[发明专利]一种钢结构桥梁薄板板单元焊接变形矫正装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢结构桥梁薄板板单元焊接变形矫正装置及方法，属于钢结构桥梁加工制造领域。主要用于桥面板构造的钢箱梁和钢桁梁领域薄板矫正。

背景技术

钢结构桥梁的主要桥面构造都采用桥面板，当板单元的板厚不小于12mm时，目前的机械矫正或（和）火焰矫正结合的方法矫正角变形，波浪边形相对较小基本不用矫正，平面度基本上能够满足要求。

但是当板单元的板厚小于12mm时，例如钢箱梁、钢桁梁的风嘴板单元等，焊后会产生复杂的、大的角变形和波浪边形，矫正难度相当大，板厚越薄波浪边形越难矫正。虽然角变形能够用机械矫正法矫正，火焰矫正则会加重波浪边形。波浪边形只能采用火焰矫正，火焰矫正对薄板板单元损伤大，平面度根本达不到要求。

无论是厚板单元还是薄板单元，目前采用机械校正时只能每次矫正一个变形部位。火焰矫正虽然也可以矫正角变形和波浪边形，但会造成CO₂大量排放到空气，而且劳动条件差。两种方法都效率低。

另外目前板单元的矫正方法，不能消除板单元结构的残余应力，会因为应力的释放而再次产生变形。

为了减轻重量、增加桥梁美观和抗腐蚀能力，桥梁构造中普通钢板向有色金属领域延伸，如铝合金、镁铝合金等。这种金属由于导热性好，火焰矫正无法实施。机械矫正是唯一有效的办法。这就结矫正方法提出新的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种将板单元的角变形和波浪变形同步、同时进行的钢结构桥梁薄板板单元焊接变形矫正装置及方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种钢结构桥梁薄板板单元焊接变形矫正装置，所述装置包括与构件匹配的胎型、矫正辊、辊压力调整装置、驱动电机和运行导向装置；

所述与构件匹配的胎型上开设有若干槽口，槽口宽度比板单元加劲肋厚度大3-5mm，优选为4mm，用于放置待矫正的板单元；

所述矫正辊设置于与构件匹配的胎型的上方，所述矫正辊上设置辊压力调整装置，所述驱动电机驱动矫正辊转轴转动；

矫正辊两侧的转轴上分别连接有运行导向装置。

所述辊压力调整装置由支架和其上的配重块构成，所述支架由两侧板和顶板构成，两侧板分别安装于矫正辊两侧的转轴上，所述配重块设置在顶板上。

所述顶板两侧分别设置驱动电机。

所述运行导向装置设置于支架两侧板外侧下部。

所述运行导向装置由导向基座和滚轮组件构成，所述导向基座有两个，两个导向基座相向设置于与构件匹配的胎型的两侧，所述滚轮组件固定在侧板上，其滚轮横向设置，可在导向基座滚动。

一种钢结构桥梁薄板板单元焊接变形的矫正方法，所述方法包括如下步骤：

一、根据待矫正的板单元的构造设计与构件匹配的胎型，与构件匹配的胎型上开设槽口；

二、将待矫正的板单元放置在与构件匹配的胎型上，使其加劲插入槽口内；

三、根据待矫正的板单元面板的厚度初步确定矫正辊辊压力，通过4~5次的辊压达到最终矫正；

四、启动运行，使矫正辊在待矫正的板单元上辊压。

控制矫正辊在待矫正的板单元上辊压运行速度在500mm~600mm/min。

本发明设计制作与板单元相匹配的胎型，使板单元能够顺利放置在胎型上；根据板单元的厚度通过调整块调整辊轴压的压力；由驱动电机带动矫正辊滚动，采用机械的方法使板单元的所有部位的角变形和板单元面板的波浪边形同时得以矫正。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

单元的角变形和波浪边形都采用机械矫正；板单元的角变形和波浪边形同时矫正；效率高；不向大气排放CO₂气体；改善了劳动条件，降低了对操作者的技术要求。

本发明方法将板单元的角变形和波浪变形同步、同时进行矫正，在矫正焊接变形的过程中释放了残余应力，稳定了板单元构件的尺寸。这种矫正钢结构桥梁薄板板单元焊接变形方法，不仅使构件的整体平面度达到要求，避免了火焰矫正造成的损伤，消除了板单元结构的残余应力，稳定了板单元尺寸，大大提高了效率。

附图说明

图1为本发明矫正钢结构桥梁薄板板单元焊接变形的矫正装置结构示意图。

1——与构件匹配的胎型； 2——待矫正的板单元；

3——矫正辊； 4——辊压力调整装置；

4.1——支架； 4.2——配重块；

5——驱动电机； 6——运行导向装置；