旋转钢箱梁的加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种旋转钢箱梁的加工方法，首先根据钢箱梁的内侧板结构参数绘制三维模型，在三维模型中内侧板的上侧边和下侧边上间隔建立坐标点，并投影得到投影坐标点，并根据投影连线得到投影线，然后根据投影线制作旋转钢箱梁加工模具，在旋转钢箱梁加工模具根据投影坐标点确定定位点，再根据定位点加工钢箱梁的内侧板，接着再定位焊接钢箱梁的顶板和底板，并根据已完成的三个面定位焊接最后一块外侧板，最后接缝处满焊。本发明根据钢箱梁内侧板的投影制作相应的加工模具，在根据加工模具进行加工制作钢箱梁，使钢箱梁的加工更加简单，尺寸精度高，一次性完成弯扭成型，不再后期进行处理，减少了加工工人的工作负担，提高了加工效率。
【专利说明】
旋转钢箱梁的加工方法
技术领域
[0001]本发明涉及旋转楼梯加工领域，具体涉及一种旋转钢箱梁的加工方法。
【背景技术】
[0002]旋转楼梯通常称为螺旋形或螺旋式楼梯，由于其流线造型美观、优美、典雅，空间上比较节省，常用于楼层数不多的写字楼、居民楼或作为建筑小品布置在庭院或室内使用。目前旋转楼梯的主体结构分为两种，一种是立柱式，通常这种楼梯是围绕一根单柱布置，平面呈圆形，其平台和踏步均为扇形平面，踏步内侧宽度很小，并形成较陡的坡度，此类楼梯的受力点只有单柱一个，当人行走在其外侧时，踏板处于晃动状态，存在安全隐患，仅限I人或2人通行，适用于各种小型建筑中；另外一种是环形式，这种楼梯包括内环形边梁、外环形边梁以及若干设置在所述内环形边梁与所述外环形边梁之间的踏板，这样的楼梯截面大，能够承载通行的人流量也大。为了在强度上能够满足安全要求，内环形边梁、外环形边梁采用钢箱梁结构，但是这种钢箱梁整体为弯扭形状，在下料加工制作的时候，由于弯扭形状定位困难，完成弯扭形状后的钢箱梁尺寸精度低，这样加工完成后的钢箱梁弯扭程度不一致，就导致内外两侧的钢箱梁无法相对应，使踏板无法完成安装，这样工人就会对钢箱梁进行后期调节，不仅增加了工人的工作负担，延长了安装时间，降低了加工效率。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是:如何提供一种加工容易，减少加工工人工作负担，提高加工效率，使得加工完成弯扭形状后的钢箱梁尺寸精度高的旋转钢箱梁的加工方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案:
一种旋转钢箱梁的加工方法，其特征在于:首先根据钢箱梁的内侧板结构参数绘制三维模型，在三维模型中内侧板的上侧边沿其长度方向间隔建立上侧边坐标点Di……O1，下侧板沿其长度方向间隔建立下侧边坐标点A2、B2、C2、D2……02，然后分别将上侧边坐标点和下侧边坐标点沿竖直方向投影到位于所述三维模型下方设置的水平基准面上得到上侧边投影坐标点A 1、B 1、C 1、D ?......0 ?和下侧边投影坐标点A 2、B 2、C 2、D 2......0 2，
将上侧边投影坐标点依次连接得到上侧边投影线，将下侧边投影坐标点依次连接得到下侧边投影线，然后根据所述上侧边投影坐标点、所述下侧边投影坐标点、所述上侧边投影线和下侧边投影线制作一种旋转钢箱梁加工模具；
所述旋转钢箱梁加工模具包括相对设置的上侧边弧形定位条和下侧边弧形定位条，所述上侧边弧形定位条所在平面平行于所述下侧边弧形定位条所在平面，所述上侧边弧形定位条的半径等于所述上侧边投影线的半径，所述下侧边弧形定位条的半径等于所述下侧边投影线的半径，所述上侧边弧形定位条与所述下侧边弧形定位条之间的距离等于待加工钢箱梁内侧板的宽度，位于所述上侧边弧形定位条和所述下侧边弧形定位条的下方设有底座，所述底座上固定连接有多根分别能够对所述上侧边弧形定位条和所述下侧边弧形定位条进行支撑的支撑杆；
将上侧边投影坐标点A’hB’hC’hD、……O’i沿垂直于所述上侧边投影线方向投影到位于所述上侧边弧形定位条所在平面的所述上侧边弧形定位条上得到上侧边定位点a^b1、c1.di……01，将下侧边投影坐标点A’2、B’2、C’2、D’2……0’2沿垂直于所述下侧边投影线方向投影到位于所述下侧边弧形定位条所在平面的所述下侧边弧形定位条上得到下侧边定位
Aa2、b2、C2、d2......02，然后获取一块与根据待加工钢箱梁内侧板的宽度相同的条形板I，将所述条形板I 一侧侧边与上侧边定位点相对应焊接在上侧边弧形定位条上，将所述条形板I的另一侧侧边与下侧边定位点相对应焊接在下侧边弧形定位条上，再分别获取一块扇环板I和一块扇环板Π，所述扇环板I的内径等于上侧边投影线的半径，所述扇环板Π的内径等于下侧边投影线的半径，所述扇环板I的宽度等于待加工钢箱梁顶板的宽度，所述扇环板Π的宽度等于待加工钢箱梁底板的宽度，在所述扇环板I内径的两端分别建立扇环板I安装定位点a‘4P01，在所述扇环板I内径的中点建立扇环板I安装定位点h’i，在所述扇环板Π内径的两端分别建立扇环板I安装定位点a‘2和ο 2，在所述扇环板Π内径的中点建立扇环板Π安装定位点h’2，接着将所述扇环板I和所述扇环板Π分别焊接在所述条形板I的两侧侧边上，在焊接的时候，扇环板I安装定位点a 1、h ι、ο ?与上侧边定位点a1、h1、oi对应在所述条形板I上的位置进行焊接，扇环板Π安装定位点a 2、h 2、o 2与上侧边定位点a2、h2、02对应在所述条形板I上的位置进行焊接，接着获取一块与条形板I相同宽度的条形板Π，将所述条形板Π的两侧侧面分别与所述扇环板I和所述扇环板Π的外径弧形边定位焊接，最后对各连接处进行满焊处理。
[0005]在本发明中，先选取钢箱梁的内侧板作为加工的基准板，内侧板在竖直方向上的投影为一个投影弧形线段，同理内侧板上下两条侧边上的点都投影在这个投影弧形线段上，可以理解为内侧板绕一个圆柱体旋转，这个圆柱体的半径等于内侧板投影弧形线段的半径。线是有若干个点构成的，当然很多个点也可以构成一条线，选取内侧板上侧边和下侧板的若干个坐标点进行投影，并且分别对其投影坐标点进行连接，得到两条坐标点弧形线段。这两条坐标点弧形线段近似可以看成与投影弧形线段的半径相同，当然，投影的坐标点越多，坐标点弧形线段的半径就越接近投影弧形线段。得到这两条坐标点弧形线段后，根据内侧板的宽度，将这两条坐标点弧形线段平移相应的距离，对应得到内侧板上侧边和下侧板的形状，然后根据这两条坐标点弧形线段制作一个加工模具。加工模具包括两条弧形定位条和底座，底座上的支撑杆用于对弧形定位条进行支撑，而这两条弧形定位条是对应之前的两条坐标点弧形线段制作而成，所以这两条弧形定位条的形状就是内侧板上侧边和下侧板相对应的形状。通过将条形板I的下侧边和下侧板分别对应在两条弧形定位条，在根据与投影坐标点相对应在其上的定位点进行焊接，将内侧板定位焊接在弧形定位条上，此时，内侧板的形状就和钢箱梁的弯扭形状一致。
[0006]同样钢箱梁的顶板和底板也是绕圆柱体进行旋转，那么顶板和底板的弧形内径就等于投影弧形线段的半径，将两块扇环板的内径进行定位，三点可以确定一个平面，所以将扇环板内径两端的端点已经之间的中点分别定位焊接在条形板I上，就完成了钢箱梁的三个面。在这三个面已定位安装完成的前提下，将剩余一块条形板Π焊接上去后再将其余接缝满焊即可完成钢箱梁的加工制作。这样加工制作出来的钢箱梁弯扭形状到位，尺寸精度高，同时根据模具加工，一次性完成弯扭成型，不再后期进行处理，减少了加工工人的工作负担，提高了加工效率。
[0007]作为优化，在所述扇环板I和所述扇环板Π完成定位焊接后，在位于所述扇环板I和所述扇环板Π之间的所述条形板I上沿所述条形板I长度方向均匀间隔设置多块加强板，加强板分别与所述条形板1、所述扇环板I和所述扇环板π焊接连接。能够增加钢箱梁的强度，避免其受自身重力的影响发生变形，提高尺寸的准确度。
[0008]综上所述，本发明的有益效果在于:本发明根据钢箱梁内侧板的投影制作相应的加工模具，在根据加工模具进行加工制作钢箱梁，使钢箱梁的加工更加简单，同时加工制作出来的钢箱梁弯扭形状到位，尺寸精度高，一次性完成弯扭成型，不再后期进行处理，减少了加工工人的工作负担，提高了加工效率。
【附图说明】
[0009]为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中:
图1为本发明中钢箱梁内侧板三维模型在竖直方向上的投影示意图；
图2为本发明中旋转钢箱梁加工模具的正视图；
图3为本发明中旋转钢箱梁加工模具的侧视图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0011]如图1至图3所示，图1中的箭头方向为上侧边坐标点和下侧边坐标点的投影方向，本【具体实施方式】中的旋转钢箱梁的加工方法，首先根据钢箱梁的内侧板结构参数绘制三维模型，在三维模型中内侧板的上侧边沿其长度方向间隔建立上侧边坐标AA1、Bi,Cl,Di……
O1，下侧板沿其长度方向间隔建立下侧边坐标点A2、B2、C2、D2……02，然后分别将上侧边坐标点和下侧边坐标点沿竖直方向投影到位于所述三维模型下方设置的水平基准面上得到上侦U边投影坐标点A’hB’hC’hD’i……和下侧边投影坐标点A’2、B’2、C’2、D’2……0’2，将上侧边投影坐标点依次连接得到上侧边投影线，将下侧边投影坐标点依次连接得到下侧边投影线，然后根据所述上侧边投影坐标点、所述下侧边投影坐标点、所述上侧边投影线和下侧边投影线制作一种旋转钢箱梁加工模具；
所述旋转钢箱梁加工模具包括相对设置的上侧边弧形定位条I和下侧边弧形定位条2，所述上侧边弧形定位条I所在平面平行于所述下侧边弧形定位条2所在平面，所述上侧边弧形定位条I的半径等于所述上侧边投影线的半径，所述下侧边弧形定位条2的半径等于所述下侧边投影线的半径，所述上侧边弧形定位条I与所述下侧边弧形定位条2之间的距离等于待加工钢箱梁内侧板的宽度，位于所述上侧边弧形定位条I和所述下侧边弧形定位条2的下方设有底座3，所述底座3上固定连接有多根分别能够对所述上侧边弧形定位条I和所述下侧边弧形定位条2进行支撑的支撑杆4 ；
将上侧边投影坐标点A’hB’hC’hD、……O’i沿垂直于所述上侧边投影线方向投影到位于所述上侧边弧形定位条所在平面的所述上侧边弧形定位条上得到上侧边定位点a^b1、c1.di……01，将下侧边投影坐标点A’2、B’2、C’2、D’2……0’2沿垂直于所述下侧边投影线方向投影到位于所述下侧边弧形定位条所在平面的所述下侧边弧形定位条上得到下侧边定位Aa2、b2、C2、d2......02，然后获取一块与根据待加工钢箱梁内侧板的宽度相同的条形板I，将所述条形板I 一侧侧边与上侧边定位点相对应焊接在上侧边弧形定位条上，将所述条形板I的另一侧侧边与下侧边定位点相对应焊接在下侧边弧形定位条上，再分别获取一块扇环板I和一块扇环板Π，所述扇环板I的内径等于上侧边投影线的半径，所述扇环板Π的内径等于下侧边投影线的半径，所述扇环板I的宽度等于待加工钢箱梁顶板的宽度，所述扇环板Π的宽度等于待加工钢箱梁底板的宽度，在所述扇环板I内径的两端分别建立扇环板I安装定位点a‘4P01，在所述扇环板I内径的中点建立扇环板I安装定位点h’i，在所述扇环板Π内径的两端分别建立扇环板I安装定位点a‘2和ο 2，在所述扇环板Π内径的中点建立扇环板Π安装定位点h’2，接着将所述扇环板I和所述扇环板Π分别焊接在所述条形板I的两侧侧边上，在焊接的时候，扇环板I安装定位点a 1、h ι、ο ?与上侧边定位点a1、h1、oi对应在所述条形板I上的位置进行焊接，扇环板Π安装定位点a 2、h 2、o 2与上侧边定位点a2、h2、02对应在所述条形板I上的位置进行焊接，接着获取一块与条形板I相同宽度的条形板Π，将所述条形板Π的两侧侧面分别与所述扇环板I和所述扇环板Π的外径弧形边定位焊接，最后对各连接处进行满焊处理。
[0012]本【具体实施方式】中，在所述扇环板I和所述扇环板Π完成定位焊接后，在位于所述扇环板I和所述扇环板Π之间的所述条形板I上沿所述条形板I长度方向均匀间隔设置多块加强板，加强板分别与所述条形板1、所述扇环板I和所述扇环板π焊接连接。
[0013]在具体实施的过程中，所述条形板I和所述条形板Π在焊接前，分别沿偏离其中心线方向先对其进行粗卷处理，使所述条形板I和所述条形板Π的弯曲半径接近钢箱梁内侧板和外侧板的弯曲半径，这样条形板I和条形板π在定位焊接的时候更加容易，加工工人能够轻松的将其两侧的侧边对应进行焊接，降低了加工工人的工作强度，同时还提高了工作效率。
[0014]另外还可以这样做，所述条形板I定位焊接在所述上侧边弧形定位条上时，沿所述上侧边定位点a1、b1、Cl、d1......οι顺序依次进行焊接，所述条形板I定位焊接在所述下侧边弧形定位条上时，沿所述下侧边定位点a2、b2、C2、d2......02顺序依次进行焊接。这样依次进行焊接能够提高条形板I弯扭精度，使得到的钢箱梁尺寸更加准确。
[0015]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种旋转钢箱梁的加工方法，其特征在于:首先根据钢箱梁的内侧板结构参数绘制三维模型，在三维模型中内侧板的上侧边沿其长度方向间隔建立上侧边坐标AA1、Bi X1、Di……O1，下侧板沿其长度方向间隔建立下侧边坐标点A2、B2、C2、D2……02，然后分别将上侧边坐标点和下侧边坐标点沿竖直方向投影到位于所述三维模型下方设置的水平基准面上得到上侧边投影坐标点A’hB’hC’hD、……(^和下侧边投影坐标点厶^^、』、』、……0’2，将上侧边投影坐标点依次连接得到上侧边投影线，将下侧边投影坐标点依次连接得到下侧边投影线，然后根据所述上侧边投影坐标点、所述下侧边投影坐标点、所述上侧边投影线和下侧边投影线制作一种旋转钢箱梁加工模具； 所述旋转钢箱梁加工模具包括相对设置的上侧边弧形定位条和下侧边弧形定位条，所述上侧边弧形定位条所在平面平行于所述下侧边弧形定位条所在平面，所述上侧边弧形定位条的半径等于所述上侧边投影线的半径，所述下侧边弧形定位条的半径等于所述下侧边投影线的半径，所述上侧边弧形定位条与所述下侧边弧形定位条之间的距离等于待加工钢箱梁内侧板的宽度，位于所述上侧边弧形定位条和所述下侧边弧形定位条的下方设有底座，所述底座上固定连接有多根分别能够对所述上侧边弧形定位条和所述下侧边弧形定位条进行支撑的支撑杆； 将上侧边投影坐标点……O’工沿垂直于所述上侧边投影线方向投影到位于所述上侧边弧形定位条所在平面的所述上侧边弧形定位条上得到上侧边定位点a^b1、c1.di……01，将下侧边投影坐标点A’2、B’2、C’2、D’2……0’2沿垂直于所述下侧边投影线方向投影到位于所述下侧边弧形定位条所在平面的所述下侧边弧形定位条上得到下侧边定位Aa2、b2、C2、d2......02，然后获取一块与根据待加工钢箱梁内侧板的宽度相同的条形板I，将所述条形板I 一侧侧边与上侧边定位点相对应焊接在上侧边弧形定位条上，将所述条形板I的另一侧侧边与下侧边定位点相对应焊接在下侧边弧形定位条上，再分别获取一块扇环板I和一块扇环板Π，所述扇环板I的内径等于上侧边投影线的半径，所述扇环板Π的内径等于下侧边投影线的半径，所述扇环板I的宽度等于待加工钢箱梁顶板的宽度，所述扇环板Π的宽度等于待加工钢箱梁底板的宽度，在所述扇环板I内径的两端分别建立扇环板I安装定位点a‘4P01，在所述扇环板I内径的中点建立扇环板I安装定位点h’i，在所述扇环板Π内径的两端分别建立扇环板I安装定位点a‘2和ο 2，在所述扇环板Π内径的中点建立扇环板Π安装定位点h’2，接着将所述扇环板I和所述扇环板Π分别焊接在所述条形板I的两侧侧边上，在焊接的时候，扇环板I安装定位点a 1、h ι、ο ?与上侧边定位点a1、h1、oi对应在所述条形板I上的位置进行焊接，扇环板Π安装定位点a 2、h 2、o 2与上侧边定位点a2、h2、02对应在所述条形板I上的位置进行焊接，接着获取一块与条形板I相同宽度的条形板Π，将所述条形板Π的两侧侧面分别与所述扇环板I和所述扇环板Π的外径弧形边定位焊接，最后对各连接处进行满焊处理。2.根据权利要求1所述的旋转钢箱梁的加工方法，其特征在于:在所述扇环板I和所述扇环板Π完成定位焊接后，在位于所述扇环板I和所述扇环板Π之间的所述条形板I上沿所述条形板I长度方向均匀间隔设置多块加强板，加强板分别与所述条形板1、所述扇环板I和所述扇环板π焊接连接。
【文档编号】B21D47/01GK105921625SQ201610251208
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】周敬, 宋林, 谢廷明
【申请人】中冶建工集团有限公司