[发明专利]一种用于旋挖钻钻杆管体和外键的焊接反变形装置

说明书

本发明公开了一种用于旋挖钻钻杆管体和外键的焊接反变形装置，包括反变形工装夹具、底座和导轨；反变形工装夹具由多个工装夹具构成，且每一个工装夹具是由多个弧形夹具部件收尾相接形成闭环结构，以此实现将钻杆夹紧在工装夹具中；工装夹具安装在底座上，对钻杆起到支撑和高低调节作用；底座滑动设置在导轨上，使钻杆能够在导轨上移动。通过本发明即可对外键和钻杆进行精确的定位，又能防止焊接过程中外键条因焊接残余应力产生的变形。在进行旋挖钻钻杆外键焊前预热和焊后热处理时，能够形成精度高、质量好的长直外键焊缝，提高钻杆的质量和寿命。

技术领域

本发明涉及旋挖钻杆加工领域，尤其是一种用于旋挖钻钻杆管体和外键的焊接反变形装置。

背景技术

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，凭借其优越的桩基施工性能在各大工程中得到广泛应用；钻杆是旋挖钻机进行钻孔作业的关键部件之一，也是易损部件。由于单节钻杆管体较长，且管体与外键之间的焊缝长度也很长，从而导致在焊接过程中极易产生塑性变形。

目前减少变形量的技术，通常是先采用手工点焊的方式将外键在钻杆管体的外周进行定位，再分段对进行焊接。但这种焊接方式会导致在点焊部位产生应力集中，从而严重影响旋挖钻杆的使用性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术问题，提供一种制备简单，成本低廉，便于组装拆卸的旋挖钻杆外键的焊接反变形装置。

本发明按以下技术方案实现：

一种用于旋挖钻钻杆管体和外键的焊接反变形装置，包括：

反变形工装夹具，其由多个工装夹具构成，且每一个工装夹具是由多个弧形夹具部件收尾相接形成闭环结构，以此实现将钻杆夹紧在工装夹具中；

底座，所述工装夹具安装在底座上，对钻杆起到支撑和高低调节作用；

导轨，所述底座滑动设置在导轨上，使钻杆能够在导轨上移动。

进一步，所述工装夹具由三个可拆卸更换且能够调节直径大小的弧形夹具部件组成，既能够根据钻杆上的外键数不同选择带有不同数量外键定位槽的夹具部件，又能根据钻杆粗细调节工装夹具的圆环直径大小。

进一步，三个弧形夹具部件分别为夹具部件Ⅰ、夹具部件Ⅱ和夹具部件Ⅲ；

其中，所述夹具部件Ⅰ的底部固定在所述底座上，夹具部件Ⅰ的两端分别通过可拆卸组件Ⅱ与夹具部件Ⅱ和夹具部件Ⅲ相连；所述夹具部件Ⅱ和夹具部件Ⅲ呈对称关系，且两者之间通过可拆卸组件Ⅰ相连。

进一步，所述夹具部件Ⅱ和夹具部件Ⅲ之间的连接端均设有一块与夹具部件本体垂直的凸块，且两个凸块上均设有至少一组同心的固定孔；所述可拆卸组件Ⅰ采用螺栓和螺母，螺栓穿入固定孔后通过螺母紧固实现夹具部件Ⅱ和夹具部件Ⅲ的固定连接。

进一步，所述夹具部件Ⅰ的两端分别设有多个调节孔；与所述夹具部件Ⅰ相连的夹具部件Ⅱ的连接端设有一个调节孔；与所述夹具部件Ⅰ相连的夹具部件Ⅲ的连接端设有一个调节孔；所述可拆卸组件Ⅱ采用螺栓和螺母，螺栓穿入调节孔后通过螺母紧固实现夹具部件Ⅰ两端与夹具部件Ⅱ和夹具部件Ⅲ的固定连接，且通过螺栓穿入夹具部件Ⅰ上不同调节孔实现工装夹具直径大小的调节。

进一步，所述夹具部件Ⅰ底部设有固定槽Ⅰ，底座的上部为夹具放置台，该夹具放置台中间带有弧形凹槽，且夹具放置台上设有固定槽Ⅱ，所述夹具部件Ⅰ放置在弧形凹槽中，通过螺栓插入固定槽内将夹具部件Ⅰ与底座固定。

进一步，所述底座包括用于与弧形夹具部件相连的夹具放置台、升降结构和底板；所述升降结构连接在夹具放置台与底板之间，通过升降结构实现对反变形工装夹具的高度调节。

进一步，所述升降结构为多个液压顶升设备，该多个液压顶升设备的伸缩能够对钻杆起到调节高低的作用。