阅读说明：本技术 一种锥管端面平面度检测方法 (Method for detecting flatness of end face of taper pipe ) 是由 郑栋 邓鹏明 吴志军 陈芳亮 孙吉华 水峰 陶伟东 龙彪 沈李强 王腾 于 2021-05-24 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种锥管端面平面度检测方法,属于用于计量轮廓表面粗糙度的计量设备技术领域。锥管端部安装有端铸件,将锥管安置于滚轮架上,将工装架固定在端铸件对面,顶针棒一端固定在工装架上,另一端顶针到端铸件的圆心上,固定千分表,并使千分表测针与端铸件边沿接触,转动滚轮架,由千分表的读数测量得到端面平面度数值,调整。本申请具有成本投入低、操作简单、便捷、检测效率高,可实现无间隙安装。(The application provides a method for detecting the flatness of an end face of a taper pipe, and belongs to the technical field of metering equipment for metering the surface roughness of a contour. The end casting is installed on the end portion of the taper pipe, the taper pipe is arranged on the roller frame, the tool frame is fixed to the opposite side of the end casting, one end of the ejector pin rod is fixed to the tool frame, the other end of the ejector pin rod is arranged in the circle center of the end casting, the dial indicator is fixed, the measuring pin of the dial indicator is in contact with the edge of the end casting, the roller frame is rotated, and the end face flatness value is obtained through reading measurement of the dial indicator and is adjusted. The device has the advantages of low cost investment, simple and convenient operation, high detection efficiency and zero clearance installation.)

一种锥管端面平面度检测方法

技术领域

本申请涉及一种锥管端面平面度检测方法，属于用于计量轮廓表面粗糙度的计量设备

技术领域

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背景技术

随着钢结构行业的高速发展，越来越多的企业加入到钢结构队伍中来，钢结构行业间的竞争越来越激烈。钢结构产品本身变得越来越复杂的同时，客户对质量控制的要求也越来越高。尤其是国际工程，不仅对工厂制作的质量控制要求极高，而且对现场安装的精度要求也极为苛刻。以HKPCB项目为例：

HKPCB项目中连接屋面和柱顶的锥管斜撑共200根，长度10430~14350mm不等，壁厚25mm，28mm，32mm不等，锥管端面直径800mm。

结合图1，每根锥管斜撑由锥管一1a、锥管二2a、支柱端铸件（prop end casting）3a、casting锁头4a组成。制作时，锥管一1a、锥管二2a对接，对接后的锥管一1a下端与支柱端铸件3a对接，对接后的锥管二2a上端与casting锁头4a现场焊接。上述锥管斜撑上端即casting锁头4a所在端与主梁销轴连接，销轴连接端误差±3mm，下端即支柱端铸件3a所在端与节点铸造（node casting）螺栓连接，螺栓连接端结合面间隙（锥管端头prop endcasting端面与node casting 端面最大间隙）0.2mm。

对于规格较长的锥管斜撑来讲，如果端面平面度偏差0.5mm，那么斜撑上端就会偏差17.5mm。这就要求锥管斜撑制作时，必须严格控制构件精度，特别是锥管端面的平面度在0.2mm以内。而传统模式的吊坠、靠尺质量验收方法等闲人无法满足上述精度要求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种锥管端面平面度检测方法，该方法既能有效保证制作精度又能提高检验效率的。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种锥管端面平面度检测方法，锥管端部安装有端铸件，步骤为：

（1）将锥管安置于滚轮架上，确保锥管两端水平标高一致；

（2）将工装架固定在端铸件对面；

（3）顶针棒一端固定在工装架上，另一端顶针到端铸件的圆心上；

（4）固定千分表，并使千分表测针与端铸件边沿接触；

（5）转动滚轮架，由千分表的读数测量得到端面平面度数值；

（6）调整：根据千分表读数对端铸件进行角度调整，再重复步骤（5），最终将千分表读数调整到0.2mm范围以内以进行端铸件的加固。

本申请锥管端面平面度检测过程中，借助于千分表的高精度（0.001mm）来控制钢结构构件的精度。先制作一个工装架，然后固定起来。一方面工装要顶针到转动的锥管圆心，另一方面把千分表移动的测针与支柱端铸件边沿接触，通过千分表上的刻度准确读出椎管端面垂直度。解决了吊坠、靠尺等方法无法解决的问题，且准确性高、效率快。

对于高精度要求的钢结构产品以及现在越来越多的特种设备，如果一味的按照常规的吊线、靠尺检验方法，不仅会浪费大量的时间、精力，由于检验方式的局限性，还根本无法保证构件制作精度质量要求。

上述方法不仅简单、明了，易于操作，且精度高，可达到常规测量方法无法达到的精度；操作过程简单可实时测量，避免了累积误差，确保构件精度。

进一步的，作为优选：

所述滚轮架上设置至少两组滚轮，两组滚轮分布于不同高度处，构件安置于滚轮之间，以方便转动滚轮架时，构件随之精确滚动。更优选的，所述两组滚轮在同一个半圆上，使构件与两组滚轮均接触，以方便圆心位置的控制。

所述滚轮架转动速度为10转/分钟左右（优选为5-15转/分钟）。测量时滚轮架不宜转动太快，容易对千分表读数造成较快的波动而影响实际数值。

所述端铸件上安装有连接板，顶针棒通过连接板顶针在端铸件上。连接板与顶针棒为相互垂直，端铸件与连接板紧密贴合转动后通过千分表可以判断端铸件的装配角度偏差

所述千分表安装在固定工装支架处，满足千分表能有效的顶到端铸件上，以确保测试过程中，千分表不发生位移。

本申请所提供的检测方法应用广泛，钢结构生产中一般高精度的测量都能用到，特别是对构件的端面垂直度，表面平直度有特效。

（1）能满足高精度要求。

（2）成本投入低，操作便捷，效率高。本申请检测过程中，主要借助于千分表、滚轮架以及其他辅助支撑，成本投入低，操作简单、便捷，检测效率高。辅助设备准备就绪的情况下，检测一根构件只需2分钟左右。

（3）可对构件的生产过程进行全程监控。从端铸件与构件（锥管一、锥管二）拼装，到焊接，再到焊后测量可全程测量，出现偏差可立刻调整，减少了误差的积累，避免了焊后整改带来人力、财力、时间等的浪费。

附图说明

图1为锥管斜撑的结构示意图；

图2为本申请的检测流程示意图；

图3为本申请中检测部分结构示意图；

图4为本申请中顶针与端铸件配合关系示意图；

图5为本方法操作后实现的无间隙安装效果图；

图6为本方法检测后实现的锥管斜撑安装效果图。

图中标号：1a.锥管一；2a.锥管二；3a.支柱端铸件；4a.casting锁头；1.构件；2.滚轮架；21.下滚轮；22.上滚轮；3.端铸件；4.连接板；5.顶针棒；6.工装架；7.千分表。

具体实施方式

以锥管斜撑为例，HKPCB项目中连接屋面和柱顶的锥管斜撑共200根，长度10430~14350mm不等，壁厚25mm、28mm、32mm不等，锥管端面直径800mm。结合图1，每根锥管斜撑由2根锥管（锥管一1a、锥管二2a）、1个prop end casting（支柱端铸件3a）、1个casting锁头4a组成。

结合图2，装配过程包括以下步骤：

第一步，滚轮架2固定，并把构件1放到滚轮架2上。

第二步，工装架6固定，顶针棒5一端固定到工装架6上，另一端顶针到端铸件3的圆心上。

第三步，千分表7固定，把千分表7（精度0.001mm）的测针与端铸件3的边沿接触。

第四步，转动滚轮架2，通过千分表7的读数读出锥管端面（即图4中的端铸件3朝向工装架6的一面）平面度的数值，确保锥管端面的垂直度在0.2mm以内。

上述过程中，一方面工装架6要顶针到转动的端铸件3/椎管圆心，另一方面千分表7移动的测针与端铸件3边沿接触，通过千分表7上的刻度准确读出椎管端面垂直度。

操作时要注意以下几点：

（1）工装架6要牢固，保证在测量过程中顶针棒5不会发生位移；

（2）顶针棒5一定要顶针到端铸件3的圆心上；

（3）测量时千分表7不能发生位移；

（4）测量时滚轮架2不宜转动太快；

（5）在制作过程中要实时进行尺寸检验，尤其是在焊接过程中应时刻，监测焊接的变形量，并及时进行调整。

作为一个备选方案：滚轮架2上设置至少两组滚轮，即一组下滚轮21、一组上滚轮22，一组下滚轮21对称分布于构件两侧，一组上滚轮22对称分布于构件两侧，且下滚轮21与上滚轮22处于不同高度处，当构件1安置于滚轮之间时，可与两组滚轮接触，以方便转动滚轮架2时，构件1随之精确滚动。

优选的，下滚轮21与上滚轮22在同一个半圆上，使构件1与两组滚轮均接触，以方便圆心位置的控制。

作为一个备选方案：滚轮架2由电机驱动其转动，可控制其转速，转动速度为10转/分钟左右，测量时滚轮架2不宜转动太快，容易对千分表读数造成较快波动而影响实际数值。

作为一个备选方案：端铸件3上安装有连接板4，顶针棒5通过连接板4顶针在端铸件3上。连接板与顶针棒为相互垂直，端铸件与连接板紧密贴合转动后通过千分表可以判断端铸件的装配角度偏差

作为一个备选方案：千分表安装在固定工装支架处，满足千分表能有效的顶到端铸件上，以确保测试过程中，千分表7不发生位移。

效益分析

一方面，本申请主要设备有千分表、滚轮架以及其他辅助支撑。成本投入低，操作简单、便捷。检测效率高，在辅助设备准备就绪的情况下，检测一根构件只需2分钟左右。节省时间、财力、人力。

另一方面，本方法在HKPCB项目中已经取得成功，结合图5和图6，实现了锥管斜撑的无间隙安装，得到业主和总包的认可。提高了业主和总包对我们精工的认可度，使得后续的项目工作能更加顺利地进行。与此同时，HKPCB项目的成功案例提高了精工在钢结构圈内的影响力，使得精工的发展前景更加光明。

本方法的成功运用，不仅仅体现在提升了工厂的经济效益，更重要的是提升了我们精工无形的社会效益。