CN102500939B - 塔式起重机平衡臂的装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔式起重机平衡臂的装配方法，包括以下步骤：步骤一，将用于装配在第一臂节一端的两个连接耳座装夹定位在第一工装上后，将第一工装上的两个连接耳座分别与第一臂节进行焊接；步骤二，将用于装配在第二臂节一端的四个连接耳座板装夹定位在第二工装上后，将第二工装上的四个连接耳板分别与第二臂节进行焊接；步骤三，将用于装配在第一臂节另一端的四个连接耳座通过销轴分别对应连接一个焊接在第二臂节上的连接耳板后，将四个连接耳座焊接固定在第一臂节上。通过本发明的方法可保证第一臂节和第二臂节采用销轴连接时的顺利自如。

Description

塔式起重机平衡臂的装配方法

技术领域

本发明涉及起重机领域，具体涉及一种塔式起重机平衡臂的装配方法。 

背景技术

塔式起重机，即塔机(塔吊)，是建筑工地常见的起重设备，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送。塔式起重机可分为多种类型，其中的上旋转式塔式起重机为常见的一种，其特点是塔身不转动，安装在塔身上部的回转机构，支撑着塔机顶部的起重臂、平衡臂。通过回转机构的回转，塔机顶部的起重臂、平衡臂能绕塔身中心线作全方位的旋转。 

上旋转式塔式起重机需配设平衡重，以平衡起重臂一侧的起升力矩，平衡臂用以支承平衡重，上旋转式塔式起重机的平衡臂是整个塔机中非常重要的部分。为了制造及运输的方便，平衡臂的长度通常在超出一定值之后制作成两节，图1和图2所示的平衡臂由第一臂节、第二臂节组成。 

第一臂节1、第二臂节2均为平面框架式结构。框架两长侧为32b槽钢，两宽侧为25b槽钢，构成框架的主体。第一臂节的腹部为上下层交叉布置的63X5的角钢，第二臂节的腹部两端为上下层交叉布置的63X5的角钢，中间为待放平衡重的空间，空间两侧纵向布置了两根25b槽钢。第一臂节、第二臂节腹部布置的角钢、槽钢，对框架起支撑加强作用。第一臂节前端为与回转机构连接的连接耳座，后端为与第二臂节前端的连接耳座，第二臂节前端为与第一臂节后端连接的连接耳板，其相互连接均采用销轴连接。 

第一臂节和第二臂节的制作有以下关键因素： 

第一、第一臂节的连接耳座3和第二臂节的连接耳板4一旦装配位置达不到相应的精度，通过销轴连接第一臂节和第二臂节时，由于连接耳座和连接耳板的错位从而不能顺利自如的用销轴连接。 

第二、由第一臂节、第二臂节连接而成的平衡臂，是支承着平衡重的高空承载构件。构件的焊接直接关系到塔机的安全和使用性能。所以在制作第一臂 节、第二臂节时，焊缝质量一定要达到设计要求。 

要达到上述要求，目前是采用直接焊接的方法将连接耳座焊接在第一臂节上，将连接耳板焊接在第二臂节上，另外，焊缝是直接放置在装配平台上进行焊接的，由于没有任何工装的作用，目前的制作方法是很难达到上述要求的(臂节主要是由型钢构成的平面框架式的结构件，第一臂节的长度L1达5.7米，第二臂节的长度L2达7.4米，框架经直接拼装焊接后易产生变形，不能保证臂节相互间的连接。另外由于框架内的焊接接头所处的位置不理想，不便于采用易保证焊接质量的平焊焊接方法焊接，所以也很难保证臂节的焊缝质量)。 

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种塔式起重机平衡臂的装配方法，通过本发明的方法可保证第一臂节和第二臂节采用销轴连接时的顺利自如。 

实现本发明目的的技术方案如下： 

塔式起重机平衡臂的装配方法，包括以下步骤： 

步骤一，将用于装配在第一臂节一端的两个连接耳座装夹定位在第一工装上后，将第一工装上的两个连接耳座分别与第一臂节进行焊接，焊接好后，拆去第一工装； 

步骤二，将用于装配在第二臂节一端的四个连接耳座板装夹定位在第二工装上后，将第二工装上的四个连接耳板分别与第二臂节进行焊接，焊接好后，拆去第一工装； 

步骤三，将用于装配在第一臂节另一端的四个连接耳座通过销轴分别对应连接焊接在第二臂节上的连接耳板后，将四个连接耳座焊接固定在第一臂节上。 

采用了上述方案，通过步骤一使第一臂节的连接耳座在第一工装内左右得到了很好的定位，连接耳座与第一臂节拼装焊接后，连接耳座左右也就不会产生错位的问题，从而保证了第一臂节的连接耳座与塔机旋转机构的自如连接。通过步骤二使第二臂节的连接耳板在第二工装内左右得到了很好的定位，连接耳板与第二臂节拼装焊接后，连接耳板左右也就不会产生错位的问题。通过步 骤三使第一臂节后端的连接耳座也得到了很好的定位。采用本发明的方法制作的臂节，臂节与塔机旋转机构以及臂节与臂节之间均能实现顺利自如的连接。 

如果不采用上面的焊接旋转工装，焊缝若处于不便于操作的位置，工人就必须要用行车将臂节吊起翻转，使焊缝处于不一定是完全理想的位置，放在平台上进行焊接。臂节放在平台上进行焊接，工人必须蹲下来进行操作，劳动强度大。采用行车翻转臂节，不仅占用了车间行车的使用时间，而且工作效力也不高。最重要的是，使用行车翻转臂节，不可以随意将焊缝处于理想焊接位置，焊缝质量得不到可靠的保证。采用本发明的焊接旋转工装，则焊接过程中，无需蹲下进行操作，降低了劳动强度，则焊缝处于不便于操作的位置时，只需通过驱动装置转动旋转架带动臂节转动到达合适位置即可，这样即可保证焊缝的质量。 

附图说明

图1为第一臂节的结构示意图； 

图2为第二臂节的结构示意图； 

图3为第一工装的结构示意图； 

图4为图3的A向视图； 

图5为第二工装的结构示意图； 

图6为图5的B向视图； 

图7为第一种焊接旋转工装的结构示意图； 

图8为图7的俯视图； 

图9为第二种焊接旋转工装的结构示意图； 

图10为图9的俯视图； 

附图中，10为第一臂节，11为连接耳座，12为连接耳座，20为第二臂节，21为连接耳座板，30为第一工装，31为第一底座，32为第一左夹板，33为第一右夹板，34为第一销轴，40为第二工装，41为第二底座，42为第一对夹板，43为第二对夹板，44为第二销轴，50为焊接旋转工装，51为底座，52为第一 旋转架，521为第一转轴，522为第一旋转架本体，523为连接板，53为第二旋转架，531为第二转轴，532为夹臂，533为转动压板，534为第二旋转架本体，535为连接座，54为驱动装置； 

具体实施方式

参照图3至图10，本发明的塔式起重机平衡臂的装配方法，在制作臂节中部的矩形体时，在进行槽钢、角钢、钢板下料时，全部采用了机械或数控切割方法下料，从而保证所下料的尺寸均达到了图纸设计要求。下料后，对所有的型钢、钢板，特别是对框架两长侧的32b槽钢都进行了认真的矫正，从而保证了所有下料件的平直度、平面度。然后在平面度精度较高的拼装平台上，拼装定位焊中部矩形体的各件，测量检查矩形体的对角线尺寸是否相等。如果对角线尺寸稍有不等就进行矫正，保证臂节中部的矩形体是一个正确的矩形体，保证我们在拼装焊接连接耳座、耳板后，臂节两侧的耳座、耳板不会产生前后错位的问题。如果臂节两侧的耳座、耳板前后错位，臂节的连接功能就会失效。为保证臂节的连接功能不失效，仅仅保证臂节两侧的连接耳座、耳板前后不错位还不行，而且要保证臂节两侧的连接耳座、耳板左右不错位。以模拟第一臂节10和第二臂节20的连接耳座、连接耳板的实际连接状况，对制成的第一臂节10和第二臂节20通过以下步骤进行装配： 

步骤一，将用于装配在第一臂节10一端的两个连接耳座11装夹定位在第一工装30上后，将第一工装上的两个连接耳座分别与第一臂节10进行焊接，焊接好后，拆去第一工装。第一工装包括第一底座31，第一底座31的上端面对称设置有第一夹持装置，各夹持装置由第一左夹板32、第一右夹板33以及第一销轴34组成，第一左夹板和第一右夹板的一端固定在底座的上端面上，第一销轴的两端分别支撑在第一左夹板和第一右夹板上的轴孔中。在保证第一工装30的尺寸A符合第一臂节10设计尺寸A的提前下，机加工工装中钢板第一左夹板32、第一右夹板33间的开档尺寸C，使其稍大于连接耳座11的设计尺寸C，并加工2-￠d轴孔。第一工装30机加工完成后，将第一臂节10前端的已加工好 的2件连接耳座11分别装入第一左夹板32和第一右夹板33之间，插入销轴34。然后在拼装平台上，将第一工装中的连接耳座11与拼装定位焊好的第一臂节10的矩形体，拼装焊接在一起，拆去工装，臂节1前端耳座的拼装焊接工作完成。由于采用了第一工装，第一臂节10前端的连接耳座11在工装内左右得到了很好的定位，连接耳座11与矩形体拼装焊接后，连接耳座左右也就不会产生错位的问题，从而保证了第一臂节10前端耳座与塔机旋转机构的自如连接。 

步骤二，将用于装配在第二臂节20一端的四个连接耳座板21装夹定位在第二工装上后，将第二工装上的四个连接耳板21分别与第二臂节进行焊接，焊接好后，拆去第一工装。第二工装40包括第二底座41，第二底座41的上端面对称设置有第二夹持装置，各夹持装置由第一对夹板42、第二对夹板43以及第二销轴44组成，每对夹板均由两块钢板组成，第一对夹板42和第二对夹板43的一端固定在底座的上端面上，第一销轴的两端分别支撑在第一对夹板和第二对夹板上的轴孔中。在保证第一工装40的尺寸，即第一臂节10和第二臂节20间连接的主尺寸的前提下，机加工第一对夹板42、第二对夹板43两侧面间尺寸D，使其与第二臂节2中尺寸D等值，并在保证尺寸B的前提下，加工4-￠d销孔。机加工后，将第二臂节20前端的4件连接耳板21装在第一对夹板42之间、第二对夹板43之间，并插上销轴用螺母固定好。在拼装平台上，将装在工装上的4件连接耳板21拼装焊接在第二臂节20的矩形体上，焊接完成后拆去工装，从而完成第二臂节20上连接耳板21的拼装焊接工作。按此方法拼装焊接的第二臂节20上的连接耳板21不会产生耳板的左右错位。 

步骤三，将用于装配在第一臂节10另一端的四个连接耳座12通过销轴分别对应连接一个焊接在第二臂节上的连接耳板21后，将四个连接耳座12焊接固定在第一臂节上。具体过程为：将第一臂节10与第二臂节20的前端紧靠在一起放置在拼装平台上，将第一臂节10后端的4个连接耳座12放置在第二臂节20的连接耳板21之间。在第二臂节20的连接耳板21与第一臂节10的连接耳座12上的销孔内插入销轴，并紧固在一起，从而使第一臂节10后端的连接 耳座得到了很好的定位。将4件连接耳座12与第一臂节1的矩形体拼焊在一起，拆去销轴，至此第一臂节10前后端的连接耳座及第二臂节20前端的耳板的拼装焊接工作全部完成。采用上述方法制作的臂节，第一臂节10与塔机旋转机构以及臂节间都能实现顺利自如的连接。 

步骤4，在完成步骤3后，取下连接第一臂节的连接耳座和第二臂节的连接耳板的销轴。第一臂节和第二臂节上的焊接接头绝大部分都处在臂节中部的矩形体内，该部分焊接接头的焊缝都不易于进行平焊焊接，如不采取措施，不仅焊接质量得不到保证，而且工作效率也受到影响。在进行臂节中部焊缝焊接时，为了能让臂节中部的焊接接头的每条焊缝都能处在水平位置，以便能进行水平焊接，因此在取下销轴后，还通过另外的工装对第一臂节10以及第二臂节20上的焊缝进行焊接处理。 

步骤5，参照图7和图8，将第一臂节10的两端装夹在焊接旋转工装上，对第一臂节上的焊缝进行焊接，以及将第二臂节20的两端装夹在焊接旋转工装上，对第二臂节上的焊缝进行焊接。焊接旋转工装50包括一对底座51，一个第一旋转架52和第二旋转架53分别可转动地连接在两个底座上，第一旋转架52的端部与一个驱动装置54连接。第一旋转架52包括第一转轴521以及第一旋转架本体522，第一旋转架本体522与第一转轴521以焊接的方式周向固定连接，第一转轴521通过轴承固定在底座51上，第一旋转架本体522上设有与连接耳板21或连接耳座11连接的连接板523。第二旋转架53包括第二转轴531，与该第二转轴531周向固定的夹持机构，夹持机构包括具有凹口的夹臂532以及在夹臂的一端设有转动压板533。驱动装置54为手轮，当然驱动装置也可以采用电机或者液压或者气压传动装置。 

参照图9和图10，本发明的第二种焊接旋转装置，该装置的第二旋转架53与上面一种方式不同，其余结构相同。该第二旋转架53包括第二转轴531以及第二旋转架本体534，第二旋转架本体与第二转轴的周向固定连接，第二旋转架本体上设有连接座535。 

第一臂节10的连接耳座11与中部矩形体拼装焊接后，将第一臂节10吊装于第一旋转架52和第二旋转架53内，第一臂节10一端的连接耳座12用销轴和螺母与旋转架紧固在一起，第一臂节10另一端的连接耳座11与连接座533通过销轴连接。由于底座约半人高，这样可以将第一臂节10提高到便于焊接工人操作的高度。每个底座51的上面安装两个轴承座，转动手轮，第一臂节就可以实现全方位的转动。这样，采用了如此的焊接旋转工装后，焊接工人在进行焊接操作时，第一臂节中的任何一条焊缝如果是处在不便于焊接的位置，就可以转动手轮，臂节跟随转动，使焊缝处于理想位置进行焊接操作，从而保证了焊缝质量。 

将第二臂节20吊装于第一旋转架52和第二旋转架53内，将第二臂节20上的连接耳板21用销轴和螺母与第一旋转架52紧固在一起，第二臂节20的另一端通过夹持机构夹持。即取出夹持机构上的销轴，将转动压板533绕销轴向上转动，就可将第二臂节的端部放置在夹紧机构的横梁上，然后将转动压板533绕销轴向下转动压在槽钢上，插入销轴，第二臂节20的后端部就夹紧在第二旋转架内，转动第二旋转架上的手轮，就可使第二臂节20转动，从而实现第二臂节20的焊接旋转。 

Claims (7)

1.塔式起重机平衡臂的装配方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤一，将用于装配在第一臂节一端的两个连接耳座装夹定位在第一工装上后，将第一工装上的两个连接耳座分别与第一臂节进行焊接，焊接好后，拆去第一工装；第一工装包括第一底座，第一底座的上端面对称设置有第一夹持装置，各夹持装置由第一左夹板、第一右夹板以及第一销轴组成，第一左夹板和第一右夹板的一端固定在底座的上端面上，第一销轴的两端分别支撑在第一左夹板和第一右夹板上的轴孔中，在保证第一工装的尺寸A符合第一臂节设计尺寸A的前提下，机加工第一左夹板、第一右夹板间的开档尺寸C，使其稍大于连接耳座的设计尺寸C，并加工2-￠d轴孔，第一工装机加工完成后，将第一臂节前端的已加工好的2件连接耳座分别装入第一左夹板和第一右夹板之间，插入销轴，然后在拼装平台上，将第一工装中的连接耳座与拼装定位焊好的第一臂节的矩形体，拼装焊接在一起，拆去工装，臂节前端耳座的拼装焊接工作完成； 

步骤二，将用于装配在第二臂节一端的四个连接耳座板装夹定位在第二工装上后，将第二工装上的四个连接耳板分别与第二臂节进行焊接，焊接好后，拆去第二工装；第二工装包括第二底座，第二底座的上端面对称设置有第二夹持装置，各夹持装置由第一对夹板、第二对夹板以及第二销轴组成，每对夹板均由两块钢板组成，第一对夹板和第二对夹板的一端固定在底座的上端面上，第二销轴的两端分别支撑在第一对夹板和第二对夹板上的轴孔中； 

步骤三，将用于装配在第一臂节另一端的四个连接耳座通过销轴分别对应连接焊接在第二臂节上的连接耳板后，将四个连接耳座焊接固定在第一臂节上；具体过程为：将第一臂节与第二臂节的前端紧靠在一起放置在拼装平台上，将第一臂节后端的4个连接耳座放置在第二臂节的连接耳板之间，在第二臂节的连接耳板与第一臂节的连接耳座上的销孔内插入销轴，并紧固在一起，从而使第一臂节后端的连接耳座得到了很好的定位，将4件连接耳座与第一臂节的矩形体拼焊在一起，拆去销轴，至此第一臂节前后端的连接耳座及第二臂节前端的耳板的拼装焊接工作全部完成。 

2.根据权利要求1所述的塔式起重机平衡臂的装配方法，其特征在于，还 包含以下步骤： 

步骤四，在完成步骤三后，取下连接第一臂节的连接耳座和第二臂节的连接耳板的销轴； 

步骤五，将第一臂节的两端装夹在焊接旋转工装上，对第一臂节上的焊缝进行焊接，以及将第二臂节的两端装夹在焊接旋转工装上，对第二臂节上的焊缝进行焊接。 

3.根据权利要求2所述的塔式起重机平衡臂的装配方法，其特征在于，所述焊接旋转工装包括一对底座，一个第一旋转架和第二旋转架分别可转动地连接在两个底座上，第一旋转架的端部与一个驱动装置连接。 

4.根据权利要求3所述的塔式起重机平衡臂的装配方法，其特征在于，所述第一旋转架包括第一转轴以及第一旋转架本体，第一旋转架本体与第一转轴的周向固定连接，第一旋转架本体上设有与连接耳板或连接耳座连接的连接板。 

5.根据权利要求3所述的塔式起重机平衡臂的装配方法，其特征在于，所述第二旋转架包括第二转轴以及第二旋转架本体，第二旋转架本体与第二转轴的周向固定连接，第二旋转架本体上设有连接座。 

6.根据权利要求3所述的塔式起重机平衡臂的装配方法，其特征在于，所述第二旋转架包括第二转轴，与该第二转轴周向固定的夹持机构，夹持机构包括具有凹口的夹臂以及在夹臂的一端设有转动压板。 

7.根据权利要求3所述的塔式起重机平衡臂的装配方法，其特征在于，所述驱动装置为手轮。