异形截面工件旋转支架及旋转支撑施工方法与流程

1.本发明属于回转支撑工装技术领域，具体涉及一种异形截面工件旋转支架及旋转支撑施工方法。


背景技术：

2.在进行大型工件的加工和附属部件的组装工作时，往往会因为工件高度较高、作业工位位置不合理等原因导致施工作业困难，在装配或加工过程中存在作业风险，施工效率低下，需要配合其他起吊设备进行施工作业，施工成本较大；在进行异形工件支撑时，由于平面较少，不能直接进行放置，导致支撑困难；此外，在配合缠绕机进行超长、超重的复合材料纤维缠绕时，需要超长、超重的大型卷筒的支撑。以上不同的施工作业中，均需要针对长度10m、重量10t以上的大型工件进行稳定的支撑和旋转。
3.现有技术中存在一些针对不同的工件进行支撑的支架，进而能够缓解加工和组装过程中的问题，但是仍旧存在着诸多的问题，一方面是市场上现有的支架，无法用于大型异形截面工件旋转作业，仅仅能够针对小型的工件进行支撑和旋转，当应用于大型工件中，往往会因为支撑结构不合理导致无法运行，无法简单的进行等比例的放大后应用；另一方面，导致操作效率低，安装装配不方便，通用性差，在进行工件与工装支架组配过程中较为困难，设备重心会在转动过程中变化较大，导致设备稳定性差，存在较大的侧倾风险。并且现有的支架应用范围单一，仅仅能够针对一种情况进行应用，不仅无法应用于大型工件，而且无法进行有效的扩展到其他不同的场景应用，难以满足整个生产工序或者多个生产线上不同的应用位置的应用，设备闲置时间长，成本高。
4.针对超长、超重的大型工件的旋转支撑，现有的设备无法满足作业的要求，需要针对此类产品的稳定支撑和多种不同情形下的应用的需求，进行新的工装支架的设计。


技术实现要素：

5.本发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种异形截面工件旋转支架及旋转支撑施工方法，其结构设计合理，能够有效的适应于不同的截面、不同直径大小的超长、超重的工件的旋转支撑，整体结构稳定性好，且便于进行装配调节，通用性强。
6.为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种异形截面工件旋转支架，包括：基座；支撑座，两所述支撑座左右对应设置在所述基座上；托辊架，在各所述支撑座上均设置有托辊架，所述托辊架通过转轴转动支撑在所述支撑座上；托辊，各所述托辊架上均枢接设置有两托辊；以及固定环，所述固定环上呈圆周布设有多组调节螺杆。
7.各所述支撑座均与基座之间均设置有调节单元；所述调节单元包括：
设置在所述基座上的丝杠；设置在所述基座上的长条形的调节孔，所述支撑座上设置有与所述调节孔对应的固定孔，所述调节孔与所述固定孔之间设置有固定螺栓；以及调节板，所述调节板设置在所述支撑座下部，所述调节板上设置有与所述丝杠对应的丝孔，所述丝杠旋转并驱动所述支撑座沿调节孔的长度方向移动。
8.根据本发明异形截面工件旋转支架，优选地，所述基座上设置有顶部导轨和侧部导轨，所述支撑座上贴合设置在顶部导轨上，所述支撑座的底部设置有与侧部导轨对应的侧限位板。
9.根据本发明异形截面工件旋转支架，优选地，所述基座包括：侧架体，两所述侧架体左右对应设置；以及横撑，多组所述横撑布设在两侧架体之间，所述丝杠设置在对应的两横撑之间，所述调节孔设置在所述侧架体的顶部。
10.根据本发明异形截面工件旋转支架，优选地，所述侧架体和所述横撑均为槽钢，在所述侧架体的u型槽内布设有多道加强板，至少部分所述横撑上部开设有防干涉槽。
11.根据本发明异形截面工件旋转支架，优选地，所述支撑座包括：底板，所述调节板设置在所述底板的下侧；设置在所述底板上的两侧板，在两所述侧板的后侧贴合设置有后端板，所述后端板、底板和侧板三者相互之间焊接或通过螺栓连接固定，所述固定孔设置在两所述侧板外侧的底板上；以及u型托槽，两所述侧板的支撑侧边为倾斜设置，在两所述侧板的支撑侧边上开设有至少一组对应的u型托槽。
12.根据本发明异形截面工件旋转支架，优选地，所述托辊架包括：左右相对设置的两托辊支撑板，所述托辊支撑板呈v型结构，各所述托辊支撑板的两端均设置有托辊装配槽孔，两所述托辊匹配安装在对应的所述托辊装配槽孔内；设置在两所述托辊支撑板之间的多道连接板；以及转轴，在所述托辊支撑板的中部设置有转轴装配孔，所述转轴匹配设置在两所述托辊支撑板的转轴转配孔内，所述转轴的两端对应撑设在两侧板的u型托槽内。
13.根据本发明异形截面工件旋转支架，优选地，所述托辊装配槽孔为u型装配槽，所述托辊包括托辊轴、辊套、以及设置在托辊轴和辊套之间的滚动轴承，所述托辊轴的两端均设置有第一定位轴肩，所述滚动轴承的内端贴合在对应的第一定位轴肩上，所述滚动轴承的外端设置有卡设在所述辊套端部的弹性挡圈；所述托辊轴的两端为与u型装配槽对应匹配的条形端头，所述条形端头外侧设置有端固定环，所述端固定环套设在条形端头上，且端固定环与托辊支撑板通过螺栓连接固定；所述转轴装配孔内侧设置有轴套，所述转轴穿设在两所述轴套内，所述转轴的两端设置有第二定位轴肩，所述转轴的两端匹配放置于u型托槽内，且所述第二定位轴肩位于所述u型托槽的内侧。
14.根据本发明异形截面工件旋转支架，优选地，还包括对托辊架限位的限位档杆，所述限位档杆设置在两所述侧板之间，所述限位档杆用于限制对应位置的托辊架上的托辊处于有效的支撑工位范围。
15.一种异形截面工件旋转支撑施工方法，利用上述的异形截面工件旋转支架进行，具体包括以下步骤：根据工件的长度确定支撑点的数量，选择配套数量的异形截面工件旋转支架；根据相应的支撑点的工件外径尺寸，确定各异形截面工件旋转支架上的两支撑座在基座上的位置，为托辊架选择适合位置的u型托槽，并选择相应尺寸的固定环；对位放置各异形截面工件旋转支架中的基座，在基座上进行支撑座的对位组配，并在支撑座上对位装配安装托辊架和托辊；通过起吊设备吊起工件，将不同的支撑点的固定环套设与工件上，通过调节对应位置的调节螺杆，使得工件与各个固定环均同轴；将装配好固定环的工件吊送至异形截面工件旋转支架上，并使得各个固定环与对应的托辊有效贴合支撑。
16.采用上述技术方案，所取得的有益效果是：本技术可用于重型大型工件旋转作业，解决了重型大型工件旋转难，作业难的问题，更加便利于工人作业；本技术可用于异形工件旋转作业，解决了市场现有支架无法进行大直径异形工件旋转，工人作业困难的短板；本技术可用于各种直径的工作作业，尤其是大直径工作。解决了原有支架规格单一，只适用一种工件的难题，实现了一支架多用的便利；旋转转作业时不会产生噪音，解决了原有支架旋转作业噪音大的问题。
17.本技术的基座和支撑座的结构设计，能够有效的保障整体结构强度和结构稳定性，且能够通过顶部导轨、侧部导轨、侧限位板等结构的设计，实现有效的导向、限位和支撑，进而方便支撑座在基座上的调整，从而满足不同直径的工件的支撑；本技术还通过对托辊架和u型托槽的设置，使得托辊架在不同的u型托槽上进行一定的调整，进而满足不同的直径的工件的支撑，通过支撑座的调节和托辊架的调节的有效组合，能够充分保障对工件的有效支撑包角，避免工件在转动过程中稳定性差，容易倾覆的问题；本技术还通过对固定环的设置可以对不同区域的工件的轴心的高度进行调整，使得支撑后的工件的轴心处于稳定的水平位置，从而方便进行旋转，动作灵活无阻滞。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
19.图1为本发明实施例的异形截面工件旋转支架的结构示意图。
20.图2为本发明实施例的基座的立体结构示意图。
21.图3为本发明实施例的基座的俯视结构示意图。
22.图4为本发明实施例的基座的侧视结构示意图。
23.图5为本发明实施例的支撑座结构示意图。
24.图6为本发明实施例的托辊和托辊架的装配结构示意图。
25.图7为本发明实施例的托辊的结构示意图。
26.图8为本发明实施例的的异形截面工件旋转支架的使用状态结构示意图。
27.图中序号：
100为基座、101为侧架体、102为横撑、103为丝杠、104为调节孔、105为固定螺栓、106为顶部导轨、107为侧部导轨、108为加强板、109为防干涉槽；200为支撑座、201为底板、202为侧板、203为u型托槽、204为后端板、205为观察孔、206为固定孔、207为调节板、208为限位档杆、209为侧限位板；300为托辊架、301为托辊支撑板、302为连接板、303为转轴、304为轴套；400为托辊、401为托辊轴、402为辊套、403为滚动轴承、404为弹性挡圈、405为端固定环；500为固定环、501为调节螺杆；600为工件。
具体实施方式
28.下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本发明的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
30.应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
31.应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
32.应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本发明，而不是所指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；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。一种异形截面工件旋转支架，包括基座100、支撑座200、托辊架300、托辊和固定环500，两所述支撑座200左右对应设置在所述基座100上；在各所述支撑座200上均设置有托辊架300，所述托辊架300通过转轴转动支撑在所述支撑座200上；各所述托辊架300上均枢接设置有两托辊；所述固定环上呈圆周布设有多组调节螺杆501，调节螺杆的内端部可以设置垫板，从而提高调节螺杆与工件之间的接触面积，还可以在垫板后侧设置导向杆，使得导向杆与固定环滑动配合，从而避免单根调节螺杆受到较大侧向作用力，当调节螺杆调节到位后工件与调节螺杆顶紧后，可以在固定环与工件之间增加垫块，以保证整体结构的稳定性。在支撑过程中，基座100作为基础，工件600下侧间隔布置至少两个形截面工件旋转支架，支撑座200为托辊架300提供了支撑平台，托辊架300的设置约束了托辊的相对位置，使得其与固定环进行有效的贴合和支撑，保证足够的大包角，从而满足重型工件的稳定支撑。
33.基座100与支撑座200之间的结构关系：本实施例中，各所述支撑座200均与基座100之间均设置有调节单元；调节单元包括设置在所述基座100上的丝杠103、设置在所述基座100上的长条形的调节孔104、以及调
节板207，所述支撑座200上设置有与所述调节孔104对应的固定孔206，所述调节孔104与所述固定孔206之间设置有固定螺栓105；所述调节板207设置在所述支撑座200下部，所述调节板207上设置有与所述丝杠103对应的丝孔，所述丝杠103旋转并驱动所述支撑座200沿调节孔104的长度方向移动；作为一种传动支撑方式，本实施例中的丝杠103的两端可以通过固定在基座100上的轴承座支撑。
34.进一步地，由于调节单元的存在，支撑座200和基座100之间的有效限位和支撑尤为重要，为了实现支撑座200和基座100的有效定位，本技术在基座100上设置有顶部导轨106和侧部导轨107，所述支撑座200上贴合设置在顶部导轨106上，所述支撑座200的底部设置有与侧部导轨107对应的侧限位板209，从而能够使得各个支撑座200均与基座100之间存在侧部支撑，避免发生侧向偏移，且由于导轨的存在能够增加局部的耐磨性，避免基座100受到磨损，提高整体的质量。
35.在基座100和支撑座200的组配过程中，首先将支撑座200对位放置在基座100上，并通过固定螺栓105进行调节孔104和固定孔206的初步连接，在根据两支撑座200的相对距离，旋动丝杠103，在丝杠103和调节板207上的丝孔的作用下，驱动支撑座200在基座100上滑移，待滑移到位后，拧紧固定螺栓105，实现支撑座200和基座100的连接。
36.为了保障基座100和支撑座200的结构强度，本技术针对基座100和支撑座200的结构形式进行了进一步地说明：基座100：本技术中的包括侧架体101和横撑102，两所述侧架体101左右对应设置；多组所述横撑102布设在两侧架体101之间，侧架体101和所述横撑102均为槽钢；丝杠103设置在对应的两横撑102之间，上述结构中的调节孔104设置在所述侧架体101的顶部。在所述侧架体101的u型槽内布设有多道加强板108，至少部分所述横撑102上部开设有防干涉槽109，防干涉槽109能够避免横撑102与工件的下缘接触干涉，从而为工件预留出充足的空间，防止工件在低限位旋转时与底部基座100发生碰撞。
37.具体地，基座100由多根槽钢按图焊接而成，为增加基座100的负荷强度，作为侧架体101的槽钢各焊接三块加强板108。作为横撑102的槽钢中心位置开孔，穿有丝杠103，丝杠103靠外侧设置有台阶，内侧有穿孔销，作为左右限位，该结构丝杠103的另一种与基座100的装配方式。基座100底部开有孔，可将基座100固定在地面或平台上。
38.支撑座200：本技术的支撑座200包括底板201、设置在所述底板201上的两侧板202和u型托槽203，调节板207设置在所述底板201的下侧；在两侧板202的后侧贴合设置有后端板204，在后端板204上设置有观察孔205，以便于对托辊架300的支撑情况进行观察，方便进行及时的调整；后端板204、底板201和侧板202三者相互之间焊接或通过螺栓连接固定，本实施例优选采用焊接固定，从而避免螺栓连接造成的部件之间松动的问题，还可以根据局部受力情况，设置加强板108进行局部加强，固定孔206设置在两所述侧板202外侧的底板201上；本技术的侧板202为直角三角形结构，两所述侧板202的支撑侧边为倾斜设置（即直角三角形的斜边），在两所述侧板202的支撑侧边上开设有至少一组对应的u型托槽203。图中示出了两组u型托槽203，通过将托辊架300布置在不同的u型托槽203上可以方便进行不同外径尺寸的工件的支撑，当放置在上侧的u型托槽203上，其更便于进行较大直径的工件的支撑。
39.优选地，本实施例还设置有对托辊架300限位的限位档杆208，所述限位档杆208设
置在两所述侧板202之间，所述限位档杆208用于限制对应位置的托辊架300上的托辊处于有效的支撑工位范围，图示中的限位档杆208为一圆管，在进行工件的支撑过程中并不受力，仅仅作为托辊架300的限位。
40.具体地，底板201两侧开方型槽将侧板202插入，焊接固定；四角方向打有固定孔206通过与基座100螺栓连接，螺母固定；在底板201中心打四个小螺纹孔通过螺钉、螺母与调节板207固定，调节板207侧视呈t型，下方中心位置开丝孔，丝杆从中穿过去，通过丝杆和调节板207的配合，达到转动丝杆带动可调节三角支撑座200在基座100上面滑动。两个侧板202上均开有两个u型托槽203，用来装卡托辊架300，根据工件大小可选择将托辊架300安装在上下不同的u型托槽203中；侧板202中心还开有圆孔，通过焊接方式将圆管固定在圆孔内。圆管作为限位档杆208，主要是用于旋转托辊架300限位，确保托辊向上、向内支撑工件，又可在一定范围内旋转一定角度，同时也可增加可调节三角支撑座200的整体强度。在侧板202两侧各有一个加强筋，同时焊接在侧板202和底板201上。后端板204上开有一个较大的椭圆孔作为观察孔205，主要用于观察旋转托辊架300位置。
41.托辊架300与托辊的装配结构：本实施例中的托辊架300包括左右相对设置的两托辊支撑板301、设置在两所述托辊支撑板301之间的多道连接板302和转轴303，所述托辊支撑板301整体呈v型结构，各所述托辊支撑板301的两端均设置有托辊装配槽孔，两所述托辊匹配安装在对应的所述托辊装配槽孔内；在所述托辊支撑板301的中部设置有转轴装配孔，所述转轴匹配设置在两所述托辊支撑板301的转轴转配孔内，所述转轴的两端对应撑设在两侧板202的u型托槽203内。
42.具体地，本技术的托辊装配槽孔为u型装配槽，托辊包括托辊轴401、辊套402、以及设置在托辊轴401和辊套402之间的滚动轴承403，托辊轴401的两端均设置有第一定位轴肩，所述滚动轴承403的轴承内圈的内侧贴合在对应的第一定位轴肩上，所述滚动轴承403的轴承外圈的外侧贴合在卡设于所述辊套402端部的弹性挡圈404；所述托辊轴401的两端为与u型装配槽对应匹配的条形端头，所述条形端头外侧设置有端固定环405，所述端固定环405套设在条形端头上，且端固定环与托辊支撑板301通过螺栓连接固定；所述转轴装配孔内侧设置有轴套304，所述转轴穿设在两所述轴套304内，所述转轴的两端设置有第二定位轴肩，所述转轴的两端匹配放置于u型托槽203内，且所述第二定位轴肩位于所述u型托槽203的内侧。转轴穿入轴套304，再卡入侧板202的u型托槽203中。转轴带有台阶，防止在侧板202的u型托槽203中滑动抽出。
43.本技术还公开了一种异形截面工件旋转支撑施工方法，利用上述的异形截面工件旋转支架进行，具体包括以下步骤：根据工件的长度确定支撑点的数量，选择配套数量的异形截面工件旋转支架；根据相应的支撑点的工件外径尺寸，确定各异形截面工件旋转支架上的两支撑座200在基座100上的位置，为托辊架选择适合位置的u型托槽，并选择相应尺寸的固定环；对位放置各异形截面工件旋转支架中的基座100，在基座100上进行支撑座200的对位组配，并在支撑座200上对位装配安装托辊架300和托辊；通过起吊设备吊起工件，将不同的支撑点的固定环套设与工件上，通过调节对应位置的调节螺杆501，使得工件与各个固定环均同轴；将装配好固定环的工件吊送至异形截面工件旋转支架上，并使得各个固定环与对
应的托辊有效贴合支撑。
44.在将工件放入异形截面工件旋转支架后，可利用异形截面工件旋转支架上的工件固定环对工件固定，通过旋转托辊架300进行旋转，从而便于工人作业；可旋转异形截面工件静音支架是一个对称工件，可通过两侧的可调节三角支撑座200在基座100上滑动，调整可放入固定环的大小，如此只需更换不同直径的工件固定环，便能适用于各种大小的工件；同时还能根据工件的长度适当的调整两个异形截面工件旋转支架的距离，甚至增加异形截面工件旋转支架的个数，大大地提高了支架的适用范围。异形工件作业摆放示意图如图8所示。
45.根据工件大小不同，选取不同尺寸的固定环，工件固定环上开有螺纹孔，通过调节螺杆501顶住工件并将工件固定在环的中心位置，通常使用至少两组异形截面工件旋转支架实现工件的旋转，此支架可实现长条状大尺寸工件的360
°
旋转，便于工件各位置的加工和测量。
46.上文已详细描述了用于实现本发明的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本发明的保护范围。