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一种结构钢管连接结构及焊接方法

阅读:95发布:2020-10-03

专利汇可以提供一种结构钢管连接结构及焊接方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 钢 结构钢管连接结构及 焊接 方法,该结构包括第一钢管和第二钢管,第一钢管与第二钢管之间还设置有连接机构,所述连接机构包括与第一钢管连接的第一连接组件以及与第二钢管连接的第二连接组件,通过第一连接组件和第二连接组件可以对第一钢管和第二钢管进行预固定,方便第一钢管和第二钢管进行焊接,同时第一连接组件和第二连接组件均作为永久性构件连接于第一钢管和第二钢管之间,可提高第一钢管和第二钢管连接处的结构强度。,下面是一种结构钢管连接结构及焊接方法专利的具体信息内容。

1.一种结构钢管连接结构,包括用于相互对接的第一钢管(1)、第二钢管(2),所述第一钢管(1)、第二钢管(2)的对接面外缘设有坡口(3),其特征在于:所述第一钢管(1)、第二钢管(2)的对接面内缘设有内(4);第一钢管(1)与第二钢管(2)之间还设置有连接机构,所述连接机构包括与第一钢管(1)连接的第一连接组件(5)以及与第二钢管(2)连接的第二连接组件(6),所述第一连接组件(5)和第二连接组件(6)均包括有内衬管(7),内衬管(7)包括用于与内倒角(4)处贴合的限位部(8)以及与限位部(8)连接的衬筒部(9),衬筒部(9)的外径等于第一钢管(1)、第二钢管(2)的内径,内衬管(7)还包括与衬筒部(9)连接且外径小于第一钢管(1)、第二钢管(2)内径的插入部(10),所述插入部(10)径向滑动连接有若干(11),锁块(11)沿着插入部(10)的周向均匀分布;第一连接组件(5)的内衬管(7)以插入部(10)朝内插接于第一钢管(1)内,第二连接组件(6)的内衬管(7)以插入部(10)朝内插接于第二钢管(2)内;
所述第一连接组件(5)还包括挤压进入内衬管(7)驱使锁块(11)的外端卡紧于第一钢管(1)内壁的螺纹套筒(18),锁块(11)的内端卡紧于螺纹套筒(18)的外壁,螺纹套筒(18)设有内螺纹孔;
所述第二连接组件(6)还包括挤压进入内衬管(7)驱使锁块(11)外端卡紧于第二钢管(2)内壁的螺杆(19),锁块(11)的内端卡紧于螺杆(19)的外壁;
所述螺杆(19)与螺纹套筒(18)螺纹连接且第一钢管(1)与第二钢管(2)对接面相抵,第一钢管(1)与第二钢管(2)于坡口(3)处焊接固定。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构钢管连接结构,其特征在于:所述锁块(11)朝向插入部(10)轴心的一端设有朝远离衬筒部(9)方向呈缩径结构的内锥面(13),所述螺纹套筒(18)和螺杆(19)的一端均设有用于与内锥面(13)贴合的圆台(14)。
3.根据权利要求2所述的一种钢结构钢管连接结构,其特征在于:所述锁块(11)整体呈扇形结构,所述插入部(10)的侧壁设有供锁块(11)向外滑动的扇形槽(12),所述锁块(11)贴合于扇形槽(12)侧壁时,锁块(11)的外壁距插入部(10)轴线的距离小于衬筒部(9)的外径,且锁块(11)的内锥面(13)位于插入部(10)内。
4.根据权利要求3所述的一种钢结构钢管连接结构,其特征在于:所述锁块(11)为两块且以插入部(10)的轴线为中心呈对称设置。
5.根据权利要求4所述的一种钢结构钢管连接结构,其特征在于:所述圆台(14)的侧壁设有直长条状的凸棱(16),所述内锥面(13)设有用于嵌设凸棱(16)且供凸棱(16)滑动的通槽(17)。
6.一种钢结构钢管焊接方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1,通过坡口(3)设备及倒角设备在第一钢管(1)和第二钢管(2)的对接面外缘和内缘分别加工出坡口(3)和内倒角(4);
S2,在第一钢管(1)和第二钢管(2)中分别插入内衬管(7),使得内衬管(7)的限位部(8)容纳于内倒角(4)中且与内倒角(4)处的内壁贴合限位;插接内衬管(7)时,将锁块(11)向内推避免锁块(11)外端凸出衬筒部(9)外壁;
S3,在第一钢管(1)的内衬管(7)中插入螺纹套筒(18),在插入螺纹套筒(18)时,以设置有圆台(14)的一端插入,使得圆台(14)上的凸棱(16)与锁块(11)的内锥面(13)抵贴并推动锁块(11)向外滑动与第一钢管(1)内壁抵贴,然后转动螺纹套筒(18),使得凸棱(16)嵌入通槽(17)内;然后采用工具锤向第一钢管(1)内敲击螺纹套筒(18),使得锁块(11)内外两端分别抵紧于第一钢管(1)内壁与圆台(14)之间,使得螺纹套筒(18)无法转动;
S4,在第二钢管(2)的内衬管(7)中插入螺杆(19),在插入螺杆(19)时,以设置有圆台(14)的一端插入,使得圆台(14)上的凸棱(16)与锁块(11)的内锥面(13)抵贴并推动锁块(11)向外滑动与第二钢管(2)内壁抵贴,然后转动螺杆(19),使得凸棱(16)嵌入通槽(17)内;然后采用工具锤向第二钢管(2)内敲击螺杆(19),使得锁块(11)内外两端分别抵紧于第二钢管(2)内壁与圆台(14)之间,使得螺杆(19)无法转动;
S5,相对转动第一钢管(1)和第二钢管(2),使得螺杆(19)螺入螺纹套筒(18)且螺纹套筒(18)位于第一钢管(1)外的部分进入第二钢管(2)的内衬管(7)中,直到第一钢管(1)与第二钢管(2)的对接面对贴;
S6,于第一钢管(1)和第二钢管(2)的坡口(3)处进行焊接。
7.根据权利要求6所述的一种钢结构钢管焊接方法,其特征在于:在敲击螺纹套筒(18)和螺杆(19)时,采用一面设有胶垫的钢板作为中间受件,将胶垫所在一侧与螺杆(19)或螺纹套筒(18)抵接,于钢板的另一侧进行敲击。

说明书全文

一种结构钢管连接结构及焊接方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钢结构施工技术领域,尤其是涉及一种钢结构钢管连接结构及焊接方法。

背景技术

[0002] 在钢结构施工过程中,钢管与钢管的对焊是十分常见的操作。在焊接施工前通常在两根钢管的对接面边沿加工出坡口,然后将两根钢管拼接,再于坡口处进行焊接。
[0003] 钢结构施工涉及大量的高空作业,目前高空作业情况下钢管对焊缺乏有效的预固定方式,往往需要两人协作方可完成,且焊接节点存在强度较弱等问题。

发明内容

[0004] 本发明的第一目的是提供一种钢结构钢管连接结构,具有便于在高空作业环境下对两根钢管进行预固定的优点,且有助于提高焊接位置的结构强度。
[0005] 本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种钢结构钢管连接结构,包括用于相互对接的第一钢管、第二钢管,所述第一钢管、第二钢管的对接面外缘设有坡口,所述第一钢管、第二钢管的对接面内缘设有内;第一钢管与第二钢管之间还设置有连接机构,所述连接机构包括与第一钢管连接的第一连接组件以及与第二钢管连接的第二连接组件,所述第一连接组件和第二连接组件均包括有内衬管,内衬管包括用于与内倒角处贴合的限位部以及与限位部连接的衬筒部,衬筒部的外径等于第一钢管、第二钢管的内径,内衬管还包括与衬筒部连接且外径小于第一钢管、第二钢管内径的插入部,所述插入部径向滑动连接有若干,锁块沿着插入部的周向均匀分布;
第一连接组件的内衬管以插入部朝内插接于第一钢管内,第二连接组件的内衬管以插入部朝内插接于第二钢管内;
所述第一连接组件还包括挤压进入内衬管驱使锁块的外端卡紧于第一钢管内壁的螺纹套筒,锁块的内端卡紧于螺纹套筒的外壁,螺纹套筒设有内螺纹孔;
所述第二连接组件还包括挤压进入内衬管驱使锁块外端卡紧于第二钢管内壁的螺杆,锁块的内端卡紧于螺杆的外壁;
所述螺杆与螺纹套筒螺纹连接且第一钢管与第二钢管对接面相抵,第一钢管与第二钢管于坡口处焊接固定。
[0006] 通过采用上述技术方案,在对第一钢管和第二钢管进行对焊前,可通过第一连接组件和第二连接组件来对第一钢管和第二钢管进行预固定。在安装内衬管时,内倒角可与限位部贴合,便于对内衬管的安装位置进行确定,且在插设螺纹套筒和螺杆时可以避免内衬管被挤入第一钢管或第二钢管内。插入部中滑动连接有锁块,通过将螺纹套筒挤压进入内衬管中可以将锁块向外挤压从而使得锁块内外两端分别抵紧螺纹套筒和第一钢管的内壁,从而使得螺纹套筒被固定。通过将螺杆挤压进入内衬管中可以将锁块向外挤压从而使得锁块内外两端分别抵紧螺杆和第二钢管的内壁,从而使得螺杆被固定。然后相对转动第一钢管和第二钢管可以将螺纹套筒和螺杆螺接,使得第一钢管和第二钢管的对接面对贴,第一钢管和第二钢管被预固定,方便对第一钢管和第二钢管进行焊接。且第一钢管和第二钢管对贴时,螺纹套筒于第一钢管外的部分可伴随与螺杆螺接进入第二钢管的内衬管中。在第一钢管和第二钢管焊接完成后,第一连接组件和第二连接组件均作为永久性构件固定于第一钢管和第二钢管之间,可提高第一钢管和第二钢管焊接处的结构强度。
[0007] 本发明进一步设置为:所述锁块朝向插入部轴心的一端设有朝远离衬筒部方向呈缩径结构的内锥面,所述螺纹套筒和螺杆的一端均设有用于与内锥面贴合的圆台。
[0008] 通过采用上述技术方案,螺纹套筒和螺杆借助圆台挤入内衬管,圆台的侧壁可与锁块的内锥面贴合,当圆台继续挤入时,圆台的侧壁可向外推动锁块。设置圆台与内锥面配合的结构具有接触面积大,便于推动锁块以及与锁块抵紧效果好的特点。
[0009] 本发明进一步设置为:所述锁块整体呈扇形结构,所述插入部的侧壁设有供锁块向外滑动的扇形槽,所述锁块贴合于扇形槽侧壁时,锁块的外壁距插入部轴线的距离小于衬筒部的外径,且锁块的内锥面位于插入部内。
[0010] 通过采用上述技术方案,锁块为扇形结构,扇形槽对锁块具有向内运动的限制作用,当锁块与扇形槽的侧壁贴合时,由于扇形为外大内小结构,使得锁块无法继续向内滑动,只能向外滑动。因此在安装内衬管时,可以向内挤压锁块至与扇形槽内壁贴合的状态,此时扇形槽的外壁距插入部轴线的距离小于衬筒部的外径,因此在插入内衬管时,锁块不会与第一钢管或第二钢管的内壁刮擦,方便内衬管进行安装。
[0011] 本发明进一步设置为:所述锁块为两块且以插入部的轴线为中心呈对称设置。
[0012] 通过采用上述技术方案,使得锁块对第一钢管、第二钢管以及螺纹套筒和螺杆的抵紧效果更稳定。
[0013] 本发明进一步设置为:所述圆台的侧壁设有直长条状的凸棱,所述内锥面设有用于嵌设凸棱且供凸棱滑动的通槽。
[0014] 通过采用上述技术方案,在圆台抵紧内锥面时,凸棱可以嵌入通槽内,凸棱与通槽的内壁形成旋转限位结构,使得凸台与内锥面之间固定效果更强,不易发生相对转动。
[0015] 本发明的另一目的在于提供一种钢结构钢管焊接方法,包括以下步骤:S1,通过坡口设备及倒角设备在第一钢管和第二钢管的对接面外缘和内缘分别加工出坡口和内倒角;
S2,在第一钢管和第二钢管中分别插入内衬管,使得内衬管的限位部容纳于内倒角中且与内倒角处的内壁贴合限位;插接内衬管时,将锁块向内推避免锁块外端凸出衬筒部外壁;
S3,在第一钢管的内衬管中插入螺纹套筒,在插入螺纹套筒时,以设置有圆台的一端插入,使得圆台上的凸棱与锁块的内锥面抵贴并推动锁块向外滑动与第一钢管内壁抵贴,然后转动螺纹套筒,使得凸棱嵌入通槽内;然后采用工具锤向第一钢管内敲击螺纹套筒,使得锁块内外两端分别抵紧于第一钢管内壁与圆台之间,使得螺纹套筒无法转动;
S4,在第二钢管的内衬管中插入螺杆,在插入螺杆时,以设置有圆台的一端插入,使得圆台上的凸棱与锁块的内锥面抵贴并推动锁块向外滑动与第二钢管内壁抵贴,然后转动螺杆,使得凸棱嵌入通槽内;然后采用工具锤向第二钢管内敲击螺杆,使得锁块内外两端分别抵紧于第二钢管内壁与圆台之间,使得螺杆无法转动;
S5,相对转动第一钢管和第二钢管,使得螺杆螺入螺纹套筒且螺纹套筒位于第一钢管外的部分进入第二钢管的内衬管中,直到第一钢管与第二钢管的对接面对贴;
S6,于第一钢管和第二钢管的坡口处进行焊接。
[0016] 通过采用上述技术方案,插入部中滑动连接有锁块,通过将螺纹套筒挤压进入内衬管中可以将锁块向外挤压从而使得锁块内外两端分别抵紧螺纹套筒和第一钢管的内壁,从而使得螺纹套筒被固定。通过将螺杆挤压进入内衬管中可以将锁块向外挤压从而使得锁块内外两端分别抵紧螺杆和第二钢管的内壁,从而使得螺杆被固定。然后相对转动第一钢管和第二钢管可以将螺纹套筒和螺杆螺接,使得第一钢管和第二钢管的对接面对贴,第一钢管和第二钢管被预固定,方便对第一钢管和第二钢管进行焊接。且第一钢管和第二钢管对贴时,螺纹套筒于第一钢管外的部分可伴随与螺杆螺接进入第二钢管的内衬管中。在第一钢管和第二钢管焊接完成后,第一连接组件和第二连接组件均作为永久性构件固定于第一钢管和第二钢管之间,可提高第一钢管和第二钢管焊接处的结构强度。
[0017] 本发明进一步设置为:在敲击螺纹套筒和螺杆时,采用一面设有胶垫的钢板作为中间受件,将胶垫所在一侧与螺杆或螺纹套筒抵接,于钢板的另一侧进行敲击。
[0018] 通过采用上述技术方案,可以对螺纹套筒和螺杆的端部进行保护。
[0019] 综上所述,本发明的有益技术效果为:在对第一钢管和第二钢管进行焊接前,可以将第一钢管和第二钢管预固定,方便对第一钢管和第二钢管进行焊接。且第一钢管和第二钢管对贴时,螺纹套筒于第一钢管外的部分可伴随与螺杆螺接进入第二钢管的内衬管中。在第一钢管和第二钢管焊接完成后,第一连接组件和第二连接组件均作为永久性构件固定于第一钢管和第二钢管之间,可提高第一钢管和第二钢管焊接处的结构强度。
附图说明
[0020] 图1是本实施例的爆炸示意图;图2是图1中A处的放大示意图;
图3是本实施例的剖视示意图;
图4是本实施例凸显凸棱与通槽配合状态的局部剖视示意图。
[0021] 附图标记说明:1、第一钢管;2、第二钢管;3、坡口;4、内倒角;5、第一连接组件;6、第二连接组件;7、内衬管;8、限位部;9、衬筒部;10、插入部;11、锁块;12、扇形槽;13、内锥面;14、圆台;15、防滑纹;16、凸棱;17、通槽;18、螺纹套筒;19、螺杆。

具体实施方式

[0022] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0023] 实施例:一种钢结构钢管连接结构,如图1所示,包括用于相互对接的第一钢管1、第二钢管2,第一钢管1、第二钢管2的对接面外缘设有坡口3,第一钢管1、第二钢管2的对接面内缘设有内倒角4。第一钢管1上连接有第一连接组件5,第二钢管2上连接有第二连接组件6,第一连接组件5和第二连接组件6均为钢结构组件,第一连接组件5和第二连接组件6均包括有内衬管7。
[0024] 如图1、2所示,内衬管7包括用于与内倒角4处贴合的限位部8以及与限位部8连接的衬筒部9,衬筒部9的外径等于第一钢管1、第二钢管2的内径,内衬管7还包括与衬筒部9连接且外径小于第一钢管1、第二钢管2内径的插入部10,插入部10径向滑动连接有若干锁块11,锁块11沿着插入部10的周向均匀分布。作为优选的,本实施例中锁块11为两块且以插入部10的轴线为中心呈对称设置。锁块11整体呈扇形结构,插入部10的侧壁设有供锁块11向外滑动的扇形槽12,锁块11贴合于扇形槽12侧壁时,锁块11的外侧壁距插入部10轴线的距离小于衬筒部9的外径,且锁块11的内端位于插入部10内。锁块11的内端设有朝远离衬筒部
9方向呈缩径结构的内锥面13。锁块11的外侧壁设有防滑纹15。
[0025] 如图2所示,圆台14的侧壁设有直长条状的凸棱16,内锥面13设有用于嵌设凸棱16且供凸棱16滑动的通槽17。
[0026] 如图1、2所示,第一连接组件5的内衬管7以插入部10朝内插接于第一钢管1内,第二连接组件6的内衬管7以插入部10朝内插接于第二钢管2内。第一连接组件5还包括挤压进入内衬管7的螺纹套筒18,螺纹套筒18设有内螺纹孔。第二连接组件6还包括挤压进入内衬管7的螺杆19。螺纹套筒18和螺杆19的一端均设有用于与内锥面13贴合的圆台14。
[0027] 如图3所示,螺杆19与螺纹套筒18螺纹连接且第一钢管1与第二钢管2对接面相抵,第一钢管1与第二钢管2于坡口3处焊接固定。
[0028] 一种钢结构钢管焊接方法,包括以下步骤:S1,通过坡口3设备及倒角设备在第一钢管1和第二钢管2的对接面外缘和内缘分别加工出坡口3和内倒角4;第一钢管1和第二钢管2的坡口3与内倒角4也可以在出厂前即预加工成型。
[0029] S2,在第一钢管1和第二钢管2中分别插入内衬管7,使得内衬管7的限位部8容纳于内倒角4中且与内倒角4处的内壁贴合限位;插接内衬管7时,将锁块11向内推避免锁块11外端凸出衬筒部9外壁。
[0030] S3,在第一钢管1的内衬管7中插入螺纹套筒18,在插入螺纹套筒18时,以设置有圆台14的一端插入,使得圆台14上的凸棱16与锁块11的内锥面13抵贴并推动锁块11向外滑动与第一钢管1内壁抵贴,然后转动螺纹套筒18,使得凸棱16嵌入通槽17内;然后采用工具锤向第一钢管1内敲击螺纹套筒18,使得锁块11内外两端分别抵紧于第一钢管1内壁与圆台14之间,使得螺纹套筒18无法转动。敲击螺纹套筒18时,可采用一面设有胶垫的钢板作为中间受力件,将胶垫所在一侧与螺纹套筒18抵接,于钢板的另一侧进行敲击。
[0031] S4,在第二钢管2的内衬管7中插入螺杆19,在插入螺杆19时,以设置有圆台14的一端插入,使得圆台14上的凸棱16与锁块11的内锥面13抵贴并推动锁块11向外滑动与第二钢管2内壁抵贴,然后转动螺杆19,使得凸棱16嵌入通槽17内;然后采用工具锤向第二钢管2内敲击螺杆19,使得锁块11内外两端分别抵紧于第二钢管2内壁与圆台14之间,使得螺杆19无法转动。敲击螺杆19时,可采用一面设有胶垫的钢板作为中间受力件,将胶垫所在一侧与螺杆19抵接,于钢板的另一侧进行敲击。
[0032] S5,然后相对转动第一钢管1和第二钢管2,如图3所示,使得螺杆19螺入螺纹套筒18且螺纹套筒18位于第一钢管1外的部分进入第二钢管2的内衬管7中,直到第一钢管1与第二钢管2的对接面对贴。
[0033] S6,于第一钢管1和第二钢管2的坡口3处进行焊接。
[0034] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
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