[发明专利]一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法

权利要求书

1.一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，该方法先通过算法H＝a×〔Sinα+Sin(2α)+Sin(3α)+……+Sin(n-1)α〕+b×Sin(nα)对卷管(1)进行分段划线，再使用气焊烤把对划线后的卷管(1)进行加热，由于钢材热胀冷缩和重力的作用，冷却后的卷管(1)产生一定量的形变，并且经过卷管(1)支撑装置上检测板(8)的检测是否合格后，再决定是否交付，对不合格的卷管(1)进行二次处理，在卷管(1)合格交付后，对卷管(1)在型钢平台上进行拼装处理，即得到目标大型钢构件。

2.根据权利要求1所述的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

步骤一、施工准备

步骤一的施工准备包括卷管(1)验收过程和卷管(1)分段过程，所述的卷管(1)验收过程是对未处理的卷管(1)进行质量检测，即探伤检测卷管(1)焊缝；所述的卷管(1)分段过程通过以下算法执行：H＝a×〔Sinα+Sin(2α)+Sin(3α)+……+Sin(n-1)α〕+b×Sin(nα)，算法中α为卷管(1)每次加热后弯曲角度，a为卷管(1)的加热间距，n为卷管(1)一侧的等距离加热点数，b为卷管(1)未加热的末端长度，H为煨弯后卷管(1)弯曲弦高，L为卷管(1)的长度，其中：α、b、L和H为已知量，且有a＝(L－2b)/(2n－1)，根据工程所需的钢构件的参数确定总卷管(1)弯曲弦高H∑的值，即得出每根卷管(1)弯曲弦高H的值，然后根据算法确定每根卷管(1)的加热间距a和等距离加热点数n；

步骤二、卷管划线

在步骤一完成施工准备之后进行卷管(1)划线，该卷管(1)划线包括支撑过程和划线过程，所述的支撑过程为：将卷管(1)水平放置在卷管(1)支撑装置上，其中：所述的卷管(1)支撑装置包括第一支座(61)、第二支座(62)、撑圆杆件(7)、检测板(8)和检测板支架(9)，上述的第一支座(61)和第二支座(62)分别位于卷管(1)两端下方，且第一支座(61)与卷管(1)的接触面和第二支座(62)与卷管(1)的接触面均为为凹面，该凹面凹陷度与卷管(1)表面弧度相配合，上述的撑圆杆件(7)卡入卷管(1)两端内，且撑圆杆件(7)长度与卷管(1)直径相等，防止卷管(1)两端发生形变，上述的检测板支架(9)设置于第一支座(61)和第二支座(62)之间，且检测板支架(9)一端与第一支座(61)相固连，另一端与第二支座(62)相固连，该检测板支架(9)上等间距设有多个卡板槽，上述的检测板(8)数量为多个且有多种规格，检测板(8)底部与卡板槽相匹配，该检测板(8)的高度与其正上方卷管(1)煨弯后下降高度相匹配，上述的检测板(8)正上方卷管(1)煨弯后下降高度由步骤一中的算法得出；所述的划线过程是按照步骤一中算法确定的加热点数n及加热间距a划出加热区域(2)，该加热区域(2)为共用一底边的两等腰三角形，该等腰三角形以加热基准直线(5)为上底边，上述的等腰三角形的顶点为卷管(1)横截面水平中心线两侧以下30°～45°处；

步骤三、火焰煨弯

完成步骤二的卷管(1)划线后即可对卷管(1)进行火焰煨弯，火焰煨弯的过程如下：气焊烤把从加热基准直线(5)的中点开始煨弯，每根卷管(1)采用4只相同规格的气焊烤把同时加热，每两个气焊烤把为一组，每组的两只气焊烤把均沿上述等腰三角形的底边对称同步煨弯，从等腰三角形的底边开始，按“之”字形煨弯路线从等腰三角形的底边向等腰三角形的顶点往复运行，在气焊烤把运动到顶点后，两组气焊烤把再沿上述步骤对其他未加热的加热区域(2)进行依次煨弯，直至划出的所有加热区域(2)都经过煨弯处理；上述的4只气焊烤把的火焰大小、煨弯速度、煨弯范围保持一致，煨弯时温度控制在600℃～800℃之间，温度区间的控制具体表现为：通过肉眼观察，煨弯时卷管(1)煨弯表面出现樱红色表明温度达到了600℃，继续煨弯，当卷管(1)煨弯表面向桔黄色转变时表明温度达到了800℃，此时应停止煨弯，向下移动，按“之”字形煨弯路线继续煨弯其他加热区域(2)部分；

步骤四、冷却检查

在火焰煨弯步骤结束后，对加热过的卷管(1)进行放置冷却处理，直至室温后，加热前卷管中心线(3)与冷却后卷管中心线(4)之间的形变量分别与卷管(1)上下两边沿的形变量相等，再对其卷管(1)弯曲弦高H1进行检查，检查步骤如下：检测煨弯后的卷管(1)下底部与上述检测板(8)上端的距离是否在3mm内，距离在3mm范围内即为合格；

步骤五、二次处理

检查完成后，合格的卷管(1)即可交付使用，对不合格的卷管(1)做如下二次处理：当实际卷管(1)弯曲弦高H1与理论卷管(1)弯曲弦高H间的偏差较大时，采用气焊烤把进行调校，调校的首选位置选在偏差值最大点处，加热点数量及间距根据偏差值大小确定，其过程为：若实测卷管(1)弯曲弦高H1过小时，则在该超标点与原加热点之间增加加热点；若实测卷管(1)弯曲弦高H1过大时，在该超标点的正下方设加热点，选定加热点后重复上述步骤三的火焰煨弯，直至实际卷管(1)弯曲弦高的值H1与理论卷管(1)弯曲弦高H的偏差在3mm内，调校过程中避免过烤情况出现，经调校后合格的卷管(1)可以交付使用；

步骤六、拼装卷管

在卷管(1)合格交付后，即对卷管(1)在型钢平台上进行拼装处理，其中：所述的型钢平台包括第一定位块(101)、第二定位块(102)、第一调整块(111)、第二调整块(112)、第一腹杆托板(121)、第二腹杆托板(122)和平台(14)，上述的平台(14)上从左到右依次设置有第一定位块(101)、第一调整块(111)、第一腹杆托板(121)、第二腹杆托板(122)、第二调整块(112)和第二定位块(102)，上述的第一定位块(101)和第二定位块(102)关于平台(14)的中轴线对称，上述的第一调整块(111)和第二调整块(112)关于平台(14)的中轴线对称，上述的第一腹杆托板(121)和第二腹杆托板(122)关于平台(14)的中轴线对称，上述的平台(14)通过膨胀螺丝固定在地面上；根据工程所需的钢构件的参数确定平台(14)上第一定位块(101)、第二定位块(102)、第一调整块(111)、第二调整块(112)、第一腹杆托板(121)和第二腹杆托板(122)的具体位置，使得第一定位块(101)和第二定位块(102)分别位于两卷管(1)的外侧，第一调整块(111)和第二调整块(112)分别支撑于两卷管(1)下，第一腹杆托板(121)和第二腹杆托板(122)分别支撑于腹杆(13)两端下；型钢平台制作完成后，即可放入对应的卷管(1)和腹杆(13)，然后开始卷管(1)与卷管(1)之间、卷管(1)与腹杆(13)的焊接，直至得到目标弯曲大型钢构件。