环形钢板的切割工艺
技术领域
本发明涉及一种环形钢板的切割工艺。
背景技术
在海上石油平台、液化天然气模块化工厂等工程项目建设过程中,其钢结构均是由多层甲板片经过连接环形钢板,环形钢板与立柱(钢管)相交形成的框架结构。环形钢板在加工过程中,先切割直口,然后再切割表面坡口、反面坡口。另外,环形钢板板壁较厚(30毫米至80毫米不等)在与立柱连接过程中需3至5毫米的间隙。
在以往切割环形钢板的过程中,均采用一横杆,该横杆一端连接切割小车,另一端将带尖的钢针放置在环形钢板的圆心,然后进行环形钢板的切割。此方式主要有以下缺点:一是切割环形钢板直口、坡口过程中,需将带尖的钢针放置在环形钢板圆心,而圆心标注的深度约为1毫米,钢针容易脱离圆心,而导致切割脱离环面,因此切割质量无法保证,后续返工量大。二是切割环形钢板內圆直口后,切除的圆板脱离圆形钢板的内环,此时,需将小块钢板放置内环的中心,小块钢板必须与钢板处在一个平行面。然后,经过测量,用样冲在小块钢板标注出圆心。此方式劳动强度较大且生产效率低下。综合上述,需对切割环形钢板的工艺进行改进。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点,而提供一种环形钢板的切割工艺,该工艺操作简便合理,可提高环形钢板切割质量,具有工作效率高、劳动强度减小和生产成本低的功效。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明环形钢板的切割工艺,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:将待切割钢板吊装摆放在预设的垫块上;采用划线方式在待切割钢板表面划出成品环形钢板需要切割的内环直口切割曲线以及外环直口切割曲线;在所需切割的环形钢板内环直口切割曲线的外侧切割一个通孔;
第二步:将一截金属丝的一端缠绕在切割小车侧面中心的连接螺栓上,然后紧固该连接螺栓,使金属丝该端与切割小车呈紧密配合;然后将切割小车与切割气带和电源线连接;
第三步:调整切割小车与待切割钢板的相对位置;先将切割小车割嘴调整至切割角度为0度;然后调整金属丝的长度,再调整金属丝背离切割小车一端端部与待切割钢板以及切割小车割嘴之间的距离;
通过调整切割小车使金属丝背离切割小车的一端端部对准待切割钢板内环直口切割曲线,松动切割小车导向轮的调节螺栓,使导向轮的行走角度处于自由状态;开启电源使切割小车朝前行走,与此同时单手持切割小车手柄,以保持金属丝背离切割小车的一端端部对准待切割钢板内环直口切割曲线位置稳定,使切割小车行走路径随着内环直口切割曲线的圆弧曲线自由调整并保持与该圆弧曲线相一致;紧固导向轮调节螺栓,使导向轮的行走角度保持稳定;当切割小车的割嘴到达待切割钢板通孔的位置时,关闭电源,切割小车暂停行走;将割嘴调整至待切割钢板通孔的中心,开启割嘴火焰阀并调节至中性火焰,拧开切割氧阀,将割嘴由待切割钢板的通孔朝内环直口切割曲线调整,以形成割嘴由通孔切割至内环直口切割曲线中心;然后开启电源,切割小车朝前行走;使金属丝背离切割小车一端端部和割嘴均处于对准内环直口切割曲线状态,进行内环直口的切割,直至将内环直口切割完成,将被切割的待切割钢板内环中的圆板与其内环分离、脱落,以形成具有一周内环直口的钢板;
第四步:根据待切割钢板的厚度,采用划线方式,在待切割钢板内环直口的局部位置,用石笔划出一段内环直口壁厚中心曲线;
第五步:将切割小车放置在待切割钢板位于内环壁厚中心线后方的位置;将割嘴的切割角度调整到与切割表面的坡口角度为40度至45度之间的位置;
调整切割小车使金属丝背离切割小车一端端部对准待切割钢板内环直口上部边缘,松动切割小车导向轮调节螺栓,使切割小车导向轮的角度处于自由状态,开启电源,切割小车朝前行走,与此同时单手持切割小车手柄以形成金属丝背离切割小车一端端部对准内环直口上部边缘并稳定,切割小车行走路径随着待切割钢板内环直口上部边缘的圆弧自由调整并保持与该圆弧曲线相一致,紧固导向轮调节螺栓,以使导向轮的行走角度保持稳定;当切割小车到达待切割钢板内环直口壁厚中心曲线的位置时,关闭电源,切割小车暂停行走;开启切割小车火焰阀并调节至中性火焰,拧开切割小车切割氧阀,调整割嘴朝待切割钢板表面坡口的切割位置,以形成割嘴由待切割钢板内环直口上部边缘朝表面坡口的切割位置切割;当切割至待切割钢板壁厚中心曲线时,开启电源,切割小车朝前行走,金属丝背离切割小车一端端部处于对准待切割钢板内环直口上部边缘状态,进行待切割钢板内环直口表面坡口的切割,直至将待切割钢板内环直口表面坡口的切割完成;清除切割内环直口表面坡口条状物,以形成待切割钢板切割后的一周内环直口表面坡口;
第六步:将切割小车割嘴的切割角度调整到与待切割钢板已经切割面的相反切割面的坡口角度为40度至45度之间的位置;再调整金属丝的长度以及金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板平面的高度和与割嘴间距离;
调整切割小车,使金属丝背离切割小车一端端部对准待切割钢板内环直口表面坡口边缘,松动切割小车导向轮调节螺栓,使导向轮的行走角度处于自由状态,开启切割小车的电源,切割小车朝前行走,与此同时单手持切割小车的手柄以形成金属丝背离切割小车一端端部对准待切割钢板表面坡口边缘并保持稳定,切割小车行走路径随着待切割钢板内环直口表面坡口边缘的圆弧自由调整并与内环直口表面坡口边缘的圆弧曲线保持一致且稳定,紧固导向轮调节螺栓,使导向轮的行走角度保持稳定;开启切割小车的火焰阀并调节至中性火焰,拧开切割小车的切割氧阀,将割嘴由内环直口下部边缘朝待切割钢板壁厚中心调整,以形成割嘴由待切割钢板内环直口下部边缘朝待切割钢板壁厚中心切割;当切割至待切割钢板壁厚中心时,开启切割小车行走电源,金属丝背离切割小车一端端部处于对准待切割钢板内环直口表面坡口边缘进行内环直口反面坡口的切割,直至将待切割钢板内环直口反面坡口切割完成;
第七步:调整切割小车在待切割钢板的放置位置;将切割小车割嘴调整至切割角度为0度的位置;调整金属丝的长度以及金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板平面的高度和与割嘴之间的距离;
调整切割小车,以使金属丝背离切割小车一端端部对准待切割钢板外环直口切割曲线,松动切割小车导向轮调节螺栓,此时导向轮的行走角度处于自由状态,开启电源,切割小车朝前行走,与此同时单手持切割小车手柄以形成金属丝背离切割小车一端端部对准待切割钢板外环直口切割曲线并保持稳定,切割小车行走路径随着待切割钢板外环直口切割曲线的圆弧自由调整并保持与该圆弧曲线相一致,紧固导向轮调节螺栓,以使导向轮的行走角度保持不变;当切割小车的割嘴到达待切割钢板外环直口切割曲线至钢板最近边缘距离的位置时,关闭电源,切割小车暂停行走;将割嘴调整至待切割钢板的边缘,开启割嘴火焰阀并调节至中性火焰,拧开切割氧阀,调整割嘴朝向待切割钢板边缘与外环直口切割曲线的位置,以形成割嘴由待切割钢板边缘切割至外环直口切割曲线中心;然后,开启电源,切割小车朝前行走;金属丝背离切割小车一端端部对准待切割钢板外环直口切割曲线进行外环直口的切割,直至将外环直口曲线切割完成,以形成切割完成后的环形钢板的成品件。
前述的环形钢板的切割工艺,其中,所述第一步:通孔内径为10毫米至30毫米,该通孔至内环直口切割曲线的间距为5毫米至20毫米;所述第二步:金属丝为铁丝、钢丝或者铜丝,该金属丝直径为1至2毫米,长度为230至260毫米;所述第三步:调整切割小车与待切割钢板的位置是将切割小车放置到距离待切割钢板通孔400毫米至500毫米且在内环直口切割曲线与外环直口切割曲线之间位置;调整金属丝长度为80毫米至120毫米,金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板顶面高度为1毫米至3毫米,金属丝背离切割小车一端端部至切割小车割嘴距离为50毫米至80毫米;所述第四步:内环直口壁厚中心曲线的长度为30至100毫米;所述第五步:将切割小车放置在待切割钢板距离内环壁厚中心线400毫米至500毫米的位置;将割嘴的切割角度调整到与切割表面的坡口角度为40度至45度之间;调整金属丝的长度为180毫米至210毫米,金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板顶面的高度为1毫米至3毫米,金属丝背离切割小车一端端部至割嘴的距离为50毫米至80毫米;所述第六步:调整金属丝的长度为50毫米至80毫米,金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板顶面的高度为1毫米至3毫米,金属丝背离切割小车一端端部至割嘴的距离为50毫米至80毫米;所述第七步:将切割小车放置在外环直口切割曲线至待切割钢板最近边缘点距离400毫米至500毫米的位置;调整金属丝长度为80毫米至120毫米,金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板顶面的高度为1毫米至3毫米,金属丝背离切割小车一端端部至割嘴的距离为50毫米至80毫米。
本发明环形钢板的切割工艺的有益效果,该工艺在切割环形钢板时,将一截金属丝缠绕切割小车,金属丝背离切割小车一端端部先后对准待切割钢板环面切割曲线、环面边缘,然后依次对环形钢板的内环直口、内环表面坡口、内环反面坡口以及外环直口进行切割;该工艺操作简便,可以提高环形钢板切割的切割质量,且可提高工作效率,减少劳动强度,降低生产成本。
附图说明
图1为本发明待切割钢板上内环直口切割曲线、外环直口切割曲线、切割通孔位置示意图。
图2为本发明切割小车连接调整金属丝、调整导向轮和切割小车朝前行走示意图。
图3为本发明切割内环直口示意图。
图4为本发明切割完成后的内环直口示意图。
图5为本发明内环直口中心线位置示意图、预切割表面坡口示意图。
图6为本发明内环直口表面坡口和内环反面坡口切割示意图。
图7为本发明切割完成后的内环直口表面坡口、反面坡口示意图。
图8为本发明切割小车调整金属丝和导向轮及切割小车朝前行走示意图。
图9为本发明切割外环直口示意图。
图10为本发明切割完成后的环形钢板成品件示意图。
图中主要标号说明:1待切割钢板、2内环直口切割曲线、3外环直口切割曲线、4通孔、5切割小车、6金属丝、7导向轮、8内环直口上部边缘、9内环直口下部边缘、10钢板壁厚中心曲线、11环形钢板成品件、12内环直口表面坡口、13内环直口反面坡口。
具体实施方式
如图1至图10所示,本发明采用以下切割步骤:
第一步:将待切割钢板1吊装摆放在预设的垫块上;采用划线方式在待切割钢板1表面划出成品环形钢板需要切割的内环直口切割曲线2以及外环直口切割曲线3;在所需切割的环形钢板内环直口切割曲线2的外侧切割一个通孔4;本实施例中,待切割钢板1的厚度为60毫米,切割成内环直径为762毫米、外环直径为1200毫米环形钢板成品件。其中,内环切割成表面坡口和反面坡口的形式,坡口的切割角度为40度至45度,外环切割成切割角度为0度形式;采用割枪,由所需切割的环形钢板内环切割曲线2的外侧切割一约10毫米至30毫米的通孔4;通孔4至内环直口切割曲线2的距离为5毫米至20毫米为宜,如图1所示;
第二步:将一截金属丝6的一端缠绕在切割小车5侧面中心的连接螺栓上,然后紧固该连接螺栓,使金属丝6该端与切割小车5呈紧密配合;然后将切割小车5与切割气带和电源线连接;该金属丝6采用钢丝、铜丝或其它金属丝均可,直径为1至2毫米,长度为230至260毫米为宜,本实施例采用直径为2毫米,长度为240毫米的钢丝;
第三步:调整切割小车5与待切割钢板1的相对位置;先将切割小车5割嘴调整至切割角度为0度;然后调整金属丝6的长度,再调整金属丝6背离切割小车一端端部与待切割钢板1以及切割小车5割嘴之间的距离;调整金属丝6的长度为80毫米至120毫米为宜,金属丝6背离切割小车一端端部距待切割钢板1顶面高度为1毫米至3毫米为宜,该金属丝6背离切割小车一端端部至割嘴距离为50毫米至80毫米为宜;本实施例调整金属丝6的长度为100毫米,金属丝6背离切割小车一端端部距待切割钢板1顶面高度为2毫米,该金属丝6背离切割小车一端端部至割嘴距离为60毫米,如图2所示;
通过调整切割小车5使金属丝6背离切割小车的一端端部对准待切割钢板1内环直口切割曲线2,松动切割小车5导向轮7的调节螺栓,使导向轮7的行走角度处于自由状态;开启电源使切割小车5朝前行走,与此同时单手持切割小车5手柄,以保持金属丝6背离切割小车的一端端部对准待切割钢板1内环直口切割曲线2位置稳定,使切割小车5行走路径随着内环直口切割曲线2的圆弧曲线自由调整并保持与该圆弧曲线相一致;紧固导向轮7调节螺栓,使导向轮7的行走角度保持稳定;当切割小车5的割嘴到达待切割钢板1通孔4的位置时,关闭电源,切割小车5暂停行走;将割嘴调整至待切割钢板1通孔4的中心,开启割嘴火焰阀并调节至中性火焰,拧开切割氧阀,将割嘴由待切割钢板1的通孔4朝内环直口切割曲线2调整,以形成割嘴由通孔4切割至内环直口切割曲线2中心;然后,开启电源,切割小车5朝前行走;使金属丝6背离切割小车一端端部和割嘴均处于对准内环直口切割曲线2状态,进行内环直口的切割,直至将内环直口切割完成,将被切割的待切割钢板1内环中的圆板与其内环分离、脱落,以形成具有一周内环直口的钢板,如图3、图4所示。
第四步:根据待切割钢板1的厚度,采用划线方式,在待切割钢板1内环直口的局部位置,用石笔划出一段内环直口壁厚中心曲线10;该中心曲线10的长度为30至100毫米,如图5所示;
第五步:将切割小车5放置在待切割钢板1位于内环壁厚中心线后方的位置;将割嘴的切割角度调整到与切割表面的坡口角度为40度至45度之间的位置;
调整切割小车使金属丝6背离切割小车一端端部对准待切割钢板1内环直口上部边缘8,松动切割小车导向轮7调节螺栓,使切割小车导向轮7的角度处于自由状态,开启电源,切割小车5朝前行走,与此同时单手持切割小车5手柄以形成金属丝6背离切割小车一端端部对准内环直口上部边缘8并稳定,切割小车5行走路径随着待切割钢板1内环直口上部边缘8的圆弧自由调整并保持与该圆弧曲线相一致,紧固导向轮7调节螺栓,以使导向轮7的行走角度保持稳定;当切割小车5到达待切割钢板1内环直口壁厚中心曲线10的位置时,关闭电源,切割小车5暂停行走;开启切割小车5火焰阀并调节至中性火焰,拧开切割小车5切割氧阀,调整割嘴朝待切割钢板1表面坡口的切割位置,以形成割嘴由待切割钢板1内环直口上部边缘8朝表面坡口的切割位置切割;当切割至待切割钢板1壁厚中心曲线10时,开启电源,切割小车5朝前行走,金属丝6背离切割小车一端端部处于对准待切割钢板1内环直口上部边缘8状态,进行待切割钢板1内环直口表面坡口的切割,直至将待切割钢板1内环直口表面坡口12的切割完成;清除切割内环直口表面坡口12条状物,以形成待切割钢板1切割后的一周内环直口表面坡口12,如图6、图7所示;
切割小车5可放置在待切割钢板1距离内环壁厚中心线400毫米至500毫米的位置;割嘴的切割角度可以调整到与切割表面的坡口角度为40度至45度之间;调整金属丝6的长度为180毫米至210毫米,金属丝6背离切割小车一端端部距待切割钢板顶面的高度为1毫米至3毫米,金属丝6背离切割小车一端端部至割嘴的距离为50毫米至80毫米;本实施例是将切割小车5可放置在待切割钢板1距离内环壁厚中心线400毫米的位置;割嘴的切割角度调整到与切割表面的坡口角度为40度;调整金属丝6的长度为180毫米,金属丝6背离切割小车一端端部距待切割钢板顶面的高度为1毫米,金属丝6背离切割小车一端端部至割嘴的距离为50毫米;
第六步:将切割小车5割嘴的切割角度调整到与待切割钢板已经切割面的相反切割面的坡口13角度为40度至45度之间的位置;再调整金属丝6的长度以及金属丝6背离切割小车一端端部距待切割钢板平面的高度和与割嘴之间的距离;
调整切割小车5,使金属丝6背离切割小车一端端部对准待切割钢板1内环直口表面坡口边缘,松动切割小车5导向轮7调节螺栓,使导向轮7的行走角度处于自由状态,开启切割小车5的电源,切割小车5朝前行走,与此同时单手持切割小车5的手柄以形成金属丝6背离切割小车一端端部对准待切割钢板1表面坡口边缘并保持稳定,切割小车5行走路径随着待切割钢板1内环直口表面坡口边缘的圆弧自由调整并与内环直口表面坡口边缘的圆弧曲线保持一致且稳定,紧固导向轮7调节螺栓,使导向轮7的行走角度保持稳定;开启切割小车5的火焰阀并调节至中性火焰,拧开切割小车5的切割氧阀,将割嘴由内环直口下部边缘9朝待切割钢板1壁厚中心调整,以形成割嘴由待切割钢板1内环直口下部边缘9朝待切割钢板1壁厚中心切割;当切割至待切割钢板1壁厚中心时,开启切割小车5行走电源,金属丝6背离切割小车一端端部处于对准待切割钢板1内环直口表面坡口边缘进行内环直口反面坡口的切割,直至将待切割钢板1内环直口反面坡口13切割完成,,如图6、图7所示;
调整金属丝6长度至50毫米至80毫米、金属丝6背离切割小车一端端部距待切割钢板1顶面高度为1毫米至3毫米、金属丝6背离切割小车一端端部至割嘴距离为50毫米至80毫米为宜,本实施例调整金属丝6的长度为60毫米,金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板1顶面的高度为2毫米,金属丝背离切割小车一端端部至割嘴的距离为60毫米。
第七步:调整切割小车5在待切割钢板1的放置位置;将切割小车5割嘴调整至切割角度为0度的位置;调整金属丝6的长度以及金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板平面的高度和与割嘴之间的距离;
调整切割小车5,以使金属丝6背离切割小车一端端部对准待切割钢板1外环直口切割曲线,松动切割小车导向轮7调节螺栓,此时导向轮7的行走角度处于自由状态,开启电源,切割小车5朝前行走,与此同时单手持切割小车5手柄以形成金属丝6背离切割小车一端端部对准待切割钢板1外环直口切割曲线3并保持稳定,切割小车5行走路径随着待切割钢板1外环直口切割曲线3的圆弧自由调整并保持与该圆弧曲线相一致,紧固导向轮7调节螺栓,以使导向轮7的行走角度保持不变;当切割小车5的割嘴到达待切割钢板1外环直口切割曲线3至钢板最近边缘距离的位置时,关闭电源,切割小车5暂停行走;将割嘴调整至待切割钢板1的边缘,开启割嘴火焰阀并调节至中性火焰,拧开切割氧阀,调整割嘴朝向待切割钢板1边缘与外环直口切割曲线3的位置,以形成割嘴由待切割钢板边缘切割至外环直口切割曲线3中心,如图8、图9所示;然后,开启电源,切割小车5朝前行走;金属丝6背离切割小车一端端部对准待切割钢板1外环直口切割曲线进行外环直口的切割,直至将外环直口曲线切割完成,以形成切割完成后的环形钢板的成品件11,如图10所示;
该步骤中,切割小车5调整至180度放置在外环直口切割曲线至待切割钢板1最近边缘点距离400毫米至500毫米的位置,割嘴调整至切割角度为0度;调整金属丝6长度至80毫米至120毫米、金属丝6背离切割小车一端端部距待切割钢板1顶面高度为1毫米至3毫米、金属丝6背离切割小车一端端部至割嘴距离为50毫米至80毫米;本实施例中调整金属丝6长度为80毫米,金属丝背离切割小车一端端部距待切割钢板1顶面的高度为1毫米,金属丝背离切割小车一端端部至割嘴的距离为50毫米。
本实施例沿内环直口曲线和外环直口曲线的切割中,金属丝6长度控制在80毫米至120毫米为宜;切割内环直口表面坡口时,金属丝长度控制在180毫米至210毫米为宜;切割内环直口反面坡口时,金属丝长度控制在80毫米至120毫米为宜;其目的在于:根据切割角度的不同,使切割小车始终处于相对平稳状态;本实施例切割过程中,切割操作人员需要及时调整切割气带及电源线,以避免切割小车受外力影响,导致金属丝背离切割小车一端端部与所设定的基准产生偏移;同时,还需专注金属丝背离切割小车一端端部与所设定的基准相一致,如有偏移及时纠正,以保证切割质量。
本实施例中未进行说明的内容为现有技术,故,不再进行赘述。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。