塔式太阳能热发电定日镜支架主梁的组焊方法及专用设备与流程

本发明涉及一种塔式太阳能热发电定日镜支架主梁的组焊方法及专用设备，属于新能源部件制造领域。

背景技术：

根据经济社会可持续发展的需要，人们迫切希望建立以清洁、可再生能源为主的能源结构逐渐取代以污染严重、资源有限的化石能源为主的能源结构。随着国民经济的快速发展，需要优化传统的电力工业和大力发展太阳能发电等新能源发电技术，以满足日益增长的电力需求，因此太阳能热动力发电得到广泛应用。现有太阳能热动力发电装置多为塔式太阳能热发电。

塔式太阳能热发电定日镜支架主梁由8件支梁、1件主梁钢管、2件推杆支座、1件弧形板一、2件弧形板二、2件主梁支座组焊而成；主梁钢管为φ219x3的薄壁钢管，长度为5410mm；8件支梁由6mm钢板制成，推杆支座和主梁支座钢板厚度均为8mm，弧形板一和弧形板二钢板厚度均为4mm。

目前，塔式太阳能热发电装置中的定日镜支架主梁长度尺寸大，参与焊接的零件厚度都很薄，造成塔式太阳能热发电定日镜支架主梁焊接后易发生变形。并且图纸要求焊接后尺寸精度高，且生产量大，因此，生产有很大难度，目前，由于没有能够可以辅助精确焊接支架主梁的设备，工人的装配劳动强度大，生产效率很低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种塔式太阳能热发电定日镜支架主梁的高质高效组焊方法及专用组焊设备，该组焊设备及方法可保证塔式太阳能热发电定日镜支架主梁组焊质量,大大降低组焊时间，缩短制造生产周期。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种塔式太阳能热发电定日镜支架主梁的组焊设备，包括底座2-1、支梁定位支座2-2、V型铁2-3、中部支座2-8、键2-9、端部支梁定位支座2-10、轴向压紧装置2-11；其特征是所述支梁定位支座2-2、V型铁2-3、中部支座2-8以及端部支梁定位支座2-10都通过键2-9和螺栓分别与底座2-1连接；所述轴向压紧装置2-11安装在支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10上。

所述中部支座2-8上自下而上安装着销一2-4、销二2-5、销三2-6、销四2-7。

所述端部支梁定位支座2-10上固定着定位块2-12。

所述轴向压紧装置2-11由手柄4-1、连接销4-2、压紧块4-3、弹簧4-4、紧固螺栓4-5构成，其特征是手柄4-1和紧固螺栓4-5通过连接销4-2连接，在压紧块4-3和紧固螺栓4-5之间安装弹簧4-4，弹簧4-4内孔套在紧固螺栓4-5上。

所述轴向压紧装置2-11工作原理为：顺时针旋转手柄4-1，紧固螺栓4-5拧入支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10，弹簧4-4压缩，压紧块4-3靠近支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10；逆时针旋转手柄4-1，紧固螺栓4-5旋出支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10，弹簧4-4复位，压紧块4-3回到原位。

利用该组焊设备焊接塔式太阳能热发电定日镜支架的方法，实施步骤为（1）零部件准备阶段，首先在装配之前将塔式太阳能热发电定日镜支架主梁上的所有零件毛刺去除干净，检查每个零件的质量达到图纸要求；其次，清点各零部件的数量，至少满足成套支架主梁的装配用量，避免造成装配中断降低装配效率。（2）焊接阶段，将塔式太阳能热发电定日镜支架主梁、各零部件先组装在组焊设备上，并利用支梁定位支座2-2、中部支座2-8、端部支梁定位支座2-10以及轴向压紧装置2-11对主梁钢管1-2及其零件进行固定，然后按照交叉、对称的焊接顺序焊接塔式太阳能热发电定日镜支架主梁与各零部件。

其详细步骤为：

步骤一：用吊车将工件主梁钢管1-2吊起，将支梁1-1内孔套在主梁钢管1-2外圆上，完备后将主梁钢管1-2缓缓落在组该焊设备上，将主梁钢管1-2外圆与V型铁2-3的V型面接触，将主梁钢管1-2右端面与端部支梁定位支座2-10上定位块2-12端面靠紧，主梁钢管1-2左端面用斜铁顶紧。

步骤二：将主梁钢管1-2上的支梁1-1的一端面分别与支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10的定位端面靠平，调整支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-5上的轴向压紧装置2-11，使压紧块4-3压紧支梁1-1。

步骤三：将固定在下弧板1-4上的推杆支座1-3卡在中部支座2-8下端两侧，使推杆支座1-3的销孔对准中部支座2-4下端销孔，并用销一2-4和销二2-5件将两者固定在一起。

步骤四：将固定在上弧板1-5上的主梁支座1-6卡在中部支座2-8上端定位面两侧，并使主梁支座1-6上的孔对准中部支座2-8上的销孔，并用销三2-6和销四2-7将两者固定在一起。

由此完成塔式太阳能热发电定日镜支架主梁在组焊设备上的焊接前的装配，其具体焊接方法为：

将塔式太阳能热发电定日镜支架主梁中的零部件组装成一个整体。 然后按照交叉、对称的焊接顺序对主梁钢管1-2，采用直径为0.8mm的焊丝，90A焊接电流，18～22V焊接电压进行焊接。

本发明的有益效果为，该组焊设备可以平置主梁钢管1-2，固定在底座2上的支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10能够精确地将支梁1-1限制在主梁钢管1-2的预设位置上，轴向压紧装置2-11有能进一步对支梁1-1进行固定，防止焊接时支梁1-1与主梁钢管1-2的相对位置发生变化，保证了焊接的精准度，同时提高了焊接效率，实现了塔式太阳能热发电定日镜支架主梁的高质高效焊接，节省人力。

附图说明

图1为本发明的组焊设备的的整体结构示意图。

图2为本发明涉及的塔式太阳能热发电定日镜支架主梁的结构示意图。

图3为本发明的组焊设备固定塔式太阳能热发电定日镜支架主梁的状态示意图。

图4为本发明的轴向压紧装置的结构示意图。

图5为本发明的主梁定位支座的结构示意图。

图6为本发明的端部支梁定位支座的结构示意图。

图7为本发明的中部支座的结构示意图。

图中，支梁1-1、主梁钢管1-2、推杆支座1-3、下弧形板1-4、上弧形板1-5、主梁支座1-6、底座2-1、支梁定位支座2-2、V型铁2-3、销一2-4、销二2-5、销三2-6、销四2-7、中部支座2-8、键2-9、端部支梁定位支座2-10、轴向压紧装置2-11、定位块2-12、手柄4-1、连接销4-2、压紧块4-3、弹簧4-4、紧固螺栓4-5。

具体实施方式

以下为本发明的较佳实施方式，但并不因此而限定本发明的保护范围。

如图所示，一种塔式太阳能热发电定日镜支架主梁组焊设备，包括底座2-1、主梁定位支座2-2、V型铁2-3、中部支座2-8、键2-9、端部支梁定位支座2-10、轴向压紧装置2-11；其特征是所述支梁定位支座2-2、V型铁2-3、中部支座2-8以及端部支梁定位支座2-10都通过键2-9和螺栓分别与底座2-1连接；所述轴向压紧装置2-11安装在支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10上。

在本实施例中，中部支座2-8上自下而上安装着销一2-4、销二2-5、销三2-6、销四2-7，使用销可以将推杆支座1-3和主梁支座1-6固定在中部支座2-8上，且方便拆卸。

在本实施例中，所述端部支梁定位支座2-10上固定着定位块2-12，定位块2-12可以对主梁钢管1-2的左右位置进行定位。

在本实施例中，所述中部支座2-8 上端外开档距离与2件主梁支座1-6之间内开档距离相同，中部支座2-8下端外开档距离与2件推杆支座1-3之间内开档距离相同，这样可以保证主梁支座1-6和推杆支座1-3与中部支座2-8精准配合。

在本实施例中，所述V型铁2-3的定位圆中心与主梁钢管1-2中心重合。

在本实施例中，所述轴向压紧装置2-11由手柄4-1、连接销4-2、压紧块4-3、弹簧4-4、紧固螺栓4-5构成，其特征是手柄4-1和紧固螺栓4-5通过连接销4-2连接，在压紧块4-3和紧固螺栓4-5之间安装弹簧4-4，弹簧4-4内孔套在连接销4-2上，借助轴向压紧装置2-11可以将支梁1-1牢固地固定在主梁钢管1-2上，防止支梁1-1在焊接时移动。

所述轴向压紧装置2-11工作原理为：顺时针旋转手柄4-1，紧固螺栓4-5拧入支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10，弹簧4-4压缩，压紧块4-3靠近支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10；逆时针旋转手柄4-1，紧固螺栓4-5旋出支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10，弹簧4-4复位，压紧块4-3回到原位。

利用该组焊设备焊接塔式太阳能热发电定日镜支架的方法，实施步骤为：（1）零部件准备阶段，首先在装配之前将塔式太阳能热发电定日镜支架主梁、上的所有零件毛刺去除干净，检查每个零件的质量达到图纸要求。其次，清点各零部件的数量，至少满足成套支架主梁的装配用量，避免造成装配中断降低装配效率。（2）将塔式太阳能热发电定日镜支架主梁、各零部件先组装在组焊设备上，最后按照交叉、对称的焊接顺序焊接塔式太阳能热发电定日镜支架主梁、与各零部件。

其详细步骤为：

步骤一：用吊车将工件主梁钢管1-2吊起，将支梁1-1内孔套在主梁钢管1-2外圆上，完备后将主梁钢管1-2缓缓落在组该焊设备上，将主梁钢管1-2外圆与V型铁2-3的V型面接触，将主梁钢管1-2右端面与端部支梁定位支座2-10上定位块2-12端面靠紧，主梁钢管1-2左端面用斜铁顶紧。

步骤二：将主梁钢管1-2上的支梁1-1的一端面分别与支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-10的定位端面靠平，调整支梁定位支座2-2和端部支梁定位支座2-5上的轴向压紧装置2-11，使压紧块4-3压紧支梁1-1。

步骤三：将固定在下弧板1-4上的推杆支座1-3卡在中部支座2-8下端两侧，使推杆支座1-3的销孔对准中部支座2-4下端销孔，并用销一2-4和销二2-5件将两者固定在一起。

步骤四：将将固定在上弧板1-5上的主梁支座1-6卡在中部支座2-8上端定位面两侧，并使主梁支座1-6上的孔对准中部支座2-8上的销孔，并用销三2-6和销四2-7将两者固定在一起。

由此完成塔式太阳能热发电定日镜支架主梁在组焊设备上的焊接前的装配，其具体焊接方法为：

将塔式太阳能热发电定日镜支架主梁中的零部件组装成一个整体。 然后按照交叉、对称的焊接顺序对主梁钢管1-2，采用直径为0.8mm的焊丝，90A焊接电流，18～22V焊接电压进行焊接。

经过实验与测试，本发明的装配方法在对装配后的支架主梁要求的各支梁开档保证在+0.5 0mm之内，2件主梁支座上孔的同轴度保证在0.2mm，2件推杆支座1-3上孔的同轴度保证在0.2mm，主梁支座1与推杆支座的角度误差保证在0.5°以内，均达到了设计图纸的要求，而且合格率达到100%以上；同时，一个支架主梁的装配时间由原来的1.5小时缩短至0.5小时，装配工期缩短了66.7%；通过使用专用组焊设备进行装配也大大降低了装配人员的劳动强度，改善了劳动条件，实现了高质高效的装配目的。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何结构解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方法，这些结构都将落入本发明的保护范围之内。