[发明专利]一种门式多电极焊接装置及其焊接U肋板的方法

说明书

技术领域

本发明及一种焊接设备，尤其涉及一种用于焊接U肋板的门式多电极焊接装置；本发明还涉及利用该焊接装置焊接U肋板的方法。

背景技术

钢箱梁一般由正交异性的钢桥面板、隔板等构成，其中正交异性的钢桥面板由较薄的面板、纵向肋和横向肋组成，三者互为垂直，焊接成一体而共同工作。目前的钢桁梁钢桥面板一般也设计成正交异性板结构。正交异性的钢桥面板是钢箱梁、钢桁梁最关键、受力最复杂的构件，它的制作质量对钢箱梁的耐久性至关重要。

钢桥面板不仅直接承受车轮荷载的局部作用，而且作为主梁的一部分参与第一体系共同受力的结构，其构造与受力较复杂，在车辆轮载的直接反复作用下易于疲劳失效，因此对焊接质量要求很高。钢桥面板的纵肋基于其刚度要求、加工工艺、钢桥面板组装和焊接、经济性等方面因素，逐步由早期的开口肋演变为在钢桥面板行车道区域采用U肋，在非车行道区域采用开口肋。

正交异性钢桥面板U肋焊缝质量要求高，具体要求：U肋焊缝熔透率≥80%且不能烧穿，有效厚度大于U肋板厚。而U肋板单元数量巨大，以跨度1000米的双向6车道箱形梁为例，纵向焊缝长度约有250000延长米左右，目前各制造单位都采用传统的焊接小车，利用翻转胎架的船位焊接，该工艺方法的焊接质量受焊工的技术水平、工作态度等影响很大；同时，一个工位单台焊接小车逐条焊缝焊接，焊接效率非常低。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能达U肋焊接质量到要求，质量稳定，焊接效率高的门式多电极焊接装置；本发明的另外一个目的是提供一种利用该焊接装置焊接U肋板的方法，方法简单可行，焊接效率高。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种门式多电极焊接装置，包括两条对称导轨，设置在导轨上与导轨滑动配合的两组焊接门架，所述的焊接门架的横梁上设置有1至3套焊接机头，所述的焊接机头通过滑板与横梁滑动连接，所述的焊接机头设置有焊枪，在两条对称导轨之间设置有两组用于定位U肋板的反变形胎架。

所述的焊接机头设置有两个并排的竖直臂，每个竖直臂固定有气缸，在气缸的推杆端部设置有焊枪固定座，气缸的推杆与竖直臂之间设置有导向装置，焊枪固定座与推杆铰接，所述的焊枪固定座的端部设置有滚轮，焊枪安装在焊枪固定座上。所述气缸的推杆与竖直臂之间设置有导向装置。

每个焊枪固定座安装有两个焊枪。

所述的反变形胎架包括胎架，在胎架的两侧设置有用于固定U肋板的卡勾，所述的卡勾与胎架铰接，在胎架的底部设置有油缸，油缸的端部与卡勾铰接构成锁止机构。

所述的油缸为双向推杆油缸。

所述门式多电极焊接装置焊接U肋板的方法，

步骤一：在桥式起重机配合下，将组装好的两块U肋板分别放置于两个反变形胎架，通过胎架上限位装置初定位，开启油缸将卡勾压紧板U肋板；

步骤二：将第一个焊接门架移动至焊缝起始位置，通过焊接门架横梁上的滑板将焊接机头移动至第一第三、第五的U肋上方，调整焊接机头的竖直臂使滚轮紧贴U肋板达到机械跟踪导向的作用，调整一前一后的焊枪的角度和间距，开始焊接，一前一后双丝、双弧MAG焊接；

步骤三：将第二个焊接门架移动至焊缝起始位置，通过焊接门架横梁上的滑板将焊接机头移动至第二、第四、第六的U肋上方，调整焊接机头的竖直臂使滚轮紧贴U肋板达到机械跟踪导向的作用，调整一前一后的焊枪的角度和间距，开始焊接，一前一后双丝、双弧MAG焊接；

步骤四：当焊接完第一个反变形胎架上的U肋板后，同步骤三、四开始焊接第二个反变形胎架上的U肋板，交替焊接。

U肋板块在设计好的反变形胎架上压紧预变形，在平位状态下进行焊接，一台焊接门架可同时对6根肋板中的3根肋板进行双面同时焊接，另一台焊接门架可对另外3根肋板进行双面同时焊接。若肋板数量为3个，则两组焊接门架可单独使用，在两个反变形胎架上各有一套焊接门架对U肋板进行焊接。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、门式多电极焊接装置，在变形胎架的预变形约束下，确保U肋板同方向、同步的焊接，减少焊接变形，提高了焊接质量和效率；

2、焊接机头通过滑板与横梁滑动连接，可以根据U肋的宽度尺寸，设置焊接机头之间的距离，确保焊接顺利进行；

3、两组焊接门架一前一后一次焊接完U肋板上的所有焊缝，焊接效率高，两组反变形胎架，焊接完一个反变形胎架上的U肋板后继续焊接另外一个反变形胎架上的U肋板，进一步提高了焊接效率；