[发明专利]矩形钢横梁的焊接设备和矩形钢横梁的焊接方法

说明书

本发明公开了一种矩形钢横梁的焊接设备和焊接方法，设备包括行走装置和焊接装置，行走装置包括行走主动轮；焊接装置包括第一竖向轨道、横向轨道和第二竖向轨道，第一竖向轨道与横向轨道之间设有第一转盘，第一转盘上设有第一过渡轨道；横向轨道与第二竖向轨道之间设有第二转盘，第二转盘上设有第二过渡轨道；上述轨道上滑动配合有防掉落的攀爬车；攀爬车经第一水平向气缸和第一回转气缸连接有拉丝式焊枪；该方法的关键在于，驱动攀爬车绕上述轨道行走，实现矩形钢横梁四条焊缝的焊接。该焊接设备和焊接方法能实现自动就位并自动焊接、无需人工操作。

技术领域

本发明涉及土木工程中钢结构施工技术领域，具体讲是一种钢结构施工中将矩形钢横梁焊接在钢立柱上的焊接设备和利用该设备焊接矩形钢横梁的方法。

背景技术

钢结构是主要的建筑结构类型之一，它主要由钢横梁、钢立柱、钢桁架等构件或部件组成，且各构件或部件之间通常采用焊接、螺接或铆接等方式连接。因其具备自重较轻且施工简便等优点，故广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

在钢结构施工中，经常需要将矩形钢横梁两端分别与两根钢立柱的两个侧平面焊接固定。矩形钢横梁是指，其横截面为矩形。实际施工中，矩形钢横梁长度往往达到36米，高度往往达到20米，其尺寸大，故施工不易。

现有技术中将矩形钢横梁焊接到钢立柱侧平面的焊接方式主要有两种。一是待两侧的钢立柱固定后，工人在两侧钢立柱旁分别搭设脚手架，然后用吊车吊起矩形钢横梁使矩形钢横梁左右两端分别抵靠左右侧的钢立柱的两个侧平面，工人先爬上一侧的脚手架对矩形钢横梁一端焊接一圈，形成环形焊缝，焊好后再爬下脚手架，再爬上另一侧的脚手架焊接矩形钢横梁的另一端，焊好后再爬下脚手架。二是工人站在吊篮中，且利用吊机将其吊运至矩形钢横梁一端，悬空焊接，再转动吊机的吊臂，将工人及吊篮吊运至矩形钢横梁另一端焊接，最后将吊篮下放至地面。

现有技术的矩形钢横梁的焊接施工方法存在以下弊端：首先，第一种方式需要人工搭设两侧的脚手架，故材料成本和人工成本均高，而且费时费力、延误工期；而且，还需要工人高空中爬上和爬下脚手架各两次，故劳动强度大，危险系数也高；且焊接过程为高空作业，焊接难度大，危险系数更高、进一步增加了人工成本。而第二种方法，则同样需要工人高空甚至悬空作业，同样存在焊接施工难度大、焊接效果差、安全系数低等问题。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是，提供一种能实现自动就位并自动焊接、无需人工操作的矩形钢横梁的焊接设备。

本发明的一种技术解决方案是，提供一种矩形钢横梁的焊接设备，它包括行走装置、焊接装置、用于与矩形钢横梁抵触的端子和用于与吊车钩挂的吊环，该端子与焊接电路的第一导线连接，行走装置包括用于在矩形钢横梁上行走的行走主动轮；焊接装置固定在行走装置上；焊接装置包括第一竖向轨道、横向轨道和第二竖向轨道，第一竖向轨道与横向轨道之间设有第一转盘，第一转盘上设有用于与第一竖向轨道或横向轨道连通的第一过渡轨道；横向轨道与第二竖向轨道之间设有第二转盘，第二转盘上设有用于与横向轨道或第二竖向轨道连通的第二过渡轨道；上述轨道上滑动配合有攀爬车，攀爬车与上述轨道之间设有防掉落装置；攀爬车上设有第一水平向气缸，第一水平向气缸的活塞杆上设有第一回转气缸，第一回转气缸的旋转部上设有拉丝式焊枪，该焊枪与焊接电路的第二导线连接。

采用以上结构的焊接设备与现有技术相比，具有以下优点。

该设备可由吊具直接起吊到矩形钢横梁上，并由行走装置自动行走至矩形钢横梁上两端的焊接位置，即实现自动就位，且该设备可以自动对矩形钢横梁端部进行焊接，故无需搭设脚手架或用吊篮起吊运送工人，也完全不需要人工再去焊接一圈，因此人工劳动强度小，人工成本低，高效且安全。尤其强调的是，由于行走装置的存在，无需精确的用吊臂将该设备吊运至矩形钢横梁端部，使得该设备就位的过程更加方便，定位更加准确，进一步降低了操作难度，提高了焊接质量。