塔筒法兰内撑件焊接工装的制作方法

本实用新型涉及风电塔架技术领域，具体是一种塔筒法兰内撑件焊接工装。

背景技术：

风电塔架通常分为多个塔筒，塔筒在两端设置法兰，塔筒之间通过法兰进行拼接。塔筒在运输过程中需要在法兰处设置内撑件以保证法兰的椭圆度。这类内撑件主要有米字型和十字型两种结构形式，通常是将一块中心板和多根撑杆焊接后得到的。由于塔筒法兰的直径一般都在3m至4.5m，对应的内撑件尺寸也较大，其尺寸精度较难保证。因此，在焊接前通常需要在地面上绘制出标准放样图，随后截取相应尺寸的型钢杆件和钢板并参照放样图摆放就位后进行焊接组装。该制作流程零部件定位过程繁琐且定位精度低，需要多人配合操作，成品容易出现尺寸偏差，故有必要开发一种便于对零部件定位并能保证成品尺寸精度的塔筒法兰内撑件焊接工装。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种便于拼焊组装塔筒法兰内撑件并能保证成品尺寸精度的塔筒法兰内撑件焊接工装。

为实现上述目的，本实用新型提供一种塔筒法兰内撑件焊接工装，包括水平的承托板和设置于承托板外侧的至少四条定位臂，承托板底部设有至少三个内支脚，其特殊之处在于，承托板顶面设有卡槽，定位臂顶面与承托板的顶面齐平，定位臂在外端的底部设有外支脚，定位臂上装有定位组件，定位组件包括可沿定位臂长度方向移动的滑动挡块，滑动挡块顶端位于定位臂顶面的上方。

由上述方案可见，承托板与至少四条定位臂构成内撑件的支承结构，根据定位臂的数量不同可分别应用于十字型或米字型内撑件的拼焊组装。承托板上卡槽的形状及深度均与内撑件的中心板保持一致，可对其起到支撑和定位作用。而装有滑动挡块的定位臂可对内撑件的撑杆起到支撑和定位作用，从而满足不同长度尺寸撑杆的定位需求。

进一步的方案是，定位组件还包括导向杆和相对设置于定位臂底面的两个导杆座，导向杆位于定位臂下方，导向杆的长度方向与定位臂的轴线平行，两个导杆座在相对侧设置与导向杆端部配合的插槽，导杆座顶面与定位臂的底面贴合并连接，导向杆穿设于两个导杆座之间。滑动挡块包括挡销部及与导向杆配合的滑套部，挡销部位于滑套部上方，定位臂上沿长度方向设置与挡销部配合的导向通槽。滑动挡块在滑套部外侧设置与滑套部中空部分连通的侧螺孔，侧螺孔内装有顶紧螺栓。

由上可见，导向杆与两个导杆座组成引导滑动挡块沿定位臂长度方向线性滑动的滑架，该滑架位于定位臂下方，不占用定位臂上部的放样空间，滑动挡块在滑套部通过顶紧螺栓与导向杆固定连接，可实现对于撑杆的定位，导向杆和导向通槽可分别对滑动挡块的滑套部和挡销部起到导向和限位作用。

进一步的方案是，定位臂包括固定设置于承托板边缘的直定位臂以及活动设置于承托板外侧的斜定位臂，直定位臂和斜定位臂的数量均为四条，相邻两条直定位臂的轴线垂直，承托板在相邻两条直定位臂之间通过衔接组件与一条斜定位臂铰接，斜定位臂可沿水平面转动。

由上可见，将定位臂的数量定为八根，同时划分出四根固定的直定位臂以及四根可转动的斜定位臂，可满足内撑件中不同长度尺寸下构成十字结构的四根撑杆的定位需求，还能满足不同设置角度和长度尺寸的另外四根撑杆的定位需求。

进一步的方案是，衔接组件包括衔接臂和滚子轴承，衔接臂第一端在顶面与承托板的底面贴合并连接，衔接臂在第二端顶面设置外凸台，外凸台中部设置与滚子轴承外圈配合的安装孔，斜定位臂在内端的底面垂直设置与滚子轴承内圈配合的转轴销，滚子轴承嵌设于安装孔内，转轴销穿设于滚子轴承内。

由上可见，斜定位臂与外接于承托板上的衔接臂通过转轴和轴承类结构实现铰接，便于对斜定位臂进行转动调节，还可保证焊接工装整体的易用性和耐久性。

进一步的方案是，直定位臂在顶面的两侧设置第一侧挡边，斜定位臂在顶面的两侧设置第二侧挡边。

由上可见，在直定位臂和斜定位臂上引入侧挡边可进一步对撑杆的两侧进行限位。

进一步的方案是，滑动挡块在挡销部的顶端设置锥形头，直定位臂顶面在导向通槽旁设置刻度线。

由上可见，锥形头的尖端可直观地指示滑动挡块在直定位臂上的位置，在已知挡销部半径的情况下配合由卡槽边缘起算的刻度线可确定组成内撑件十字结构的撑杆外延部分的实际长度。

进一步的方案是，斜定位臂的外支脚底部装有自锁万向轮。

由上可见，引入万向轮便于对斜定位臂进行转动调节及固定。

进一步的方案是，直定位臂的外支脚底部设有平垫板。

由上可见，引入平垫板可增加直定位臂上外支脚与地面的实际接触面积，从而为焊接工装中固定的十字形支架结构提供更稳定的支撑。

附图说明

图1是本实用新型塔筒法兰内撑件焊接工装实施例的使用状态结构图。

图2是图1中a处的放大结构图。

图3是本实用新型塔筒法兰内撑件焊接工装的结构图。

图4是图3中b处的放大结构图。

图5是本实用新型塔筒法兰内撑件焊接工装实施例的结构分解图。

图6是本实用新型塔筒法兰内撑件焊接工装实施例中滑动挡块与顶紧螺栓的连接结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至6，本实用新型提供的塔筒法兰内撑件焊接工装包括水平的承托板1和设置于承托板1外侧的至少四条定位臂，承托板1底部设有至少三个内支脚11，承托板1顶面设有卡槽12，定位臂顶面与承托板1的顶面齐平，定位臂在外端的底部设有外支脚2，定位臂上装有定位组件3，定位组件3包括可沿定位臂长度方向移动的滑动挡块31，滑动挡块31顶端位于定位臂顶面的上方。

承托板1与至少四条定位臂构成内撑件的支承结构，根据定位臂的数量不同可分别应用于十字型或米字型内撑件的拼焊组装。承托板1上卡槽12的形状及深度均与内撑件的中心板8保持一致，可对其起到支撑和定位作用。而装有滑动挡块31的定位臂可对内撑件的撑杆9起到支撑和定位作用，从而满足不同长度尺寸撑杆9的定位需求。由于定位臂顶面与承托板1的顶面齐平，撑杆9放置于焊接工装上后底面与中心板8的顶面贴合，便于在撑杆9内端与中心板8进行搭接焊。

定位组件3还包括导向杆32和相对设置于定位臂底面的两个导杆座33，导向杆32位于定位臂下方，导向杆32的长度方向与定位臂的轴线平行，两个导杆座33在相对侧设置与导向杆32端部配合的插槽，导杆座33顶面与定位臂的底面贴合并连接，导向杆32穿设于两个导杆座33之间。滑动挡块31包括挡销部311及与导向杆32配合的滑套部312，挡销部311位于滑套部312上方，定位臂上沿长度方向设置与挡销部311配合的导向通槽4。滑动挡块31在滑套部312外侧设置与滑套部312中空部分连通的侧螺孔313，侧螺孔313内装有顶紧螺栓314。

导向杆32与两个导杆座33组成引导滑动挡块31沿定位臂长度方向线性滑动的滑架，该滑架位于定位臂下方，不占用定位臂上部的放样空间，滑动挡块31在滑套部312通过顶紧螺栓314与导向杆32固定连接，可实现对于撑杆9的定位，导向杆32和导向通槽4可分别对滑动挡块31的滑套部312和挡销部311起到导向和限位作用。

定位臂包括固定设置于承托板1边缘的直定位臂5以及活动设置于承托板1外侧的斜定位臂6，直定位臂5和斜定位臂6的数量均为四条，相邻两条直定位臂5的轴线垂直，承托板1在相邻两条直定位臂5之间通过衔接组件7与一条斜定位臂6铰接，斜定位臂6可沿水平面转动。

无论十字型还是米字型内撑件都具备正交的十字结构，组成该十字结构的四根撑杆9的设置角度相对固定，而米字型内撑件还具有设置角度不固定的另外四根撑杆9。将定位臂的数量定为八根，同时划分出四根固定的直定位臂5以及四根可转动的斜定位臂6，可满足内撑件中不同长度尺寸下构成十字结构的四根撑杆9的定位需求，还能满足不同设置角度和长度尺寸的另外四根撑杆9的定位需求。

衔接组件7包括衔接臂71和滚子轴承72，衔接臂71第一端在顶面与承托板1的底面贴合并连接，衔接臂71在第二端顶面设置外凸台711，外凸台711中部设置与滚子轴承72外圈配合的安装孔712，斜定位臂6在内端的底面垂直设置与滚子轴承72内圈配合的转轴销61，滚子轴承72嵌设于安装孔712内，转轴销61穿设于滚子轴承72内。

斜定位臂6与外接于承托板1上的衔接臂71通过转轴和轴承类结构实现铰接，便于对斜定位臂6进行转动调节，还可保证焊接工装整体的易用性和耐久性。

实施例中衔接臂71与相邻直定位臂5的夹角为45°，滚子轴承72采用圆柱滚子轴承，承托板1为正方形板，内支脚11的数量为4个，分布在承托板1底部四角处，衔接臂71同样设于承托板1底部四角处，并且设于承托板1同一角上的内支脚11还与衔接臂71通过一块筋板连为一体。

直定位臂5在顶面的两侧设置第一侧挡边51，斜定位臂6在顶面的两侧设置第二侧挡边62，在直定位臂5和斜定位臂6上引入挡边类结构可进一步对撑杆9的两侧进行限位。

滑动挡块31在挡销部311的顶端设置锥形头315，直定位臂5顶面在导向通槽4旁设置刻度线52。锥形头315的尖端可直观地指示滑动挡块31在直定位臂5上的位置，在已知挡销部511半径的情况下配合由卡槽12边缘起算的刻度线52就可确定组成内撑件十字结构的撑杆9外延部分的实际长度。

斜定位臂6的外支脚2在底端装有自锁万向轮21，引入自锁万向轮21便于对斜定位臂6进行转动调节及固定。

直定位臂5的外支脚2在底端设置平垫板22，引入平垫板22可增加外支脚2与地面的实际接触面积，从而为焊接工装中固定的十字形支架结构提供更稳定的支撑。参见图1和2，实施例中内撑件采用正方形钢板作为中心板8，采用槽钢杆件作为撑杆9，卡槽12相应设置为方形槽。

综上，上述焊接工装可满足塔筒法兰内撑件的中心板以及不同长度和设置角度的撑杆之间的定位需求，结构紧凑合理，便于对上述两类部件进行拼焊组装且使用方便，同时还能保证成品的尺寸精度。