一种变截面钢护栏精度保证装置及其焊接控制方法与流程

1.本发明属于桥梁护栏辅助装置技术领域，尤其涉及一种变截面钢护栏精度保证装置及其焊接控制方法。


背景技术：

2.桥梁护栏作为高速公路重要附属设施，除满足交通安全的防撞需求外，景观造型的需求也逐步提高，金属梁柱式护栏因为能较易与周围环境协调，景观效果好，因此桥梁护栏推荐采用金属梁柱式护栏。
3.随着钢护栏结构形式的多元化，一种六边形变截面钢护栏结构形式也应用到大型钢桥梁中，但是，由于此前并无此类构造制作的先例，采用传统的制作和组装方法将无法保证钢护栏的制作精度。


技术实现要素：

4.本技术实施例要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种变截面钢护栏精度保证装置，用于解决变截面护栏制作精度无法满足要求的问题。
5.本技术实施例解决上述技术问题的技术方案如下：一种变截面钢护栏精度保证装置，其包括：撑板组件，其上开设有与所述钢护栏柱面的纵剖侧表面贴合的型槽；
6.法兰定位架，固定于所述撑板组件一端；
7.纵向限位板，插接于法兰定位架与所述撑板组件之间，以暂代所述钢护栏底部法兰板，与所述钢护栏柱面底端密贴，所述纵向限位板上开设有与所述钢护栏柱面底端轮廓匹配的手孔。
8.进一步地，还包括压紧装置，设置于所述撑板组件一侧，所述压紧装置的作用端悬于所述型槽的正上方，以压紧定位合模的所述钢护栏。
9.进一步地，所述压紧装置包括：立柱，固定于所述撑板组件一侧，其上开设有插孔；
10.悬吊杆，穿设于所述立柱上的所述插孔中；
11.顶压装置，设置于所述悬吊杆与所述钢护栏表面。
12.进一步地，所述手孔内径不小于所述钢护栏柱面底端轮廓的内径，且所述手孔内径不大于所述钢护栏柱面底端轮廓的外径。
13.进一步地，所述法兰定位架上开设有与所述钢护栏底部法兰板上螺栓孔一致的定位孔，所述定位孔中匹配插接有冲钉。
14.进一步地，所述撑板组件包括若干间隔设置的下撑板，所述下撑板按所述钢护栏不同位置的相贯线切割出不同支撑轮廓，以形成所述型槽；
15.相邻两所述下撑板间形成与托架匹配的定位间隙，所述下撑板上穿设有定位所述托架的转轴，以将所述托架密贴于所述钢护栏表面。
16.本实施例中还公开一种焊接控制方法，其包括以下步骤：
17.裁切得到各个柱面零件，将柱面零件置入型槽中限位后进行定位焊得到下柱面；
18.在下柱面中间隔焊接若干内加劲板；
19.利用下撑板的定位间隙再配合转轴定位托架，并将托架焊接在下柱面上；
20.合模上柱面和下柱面，利用压紧装置压紧后对上柱面和下柱面进行定位焊；
21.焊接连接在上柱面和下柱面两端的外加劲板；
22.取出纵向限位板，插入法兰板定位后进行焊接；
23.取出钢护栏满焊各焊缝。
24.进一步地，所述裁切得到各个柱面零件，将柱面零件置入型槽中限位后进行定位焊包括：
25.将钢护栏纵剖分为上柱面和下柱面，裁切冲压得到各个柱面零件；
26.在型槽中贴合放入柱面零件进行高度向限位,柱面零件依次与纵向限位板和法兰定位架依次密贴进行纵向限位，对组装好的柱面零件进行定位焊。
27.进一步地，所述焊接连接在上柱面和下柱面两端的外加劲板包括：
28.将契合钢护栏底端轮廓的外加劲板从纵向限位板上手孔中嵌入钢护栏底端内部，从手孔处伸入满焊该加劲板。
29.进一步地，在所述裁切得到各个柱面零件，将柱面零件置入型槽中限位后进行定位焊，之前还包括：以钢护栏柱面空间形状开模具，通过试压确定回弹量修正模具轮廓；
30.计算得出各下撑板与钢护栏表面相贯线轮廓，利用激光在不同位置的下撑板切割处支撑轮廓形成型槽。
31.本技术实施例中提供的一种或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
32.1.工装成本低，无需额外投入加工设备；
33.2.结构设计与钢护栏的截面完全契合，工装使用期间工况稳定。同时实现了空间多向的限位，可有效保证制作精度；
34.3.精度控制方法逻辑性强且有利，按此方法实施可实现快速高效的量产六边形变截面钢护栏。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明的整体结构示意图。
37.图2为本发明中下撑板的正视结构示意图。
38.图3为本发明中纵向限位板的正视结构示意图。
39.图4为本发明中法兰定位架的正视结构示意图。
40.图5为本发明中钢护栏的整体结构示意图。
41.附图标记：
42.1、下柱面；2、上柱面；3、内加劲板；4、外加劲板；5、法兰板；6、托架；
43.7、下撑板；8、型槽；9、法兰定位架；10、纵向限位板；11、手孔；
44.12、压紧装置；13、立柱；14、悬吊杆；15、顶压装置；
45.16、定位孔；17、定位间隙；18、转轴。
具体实施方式
46.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
47.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
48.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本发明的限制。
49.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.变截面的钢护栏大致包括上柱面和下柱面及法兰板，上柱面和下柱面合模形成钢护栏的柱面，法兰板固定在柱面底端，上柱面和下柱面中间连接有支撑柱面内壁的若干内加劲板，柱面底端和顶端两端内壁还连接有外加劲板，作为迎撞面的下柱面表面间隔焊接有三个或四个托架，利用传统拼接组装的方式无法保证钢护栏的焊接精度。
52.实施例1
53.如图1所示，本发明实施例所提供的一种变截面钢护栏精度保证装置，其包括：撑板组件、法兰定位架和纵向限位板，撑板组件上开设有与所述钢护栏柱面的纵剖侧表面贴合的型槽，撑板组件和法兰定位架可固定焊接在操作工位上。
54.法兰定位架固定于所述撑板组件一端；纵向限位板插接于法兰定位架与所述撑板组件之间，以暂代所述钢护栏底部法兰板，与所述钢护栏柱面底端密贴，所述纵向限位板上开设有与所述钢护栏柱面底端轮廓匹配的手孔，纵向限位板由于起到纵向即水平方向的限位作用，具体为抵接在钢护栏柱面的底端，且纵向限位板保持与法兰板厚度一致，以暂代法兰板起到限位作业，便于后续取出纵向限位板，插入法兰板焊接使用；
55.纵向限位板上开设的手孔可通过此处对钢护栏底端内部进行焊接操作。
56.具体地，所述手孔内径不小于所述钢护栏柱面底端轮廓的内径，且所述手孔内径不大于所述钢护栏柱面底端轮廓的外径，以确保合拢后的上柱面和下柱面底端能够抵在纵向限位板表面，同时合拢后轮廓内径露出，便于通过此手孔放入加劲板并进行一圈的满焊连接。
57.还包括压紧装置，设置于所述撑板组件一侧，所述压紧装置的作用端悬于所述型
槽的正上方，以压紧定位合模的所述钢护栏。
58.具体地，所述压紧装置包括：立柱、悬吊杆及顶压装置，立柱固定于所述撑板组件一侧，其上开设有插孔，悬吊杆穿设于所述立柱上的所述插孔中，顶压装置设置于所述悬吊杆与所述钢护栏表面，通过顶压装置的伸长，顶压装置和悬吊杆之间的反作用力，将合模后的上柱面和下柱面压紧，保证两侧无组装缝隙进行定位焊。
59.所述法兰定位架上开设有与所述钢护栏底部法兰板上螺栓孔一致的定位孔，所述定位孔中匹配插接有冲钉。
60.法兰定位架的孔径及孔距与法兰板孔径及孔距设计一致，通过匹配的冲钉穿入法兰定位架和法兰板的螺栓孔，实现法兰定位，便于对法兰板的焊接固定。
61.所述撑板组件包括若干间隔设置的下撑板，每两个相邻的下撑板配对形成下撑板组，下撑板组根据钢护栏高度设置三组或四组等，所述下撑板按所述钢护栏不同位置的相贯线切割出不同支撑轮廓，以形成所述型槽；
62.相邻两所述下撑板间形成与托架匹配的定位间隙，该定位间隙和托架外边缘间距一致，所述下撑板上穿设有定位所述托架的转轴，转轴及转轴孔与钢护栏间距和托架孔边距相等，及下撑板和托架上贯穿开设有转轴孔，托架上转轴孔与托架边缘的距离与下撑板上转轴孔与顶部的距离一致，利用转轴贯穿插入托架和下撑板上转轴孔中后，可以将所述托架密贴于所述钢护栏表面，便于后续焊接固定。
63.实施例2
64.本实施例中还公开一种焊接控制方法，其包括以下步骤：
65.以钢护栏柱面空间形状开模具，通过试压确定回弹量修正模具轮廓。
66.计算得出各下撑板与钢护栏表面相贯线轮廓，利用激光在不同位置的下撑板切割处支撑轮廓形成型槽；
67.具体地，由于下撑板设置在钢护栏下部，钢护栏截面变化，不同位置的下撑板为保证与钢护栏贴合，在计算机放样出不同位置下撑板与钢护栏表面相贯线轮廓，并采用激光切割方式切出不同位置的下撑板轮廓，可保证下撑板与钢护栏完全密贴。
68.裁切得到各个柱面零件，将柱面零件置入型槽中限位后进行定位焊得到下柱面；
69.具体地，把六边形变截面钢护栏的柱面从纵剖方向划分为上柱面和下柱面，按照实际截面进行展开裁切，单独冲压弯曲后得到三折面的柱面零件，由于下柱面底部迎撞面弯折较大，通过两柱面零件弯折后拼接组装形成，之后放入型槽中进行高度向和纵向限位后再进行定位焊；
70.放入柱面零件时，先将纵向限位板紧贴法兰定位架放置，在型槽中贴合放入柱面零件进行高度向限位,柱面零件依次与纵向限位板和法兰定位架依次密贴进行纵向限位，对组装好的柱面零件进行定位焊。
71.在下柱面中间隔焊接若干内加劲板，内加劲板具体为三个截面大小不同的六边形，在下柱面定位焊接完成后，将三块内加劲板放置在对应的位置，进行焊接稳固，由于下柱面为迎撞面，此处内加劲板与下柱面为满焊固定。
72.利用下撑板的定位间隙再配合转轴定位托架，并将托架焊接在下柱面上；
73.具体地，由于两相邻的下撑板之间的间距和托架外边缘间距一致，且每组下撑板到纵向限位板的距离按照托架到法兰板的高度进行设置，下撑板上对应开设有转轴，托架
和下撑板上对应设置有转轴孔，转轴及转轴孔与钢护栏间距和托架孔边距相等，通过转轴贯穿下撑板后插入托架上转轴孔中，将托架定位在每组下撑板之间的定位间隙中，此时托架紧贴下柱面表面，之后再将托架焊接固定。
74.合模上柱面和下柱面，利用压紧装置压紧后，上柱面与下柱面之间无组装定位间隙时，对上柱面和下柱面进行定位焊。
75.焊接连接在上柱面和下柱面两端的外加劲板；
76.具体地，将契合钢护栏底端轮廓的外加劲板从纵向限位板上手孔中嵌入钢护栏底端内部，从手孔处伸入满焊该加劲板；
77.另外，将另一外加劲板嵌入钢护栏顶端内部，此处没有遮挡，可满焊一圈该外加劲板。
78.取出纵向限位板，插入法兰板定位后进行焊接；
79.由于纵向限位板与待焊接的法兰板厚度一致，取出纵向限位板后，可紧密的插入法兰板，定位时，法兰定位架的孔径及孔距与法兰板孔径及孔距设计一致，通过法兰定位架上的定位块与法兰板上螺栓孔对应，然后使用冲钉穿入法兰定位架和法兰板的螺栓孔，实现法兰定位，之后进行焊接。
80.取出钢护栏满焊各焊缝，具体地，将初步成型的钢护栏从下撑板上取出，并对各焊缝进行焊接作业，在钢护栏顶部焊上柱帽。
81.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。