一种钢箱梁边缘矫平机及钢箱梁边缘校平方法

技术领域

本申请涉及建筑领域，尤其涉及一种钢箱梁边缘矫平机及钢箱梁边缘校平方法。

背景技术

桥梁钢结构由于体积和重量原因，一般采用分为若干小的钢箱梁节段的方式在工厂中进行加工制造。按常规分段方式，部分节段的顶、底板会向外伸出腹板50～200mm。在焊接腹板与顶、底板间焊缝时，由于焊接过程中的热输入和焊接应力，将造成外伸出的顶、底板出现焊后变形。因此，焊接完成后需对变形部位进行焊接变形的矫平。传统的矫正方法主要采用效率低下且效果不佳的人工火焰矫平，现有技术中有使用机械方式对钢箱梁挑出的顶、底板进行矫平的方案虽然解决了边缘矫正的问题，但该设备只能矫正箱梁上部顶板，若需矫正下部底板时，需将钢箱梁翻身后才能进行，钢箱梁节段往往体积和重量都较大，在实际生产过程中如要将这些大体积大重量的钢箱梁翻身，则会产生巨大的人力，物力和时间成本，而且翻身的过程中可能存在一定的安全隐患；该设备只能对直线型的钢箱梁进行矫正，无法矫正弧形钢箱梁；并且，该设备只能矫平挑出的边缘，不能进行反变形矫正。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种钢箱梁边缘矫平机及钢箱梁边缘校平方法，以解决现有的钢箱梁的变形矫正设备适用范围较小的问题。

本申请的技术方案是：

一种钢箱梁边缘矫平机，包括行走组件和矫平组件，所述矫平组件包括转向器、支架、定位顶轮、矫平顶轮以及侧向顶轮；所述转向器可升降地安装于所述行走组件上；所述支架可转动地连接于所述转向器；所述定位顶轮安装于所述支架上，用于顶紧于所述钢箱梁的顶板或者底板的变形边缘处；所述侧向顶轮安装于所述支架上，并与所述定位顶轮上靠近所述变形边缘的外边缘相对齐，用于顶紧于所述钢箱梁的腹板的外侧壁上；所述矫平顶轮可升降地安装于所述侧向顶轮的顶部上，并与所述顶板或者底板的变形处相匹配，用于对所述顶板或者底板的变形处进行矫平处理。

作为本申请的一种技术方案，所述行走组件包括行走轨道、行走小车、行走电机、立柱、大臂以及升降电动机；所述行走小车可移动地设置于所述行走轨道上；所述行走电机传动连接于所述行走小车，用于驱动所述行走小车在所述行走轨道上行走；所述立柱竖直安装于所述行走小车上；所述大臂可伸缩调节地水平设置，且可升降地安装于所述立柱上。

作为本申请的一种技术方案，所述支架包括上横杆、连接杆以及下横杆；所述上横杆、所述下横杆平行间隔地水平设置，且所述上横杆处于所述下横杆的正上方；所述连接杆竖直设置，且顶底两端分别连接于所述上横杆、所述下横杆之间。

作为本申请的一种技术方案，所述转向器的一端连接于所述行走组件上，另一端连接于所述连接杆上；所述定位顶轮安装于所述上横杆上；所述侧向顶轮安装于所述下横杆上，且顶部上安装有液压千斤顶；所述液压千斤顶传动连接于所述矫平顶轮，用于驱动所述矫平顶轮升降。

作为本申请的一种技术方案，所述上横杆上安装有液压电机，所述液压电机与所述定位顶轮传动连接，用于驱动所述定位顶轮在所述顶板或者所述底板上移动。

所述液压千斤顶顶部的驱动杆上可拆卸地安装有基座，所述基座上安装有具有与所述顶板或者底板的变形处相匹配的弧形面的所述矫平顶轮。

一种钢箱梁边缘校平方法，采用以上所述的钢箱梁边缘矫平机进行钢箱梁边缘校平，包括以下步骤：

S1，将钢箱梁的腹板焊接坡口朝所述钢箱梁的箱体内侧开设，对所述钢箱梁的箱体内侧焊缝施焊；

S2，将所述钢箱梁置于水平胎架上固定；调整所述行走组件的大臂的高度，将所述定位顶轮置于所述顶板上；伸缩所述大臂以将所述定位顶轮的轮边缘与所述腹板对齐，且所述侧向顶轮顶住所述腹板；

S3，调整所述矫平顶轮的安装角度，以与所述顶板的变形处相匹配；启动所述矫平组件上的液压千斤顶，以驱动所述矫平顶轮上升并顶紧于所述顶板的变形处；

S4，启动所述行走组件上的行走小车行进，完成所述顶板的矫平处理；

S5，将所述转向器旋转180°，以使所述支架翻转并带动所述矫平组件整体翻转；调整所述行走组件的大臂的高度，将所述定位顶轮置于所述底板的底部上；伸缩所述大臂以将所述定位顶轮的轮边缘与所述腹板对齐，且所述侧向顶轮顶住所述腹板；调整所述矫平顶轮的安装角度，以与所述底板的变形处相匹配；启动所述液压千斤顶，以驱动所述矫平顶轮下降并顶紧于所述底板的变形处；启动所述行走小车行进，完成所述底板的矫平处理；

S6，将所述腹板与所述顶板、所述底板焊缝外侧气刨清根并施焊。

一种钢箱梁边缘校平方法，采用以上所述的钢箱梁边缘矫平机进行钢箱梁边缘校平，包括以下步骤：

S1，将焊接完成的钢箱梁置于水平胎架上固定；

S2，调整所述行走组件的大臂的高度，以使所述定位顶轮置于所述顶板上；伸缩所述大臂，以将所述定位顶轮的轮边缘与所述腹板相对齐，且所述侧向顶轮顶住所述腹板；

S3，调整所述矫平顶轮的安装角度以与所述顶板平行，启动所述矫平组件上的液压千斤顶，以驱动所述矫平顶轮上升并顶紧于所述顶板的变形处；

S4，启动所述行走组件上的行走小车行进，完成所述顶板的矫平处理；

S5，将所述转向器旋转180°，以使所述支架翻转并带动所述矫平组件整体翻转；调整所述行走组件的大臂的高度，将所述定位顶轮置于所述底板的底部上；伸缩所述大臂以将所述定位顶轮的轮边缘与所述腹板对齐，且所述侧向顶轮顶住所述腹板；调整所述矫平顶轮的安装角度，以与所述底板的变形处相匹配；启动所述液压千斤顶，以驱动所述矫平顶轮下降并顶紧于所述底板的变形处；启动所述行走小车行进，完成所述底板的矫平处理；

S6，将所述腹板与所述顶板、所述底板焊缝外侧气刨清根并施焊。本申请的有益效果：

本申请的钢箱梁边缘矫平机及钢箱梁边缘校平方法中，其腹板坡口方向朝箱体内侧开设，先在内侧对坡口焊缝进行施焊，解决了外伸端的焊接变形的问题。同时，其通过升降电动机驱动大臂可沿立柱上下移动，同时通过转向器带动矫平组件进行翻转，使得无需箱梁整体翻身的情况下可以对钢箱梁顶板、底板的焊接变形进行矫平，解决了箱梁在翻身的过程中可能会造成的损伤以及潜在的安全隐患问题。此外，其通过自制的矫平组件，既可在构件的焊接过程中进行反变形矫平，也可以待构件焊接完后进行矫平，可以矫正弧形钢箱梁，且适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的钢箱梁边缘矫平机对顶板进行矫正的第一状态示意图；

图2为本申请第一实施例提供的钢箱梁边缘矫平机对底板进行矫正的第二状态示意图；

图3为本申请第一实施例提供的矫平组件示意图；

图4为本申请第一实施例提供的钢箱梁剖口及内缝焊接示意图；

图5为本申请第一实施例提供的钢箱梁边缘变形示意图；

图6为本申请第一实施例提供的钢箱梁边缘变形示意图；

图7为本申请第一实施例提供的钢箱梁的气刨清根示意图；

图8为本申请第一实施例提供的钢箱梁边缘变形处矫正示意图。

图标：1-轨道；2-行走小车；3-行走电机；4-立柱；5-大臂；6-升降电动机；7-转向器；8-支架；9-液压电机；10-定位顶轮；11-矫平顶轮；12-液压千斤顶；13-侧向顶轮；14-顶板；15-腹板；16-底板；17-水平胎架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

第一实施例：

请参照图1，配合参照图2至图8，本申请提供一种钢箱梁边缘矫平机，其主要包括行走组件和矫平组件，矫平组件包括转向器7、支架8、定位顶轮10、矫平顶轮11以及侧向顶轮13；其中，转向器7可升降地安装于行走组件上；同时，支架8由型钢制作，其可转动地连接于转向器7，通过转向器7使支架8翻转，进而带动矫平组件翻转；并且，定位顶轮10安装于支架8上，用于顶紧于钢箱梁的顶板14或者底板16的变形边缘处；此外，侧向顶轮13安装于支架8上，并与定位顶轮10上靠近变形边缘的外边缘相对齐，用于顶紧于钢箱梁的腹板15的外侧壁上；矫平顶轮11可升降地安装于侧向顶轮13的顶部上，并与顶板14或者底板16的变形处相匹配，用于对顶板14或者底板16的变形处进行矫平处理。

进一步地，行走组件包括行走轨道1、行走小车2、行走电机3、立柱4、大臂5以及升降电动机6；其中，行走小车2可移动地设置于两个平行间隔设置的行走轨道1上；同时，行走电机3传动连接于行走小车2，用于驱动行走小车2在行走轨道1上行走；此外，立柱4竖直安装于行走小车2上；大臂5可伸缩调节地水平设置，且可升降地安装于立柱4上。

具体地，支架8包括上横杆、连接杆以及下横杆；其上横杆、下横杆平行间隔地水平设置，且上横杆处于下横杆的正上方；连接杆竖直设置，且顶底两端分别连接于上横杆、下横杆之间。并且，转向器7的一端连接于大臂5的一端上，另一端连接于连接杆上；定位顶轮10安装于上横杆上；侧向顶轮13安装于下横杆上，且顶部上安装有液压千斤顶12；液压千斤顶12传动连接于矫平顶轮11，用于驱动矫平顶轮11升降。此外，上横杆上安装有液压电机9，液压电机9与定位顶轮10传动连接，用于驱动定位顶轮10在顶板14或者底板16上移动。

进一步地，液压千斤顶12顶部的驱动杆上可拆卸地安装有基座，基座上安装有具有与顶板14或者底板16的变形处相匹配的弧形面的矫平顶轮11，通过拆卸基座来调整矫平顶轮11的安装角度，进而使得该矫平顶轮11可适用于不同的变形面，从而可以对不同的变形面进行矫正。

同时，在本实施例中，其还提供了一种钢箱梁边缘校平方法，该方法主要采用以上的钢箱梁边缘矫平机进行钢箱梁边缘校平，其主要包括以下步骤：

S1，将钢箱梁的腹板15焊接坡口朝钢箱梁的箱体内侧开设，对钢箱梁的箱体内侧焊缝施焊；

S2，将钢箱梁置于水平胎架17上固定；调整行走组件的大臂5的高度，将定位顶轮10置于顶板14上；伸缩大臂5以将定位顶轮10的轮边缘与腹板15对齐，且侧向顶轮13顶住腹板15；

S3，调整矫平顶轮11的安装角度，以与顶板14的变形处相匹配；启动矫平组件上的液压千斤顶12，以驱动矫平顶轮11上升并顶紧于顶板14的变形处；

S4，启动行走组件上的行走小车2行进，完成顶板14的矫平处理；

S5，将转向器7旋转180°，以使支架8翻转并带动矫平组件整体翻转；调整行走组件的大臂5的高度，将定位顶轮10置于底板16的底部上；伸缩大臂5以将定位顶轮10的轮边缘与腹板15对齐，且侧向顶轮13顶住腹板15；调整矫平顶轮11的安装角度，以与底板16的变形处相匹配；启动液压千斤顶12，以驱动矫平顶轮11下降并顶紧于底板16的变形处；启动行走小车2行进，完成底板16的矫平处理；

S6，将腹板15与顶板14、底板16焊缝外侧气刨清根并施焊。

综上可知，本申请的钢箱梁边缘矫平机及钢箱梁边缘校平方法中，其腹板15坡口方向朝箱体内侧开设，先在内侧对坡口焊缝进行施焊，解决了外伸端的焊接变形的问题。同时，其通过升降电动机6驱动大臂5可沿立柱4上下移动，同时通过转向器7带动矫平组件进行翻转，使得无需箱梁整体翻身的情况下可以对钢箱梁顶板14、底板16的焊接变形进行矫平，解决了箱梁在翻身的过程中可能会造成的损伤以及潜在的安全隐患问题。此外，其通过自制的矫平组件，既可在构件的焊接过程中进行反变形矫平，也可以待构件焊接完后进行矫平，可以矫正弧形钢箱梁，且适用范围广。并且，其通过自制的矫平组件，可自动对顶板14、底板16边缘的变形处进行矫平，降低人工劳动强度、提高工作效率，其通过采用机械矫平的方式，相较于火焰矫正，大大减轻了人工劳动强度，节约能耗的同时无废烟废气产生，符合环保要求。

第二实施例：

在本实施例中，其对钢箱梁边缘校平方法的矫正方法与第一实施例中的有所不同：

在本实施例中，其提供了一种钢箱梁边缘校平方法，其主要采用第一实施例中的钢箱梁边缘矫平机进行钢箱梁边缘校平，包括以下步骤：

S1，将焊接完成的钢箱梁置于水平胎架17上固定；

S2，调整行走组件的大臂5的高度，以使定位顶轮10置于顶板14上；伸缩大臂5，以将定位顶轮10的轮边缘与腹板15相对齐，且侧向顶轮13顶住腹板15；

S3，调整矫平顶轮11的安装角度以与顶板14平行，启动矫平组件上的液压千斤顶12，以驱动矫平顶轮11上升并顶紧于顶板14的变形处；

S4，启动行走组件上的行走小车2行进，完成顶板14的矫平处理；

S5，将转向器7旋转180°，以使支架8翻转并带动矫平组件整体翻转；调整行走组件的大臂5的高度，将定位顶轮10置于底板16的底部上；伸缩大臂5以将定位顶轮10的轮边缘与腹板15对齐，且侧向顶轮13顶住腹板15；调整矫平顶轮11的安装角度，以与底板16的变形处相匹配；启动液压千斤顶12，以驱动矫平顶轮11下降并顶紧于底板16的变形处；启动行走小车2行进，完成底板16的矫平处理；

S6，将腹板15与顶板14、底板16焊缝外侧气刨清根并施焊。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。