[实用新型]格栅型拱架连续焊接生产线

说明书

本实用新型公开了一种格栅型拱架连续焊接生产线，由主筋进口到拱架产品出口的方向，依次包括塑型区、焊接成型区和定型区；至少在塑型区和定型区内分布有构成焊接夹具的多个焊接胎具；位于塑型区的焊接胎具分别约束单根拱架主筋，位于定型区的焊接胎具对拱架截面形状形成整体约束。本实用新型与现有技术相比的有益效果是，实现了拱架的连续焊接生产，解决了长期困扰行业的拱架焊接效率低和制造成本高的难题，提高了拱架生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本使用新型涉及连续焊接生产线，特别是一种格栅型拱架连续焊接生产线。

背景技术

铁路、公路、地铁或高速铁路等隧道开挖完成后，需要安装钢骨架，钢骨架作为底衬混凝土层的基础骨架，用于承载隧道上方岩土重量并通过隧道壁卸载在隧道基础上。为保持隧道结构稳定性，通常将隧道断面设计成鹅蛋形，相应钢骨架形状与之匹配。钢骨架制作时，都需要按多个段落分别制作，大多段落需要制成拱形，简称拱架。拱架结构形式包括型钢拱架和钢筋拱架，钢筋拱架为主要采用螺纹钢筋焊接形成桁架结构的花拱架，亦称格栅拱架。花拱架或格栅拱架制作主要是将多个主筋通过众多花筋焊接在一起。现有格栅拱架制作最有效的方式是利用焊接夹具与焊接机器人结合的胎膜焊接方式，提高效率和保障焊接质量。拱架胎膜焊接方式的过程是在单独焊接完成桁架上一个棱面的焊片后，再将多个焊片组合在一起。焊片焊接主要有两种方式，一是现将主筋通过成型模具压弯使之塑性变形形成拱形，然后，将构成焊片的两根拱形主筋固定在胎膜上进行花筋焊接；二是将构成焊片的两根主筋固定在胎膜上，通过胎膜使之在弹性变形下状态下形成拱形，然后，通过焊接花筋使其形成稳定的结构，该方式也是目前效率最高焊接方式。由于两种制作模式都只能形成格栅拱架中的一个焊片，拱架整体的形成还需要将焊片组合焊接在一起，在拱架断面为奇数的多边形中，要么采用双主筋结构，以在焊接与边数相等的焊片后，将它们通过主筋之间的直接焊接组合焊在一起；要么在组合时，还需要焊接两个棱柱面上的花筋，严重制约拱架制作速度。为此，需要一种利用钢筋弹性特性，采用胎模焊接技术，能够实现拱架整体焊接的连续焊接生产，以显著提高生产效率，降低生产成本。

发明内容

本使用新型的目的就是针对现有中拱架焊接效率低的不足，提供一种格栅型拱架连续焊接生产线，利用细长主筋材料的弹性特性，通过焊接夹具约束形成设定弧度和截面特征，在焊接成型区焊接花筋后，形成拱架主体的一个节段，最后，在定型区释放焊接应力后形成结构稳定的拱架主体成型段，从而实现了拱架的连续焊接生产，提高了拱架生产效率，降低了生产成本。

为实现前述目的，本使用新型采用如下技术方案。

一种格栅型拱架连续焊接生产线，由主筋进口到拱架产品出口的方向，依次包括塑型区、焊接成型区和定型区；至少在塑型区和定型区内分布有构成焊接夹具的多个焊接胎具；位于塑型区的焊接胎具分别约束单根拱架主筋，位于定型区的焊接胎具对拱架截面形状形成整体约束。

采用前述技术方案的焊接线，利用细长主筋材料的弹性特性，通过焊接夹具约束形成设定弧度和截面特征，在焊接成型区焊接花筋后，形成拱架主体的一个节段，最后，在定型区释放焊接应力后形成结构稳定的拱架主体成型段。焊接拱架时，持续进行主筋推送和花筋焊接的交替循环过程，不断增加拱架主体成型段长度，进而形成拱架主体连件，以在切断后获得单个拱架主体；最后，在拱架主体上焊接连接板和箍紧后得到拱架成品，从而实现拱架的连续焊接生产。提高拱架生产效率，降低生产成本。

优选的，焊接成型区内设有自动焊接机。以利用成熟的工业控制技术，实现焊接自动化，消除人为因素导致的产品质量隐患，确保焊接质量，并能够进一步提高生产效率。