CN101941646B - 门座式起重机的回转轴承法兰盘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种将传统金加工巧妙组合运用而制作的大直径回转支承轴承的门座式起重机的回转轴承法兰盘。其技术方案为：门座式起重机的回转轴承法兰盘，包括法兰盘和筒体，所述法兰盘与过渡圆筒体均匀间隔安装有肘板；所述法兰盘和筒体焊接在一起；所述法兰盘经过将棒料锻造成放余量后的直方型毛坯，再经热处理后转机械进行粗的金加工，然后用油压机压制成所需等分圆环块，再切割余量及开坡口并在平台上进行地样装配，拼焊成圆环，最后精加工到规定尺寸的法兰盘。该发明的有益效果为：制造容易、成品率高且成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种门座式起重机的回转支承轴承，尤其涉及一种将传统金加工巧妙组合运用而制作的大直径回转支承轴承的门座式起重机的回转轴承法兰盘。
背景技术
门座起重机的回转动作，以船为例来说都是通过回转支承来实现的，较大吨位的门座起重机通常是在底部采用推力轴承、上面采用回转托辊架支承来实现回转的稳定，较小吨位的门座起重机则使用回转支承轴承，轴承直径大都在2.5米以下。
目前由于技术的进步，己有较大的三排滚柱式回转支承轴承，最大的己达到直径7米以上，也就说较大吨位的门座起重机也可以直接采用回转支承轴承来作为回转体，但是三排滚柱轴承的连接用回转轴承法兰盘的制作技术却还是沿用原来的制作工艺，即铸造方式。
直径大，则铸造的工装模具都很大，特别是直径7米的回转轴承法兰盘，回转轴承法兰盘不仅厚度有150毫米左右、法兰面板的宽度也有300毫米左右，要铸造成型这样一个法兰盘，且保证质量是相当困难的，由于成本高，阻碍了大回转支承轴承在大吨位门座起重机上的应用。
在这样的背景下，发明人需自制自用的两台新40吨门座起重机，该门座机若采用回转支承轴承，则其直径接近5米，才能满足支承受力要求，其对应的连接法兰盘的厚度也达到140毫米厚、法兰面板宽度也达到280毫米宽，若采用传统的铸造技术工艺，则成本很高、且质量也不容易一次保证；面对此情况，考虑采用焊接方式解决此难题，若采用毛坯为150厚的钢板下圆环作法兰毛坯、则订购厚度150毫米厚的钢板也是困难，不仅轧制厚板难且这么厚的钢板其机械性能也很难保证。
在这样的情况下，发明人采用了锻造方块、机加工、压弯即加热压制、拼装焊接、热处理的工艺来制作法兰盘毛坯，得到很好的应用，确保了大吨位门座起重机采用大直径回转支承轴承，减少整机的成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种制造容易、成品率高且成本低的门座式起重机的回转轴承法兰盘。
为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
门座式起重机的回转轴承法兰盘，包括法兰盘和筒体，所述法兰盘与过渡圆筒体均匀间隔安装有肘板；所述法兰盘和筒体焊接在一起；所述法兰盘经过将棒料锻造成放余量后的直方型毛坯，再经热处理后转机械进行粗的金加工，然后用油压机压制成所需等分圆环块，再切割余量及开坡口并在平台上进行地样装配，拼焊成圆环，最后精加工到规定尺寸的法兰盘。
所述等分圆环块为八个。
所述法兰盘与过渡圆筒体每隔两个法兰盘上的孔的位置安装一个加强肘板。
所述直方型毛坯的余量宽度、及厚度方向要加放30～40mm，长度方向要加放约150mm以上。
所述粗的金加工为刨床粗刨毛坯方形煅件的四周，粗刨后其宽度、及厚度方向有20mm左右的余量。
本发明的一种新制作工艺制成的门座式起重机回转轴承法兰盘。传统门座式起重机的法兰盘均采用铸造厂定铸毛坯或采用厚钢板整体下料成毛坯整体制作，价格较为昂贵。在国家标准、行业标准中，对其在起重机领域内的安装和检验要求尚没有明确规定。针对这一情况，本发明从法兰盘的分段锻造、热处理、冷加工，拼焊成圆环等几方面，充分发挥传统工艺的优势，为大直径法兰盘的制作问题提供了一个高效和经济的解决途径。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是等分圆环块制作工艺示意图；
图2是圆环拼焊示意图；
图3是焊接部位的坡口和堆焊示意图；
图4是本发明的剖视图；
图5是本发明的俯视图；
图6是图4的A部局部放大图。
附图标识：法兰盘1、筒体2、孔11、等分圆环块12。
具体实施方式
图1是等分圆环块制作工艺示意图。如图所示，法兰盘1采用25#钢的小锻件，与所需的尺寸放余量后分各小段锻成长棒方型，经热处理转机械进行粗的金加工，再用油压机压制成所需线型。与整体锻相比锻件较小，可以节约大量的经费。
图2是圆环拼焊示意图。如图所示，为八个经冷压成弧形的小锻件开坡口及切割余量后在平台上进行装配，然后再拼焊成圆环，最后将焊成圆环法兰盘精加工到规定尺寸。
如图3至6所示，是为了解决应力集中、焊接变形、机加工困难、螺栓孔难定位及其精度要求高等问题，设计了法兰与筒体连接的过渡部分采用25mm的钢板卷成圆筒后与法兰盘对接，法兰盘与过渡圆筒体每隔两个法兰盘上的孔的位置安装一个肘板，以确保机加工后，在焊接时的变形控制，可以解决应力集中，使应力能得到分散，然后再与18mm厚的筒体合拢。
图5是本发明的俯视图。以下细述制作工艺：
毛坯件煅造。将法兰盘圆环板等分为八件等分圆环块12，每件各1/8圆，展开为八段直的方形毛坯，采用25#煅钢煅造而成，可采用棒料作为原材料，进行煅压成形，宽度、及厚度方向要加放30～40mm余量，长度方向要加放约150mm余量以上。煅造后，对整煅毛坯件进行加温到650～700℃，且保温时间不得少于8小时，然后随炉冷却到350℃，最后空冷。
圆环件压制。先将八段直的毛坯进行粗的机加工，采用刨床粗刨毛坯方形煅件的四周，粗刨后其宽度、及厚度方向有20mm余量。粗刨机加工后，对煅造毛坯件进行超声波探伤检查，检查结果要符合规范要求。对检查合格的方形煅造直毛坯按放样压为1/8圆弧块，检查样板由放样后制作并提供。压制时采用800吨油压机进行压制，制作一弧形成形工装模，将工装模安装于油压机上，然后进行圆环的线型压制，先从一端开始压制，起端可以放50mm余量后才进行压制，压制方式由大弧形到小弧形，严格控制圆环的线型，避免过压导致弧度过小而导致成形差甚至报废。
圆环件拼装。在拼装焊接之前，先要进行焊接工艺试验及评定，取相同材质材料进行焊接试验，并进行相应的检查评定，然后才能按评定的焊接工艺来进行圆环件的焊接。
在进行圆环件的拼装时，应确保对接缝须在开孔范围外，将压为八分之一圆形的法兰圆环块11，在拼装前切割余量时，内圆半径按减少8mm下料、外圆半径按增大8mm下料。拼焊圆环板时按数据划好地样，在平台上将下料好的八段煅造圆环件进行拼装，确认八段毛坯件的对接缝均装配合格后，按要求开好双“U”形的坡口，打磨干净，并在对接缝的两端加引、熄弧板，要求引、熄弧板的坡口与正式焊缝的相同，经检查合格后才能进行焊接，先焊大坡口一侧，当焊接到焊缝的焊厚约为25mm时，进行翻身清根，焊接小坡口一侧，然后再翻身焊接剩余的焊缝。
对接焊缝去应力。焊接结束后，对所有对接焊缝进行超声波探伤检查，经检查合格后，对焊缝位及其热影响区进行低温去应力退火处理，采用工装设备，对焊缝位及其热影响区进行缓慢加热到500℃—600℃，并要继续确保温度稳定并保温4小时，然后在相对保温状态下缓慢冷却到350℃，然后再空冷至常温。
过渡筒体的制作安装。 法兰盘1与筒体2连接的过渡部分采用25mm的钢板卷成圆筒后与法兰盘对接，过渡筒体长450mm，将需下料制作的筒体展开后长度方向放300mm余量、宽度方向放50mm余量，然后将下料的板材吊运到十三星滚床上进行滚平处理，并采用激光仪测划出十字中心线、滚圆加工线等基准线，然后再运到三星滚床上进行滚圆，滚圆后将长度方向的起边、收边按放样的圆筒体尺寸进行割除并开出对接坡口，宽度方向按测量尺寸割除余量并开出坡口，采用半自动焊接设备对圆筒体的对接缝进行焊接，焊接完成后，在平台上倒装法兰盘、并与筒体进行对接的装配，检查装配合格后再装配加强肘板，肘板以法兰盘的螺孔位置为参考基准，在法兰盘与筒体的外圈边上每隔两个孔就安装一个肘板。焊接前，采用加温设备对筒体与法兰盘的角焊缝位置加温至250℃左右，然后才焊接角焊缝，先焊接内圈焊缝，然后对外圈需焊缝位的坡口进行清根和打磨，再进行加温并进行焊接，焊后对焊缝位置及其热影响区位置进行加温到500～600℃，并进行适当的保温，以消除焊接应用，确保在机加工后，法兰盘不变形。
法兰盘1机加工。焊接工作完成后，并且对煅钢件、焊缝位及热影响区进行了热处理后，采用立式车床对法兰盘1的上、下表面和侧面进行机加工以达到平面要求，再在机床上定位法兰面的螺孔，划出72个φ45的螺栓孔的分度线、钻孔中心线等基准线。对所需的钻孔位打出洋冲标志，采用磁吸钻钻出螺栓孔，钻孔时要测量钻头与法兰盘平台的垂直度，并复查分度准确性、钻孔垂直度等参数，以确保钻出的72个螺孔分度准确、垂直，达到技术要求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种门座式起重机的回转轴承法兰盘，包括法兰盘和筒体，其特征在于：还包括法兰与筒体连接过渡部分的过渡圆筒体，所述法兰盘与过渡圆筒体均匀间隔安装有肘板；所述法兰盘和筒体通过过渡圆筒体焊接在一起；所述法兰盘经过将棒料锻造成放余量后的直方型毛坯，再经热处理后转机械进行粗的金加工，然后用油压机压制成所需等分圆环块，再切割余量及开坡口并在平台上进行地样装配，拼焊成圆环，最后精加工到规定尺寸的法兰盘。
2.根据权利要求1所述的门座式起重机的回转轴承法兰盘，其特征在于所述等分圆环块为八个。
3.根据权利要求1或2所述的门座式起重机的回转轴承法兰盘，其特征在于所述法兰盘与过渡圆筒体每隔两个法兰盘上的孔的位置安装一个加强肘板。
4.根据权利要求3所述的门座式起重机的回转轴承法兰盘，其特征在于所述直方型毛坯的余量宽度、及厚度方向要加放30～40mm，长度方向要加放150mm以上。
5.根据权利要求4所述的门座式起重机的回转轴承法兰盘，其特征在于所述粗的金加工为刨床粗刨毛坯方形煅件的四周，粗刨后其宽度、及厚度方向有20mm左右的余量。
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