專利名稱：連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輔拼裝助焊接工具，特別涉及一種連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ) 框架拼裝焊接用的輔助工具。
背景技術(shù)：
連鑄機(jī)是將鋼水直接連續(xù)澆鑄成鑄坯的機(jī)器，連鑄機(jī)中設(shè)置了一系列的扇
形段，扇形段固定在基礎(chǔ)框架上。連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架如圖5所示?；A(chǔ)框 架包括經(jīng)機(jī)加工而成的2~4塊扇形鋼板13和3~5根支撐軸14,將扇形鋼板與支 撐軸拼裝后焊接固定為一體。
基礎(chǔ)框架是一個(gè)超大超重的拼裝焊接精加工件，其弦長(zhǎng)13m以上，弦高 3~5m，寬3~4m，重70 80t。為保證其使用性能要求，基礎(chǔ)框架的扇形鋼板與 支撐軸拼裝焊接后，扇形鋼板與支撐軸間的相對(duì)位置要求很高。對(duì)于現(xiàn)有的拼 裝焊接方式，不但操作難度大，而且對(duì)支撐軸與扇形鋼板之間的定位困難，造 成焊接后的變形很大，拼裝焊接后通常會(huì)產(chǎn)生彎曲、傍彎、平行四邊形等焊接 變形，無(wú)法達(dá)到技術(shù)要求。因此為保證它們間的相對(duì)位置要求，拼裝焊接時(shí)需 要設(shè)計(jì)制造一套專用的工具或夾具，對(duì)其進(jìn)行輔助定位。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種輔助工具為基礎(chǔ)框架的扇形鋼板與支撐軸間 的焊接提供幫助，防止基礎(chǔ)框架裝配后產(chǎn)生變形，以及降低操作難度以及確保 拼裝焊接的質(zhì)量。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案如下
連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，包括第一夾具、第二夾具 以及第三夾具；第一夾具包括連接于不同側(cè)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)扇形鋼板之間的長(zhǎng)軸， 以及套在該長(zhǎng)軸上的長(zhǎng)軸套，長(zhǎng)軸套的長(zhǎng)度等于兩個(gè)內(nèi)側(cè)的扇形鋼板之間的間 距；第二夾具包括短軸、軸套以及端壓板，短軸的兩端穿過(guò)同一側(cè)的兩個(gè)扇形 鋼板的孔與螺母固定連接，端壓板位于螺母與扇形鋼板的側(cè)壁之間，所述軸套空套在短軸上，軸套的兩端穿過(guò)扇形鋼板的孔依靠端壓板限位；第三夾具包括 一個(gè)端板，端板的端面上至少設(shè)有兩個(gè)第一螺栓孔，以及端板的端面還至少設(shè) 有兩個(gè)通孔，第一螺栓與第一螺栓孔螺紋，第二螺栓設(shè)置于通孔中。
采用了上述方案，通過(guò)在扇形鋼板上安裝第一夾具，使得基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)的 兩塊扇形鋼板得到了剛性固定；通過(guò)安裝第二夾具使得基礎(chǔ)框架外側(cè)的兩塊扇 形鋼板得到剛性固定；通過(guò)第一夾具、第二夾具以及第三夾具相結(jié)合，使得基 礎(chǔ)框架外側(cè)的兩塊扇形鋼板與支撐軸和內(nèi)側(cè)的兩塊扇形鋼板之間得到了剛性固 定，因此這樣大大減小了基礎(chǔ)框架外側(cè)兩塊扇形鋼板與支撐軸焊接后的變形， 并保證了內(nèi)外側(cè)扇形鋼板之間的距離。
所述端板的圓周面上至少設(shè)有兩個(gè)凹槽，兩個(gè)凹槽之間的部分為徑向的支 耳。通過(guò)在端板上設(shè)置凹槽，可以節(jié)約端板的重量以及材料，不但可以使操作 變得輕松，而且可以降低第三夾具的成本。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型中裝配結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型中的第三夾具的K向視圖3為圖1中的A部放大圖4為圖1中的B部放大圖； 圖5為基礎(chǔ)框架的立體結(jié)構(gòu)附圖中，l為端板，la為凹槽，lb為支耳，2為第二螺栓，3為第一螺栓， 4為長(zhǎng)軸，5為長(zhǎng)軸套，6為墊圈，7為螺母，8為短軸，9為軸套，IO為短軸套， ll為端壓板，12為螺母，131、 132、 133、 134為扇形鋼板，14為支撐軸，15 為讓位孔。
具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1至圖4,本實(shí)用新型的連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工 具，它包括第一夾具、第二夾具以及第三夾具。下面分別對(duì)第一夾具、第二夾 具以及第三夾具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
4第一夾具包括連接于不同側(cè)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)扇形鋼板之間的長(zhǎng)軸4，以及套在該 長(zhǎng)軸上的長(zhǎng)軸套5，長(zhǎng)軸套5的長(zhǎng)度等于兩個(gè)內(nèi)側(cè)的扇形鋼板131、 132之間的 間距，通過(guò)長(zhǎng)軸套5限制內(nèi)側(cè)的扇形鋼板131、 132之間的間距。長(zhǎng)軸4的兩端 均設(shè)有螺紋，長(zhǎng)軸4的兩端分別穿過(guò)位于內(nèi)側(cè)的扇形鋼板131、 132的通孔與螺 母7螺紋連接緊固，并且長(zhǎng)軸4的兩端套上位于螺母與扇形鋼板131或扇形鋼 板132之間的墊圈6。
第二夾具包括短軸8、軸套9、短軸套10以及端壓板11，短軸8的兩端穿 過(guò)同一側(cè)的兩個(gè)扇形鋼板131、 133的孔與螺母12固定連接，端壓板11位于螺 母12與扇形鋼板133的側(cè)壁之間，短軸套10套在軸套9上，該短軸套位于扇 形鋼板131、 133之間，通過(guò)短軸套10限制扇形鋼板131、 133之間的間距，防 止外側(cè)的扇形鋼板133、 134向外側(cè)偏移。所述軸套9空套在短軸8上，軸套9 的兩端穿過(guò)扇形鋼板的孔依靠端壓板限位，通過(guò)軸套9限制扇形鋼板131、 133 之間的間距，防止內(nèi)側(cè)的扇形鋼板131、 133向扇形鋼板131、 133之外的外側(cè) 偏移。所述端壓板上設(shè)有凸臺(tái)，該凸臺(tái)穿過(guò)扇形鋼板的孔間隙配合于軸套9的 軸孔中。
支撐軸14裝配于扇形鋼板之間，支撐軸14為一個(gè)端部設(shè)有軸肩的臺(tái)肩軸， 支撐軸14的兩端穿過(guò)扇形鋼板的軸孔后通過(guò)臺(tái)階軸向限位。支撐軸14與扇形 鋼板焊接固定時(shí)，通過(guò)第三夾具為支撐軸與扇形鋼板的焊接提供幫助。該第三 夾具包括一個(gè)端板l，端板l軸向端面上至少設(shè)有兩個(gè)第一螺栓孔，以及端板軸 向端面還至少設(shè)有兩個(gè)通孔，本實(shí)施例中，在端板3的軸向端面上均勻布置了 4 個(gè)第一螺栓孔，以及3個(gè)通孔。這些第一螺栓孔位于通孔的外側(cè)，即第一螺栓
孔所處圓周的直徑大于通孔所處圓周直徑。所述端板的圓周面上設(shè)有四個(gè)凹槽 la，兩個(gè)凹槽之間的部分為徑向的支耳lb。所述第一螺栓孔設(shè)置于支耳lb上。 所述支撐軸14的軸向端面上設(shè)有與通孔對(duì)應(yīng)的螺孔，第一螺栓3與第一螺栓孔 螺紋連接后頂住連扇形鋼板的側(cè)壁面，第二螺栓2穿過(guò)通孔與支撐軸的軸向端 面的螺孔螺紋連接。第一螺栓3的頂住扇形鋼板的端部連接有承壓板(承壓板在圖中未示出)。第一螺栓與第一螺栓孔螺紋連接后頂住連鑄扇形段的側(cè)壁面， 可以使軸的軸向受到拉力而得到預(yù)定位。第二螺栓穿過(guò)通孔與軸的軸向端面的 螺孔螺紋連接，通過(guò)第三夾具對(duì)軸的預(yù)定位，不但利于減輕焊接時(shí)操作的難度， 而且還避免焊接后發(fā)生變形大的后果，這樣利于保證焊接的質(zhì)量。
在基礎(chǔ)框架的支撐軸14與扇形鋼板拼裝焊接前，扇形鋼板按照設(shè)計(jì)要求， 預(yù)先精加工好待與支撐軸14的軸頸拼裝焊接的配合孔和焊接坡口。在內(nèi)側(cè)的兩 塊扇形鋼板上，加工好待與第一焊接夾具的長(zhǎng)軸4軸頸安裝配合的孔。外側(cè)的 兩塊扇形鋼板133、 134上，加工直徑稍大于上述長(zhǎng)軸4的讓位孔15,以便于裝 進(jìn)和拉出長(zhǎng)軸4。另外，基礎(chǔ)框架的4塊扇形鋼板上，還要加工好待與第二夾具 的軸套9配合的孔。
基礎(chǔ)框架的支撐軸14兩端，按照設(shè)計(jì)要求，預(yù)先加工好待與扇形鋼板的孔 配合的軸頸，并在兩端面上加工待與第三夾具第二螺栓2連接的螺孔。
采用本實(shí)用新型對(duì)基礎(chǔ)框架的裝配過(guò)程是-
首先是將基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)的兩塊扇形鋼板131、 132與支撐軸14進(jìn)行拼裝焊 接。具體過(guò)程是將一根支撐軸14的端部穿過(guò)基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)扇形鋼板131上相 應(yīng)的孔，將第三夾具上的第二螺栓2穿過(guò)端板端面上的螺栓通孔，與支撐軸14 端面上預(yù)制好的螺孔連接，對(duì)其施加擰緊力，將端板1緊固在支撐軸14端頭的 端面上。將第三夾具的第一螺栓3連接在端板1上的第二螺栓孔內(nèi)，并穿過(guò)端 板1頂在基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)扇形鋼板131的外側(cè)面上，同時(shí)對(duì)第一螺栓3加擰緊力， 支撐軸的軸頸就被安裝在扇形鋼板131相應(yīng)的孔內(nèi)。繼續(xù)對(duì)第一螺栓3加力， 直至扇形鋼板131的惻面與支撐軸軸頸的內(nèi)端面緊靠在一起，該支撐軸的一端 與基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)扇形鋼板上相應(yīng)孔的拼裝工作即為完成。
基礎(chǔ)框架的的其余支撐軸與內(nèi)側(cè)扇形鋼板131的拼裝工作，可按照上述方 法進(jìn)行。但在安裝另一塊內(nèi)側(cè)扇形鋼板132和另外兩塊扇形鋼板133、 134時(shí)， 必須要將每一根支撐軸軸頭處的第三夾具都裝上后，然后同時(shí)對(duì)所有的第三夾 具上的第一螺栓3加擰緊力。
將基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)的兩塊扇形鋼板與支撐軸拼裝好后，就可以在內(nèi)側(cè)的兩塊扇形鋼板板間安裝第一夾具。在每?jī)筛屋S間等距設(shè)置了兩套第一焊接夾
具，總共設(shè)置了4套第一焊接夾具。
安裝第一夾具，將第一夾具的長(zhǎng)軸4從基礎(chǔ)框架的內(nèi)側(cè)扇形鋼板穿過(guò)相應(yīng) 的孔，將長(zhǎng)軸套5套在該長(zhǎng)軸4上，長(zhǎng)軸4另一端穿過(guò)扇形鋼板132上相應(yīng)的 孔。長(zhǎng)軸4的兩端裝上墊圈6、螺母7，并緊固，長(zhǎng)軸4將內(nèi)側(cè)的扇形鋼板131、 132拉緊。
由于基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)的兩塊扇形鋼板131、 132，預(yù)先按設(shè)計(jì)要求精加工好待 與支撐軸14軸頸拼裝焊接的配合孔，孔間的尺寸公差要求很高。支撐軸14兩 端與內(nèi)側(cè)扇形鋼板131、132緊靠的端面間的尺寸以及與鋼板孔配合的各檔軸頸， 是根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸預(yù)精加工的，并設(shè)有一定的尺寸公差要求。加之在支撐軸間增 加了第一夾具，軸套5的長(zhǎng)度也是根據(jù)基礎(chǔ)框架設(shè)計(jì)尺寸加工的，并設(shè)有一定 的尺寸公差要求，長(zhǎng)軸4兩端的軸頸與鋼板上相應(yīng)的孔間又有一定的配合要求。 從而對(duì)基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)的扇形鋼板與支撐軸間進(jìn)行了全方位的機(jī)械固定，所以保 證了將基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)的扇形鋼板131、 132與支撐軸軸頸間的焊接變形減少到最 小程度，保證了基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)的扇形鋼板與支撐軸間的相對(duì)位置耍求。保證了 基礎(chǔ)框架的支撐軸間和內(nèi)側(cè)兩塊扇形鋼板間的開(kāi)檔尺寸要求。因此，將所有的 第三夾具都仍保留在原來(lái)位置，并將所有的第一焊接夾具裝上后，就可以進(jìn)行 基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)扇形鋼板與支撐軸軸頸間的焊接。
基礎(chǔ)框架內(nèi)側(cè)的兩塊扇形鋼板131、 132與支撐軸軸頸間的焊接完成后，拆 除第三夾具，第一夾具仍保留在原位置，進(jìn)行外側(cè)兩塊扇形鋼板133、 134的拼 裝焊接工作。外側(cè)兩塊扇形鋼板133、 134與支撐軸14之間的拼裝工作按前述 方法進(jìn)行，拼裝后第三夾具仍保留在原位置，并進(jìn)行第二夾具的安裝。第二夾 具的安裝過(guò)程如下
將第一套第二夾具的短軸套10放在基礎(chǔ)框架的扇形鋼板131和扇形鋼板 133之間，軸套9穿過(guò)扇形鋼板131以及扇形鋼板133的孔，將短軸8依次穿過(guò) 扇形鋼板131的孔、短軸套10以及扇形鋼板133的孔，將兩個(gè)端壓板11套在 短軸套10的兩端，將螺母12裝在短軸8的兩端，擰緊兩端的螺母12，即完成了第二夾具的安裝工作。剩余的第二夾具按照上述方式進(jìn)行安裝。
在每根支撐軸與第一夾具以及每?jī)蓚€(gè)第一夾具間，均等距設(shè)置了兩套第二
夾具，總共設(shè)置了24套第二夾具。
由于第三夾具仍留在原位置，又安裝了第二夾具，因此基礎(chǔ)框架外側(cè)的兩 塊扇形鋼板133、 134與支撐軸14和內(nèi)側(cè)的扇形鋼板131、 132之間得到了剛性 固定，這樣大大減少了基礎(chǔ)框架外側(cè)扇形鋼板與支撐軸焊接后的變形，并保證 了內(nèi)外側(cè)扇形鋼板間的距離。
基礎(chǔ)框架外側(cè)的兩塊扇形鋼板與支撐軸軸頸間的焊接工作完成后，連鑄機(jī) 扇形段基礎(chǔ)框架的拼裝焊接工作即完成。
實(shí)踐證明，連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架的拼裝焊接工作，采用了上述的輔助工 具后能夠有效保證支撐框架的安裝精度。
對(duì)于上述實(shí)施例也僅是只用于說(shuō)明本實(shí)用新型，不是對(duì)本本實(shí)用新型的限 制，在本實(shí)用新型的構(gòu)思前提下對(duì)發(fā)明的改進(jìn)，都屬于本本實(shí)用新型權(quán)利要求 保護(hù)的范圍。
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權(quán)利要求1.連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，其特征在于包括第一夾具、第二夾具以及第三夾具；第一夾具包括連接于不同側(cè)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)扇形鋼板之間的長(zhǎng)軸，以及套在該長(zhǎng)軸上的長(zhǎng)軸套，長(zhǎng)軸套的長(zhǎng)度等于兩個(gè)內(nèi)側(cè)的扇形鋼板之間的間距；第二夾具包括短軸、軸套以及端壓板，短軸的兩端穿過(guò)同一側(cè)的兩個(gè)扇形鋼板的孔與螺母固定連接，端壓板位于螺母與扇形鋼板的側(cè)壁之間，所述軸套空套在短軸上，軸套的兩端穿過(guò)扇形鋼板的孔依靠端壓板限位；第三夾具包括一個(gè)端板，端板的端面上至少設(shè)有兩個(gè)第一螺栓孔，以及端板的端面還至少設(shè)有兩個(gè)通孔，第一螺栓與第一螺栓孔螺紋，第二螺栓設(shè)置于通孔中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，其特征在于所述外側(cè)的扇形鋼板上設(shè)有供長(zhǎng)軸退出的讓位孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，其特征在于所述第二夾具還包括一個(gè)套在軸套上的短軸套，該短軸套位于兩個(gè)相鄰扇形鋼板的間隙之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，其特征在于所述端壓板上設(shè)有凸臺(tái)，該凸臺(tái)穿過(guò)扇形鋼板的孔間隙配合于軸套的軸孔中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，其特征在于所述第一螺栓孔位于通孔的外側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，其特征在于所述端板的圓周面上至少設(shè)有兩個(gè)凹槽，兩個(gè)凹槽之間的部分為徑向的支耳。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，其特征在于所述第一螺栓孔設(shè)置于支耳上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種連鑄機(jī)扇形段基礎(chǔ)框架拼裝焊接用的輔助工具，第一夾具包括連接于不同側(cè)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)扇形鋼板之間的長(zhǎng)軸，以及套在該長(zhǎng)軸上的長(zhǎng)軸套，長(zhǎng)軸套的長(zhǎng)度等于兩個(gè)內(nèi)側(cè)的扇形鋼板之間的間距；第二夾具包括短軸、軸套以及端壓板，短軸的兩端穿過(guò)同一側(cè)的兩個(gè)扇形鋼板的孔與螺母固定連接，端壓板位于螺母與扇形鋼板的側(cè)壁之間，所述軸套空套在短軸上，軸套的兩端穿過(guò)扇形鋼板的孔依靠端壓板限位；第三夾具包括一個(gè)端板，端板的端面上至少設(shè)有兩個(gè)第一螺栓孔，以及端板的端面還至少設(shè)有兩個(gè)通孔，第一螺栓與第一螺栓孔螺紋，第二螺栓設(shè)置于通孔中。本實(shí)用新型能防止基礎(chǔ)框架裝配后產(chǎn)生變形，以及降低操作難度以及確保拼裝焊接的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23K37/053GK201366603SQ20092003562
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者王壘壘, 羅生平, 燕 趙, 齊偉蘋 申請(qǐng)人:常州中冶華天冶金設(shè)備工程有限公司