CN116214055B - 一种施工升降机吊笼骨架组焊工装及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种施工升降机吊笼骨架组焊工装及其焊接方法，工装包括主槽钢架面工装、吊笼底面工装和吊笼顶面工装；所述主槽钢架面工装水平设置，主槽钢架面工装上设置多个杆件夹紧定位装置，用于对主槽钢架面上的杆件进行夹紧和定位；所述吊笼底面工装和吊笼顶面工装设置主槽钢架面工装的两侧，其中，吊笼底面工装上设置方管定位装置，吊笼顶面工装上设置方管夹紧装置，通过方管定位装置和方管夹紧装置对驾驶室面上的杆件进行夹紧和定位；本发明的组焊工装，能够在工装上将两种不同型号的吊笼骨架进行分别组装，工装上设置有多组定位装置和夹紧装置，提高了杆件的定位精度，进而提高了施工升降机吊笼骨架的焊接精度。

Description

一种施工升降机吊笼骨架组焊工装及其焊接方法

技术领域

本发明涉及施工升降机加工技术领域，具体涉及一种施工升降机吊笼骨架组焊工装及其焊接方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

施工升降机是建筑中经常使用的载人载货施工机械，主要用于高层建筑的内外装修、桥梁、烟囱等建筑的施工，应用广泛。升降机吊笼作为施工升降机中必不可少的部件，承载人与货物的重量，其制造精度对产品质量提升起到至关重要的作用。升降机吊笼骨架的结构如图11所示，升降机吊笼骨架是安装传动机构、铝护板和驾驶室的重要支撑，由主槽钢架、吊笼顶、吊笼底以及各种杆件焊接组成。升降机吊笼的传动机构安装于主槽钢架上，因此，升降机吊笼主槽钢架及吊笼骨架整体尺寸精度是传动机构定位和整体运行稳定的关键因素。

目前，升降机吊笼骨架焊接一般采用先单片、后组焊的工艺流程。主槽钢架、吊笼顶、吊笼底首先焊接成片，然后再通过特定的工装进行组焊。因此，组焊工序焊接工装的定位精度和焊接质量是影响吊笼整体性能的关键。目前，针对吊笼组焊的焊接工装以简单的手动组装为主，存在效率低、精度差的问题，导致吊笼骨架焊接后形状、尺寸不稳定，存在较大的焊接误差。在此影响下，引起后续装配工序诸多问题，如铝护板安装工序无法实现孔的预制，需人工进行现场配钻，严重影响升降机吊笼装配效率，导致人工成本攀升。此外，根据相关国家标准及使用场景不同，会采用不同型号的升降机吊笼来提高运输效率，常见的施工升降机吊笼尺寸主要有3m和3.2m两种型号。在使用过程中，同一组施工升降机两侧必须配备同一型号的升降机吊笼，而同一组施工升降机吊笼是镜像对称的，导致在进行升降机吊笼焊接组装时需要4种焊接工装，占地面积大、成本高、效率低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种施工升降机吊笼骨架组焊工装及其焊接方法，能够对升降机吊笼骨架的各个杆件进行精准定位，提高升降机吊笼骨架焊接精度。

本发明的技术方案如下：

在本发明的第一方面，提供了一种施工升降机吊笼骨架组焊工装，包括主槽钢架面工装、吊笼底面工装和吊笼顶面工装；

所述主槽钢架面工装水平设置，主槽钢架面工装上设置多个杆件夹紧定位装置，所述杆件夹紧定位装置能够对两种型号的吊笼骨架主槽钢架面上的杆件进行分别夹紧和定位；所述吊笼底面工装和吊笼顶面工装分别设置在主槽钢架面工装的两侧，其中，吊笼底面工装上设置方管定位装置，吊笼顶面工装上设置方管夹紧装置，所述方管定位装置和方管夹紧装置能够对两种型号的吊笼骨架驾驶室面上的杆件进行分别夹紧和定位；所述吊笼底面工装和吊笼顶面工装上均设置上端夹紧装置和定位块，分别用于对吊笼底面和吊笼顶面的杆件进行夹紧和定位；主槽钢架面工装安装下端夹紧装置；

所述吊笼底面工装、吊笼顶面工装分别与主槽钢架面工装通过转轴进行连接，吊笼底面工装和吊笼顶面工装侧面均安装有液压油缸，能够驱动吊笼底面工装和吊笼顶面工装绕轴转动；

所述方管定位装置设置在吊笼底面工装的顶部，所述方管定位装置包括大方管定位装置和小方管定位装置；

所述大方管定位装置包括第一卡槽，第一卡槽内设置第一楔形压块，卡槽的下方设置第一定位块，所述第一定位块上设置有与大方管形状相匹配的凹槽；

所述小方管定位装置包括两个第四卡槽，每个第四卡槽内均设置有第四楔形压块，卡槽的下方设置第二定位块，所述第二定位块上设置两个与小方管形状相匹配的凹槽；

所述方管夹紧装置设置在吊笼顶面工装的顶部，所述方管夹紧装置包括方管夹紧组件和气缸组件，所述气缸组件能够带动夹紧组件移动；

所述方管夹紧组件包括焊接架，所述焊接架上安装大方管夹紧装置和小方管夹紧装置，所述大方管夹紧装置和小方管夹紧装置均由卡槽和楔形压块组成。

在本发明的一些实施方式中，所述杆件夹紧定位装置包括底座，底座的两端分别设置气缸组件，气缸组件与卡爪相连，两个卡爪之间设置支撑件。

在本发明的一些实施方式中，所述支撑件为十字型，支撑件上设置第一平面、第一立面、第二平面和第二立面。

在本发明的第二方面，提供了一种施工升降机吊笼骨架的焊接方法，包括以下步骤：

收缩液压油缸使吊笼底面工装和吊笼顶面工装位于倾斜状态，在主槽钢架面工装上对主槽钢架面的杆件进行夹紧定位；

伸长液压油缸使吊笼底面工装和吊笼顶面工装位于竖直状态，将升降机吊笼底面和升降机吊笼顶面分别安装在吊笼底面工装和吊笼顶面工装上；

将驾驶室面的杆件使用方管夹紧装置和方管定位装置进行夹紧定位；

吊笼骨架组装完成后进行焊接。

本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：

（1） 本发明的施工升降机吊笼骨架组焊工装，设置了多个定位装置和夹紧装置，通过夹紧装置与定位装置相互配合，夹紧装置向工件施加夹紧力，定位装置提供固定支撑，以此来减少焊接变形，通过给工件提供一个反变形，来抵消在焊接过程中因热胀冷缩产生的变形，从而提高施工升降机吊笼骨架的焊接精度。

（2）本发明的施工升降机吊笼骨架组焊工装，在吊笼底面工装的上端设置方管定位装置，在升降机吊笼顶面工装的上端设置方管夹紧装置，使施工升降机吊笼骨架驾驶室面杆件一端通过方管定位装置进行定位并辅助夹紧，另一端由气缸伸长与缩短带动方管夹紧机构沿导轨滑动，与升降机吊笼底面工装一侧方管定位装置相配合实现对方管的定位与夹紧，解决了因为施工升降机吊笼骨架驾驶室面杆件因焊接位置过高、定位方式粗糙引起的焊接精度不高的问题。

（3）本发明的施工升降机吊笼骨架组焊工装，针对3.2m和3m两种型号的施工升降机吊笼骨架的相同点与不同点，将3.2m和3m两种型号升降机吊笼骨架焊接工装兼容合并，本发明的工装既可以进行3.2m型号升降机吊笼骨架的焊接又可以进行3m型号升降机吊笼骨架的焊接，因此，本发明的组焊工装具有广泛的适用性。

附图说明

图1为本发明的施工升降机吊笼骨架组焊工装的结构示意图；

图2为本发明的夹紧装置的结构示意图；

图3为本发明的大方管定位装置的结构示意图；

图4为本发明的小方管定位装置的结构示意图；

图5为本发明的方管夹紧装置的结构示意图；

图6为本发明的大方管夹紧装置的结构示意图；

图7为本发明的小方管夹紧装置的结构示意图；

图8为本发明的上端夹紧装置的结构示意图；

图9为本发明的下端夹紧装置的结构示意图；

图10为本发明的定位块的结构示意图；

图11为施工升降机吊笼骨架的结构示意图；

图12为施工升降机吊笼骨架吊笼顶的结构示意图；

图13为施工升降机吊笼骨架吊笼底的结构示意图。

图中：1、地脚螺栓；2、主槽钢架面工装；3、可调垫铁；4、液压油缸；5、吊笼底面工装；6、大方管定位装置；601、第一定位块；602、第一螺栓；603、第一楔形压块；604、第一卡槽盖；605、第一卡槽；6011、第一定位面；6012、第二定位面；7、方管夹紧装置；701、焊接架；702、滑块；703、滑轨；704、角接头；705、气缸；706、大方管夹紧装置；7061、第二卡槽；7062、第二螺栓；7063、第二楔形压块；7064、第二卡槽盖；7065、第一卡槽内表面；707、小方管夹紧装置；7071、第三卡槽；7072、第三螺栓；7073、第三卡槽盖；7074、第三楔形压块；7075、第二卡槽内表面；7076、第三卡槽内表面；8、吊笼顶面工装；9、液压缸底座；10、杆件夹紧定位装置；101、第一底座；102、支撑件；103、第一气缸组件；104、第一卡爪；105、第一立面；106、第二立面；107、第二平面；108、第一平面；11、小方管定位装置；111、第二定位块；112、第四卡槽；113、第四卡槽盖；114、第四螺栓；115、第四楔形压块；116、第三定位面；117、第四定位面；118、第五定位面；119、第六定位面；12、上端夹紧装置；121、第二底座；122、第一支座；123、第二卡爪；124、第二气缸组件；1215、第二支座；13、定位块；131、定位键座；132、定位键；14、下端夹紧装置；141、第三底座；15、驾驶室面；16、吊笼顶面；17、主槽钢架面；18、吊笼底面。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明。

实施例1

通过比较两种型号升降机吊笼结构，发现3.2m型升降机吊笼骨架较3m型升降机吊笼骨架在宽度和高度方尺寸相同，但长度方向相同杆件的相对位置不同，具体体现在主槽钢架面杆件和驾驶室面杆件的相对位置不同，因此，本发明结合相同位置的不同型号的升降机吊笼的相同点与不同点，将3.2m和3m两种型号升降机吊笼骨架焊接工装兼容合并，设置了既可以进行3.2m型号升降机吊笼骨架组焊又可以进行3.2m型号升降机吊笼骨架组焊的工装。

本发明的一种典型的实施方式中，提出一种施工升降机吊笼骨架组焊工装，如图1所示，包括主槽钢架面工装2、吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8。

其中，主槽钢架面工装2水平设置，主槽钢架面工装上设置多个杆件夹紧定位装置10，用于对主槽钢架面上的杆件进行夹紧和定位，杆件夹紧定位装置的数量和位置根据主槽钢架面杆件的数量和位置设定；如图2所示，杆件夹紧定位装置10包括第一底座101，第一底座101的两端分别设置第一气缸组件103，第一气缸组件103与第一卡爪104相连，第一卡爪104转动设置在第一底座101上，两个第一卡爪104之间设置支撑件102，支撑件102为杆件提供支撑，支撑件102为十字型，当施工升降机吊笼为3m型号时，将杆件放置在支撑件的第二平面107与第二立面106处，通过气缸组件带动卡爪靠近支撑件，实现对杆件的夹紧和定位；当施工升降机吊笼为3.2m型号时，将杆件放置在支撑件102的第一平面108与第一立面106处，通过气缸组件带动卡爪靠近支撑件，实现对杆件的夹紧和定位。

在本实施例中，主槽钢架面工装2为保证其精度，对安装有定位块及夹具的底面进行铣削加工，主槽钢架面工装底座由H型钢和钢板焊接组成，焊接完成后会产生焊接变形，会对工件的定位产生影响，导致定位不精，因此根据工件定位基准对底座表面进行铣削加工和钻孔，可保证其表面的水平度及夹具的精准安装，以此提高工件在安装完成后的定位精度；同时，杆件夹紧定位装置的支撑件是通过可拆卸的方式安装在底座上，因此，当支撑件经过长时间磨损后影响杆件的定位精度时，可以对支撑件进行替换，以保证定位精度。

吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8设置主槽钢架面工装2的两侧，吊笼底面工装5、吊笼顶面工装8分别与主槽钢架面工装通过转轴进行连接，吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8两侧安装有液压油缸4，能够驱动两工装面绕轴转动，当液压油缸4为收缩状态时，吊笼顶面工装8和吊笼底面工装5位于倾斜状态，此时可进行主槽钢架面杆件的夹紧定位；当液压油缸4为伸长状态时，吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8位于竖直状态，并与主槽钢架面工装2垂直，形成“U”型结构形式，此时可将升降机吊笼底面、升降机吊笼顶面及驾驶室面杆件放在工装面上进行夹紧定位。

吊笼底面工装5的顶部设置方管定位装置，方管定位装置包括大方管定位装置6和小方管定位装置11。如图3所示，大方管定位装置6包括第一卡槽605，第一卡槽605内设置第一楔形压块603，第一楔形压块603通过第一螺栓602安装在第一卡槽605，第一卡槽605的上方设置第一卡槽盖604，第一卡槽605的下方设置第一定位块601，第一定位块601上设置有与大方管形状相匹配的凹槽，将大方管的一端放置在凹槽内，大方管与第一定位面6011和第二定位面6012接触，实现初定位，第一卡槽605和第一楔形压块603将大方管压紧在第二定位面6012和升降机吊笼底面上，实现了大方管一端的定位和压紧。

如图4所示，小方管定位装置11与大方管定位装置6相似，小方管定位装置11包括两个第四卡槽112，每个卡槽内均设置有第四楔形压块115，第四楔形压块115通过第四螺栓114安装在第四卡槽112内，第四卡槽112的上方设置第四卡槽盖113，第四卡槽112的下方设置第二定位块111，第二定位块111上设置两个与小方管形状相匹配的凹槽，两个凹槽可以分别对3m和3.2m型号升降机吊笼骨架的小方管的一端进行定位，当施工升降机吊笼为3m型号时，将小方管的一端放置在凹槽内，小方管与第三定位面116和第四定位面117接触，实现初定位，第四卡槽112和第四楔形压块115将小方管压紧在第四定位面117和升降机吊笼底面上，实现了小方管一端的定位和压紧；当施工升降机吊笼为3.2m型号时，将小方管的一端放置在凹槽内，小方管与第五定位面118和第六定位面119接触，实现初定位，第四卡槽112和第四楔形压块115将小方管压紧在第五定位面118和升降机吊笼底面上，实现了小方管一端的定位和压紧。

吊笼底面工装的顶部设置方管夹紧装置7，方管夹紧装置和方管定位装置配合使用，实现对升降机吊笼骨架的驾驶室面上的大方管与小方管的夹紧和定位。

如图5所示，方管夹紧装置7包括方管夹紧组件和气缸组件，气缸组件能够带动夹紧组件移动，气缸组件包括滑块702、滑轨703、角接头704、气缸705，气缸705带动滑块702在滑轨703内移动；方管夹紧组件包括焊接架701，焊接架701与滑块702固定连接，通过滑块702带动焊接架701移动，焊接架701上安装大方管夹紧装置706和小方管夹紧装置707。

如图6所示，大方管夹紧装置706包括第二卡槽7061，第二楔形压块7063通过第二螺栓7062安装在第二卡槽7061内，第二卡槽7061的上方设置第二卡槽盖7064，通过第一卡槽内表面7065和第二楔形压块7063将大方管的另一端压紧在升降机吊笼顶面上，通过大方管夹紧装置706和大方管定位装置6实现对驾驶室面大方管的夹紧和定位。

如图7所示，小方管夹紧装置707包括两个第三卡槽7071，第三楔形压块7074通过第三螺栓7072安装在第三卡槽7071内，第三卡槽7071的上方设置第三卡槽盖7073，两个第三卡槽7071可以分别对3m和3.2m型号升降机吊笼骨架的小方管的另一端进行定位，当施工升降机吊笼为3m型号时，将小方管的另一端放置在第三卡槽内，通过第二卡槽内表面7075和第三楔形压块7074将小方管的另一端压紧在升降机吊笼顶面上；当施工升降机吊笼为3.2m型号时，将小方管的另一端放置在第三卡槽7071内，通过第三卡槽内表面7076和第三楔形压块7074将小方管的另一端压紧在升降机吊笼顶面上；通过小方管夹紧装置707和小方管定位装置11实现对驾驶室面小方管的夹紧和定位。

如图8-10所示，吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8上均安装有定位块13，吊笼顶面工装及吊笼底面工装定位键座131经铣削形成精准的定位面，定位键132作为可替换零件安装在定位键座131上，防止在经过磨损后导致定位精度的降低。吊笼底面工装5及吊笼顶工装面8上端两侧安装有上端夹紧装置12，下端夹紧装置14安装在主槽钢架面工装的第三底座141上，分布在吊笼底面工装及吊笼顶工装面下端两侧，第二气缸组件124带动第二卡爪123靠近吊笼底面和吊笼顶面实现夹紧及定位，此时可将驾驶室面杆件放在工装面上进行夹紧定位。

在本实施例中，吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8两侧面的液压油缸4安装在液压缸底座9上，主槽钢架面工装2和液压缸底座9下部均设置多个地脚螺栓1，通过地脚螺栓实现整体工作的固定。

本实施例中的组焊工装经过数次升降机吊笼骨架组装焊接后，势必会对定位块及夹具支撑件造成一定的磨损，针对定位块及夹具的磨损问题，将定位块与夹具支撑件设置成可拆卸的结构，在经过一定磨损后，通过替换参数不变的定位块及夹具支撑件来保证原有的定位精度，从而长期保证升降机吊笼骨架零件的定位精度不受磨损的影响。

工件在焊接过程中，由于受热的不均匀性，势必会导致焊接变形，想要焊接完成后仍能达到预期的定位精度，则需在焊接前对工件一个变形余量，通过在对工件的安装定位中采取反变形的方法，使工件在焊接完成后，利用金属的焊接变形规律达到预期定位精度。

本实施例的施工升降机吊笼骨架组焊工装使用方法如下：

收缩液压油缸4使吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8位于倾斜状态，在主槽钢架面工装2上利用杆件夹紧定位装置10对主槽钢架面17的杆件进行夹紧定位；

伸长液压油缸4使吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8位于竖直状态，将吊笼底面18和吊笼顶面16分别安装在吊笼底面工装5和吊笼顶面工装8上；

将驾驶室面15的大方管和小方管使用方管夹紧装置7和方管定位装置进行夹紧定位；

吊笼骨架组装完成后进行焊接。

本实施例提供的施工升降机吊笼骨架组焊工装，能够在工装上将施工升降机的吊笼骨架进行组装，工装上设置有多组定位装置和夹紧装置，提高了杆件的定位精度，进而提高了施工升降机吊笼骨架的焊接精度。

实施例2

本发明的一种典型的实施方式中，提出一种施工升降机吊笼骨架的焊接方法，包括以下步骤：

收缩液压油缸使吊笼底面工装和吊笼顶面工装位于倾斜状态，在主槽钢架面工装上对主槽钢架面的杆件进行夹紧定位；

伸长液压油缸使吊笼底面工装和吊笼顶面工装位于竖直状态，将升降机吊笼底面和升降机吊笼顶面分别安装在吊笼底面工装和吊笼顶面工装上；

将驾驶室面的杆件使用方管夹紧装置和方管定位装置进行夹紧定位；

吊笼骨架组装完成后进行焊接。

本实施例的焊接方法，可以对吊笼骨架组装完成后进行焊接，提高了施工升降机吊笼骨架的焊接效率。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种施工升降机吊笼骨架组焊工装，其特征在于，包括主槽钢架面工装、吊笼底面工装和吊笼顶面工装；

所述主槽钢架面工装水平设置，主槽钢架面工装上设置多个杆件夹紧定位装置，所述杆件夹紧定位装置能够对两种型号的吊笼骨架主槽钢架面上的杆件进行分别夹紧和定位；所述吊笼底面工装和吊笼顶面工装分别设置在主槽钢架面工装的两侧，其中，吊笼底面工装上设置方管定位装置，吊笼顶面工装上设置方管夹紧装置，所述方管定位装置和方管夹紧装置能够对两种型号的吊笼骨架驾驶室面上的杆件进行分别夹紧和定位；所述吊笼底面工装和吊笼顶面工装上均设置上端夹紧装置和定位块，分别用于对吊笼底面和吊笼顶面的杆件进行夹紧和定位；主槽钢架面工装安装下端夹紧装置；

所述吊笼底面工装、吊笼顶面工装分别与主槽钢架面工装通过转轴进行连接，吊笼底面工装和吊笼顶面工装侧面均安装有液压油缸，能够驱动吊笼底面工装和吊笼顶面工装绕轴转动；

所述方管定位装置设置在吊笼底面工装的顶部，所述方管定位装置包括大方管定位装置和小方管定位装置；

所述大方管定位装置包括第一卡槽，第一卡槽内设置第一楔形压块，卡槽的下方设置第一定位块，所述第一定位块上设置有与大方管形状相匹配的凹槽；

所述小方管定位装置包括两个第四卡槽，每个第四卡槽内均设置有第四楔形压块，卡槽的下方设置第二定位块，所述第二定位块上设置两个与小方管形状相匹配的凹槽；

所述方管夹紧装置设置在吊笼顶面工装的顶部，所述方管夹紧装置包括方管夹紧组件和气缸组件，所述气缸组件能够带动夹紧组件移动；

所述方管夹紧组件包括焊接架，所述焊接架上安装大方管夹紧装置和小方管夹紧装置，所述大方管夹紧装置和小方管夹紧装置均由卡槽和楔形压块组成。

2.如权利要求1所述的施工升降机吊笼骨架组焊工装，其特征在于，所述杆件夹紧定位装置包括底座，底座的两端分别设置气缸组件，气缸组件与卡爪相连，两个卡爪之间设置支撑件。

3.如权利要求2所述的施工升降机吊笼骨架组焊工装，其特征在于，所述支撑件为十字型，所述支撑件为十字型，支撑件上设置第一平面、第一立面、第二平面和第二立面。

4.一种施工升降机吊笼骨架的焊接方法，采用权利要求1-3任一项所述的组焊工装来实现，其特征在于，包括以下步骤：

收缩液压油缸使吊笼底面工装和吊笼顶面工装位于倾斜状态，在主槽钢架面工装上对主槽钢架面的杆件进行夹紧定位；

伸长液压油缸使吊笼底面工装和吊笼顶面工装位于竖直状态，将升降机吊笼底面和升降机吊笼顶面分别安装在吊笼底面工装和吊笼顶面工装上；

将驾驶室面的杆件使用方管夹紧装置和方管定位装置进行夹紧定位；

吊笼骨架组装完成后进行焊接。