钢筋焊接装置以及焊接方法与流程

文档序号:14880616发布日期:2018-07-07 09:43阅读:387来源:国知局

本发明涉及焊接的技术领域,更为具体地,涉及一种钢筋焊接装置以及焊接方法。



背景技术:

钢筋作为主体的支撑结构在现代化的桥梁、隧道、建筑工程中得到了广泛的应用。在实际的使用中主要是将钢筋进行绑扎或焊接以形成钢筋骨架的形式放置在接孔内或者预浇砼的位置上。根据施工情况,有时需要将钢筋焊接起来以增加钢筋的长度或者将多根短钢筋进行焊接以将短钢筋利用起来,从而节约钢材,降低成本。

钢筋的焊接方法有很多种,一般有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、电阻点焊以及气压焊六种焊接方法。但传统的焊接方法均需要焊条、气焊或者电焊设备,这样不但焊接成本高、费焊条和时间,而且工人还需要经过特殊培训才能操作,焊接质量也受工人的人为因素影响较大。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本发明的一个目的是提供一种钢筋焊接装置,以解决现有技术的钢筋焊接成本高且焊接质量受人为因素影响较大的问题。

为了实现上述目的,本发明通过以下的技术方案来实现的:

一种钢筋焊接装置,包括:

推进器,其设置在操作平台上,用于推进第一钢筋;

第一夹具,其通过第一支撑件设置在操作平台上,用于夹持所述第一钢筋;

空心转轴,其上套设有轴承,所述轴承通过第二支撑件设置在所述操作平台上;

第二夹具,其与所述空心转轴连接,用于将穿过所述空心转轴的第二钢筋与所述空心转轴夹持连接以使得所述第二钢筋随着所述空心转轴转动而转动,所述推进器、所述第一支撑件以及所述第二支撑件依次设置,并且所述空心转轴、所述第一支撑件以及所述第二支撑件轴线重合,以使得所述第一钢筋和所述第二钢筋的轴线重合;以及

驱动装置,其通过传动机构与所述空心转轴连接,用于带动所述空心转轴旋转。

优选的是,还包括液压装置,其设置所述操作平台上,所述第一钢筋和所述第二钢筋的锻接处设置在所述液压装置压钳的空腔内,所述液压装置压钳用于对所述第一钢筋和所述第二钢筋的锻接处施加径向锻造压力。

优选的是,所述推进器的前端还设置有用于微调所述第一钢筋位置的调节器。

优选的是,所述第一支撑件包括平行设置在所述操作平台上的空心第一护筒,所述第一护筒通过第一立柱固定在所述操作平台上,所述第一钢筋穿过所述第一护筒并且在所述第一护筒中被所述第一夹具夹持固定。

优选的是,所述第二支撑件包括平行设置在所述操作平台上的空心第二护筒,所述第二护筒通过第二立柱固定在所述操作平台上,所述轴承卡设在所述第二护筒内。

优选的是,所述操作平台上设置有一红外线温度计,用于测量所述第一钢筋和第二钢筋接触处的温度。

本发明的另一根目的是提供一种上述的钢筋焊接装置的焊接方法,包括如下步骤:

s1:将待焊接的所述第一钢筋和所述第二钢筋的焊接端面处理平整;

s2:将处理好后的所述第一钢筋插入所述推进器的孔内,再将所述第一钢筋穿过所述第一夹具;

s3:将处理好后的所述第二钢筋插入所述空心转轴内,所述第二钢筋从所述空心转轴中穿入并从所述第二夹具中穿过;

s4:调整所述第一钢筋和所述第二钢筋位置,使两者的待焊接端面同心贴合设置,再用所述第一夹具将所述第一钢筋夹持住,用所述第二夹具将所述第二钢筋与所述空心转轴固定住;

s5:启动推进器,推进器向第二钢筋方向推进第一钢筋从而挤压第二钢筋使得两根钢筋之间具有初始挤压力;

s6:开启所述驱动装置,所述驱动装置通过所述传动机构带动所述空心转轴转动,进而带动所述第二钢筋转动,所述第二钢筋在转动的过程中与所述第一钢筋的焊接端面摩擦产生大量热量从而将两者的端部烧红,关闭所述驱动装置;这时继续调节所述推进器从而增大所述第一钢筋和所述第二钢筋之间的挤压力,所述第一钢筋和所述第二钢筋锻接在一起;

s7:松开第一夹具和所述第二夹具,抽出焊接好的钢筋,焊接过程结束。

优选的是,步骤s6中,所述驱动装置的旋转速度不低于2500转/分钟,增大后的所述推进器挤压强度不低于15mpa。

优选的是,在所述第一钢筋和所述第二钢筋锻接在一起后,再在两者的锻接处施加径向压力从而使焊接处的直径与两根钢筋的直径与外形相当。

优选的是,在所述第一钢筋和所述第二钢筋的焊接处设置一温度计,在焊接过程中记录焊接时间与温度变化关系,从而了解不同材质的钢筋焊接需要达到的温度和时间。

与现有技术相比,本发明具有以下的有益效果:本发明结构简单,操作方便,不需要任何的电焊设备或者气焊设备,即可将两根钢筋焊接固定,降低了钢筋焊接的成本;本发明的焊接过程也较快,整个过程大约只需要3分钟即可,而真正焊接时间只需要30s,且无需任何焊条或焊丝,高效快捷且安全性高;本发明对焊接人员的要求较低,一般的操作人员即可操作,无需操作人员经过特殊的培训,且质量能够得到保证,受操作人员的经验和人为因素影响较小;此外,本发明焊接后的钢筋没有明显的外凸焊缝,焊接后整根钢筋的直径外形一致。

为了实现上述以及相关目的,本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而,这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外,本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明内容,并且随着对本发明的更全面理解,本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:

图1为本发明实施例的结构示意图;

图2为本发明实施例的焊接方法流程图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

见图1,本发明提供一种钢筋焊接装置,包括操作平台1、推进器2、第一夹具3、空心转轴4、第二夹具5以及驱动装置6。推进器2固定在操作平台上,待焊接的第一钢筋7从推进器2的孔内插入,在焊接过程中,推进器2用于推进第一钢筋7。为了方便微调第一钢筋7的位置,在推进器2的前端设置有一调节器8。第一夹具3通过第一支撑件固定在推进器2下游的操作平台1上。在本实施例中,第一支撑件包括平行设置在操作平台1上的空心第一钢制护筒9。第一钢制护筒9通过多个第一立柱10固定在操作平台1上。第一夹具3设置在第一钢制护筒9内,为了使得第一钢筋7夹持得更牢固,本实施例中的第一夹具3至少设置两个,第一夹具3为t字形的套筒,第一夹具3的纵向筒体的内壁和外壁上均设置有螺纹。与之对应的,第一钢制护筒9上设置有一与第一夹具3的纵向筒体外径相匹配的通孔,通孔上设置有与第一夹具3纵向筒体的外壁上的螺纹相匹配的内螺纹,即第一夹具3从通孔处插入至第一钢制护筒9中且与第一钢制护筒9通过螺纹连接。第一钢筋7从推进器2的孔中插入再穿入至第一钢制护筒9中,之后穿入至第一夹具3中从第一夹具3的横向筒体中穿过。一与第一夹具3的纵向筒体的内径和其上的内螺纹匹配的螺栓从第一夹具3的纵向筒体上拧入至第一夹具3中从而将第一钢筋7压紧固定。当然在实际使用中,第一夹具3也可以为其他任意结构,其与第一钢筋7的固定方式也可为其他任意形式。

空心转轴4通过第二支撑件固定在操作平台1上,第二支撑件与第一支撑件相对设置。第二支撑件包括平行设置在操作平台1上的空心第二钢制护筒11,第二钢制护筒11通过多个第二立柱12固定在操作平台1上。第二钢制护筒11与第一钢制护筒9相对设置且两者的轴线重合。空心转轴4的两端分别套设在两个轴承13内。两个轴承13则通过轴承套卡设第二钢制护筒11中,且空心转轴4的一端伸出第二钢制护筒11外。第二夹具5通过连接件与空心转轴4连接,其用于将第二钢筋14与空心转轴4夹持固定。在本实施例中,第二夹具5的结构、其与空心转轴4的连接方式以及其固定第二钢筋14的方式均与第一夹具3同。第二钢筋14从第二钢制护筒11中穿入,经过空心转轴4,第二夹具5将第二钢筋14与空心转轴4夹持在一起,第二钢筋14的一端从第二夹具5中伸出。调节调节器8,使得第二钢筋14与第一钢筋7同心贴合设置。

操作平台1上还设置有驱动装置6,驱动装置6通过传动机构15与伸出第二钢制护筒11外的空心转轴4连接。在本实施例中,该驱动装置6为电机,传动机构15为设置在电机和空心转轴4上的皮带轮,以及连接两个皮带轮的皮带。电机工作带动皮带轮转动,进而带动空心转轴4旋转,与空心转轴4固定在一起的第二钢筋14也就跟着旋转。为了使得两根钢筋焊接后焊接处没有明显的外凸焊缝且焊接处也为螺纹钢,在操作平台1上还设置有一液压装置16,该液压装置16包括液压泵以及与液压泵连接的二合式液压器,该二合式液压器的压钳的空腔内设置有阴螺纹。第一钢筋7和第二钢筋14的接触处17设置在二合式液压器压钳的空腔内,在焊接后,二合式液压器的压钳用于对第一钢筋7和所第二钢筋14的锻接处施加径向压力。第一钢筋7和第二钢筋14的接触处还设置有一红外线温度计18,红外线温度计18的温度感应端设置在二合式液压器压钳的空腔内,红外线温度计18的温度显示端延伸至二合式液压器压钳的空腔外。红外线温度计18的设置方便了解不同材质的钢筋的焊接温度和时间的关系,以便更准确的知道不同材质的钢筋所需要的焊接时间,以免在焊接时造成不必要的能源浪费。

以下结合上述钢筋焊接装置来介绍本发明的焊接方法。本发明提供的一种用上述的钢筋焊接装置进行钢筋焊接的方法,见图2,包括以下步骤:

s1:将待焊接的第一钢筋7和第二钢筋14的一端以垂直钢筋轴线的方向用切割机或者等离子切割,再将第一钢筋7和第二钢筋14的切割面用砂轮磨平整光滑,第一钢筋7的切割面与第一钢筋7的轴线垂直,第二钢筋14的切割面与第二钢筋14的轴线垂直;

s2:将第一钢筋7插入至推进器2的孔内,此处还可在推进器的前端设置调节器,再将第一钢筋7从推进器2前端的调节器8中穿过,再穿入至第一钢制护筒9中,之后第一钢筋7再从第一夹具3中穿过;

s3:将第二钢筋14从第二钢制护筒11中穿入至空心转轴4中,第二钢筋14经过第二夹具5处再从第二夹具5处穿过且第二钢筋14的一端延伸至第一钢制护筒9中与第一钢筋7贴合设置;

s4:通过调节器8微调第一钢筋7使其与第二钢筋14同心贴合设置,此时,用第一夹具3将第一钢筋7固定住,再用第二夹具5将第二钢筋14与空心转轴4夹持固定住;

s5:启动推进器2,推进器2向第二钢筋方向推进第一钢筋7从而挤压第二钢筋14使得两根钢筋之间具有初始挤压力;

s6:启动驱动装置6,也就是本实施例中的电机,电机转动带动皮带轮转动进而通过皮带带动空心转轴4高速旋转,此处,电机的转速不低于2500转/分钟,优选的为3000转/分钟,第二钢筋14也就随着空心转轴4高速旋转,第二钢筋14高速旋转的过程中不断摩擦第一钢筋7从而产生大量的热量使得第一钢筋和第二钢筋的接触处17烧红,关闭电机;这时继续调节推进器2从而增大第一钢筋7和第二钢筋14之间的挤压力,此处推进器2的推进压力不小于15mpa,优选的,推进器2的推进压力为20mpa;在挤压的过程中,第一钢筋7和第二钢筋14锻接在一起;为了使得第一钢筋7和第二钢筋14焊接后的锻接处直径与两根钢筋的直径相当且没有明显的外凸焊缝,在锻接后,启动二合式液压器,二合式液压器的压钳对第一钢筋7和第二钢筋14的锻接处施加径向压力,从而将锻接处多出的钢材挤压掉且使焊接处形成螺纹钢;由于不同材质的钢筋其成分含量有所不同,因此其焊接所需的温度和时间也有所不同,为了得到不同材质的钢筋焊接时的温度和时间变化关系图,在焊接的过程中,需要记录第一钢筋7和第二钢筋14的接触处17的红外线温度计18上的温度变化情况和时间的关系,并绘制曲线,得出二者的关系图,这样在焊接的时候,可以根据钢筋的材质,准确把握焊接时间,从而防止能量浪费;

s7:焊接结束后,松开第一夹具3和第二夹具5,关闭液压装置16,抽出焊接后的钢筋,检查焊接质量,焊接过程结束;本发明的焊接过程较快,整个过程大约只需要3分钟即可,而真正焊接时间只需要30s,且无需任何焊条或焊丝,高效快捷且安全性高。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的钢筋焊接装置以及焊接方法。但是,本领域技术人员应当理解,对于上述本发明所提出的钢筋焊接装置以及焊接方法,还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此,本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

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