：高处作业不便控制、多方位焊接质量难于保证；

4、经济性低：由于效率低下以及质量不便控制造成成本加大；

5、工人作业环境差，爬高爬低。

技术实现要素：
：

本发明的目的是提供一种利用旋转装置进行模块钢框架组焊的方法，解决现有技术中存在的需要搭设和移动脚手架及平台、需要钢框架吊装翻转等带来的组焊效率低、操作安全隐患大、组焊质量控制难、成本造价高等问题。

如上构思，本发明的技术方案是：一种利用旋转装置进行模块钢框架组焊的方法，其特征在于：包括如下步骤：

①将两套旋转装置分别置于模块钢框架长度方向对应的两端；该旋转装置由侧向支撑架部分、电动滚轮架部分及固定连接支座部分组成；

所述电动滚轮架部分包括电机及传动件、主动式滚轮固定框架、主动式滚轮、主动式滚轮支撑架体和滚轮位置调节丝杠，连接螺栓将主动式滚轮支撑架体与侧向支撑架部分的连接固定板连接固定，主动式滚轮支撑架体两端对称安装两个主动式滚轮固定框架和主动式滚轮，电机及传动件与主动式滚轮连接，设置在两端主动式滚轮之间的滚轮位置调节丝杠来调节两端主动式滚轮的距离；

所述固定连接支座部分包括圆形滚轮轨道和连接框架，圆形滚轮轨道与连接框架固接，圆形滚轮轨道置于电动滚轮架部分的主动式滚轮上；

所述侧向支撑架部分是由两套支撑装置连接组成，每套支撑装置包括垂直设置的支架、与支架水平连接的底座、连接在被动式滚轮和底座之间的支撑杆，被动式滚轮在支撑杆的作用下滚动支撑于圆形滚轮轨道两侧面，支架表面安装有连接固定板，两套支撑装置的支架之间连接；

②将模块钢框架吊装连接到旋转装置上，并将旋转装置与模块钢框架两端的模块角件进行连接固定；

③模块钢框架连接完成后，通过电机及传动件带动主动式滚轮连同圆形滚轮轨道和模块钢框架旋转，将模块钢框架在不同位置待组焊的构件旋转到工人操作位置后实施组焊；同时，被动式滚轮在其支撑杆作用下滚动支撑于滚轮轨道侧面，形成防倾覆构造；

④构件全部组焊完成后，将组焊完成的模块钢框架与旋转装置分离，完成模块钢框架组焊。

上述圆形滚轮轨道的顶端和底端与连接框架的横梁通过固定方钢固接。

上述圆形滚轮轨道的左右两端通过圆弧板与连接框架的纵梁固接。

上述圆形滚轮轨道与连接框架的横梁的相交点安装“l”形板。

上述连接框架的横梁和纵梁之间连接有三角板，三角板上装有紧固螺栓和与其配套的长圆形紧固螺母。

上述两套支撑装置的支架之间通过槽钢斜支撑连接。

上述连接框架的横梁和纵梁之间连接斜撑。

上述步骤②中旋转装置与模块钢框架两端的模块角件进行连接固定的具体操作是：首先将和紧固螺栓配套的长圆形紧固螺母竖向穿入模块角件的竖向孔中，然后翻转长圆形紧固螺母为横向后卡在模块角件的内侧壁，最后通过拧紧紧固螺栓即达到紧固连接目的。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、本发明利用旋转装置将模块钢框架旋转到工人操作的便利位置后进行钢构件组焊，操作过程简单、具有较高的组焊效率、降低了各种操作风险，保证了组焊质量。

2、本发明旋转装置的电动滚轮架部分及固定连接支座部分带动模块钢框架围绕轴心位置旋转，将需要组焊操作的构件转动到工人便于作业位置，即工人只需在地面位置平作业即可完成对应构件组焊，免除了原来人员随构件位置爬高爬低作业带来的系列问题。

3、本发明旋转装置的侧向支撑架部分规避了模块钢框架旋转时的倾覆危险。

4、本发明旋转装置将圆形滚轮轨道置于电动滚轮架部分的主动式滚轮上构成旋转连接，工作时，只需将连接框架通过紧固螺栓和长圆形紧固螺母与模块钢框架两端的模块角件固定即可，因此可实现模块钢框架的平稳、安全旋转，以满足构件组焊的不同位置需求。

附图说明：

图1是现有模块钢框架利用平台、脚手架等进行组焊的示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2的右视图；

图4是侧向支撑架部分的结构示意图；

图5是图4的右视图；

图6是电动滚轮架部分安装于侧向支撑架部分的结构示意图；

图7是图6的右视图；

图8是固定连接支座的结构示意图；

图9是图8的右视图；

图10是固定连接支座部分安装在电动滚轮架上的结构示意图；

图11是图10的右视图；

图12是将模块钢框架吊装连接到旋转装置的示意图；

图13是图12的右视图；

图14是长圆形紧固螺母竖向穿入模块角件的示意图；

图15是翻转长圆形紧固螺母为横向后卡在模块角件内侧壁的示意图。

图中：1—模块钢框架；2—脚手架、马凳或组焊平台；3—上侧面焊缝焊接；4—需要钢框架翻转后焊接的下侧面焊缝；5—工字钢底座；6—被动式滚轮；7—矩形钢管支撑杆；8—连接固定板；9—连接螺栓；10—h型钢支架；11—槽钢斜支撑；12—固定销子；13—连接耳板；14—固定方钢；15—圆形滚轮轨道；16-1—连接框架横、纵向方钢梁；16-2—方钢斜撑；17—l型板；18—三角板；19—紧固螺栓；20—圆形垫块；21—长圆形紧固螺母；22—圆弧板；23—电机及传动件；24—主动式滚轮固定框架；25—主动式滚轮；26—主动式滚轮支撑架体；27—滚轮位置调节丝杠；28—丝杠转动手轮；29-模块钢框架角件。

具体实施方式：

一种利用旋转装置进行模块钢框架组焊的方法，包括如下步骤：

1、制作旋转装置:如图2、3所示：该旋转装置由侧向支撑架部分、电动滚轮架部分及固定连接支座部分组成。

①如图4、5所示：侧向支撑架部分是由两套支撑装置组成，每套支撑装置包括垂直设置的h型钢支架10、与h型钢支架水平连接的工字钢底座5、在被动式滚轮6和工字钢底座5之间连接有矩形钢管支撑杆7，且该支撑杆通过固定销子12与工字钢底座和被动式滚轮固接，被动式滚轮6在矩形钢管支撑杆7的作用下滚动支撑于圆形滚轮轨道15的两侧面，防止钢框架旋转时侧向倾倒。h型钢支架表面安装有连接固定板8，两套支撑装置的h型钢支架之间通过槽钢斜支撑11连接。

在制作侧向支撑架部分时要注意尺寸l与圆形滚轮轨道15的匹配、要注意保证件固定销子12连接牢固、注意工字钢底座5和h型钢支架10下部以及两侧被动式滚轮6的水平高度要一致。

②如图6、7所示：电动滚轮架部分包括电机及传动件23、主动式滚轮固定框架24、主动式滚轮25、主动式滚轮支撑架体26和滚轮位置调节丝杠27，连接螺栓9将主动式滚轮支撑架体26与侧向支撑架部分的连接固定板8连接固定，主动式滚轮支撑架体两端对称安装两个主动式滚轮固定框架24和主动式滚轮25，电机及传动件23与主动式滚轮25连接，通过设置在两端主动式滚轮之间的滚轮位置调节丝杠27和丝杠转动首轮28来调节两端主动式滚轮的距离以适应不同尺寸规格的模块钢框架；

将电动滚轮架部分吊装到侧向支撑架部分上，即主动式滚轮支撑架体26放置于连接固定板8上通过连接螺栓9连接固定，要注意调整两个主动式滚轮25水平高度一致。

③如图8、9所示：固定连接支座部分包括圆形滚轮轨道15，该圆形滚轮轨道的顶端和底端与连接框架的横向方钢梁16-1通过固定方钢14固接、左右两端与连接框架的纵向方钢梁16-1通过圆弧板22固接，圆形滚轮轨道15置于电动滚轮架部分的主动式滚轮25上构成旋转连接。

上述圆形滚轮轨道与连接框架的横向方钢梁的相交点安装“l”形板17。

上述连接框架的横向方钢梁和纵向方钢梁之间连接有三角板18，连接框架的横向方钢梁和纵向方钢梁之间连接方钢斜撑16-2。三角板上装有紧固螺栓19、圆形垫块20和长圆形紧固螺母21。

在制作旋转装置时要注意调节被动式滚轮6、圆形滚轮轨道15、主动式滚轮25之间的接触衔接情况，必要时通过丝杠转动手轮28调节滚轮位置调节丝杠27，以调节主动式滚轮25间的距离，进而达到实现滚轮与轨道紧密接触的目的。

2、将两套旋转装置分别置于模块钢框架长度方向对应的两端，并将模块钢框架吊装连接到旋转装置上，即将固定连接支座部分通过吊装将圆形滚轮轨道15置于5主动式滚轮25上，同时，被动式滚轮6支撑于圆形滚轮轨道15两侧形成模块钢框架组焊的整体旋转装置。如图10-13所示：

工作时只需将连接框架通过紧固螺栓19、圆形垫块20和长圆形紧固螺母21与模块钢框架两端的模块角件29进行螺栓紧固连接即可。具体操作时，首先如图14左图将和紧固螺栓19配套的长圆形紧固螺母21竖向穿入模块角件29的竖向孔中，然后如图15右图翻转长圆形紧固螺母21为横向后卡在模块角件29的内侧壁，最后通过拧紧紧固螺栓19达到紧固连接目的。

4、模块钢框架连接完成后，点动同步电机及传动件23带动模块钢框架试旋转，检查没有问题后，按照电机开启——构件旋转到位——电机关闭——组焊实施的顺序逐一完成所有构件组焊。

5、构件全部组焊完成后，按照模块钢框架预吊——紧固螺栓19松开——长圆形紧固螺母21翻转脱出——模块钢框架吊离的顺序将组焊完成的模块钢框架与旋转装置分离，完成模块钢框架组焊。

本发明是利用旋转装置来实现模块钢框架各构件的最佳位置旋转组焊，从而达到提高效率、改善工人作业环境、保证质量和降低操作风险的目的。其特征表现为旋转装置的同步电机及传动件23带动模块钢框架1(1-1、1-2)的匀速旋转，待组焊构件旋转到适宜工人操作位置后实施组焊操作，完成后继续旋转框架到新的待组焊位置进行操作，依此循环完成整个模块钢框架所有构件的组焊平作业操作。