CN107363482A - 一种塔式起重机片式标准节制作工艺及工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔式起重机片式标准节制作工艺，下料制作主肢，并在主肢上焊接贴板、内部加强板和爬爪，焊接完成后进行校正；对主肢的上端面和下端面用双面铣床加工，同一节标准节的四个单片的四件主肢一起加工，通过游标卡尺进行长度测量，使主肢长度的公差小于等于0.1mm，同一节标准节的四个主肢的长度公差小于等于0.05mm，主肢的上端面、下端面与主肢轴线方向的垂直度小于等于0.1mm。该制作工艺能满足标准节的尺寸和连接定位孔的精确和标注，具有很高的互换性，而且批量生产时能兼顾质量和可靠性，以及加工的经济性。

Description

一种塔式起重机片式标准节制作工艺及工装

技术领域

本发明属于塔式起重机技术领域，尤其涉及一种塔式起重机片式标准节制作工艺及工装。

背景技术

塔式起重机是建筑施工行业中常用的一种起重设备，其中塔身，通常又称为标准节，是其重要组成部分。为方便储存和运输，有一种组装式的片式标准节被广泛应用，其主要有四个结构相同的单片通过铰制孔螺栓连接形成一个整体节，每两个整体节又通过定位销连接，以便根据需要逐节加高到所需高度。由于其安装特性要求该种标准节的每个单片尺寸，尤其是单片上主肢长度以及各连接定位孔的位置度必须非常精确、标准，具有很高的互换性；同时，标准节是整台塔式起重机生产过程中需要批量生产的部件，批量生产就必须要兼顾质量可靠性、尺寸的稳定性以及加工的经济性。而现有的制造标准节的方法，这些方面的要求都难以达到。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种塔式起重机片式标准节制作工艺及工装，该制作工艺能满足标准节的尺寸和连接定位孔的精确和标注，具有很高的互换性，而且批量生产时能兼顾质量和可靠性，以及加工的经济性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：包括以下步骤：

1.1、下料制作主肢，并在主肢上焊接贴板、内部加强板和爬爪，焊接完成后进行校正；

1.2、对主肢的上端面和下端面用双面铣床加工，同一节标准节的单片的主肢一起加工，通过测量工具进行长度测量；

1.3、使用第一工装，以主肢的上端面为基准面，用胀销和胀套配合铰制好的连接板上的连接板铰制孔进行定位，将连接板和正面小节点板焊接在主肢上；

1.4、使用第二工装，以主肢的下端面为基准面，钻、铰主肢上的螺栓孔，并钻、铰主肢上与贴板配合处的定位销安装孔，以及正面小节点板上的正面小节点板孔；

1.5、用钻床分别钻、铰大节点板上的大节点板螺栓孔和侧面小节点板上的侧面小节点板孔；

1.6、使用第三工装，以主肢上加工好的定位销孔和连接板上的连接板铰制孔定位主肢，以大节点板上的大节点板螺栓孔和侧面小节点板上的侧面小节点板孔分别定位大节点板和侧面小节点板，同时对斜杆和横杆进行定位，并进行点焊固定，然后翻转焊接，待冷却后取下产品进行尺寸测量。

在上述技术方案中，步骤1中先焊接贴板并校正，然后焊接内部加强板和爬爪后校正。

在上述技术方案中，步骤2中主肢长度的公差小于等于0.2mm，同一节标准节的四个主肢的长度公差小于等于0.10mm，主肢的上端面、下端面与主肢轴线方向的垂直度小于等于±0.1mm。

在上述技术方案中，所述同一节标准节的四件主肢用V型定位孔定位，保证各主肢轴线平行，且保证加工后的上端面和下端面与主肢的轴线垂直度小于等于0.1mm。

在上述技术方案中，所述第一工装为焊接工装，包括焊接底座、安装架、支承座、连接板定位装置、第一压紧装置、调节装置、托轮，安装架包括左安装架和右安装架，其分别安装在靠近焊接底座的两端处，左安装架和右安装架之间通过支承座连接，支承座左端连接有连接板定位装置，其右端连接有端部夹紧装置，靠近支承座左侧处设有第一压紧装置，第一压紧装置右侧的支承座上设有调节装置，支承座上设有至少两个用于托起主肢的托轮。

在上述技术方案中，所述连接板定位装置包括安装底座、用于定位主肢外侧垂直面的侧方定位块、用于定位主肢上端面的端部定位块、用于装配连接板和连接板定位套的第一定位销和第一锥套，安装底座与支承座左端连接，所述端部定位块呈L型，多个所述侧方定位块的侧边连接在端部定位块上，其另一侧连接框架，框架上设有用于定位连接板上的连接板铰制孔的定位套板，定位套板上设有连接板定位套，连接板定位套与第一定位锥销和第一锥套配合使用。

在上述技术方案中，所述第一定位锥销的外圆周与第一锥套的内圆周为相适应的面，且第一锥套的表面设有一个通槽。

在上述技术方案中，所述的焊接工装的使用方法，包括以下步骤：

2.1、将主肢放置于焊接工装的托轮上，且主肢的上端面与端部定位块靠近，通过端部夹紧装置推动主肢使主肢的上端面与端部定位块紧贴；

2.2、通过调节装置使主肢的两个侧面与侧方定位块紧密贴合，然后通过第一压紧装置夹紧主肢；

2.3、将标准节的两个连接板放置到连接板定位装置的对应位置，使两个连接板上的连接板铰制孔分别与对应的连接板定位套的内孔同轴对齐放置；

2.4、将第一锥套贯穿连接板定位套内孔，然后将第一锥销插入第一锥套，直至第一锥套的外表面与连接板定位套内孔和连接板铰制孔紧紧贴合；

2.5、通过给定的焊接参数点焊固定后翻转工装，以给定的焊接参数继续对称焊接牢固；

2.6、焊接完毕后自然冷却，冷却过程中用手锤轻轻敲击焊缝附近位置以释放应力，充分冷却后，先取出第一锥销，第一锥套回弹后可以方便的取出，松开第一压紧装置和端部夹紧装置，取出主肢。

在上述技术方案中，所述第二工装为主肢孔加工工装，包括加工底座、用于旋转支撑的旋转支撑架、用于旋转角度定位的旋转定位板、加工工装主体、侧方定位柱、第一可换钻套、第二可换钻套、加工定位套、端面定位柱、旋转定位销、夹紧装置，两个所述旋转支撑架通过加工工装主体两端的两个旋转定位板连接，且两个所述旋转支撑架设置在加工底座两端，两个所述旋转定位板分别与加工工装主体的两端连接，多个侧方定位柱分别设置在加工工装主体上，第一可换钻套用于定位主肢上的定位销安装孔，第二可换钻套用于定位主肢上的螺栓孔，第一可换钻套和第二可换钻套分别通过螺钉固定在加工工装主体上，加工定位套用于定位和安装第一可换钻套和第二可换钻套，端面定位柱与主肢的下端面配合，并设置在加工工装主体上，至少一个旋转支撑架上设有定位孔，旋转定位板上设有第一旋转定位套、第二旋转定位套和第三旋转定位套，定位孔中设有旋转定位销，旋转定位销用于定位工装主体的翻转方向，以保证主肢两侧面安装孔垂直，夹紧装置包括用于夹紧主肢两边的侧方夹紧装置和用于夹紧主肢内侧的内侧夹紧装置。

在上述技术方案中，所述第一可换钻套和第二可换钻套的上表面设有大于其外圆周的定位台阶，定位台阶上设有定位面。

在上述技术方案中，所述主肢孔加工工装的使用方法，包括以下步骤：

3.1、转动加工工装主体，使旋转定位板上的第一旋转定位套与定位孔对齐，并插入旋转定位销进行固定，将焊接工装中加工完成的主肢整体吊至加工工装主体内侧，使主肢的下端面端部紧贴端面定位柱的圆柱面，通过内侧压紧装置逐步压紧主肢使其两侧面紧贴侧方定位柱的端面，然后通过侧方夹紧装置将主肢夹紧固定；

3.2、取出旋转定位销，并转动加工工装主体，使旋转定位板上的第二旋转定位套与定位孔对齐，并插入旋转定位销固定，此时主肢的一个侧面与钻床主轴垂直；

3.3、安装内孔直径为D1-Δ1的第一可换钻套至相应的定位销安装孔内，钻床主轴上安装直径为D1-Δ1的钻头，以内孔直径为D1-Δ1的第一可换钻套定位加工定位销安装孔；加工完成后将第一可换钻套换成直径为D1-Δ2的第一可换钻套，并换上D1-Δ2的钻头加工定位销安装孔；加工完成后将第一可换钻套换成直径为D1的第一可换钻套，钻床主轴上安装直径为D1的铰刀，铰制主肢上内孔D1至要求的公差，其中(D1-Δ1)＜(D1-Δ2)＜D1。

3.4、安装内孔直径为D2-Δ1的第二可换钻套至主肢上的螺栓孔内，钻床主轴上安装D2-Δ1的钻头，以第二可换钻套加工主肢上的螺栓孔和正面小节点板孔，完成后将第二可换钻套的换成直径为D2第二可换钻套，并将钻床主轴上安装直径为D2的铰刀，加工主肢上的4个螺栓孔和2个正面小节点板孔。

3.5、取出旋转定位销，转动加工工装主体，使旋转定位板上的第三旋转定位套与定位孔对齐，再插入旋转定位销进行固定，此时主肢的另一个侧面与钻床主轴垂直，重复步骤3.3的内容，对主肢上的另一定位销安装孔加工到要求尺寸；

3.6、取出旋转定位销，转动加工工装主体，使旋转定位板上的第一定旋转定位套与定位孔对齐，并插入旋转定位销进行固定，依次松开侧方夹紧装置和内侧夹紧装置，并取出主肢。

在上述技术方案中，所述第三工装为组焊工装，包括组焊旋转支撑架、组焊工装主体、大节点板定位套、小节点板定位销、组焊主肢定位销、组焊连接板定位套、组焊压紧装置、定位装置，两个组焊旋转支撑架分别连接在组焊工装主体的一侧，大节点板定位套将大节点板进行定位，小节点板定位销用于侧面小节点板定位，组焊主肢定位销用于定位靠近主肢下端面的定位销连接孔，组焊连接板定位套设置在主肢定位销安装孔内，多个所述组焊压紧装置为快速手动夹具，多个快速手动夹具分别连接在组焊工装主体上与大节点板和侧面小节点板对应的地方，多个定位装置分别连接在组焊工装主体上与斜杆和横杆对应的地方。

在上述技术方案中，组焊工装的使用方法，包括以下步骤：

4.1、翻转组焊工装主体，使其水平放置，将钻、铰大节点板上的大节点板螺栓孔和侧面小节点板上的侧面小节点板孔的主肢吊装至组焊工装主体上，将连接板上的连接板铰制孔中插入组焊连接板定位套，并将靠近主肢下端面的定位销安装孔中插入组焊主肢定位销，由于主肢两端定位后，主肢位置就固定了，将组焊压紧装置压紧主肢；

4.2、将大节点板和正面小节点板分别放置到组焊工装主体的对应位置，并将大节点板上的大节点板螺栓孔与大节点板定位套对齐定位，将小节点板定位销装配到侧面小节点板孔内，通过另外的组焊压紧装置将大节点板和正面小节点板压紧；

4.3、将斜杆和横杆放置在相应定位装置内部圆弧处，精确定位；

4.4、点焊固定正面小节点板、侧面小节点板与主肢的连接处，然后点焊斜杆、横杆与主肢及大节点板的连接处，点焊完成后，反转组焊工装主体，焊接另外一面；

4.5、点焊固定后开始焊接，焊接从反面开始，并先焊接大节点板与斜杆和横杆的连接处焊缝，再焊接斜杆、横杆与主肢的连接处焊缝，焊接完成后在焊接主肢正面；

4.6、待所有焊缝焊接完成后，使焊接完成后的单片在组焊工装上自然冷却，冷却完成后，松开组焊压紧装置，取出各定位销，将单片吊离组焊工装，单片组焊完成。

15.根据权利要求14所述的组焊工装的使用方法，其特征是：点焊时点焊每条焊缝两端，在点焊中间，点焊长度为20mm。

在上述技术方案中，焊接参数选用小电流焊接，焊接电流为230-240A，焊接电压23.5-25V，焊接速度为25-30m/min。

本发明的有益效果是：经过装配和测量，采用本发明所述的工装和工艺过程组焊的单片标准节各孔位置精度和主肢端面精度均满足设计要求；装配后的标准节整体对接装配时，对接间隙、整体直线度均满足图纸1/1000的技术要求；由于工装成本较低，焊接过程可有效控制，特别适合批量生产和推广。

附图说明

图1为单片的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为焊接工装的结构示意图。

图4为连接板定位座的结构示意图。

图5为图4的A-A面剖视图。

图6图3中锥套的结构示意图。

图7为图3中锥销的结构示意图。

图8为主肢孔加工工装的结构示意图。

图9为图8的B-B面剖视图。

图10为可换钻套和螺钉的结构示意图。

图11为组焊工装的结构示意图。

图12为图11的左视图。

图13为图11的俯视图。

其中：1.主肢，2.贴板，3.内部加强板，4.爬爪，5.上端面，6.下端面，7.连接板，8.连接板铰制孔，9.正面小节点板，10.螺栓孔，11.定位销安装孔，12.正面小节点板孔，13.大节点板，14.大节点板螺栓孔，15.侧面小节点板，16.侧面小节点板孔，17.斜杆，18.横杆，19.焊接底座，20.安装架，21.支撑座，22.第一压紧装置，23.调节装置，24.托轮，25.端部夹紧装置，26.安装底座，27.侧方定位块，28.端部定位块，29.连接板定位套，30.第一锥销，31.第一锥套，32.框架，33.定位套板，34.通槽，35.加工底座，36.旋转支撑架，37.旋转定位板，38.加工工装主体，39.侧方定位柱，40.第一可换钻套，41.第二可换钻套，42.加工定位套，43.端面定位柱，44.旋转定位销，45.第一旋转定位套，46.第二旋转定位套，47.第三旋转定位套，48.侧方夹紧装置，49.内侧夹紧装置，50.定位台阶，51.定位面，52.组焊旋转支撑架，53.组焊工装主体，54.大节点板定位套，55.小节点板定位销，56.组焊主肢定位销，57.组焊连接板定位套，58.组焊压紧装置，59.定位装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，为主肢的结构示意图。

一种塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：包括以下步骤：

1.1、下料制作主肢1，并在主肢1上焊接贴板2、内部加强板3和爬爪4，焊接完成后进行校正；

1.2、对主肢1的上端面5和下端面6用双面铣床加工，同一节标准节的四个单片的四件主肢1一起加工，通过游标卡尺进行长度测量，使主肢1长度的公差小于等于0.2mm，同一节标准节的四个主肢1的长度公差小于等于0.2mm，主肢的上端面5、下端面6与主肢1轴线方向的垂直度小于等于±0.1mm；

1.3、使用第一工装，以主肢1的上端面5为基准面，用胀销和胀套配合铰制好的连接板7上的连接板铰制孔8进行定位，将连接板7和正面小节点板9焊接在主肢上；

1.4、使用第二工装，以主肢1的下端面6为基准面，钻、铰主肢1上的4个螺栓孔10，并钻、铰主肢1上与贴板2配合处的定位销安装孔11，以及正面小节点板9上的两个正面小节点板孔12；

1.5、用钻床分别钻、铰大节点板13上的大节点板螺栓孔14和侧面小节点板15上的侧面小节点板孔16；

1.6、使用第三工装，以主肢1上加工好的定位销安装孔和连接板上7的连接板铰制孔8定位主肢1，以大节点板13上的大节点板螺栓孔14和侧面小节点板15上的侧面小节点板孔16分别定位大节点板13和侧面小节点板15，同时对斜杆17和横杆18进行定位，并进行点焊固定，然后翻转焊接，待冷却后取下产品进行尺寸测量。

在上述技术方案中，步骤1中先焊接贴板2并校正，然后焊接内部加强板3和爬爪4后校正。

在上述技术方案中，所述同一节标准节的四件主肢1用V型定位孔定位，保证各主肢1轴线平行，且保证加工后的上端面5和下端面6与主肢1的轴线垂直度小于等于0.1mm。

如图3、图4、图5、图6和图7所示，所述第一工装为焊接工装，包括焊接底座19、安装架20、支承座21、连接板定位装置、第一压紧装置22、调节装置23、托轮24，安装架20包括左安装架和右安装架，其分别安装在靠近焊接底座19的两端处，左安装架和右安装架之间通过支承座21连接，支承座21左端连接有连接板定位装置，其右端连接有端部夹紧装置25，靠近支承座21左侧处设有第一压紧装置22，第一压紧装置22右侧的支承座上设有调节装置23，支承座21上设有至少两个用于托起主肢1的托轮24。

在上述技术方案中，所述连接板定位装置包括安装底座26、用于定位主肢1外侧垂直面的侧方定位块27、用于定位主肢1上端面的端部定位块28、用于装配连接板7和连接板定位套29的第一定位销30和第一锥套31，安装底座26与支承座21左端连接，所述端部定位块28呈L型，多个所述侧方定位块27的侧边连接在端部定位块28上，其另一侧连接框架32，框架32上设有用于定位连接板7上的连接板铰制孔8的定位套板33，定位套板33上设有连接板定位套29，连接板定位套29与第一定位锥销30和第一锥套31配合使用。

在上述技术方案中，所述第一定位锥销30的外圆周与第一锥套31的内圆周为相适应的面，且第一锥套31的表面设有一个通槽34。通槽34使第一锥套31具备一定弹性，随着第一定位锥销30插入深度的加深，第一锥套31被逐渐胀大，拆卸时，第一锥套31也会回缩，方便第一定位锥销30取出。

一种焊接工装的使用方法，包括以下步骤：

2.1、将主肢1放置于焊接工装的托轮24上，且主肢1的上端面5与端部定位块28靠近，通过端部夹紧装置25推动主肢1使主肢1的上端面5与端部定位块28紧贴；

2.2、通过调节装置23使主肢1的两个侧面与侧方定位块27紧密贴合，然后通过第一压紧装置22夹紧主肢1；

2.3、将标准节的两个连接板7放置到连接板定位装置的对应位置，使两个连接板7上的连接板铰制孔8分别与对应的连接板定位套29的内孔同轴对齐放置；

2.4、将第一锥套31贯穿连接板定位套29内孔，然后将第一锥销30插入第一锥套31，利用第一锥销30外锥面和第一锥套31的内锥面配合将第一锥套外圆周逐渐胀大，直至第一锥套31的外表面与连接板定位套29内孔和连接板铰制孔8紧紧贴合；

2.5、通过给定的焊接参数点焊固定后翻转工装，以给定的焊接参数继续对称焊接牢固；

2.6、焊接完毕后自然冷却，冷却过程中用手锤轻轻敲击焊缝附近位置以释放应力，充分冷却后，先取出第一锥销30，第一锥套31回弹后可以方便的取出，松开第一压紧装置22和端部夹紧装置25，取出主肢。

如图8、图9和图10所示，所述第二工装为主肢孔加工工装，包括加工底座35、用于旋转支撑的旋转支撑架36、用于旋转角度定位的旋转定位板37、加工工装主体38、侧方定位柱39、第一可换钻套40、第二可换钻套41、加工定位套42、端面定位柱43、旋转定位销44、夹紧装置，两个所述旋转支撑架36通过加工工装主体38两端的两个旋转定位板37连接，且两个所述旋转支撑架36设置在加工底座35两端，两个所述旋转定位板37分别与加工工装主体38的两端连接，多个侧方定位柱39分别设置在加工工装主体38上，第一可换钻套40用于定位主肢1上的定位销安装孔11，第二可换钻套41用于定位主肢1上的螺栓孔10，第一可换钻套40和第二可换钻套41分别通过螺钉固定在加工工装主体38上，加工定位套42用于定位和安装第一可换钻套40和第二可换钻套41，端面定位柱43与主肢1的下端面6配合，并设置在加工工装主体38上，至少一个旋转支撑架36上设有定位孔，旋转定位板37上设有第一旋转定位套45、第二旋转定位套46和第三旋转定位套47，定位孔中设有旋转定位销44，旋转定位销44用于定位工装主体的翻转方向，以保证主肢1两侧面安装孔垂直，夹紧装置包括用于夹紧主肢1两边的侧方夹紧装置48和用于夹紧主肢1内侧的内侧夹紧装置49。

在上述技术方案中，所述第一可换钻套40和第二可换钻套41的上表面设有大于其外圆周的定位台阶50，定位台阶50上设有定位面51。定位面51与螺钉配合，防止两个可换钻套旋转。

一种主肢孔加工工装的使用方法，包括以下步骤：

3.1、转动加工工装主体38，使旋转定位板37上的第一旋转定位套45与定位孔对齐，并插入旋转定位销44进行固定，将焊接工装中加工完成的主肢整体吊至加工工装主体38内侧，使主肢1的下端面6端部紧贴端面定位柱43的圆柱面，通过内侧压紧装置49逐步压紧主肢1使其两侧面紧贴侧方定位柱39的端面，然后通过侧方夹紧装置48将主肢1夹紧固定；

3.2、取出旋转定位销44，并转动加工工装主体38，使旋转定位板37上的第二旋转定位套46与定位孔对齐，并插入旋转定位销44固定，此时主肢1的一个侧面与钻床主轴垂直；

3.3、安装内孔直径为D1-Δ1的第一可换钻套40至相应的定位销安装孔11内，钻床主轴上安装直径为D1-Δ1的钻头，以内孔直径为D1-Δ1的第一可换钻套40定位加工定位销安装孔11；加工完成后将第一可换钻套40换成直径为D1-Δ2的第一可换钻套，并换上D1-Δ2的钻头加工定位销安装孔11；加工完成后将第一可换钻套40换成直径为D1的第一可换钻套，钻床主轴上安装直径为D1的铰刀，铰制主肢1上内孔D1(即为定位销安装孔的内径尺寸)至要求的公差，其中(D1-Δ1)＜(D1-Δ2)＜D1。

3.4、安装内孔直径为D2-Δ1的第二可换钻套41至主肢1上的螺栓孔10内，钻床主轴上安装D2-Δ1的钻头，以第二可换钻套41加工主肢1上的螺栓孔10和正面小节点板孔12，完成后将第二可换钻套的换成直径为D2第二可换钻套，并将钻床主轴上安装直径为D2的铰刀，加工主肢1上的4个螺栓孔10和2个正面小节点板孔12。

3.5、取出旋转定位销44，转动加工工装主体38，使旋转定位板37上的第三旋转定位套47与定位孔对齐，再插入旋转定位销44进行固定，此时主肢1的另一个侧面与钻床主轴垂直，重复步骤3.3的内容，对主肢1上的另一定位销安装孔11加工到要求尺寸；

3.6、取出旋转定位销44，转动加工工装主体38，使旋转定位板37上的第一定旋转定位套45与定位孔对齐，并插入旋转定位销44进行固定，依次松开侧方夹紧装置48和内侧夹紧装置49，并取出主肢1。

如图11、图12和图13所示，所述第三工装为组焊工装，包括组焊旋转支撑架52、组焊工装主体53、大节点板定位套54、小节点板定位销55、组焊主肢定位销56、组焊连接板定位套57、组焊压紧装置58、定位装置59，两个组焊旋转支撑架52分别连接在组焊工装主体53的一侧，大节点板定位套54将大节点板13进行定位，小节点板定位销55用于侧面小节点板15定位，组焊主肢定位销56用于定位靠近主肢1下端面6的定位销连接孔11，组焊连接板定位套57设置在主肢1定位销安装孔11内，多个所述组焊压紧装置58为快速手动夹具，多个快速手动夹具分别连接在组焊工装主体53上与大节点板13和侧面小节点板15对应的地方，多个定位装置59分别连接在组焊工装主体53上与斜杆17和横杆18对应的地方。

一种组焊工装的使用方法，包括以下步骤：

4.1、翻转组焊工装主体53，使其水平放置，将钻、铰大节点板上的大节点板螺栓孔和侧面小节点板上的侧面小节点板孔的主肢吊装至组焊工装主体53上，将连接板7上的连接板铰制孔8中插入组焊连接板定位套57，并将靠近主肢1下端面的定位销安装孔11中插入组焊主肢定位销56，由于主肢1两端定位后，主肢1位置就固定了，将组焊压紧装置58压紧主肢1；

4.2、将大节点板13和正面小节点板12分别放置到组焊工装主体53的对应位置，并将大节点板13上的大节点板螺栓孔14与大节点板定位套54对齐定位，将小节点板定位销55装配到侧面小节点板孔16内，通过另外的组焊压紧装置58将大节点板13和正面小节点板压12紧；

4.3、将斜杆17和横杆18放置在相应定位装置59内部圆弧处，精确定位；

4.4、点焊固定正面小节点板12、侧面小节点板15与主肢1的连接处，然后点焊斜杆17、横杆18与主肢1及大节点板13的连接处，点焊完成后，反转组焊工装主体53，焊接另外一面；

4.5、点焊固定后开始焊接，焊接从反面开始，并先焊接大节点板13与斜杆17和横杆18的连接处焊缝，再焊接斜杆17、横杆18与主肢1的连接处焊缝，焊接完成后在焊接主肢1正面；

4.6、待所有焊缝焊接完成后，使焊接完成后的单片在组焊工装上自然冷却，冷却完成后，松开组焊压紧装置58，取出各定位销，将单片吊离组焊工装，单片组焊完成。

在上述技术方案中，点焊时点焊每条焊缝两端，在点焊中间，点焊长度为20mm。

在上述技术方案中，焊接参数选用小电流焊接，焊接电流为230-240A，焊接电压23.5-25V，焊接速度为25-30m/min。

采用这种焊接顺序的目的是：首先，使单片进行定位全焊接并在定位状态下充分冷去再取下，可保证各安装孔的位置精度；同时，先焊接反面焊缝通过焊接工装主体阻止了焊接大节点板和小节点板向反面的弯曲变形，确保各零件的平面度；另外，采用小电流则减少了热输入量，进一步的减少了变形量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：包括以下步骤：

1.1、下料制作主肢，并在主肢上焊接贴板、内部加强板和爬爪，焊接完成后进行校正；

1.2、对主肢的上端面和下端面用双面铣床加工，同一节标准节的单片的主肢一起加工，通过测量工具进行长度测量；

1.3、使用第一工装，以主肢的上端面为基准面，用胀销和胀套配合铰制好的连接板上的连接板铰制孔进行定位，将连接板和正面小节点板焊接在主肢上；

1.4、使用第二工装，以主肢的下端面为基准面，钻、铰主肢上的螺栓孔，并钻、铰主肢上与贴板配合处的定位销安装孔，以及正面小节点板上的正面小节点板孔；

1.5、用钻床分别钻、铰大节点板上的大节点板螺栓孔和侧面小节点板上的侧面小节点板孔；

1.6、使用第三工装，以主肢上加工好的定位销孔和连接板上的连接板铰制孔定位主肢，以大节点板上的大节点板螺栓孔和侧面小节点板上的侧面小节点板孔分别定位大节点板和侧面小节点板，同时对斜杆和横杆进行定位，并进行点焊固定，然后翻转焊接，待冷却后取下产品进行尺寸测量。

2.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：步骤1中先焊接贴板并校正，然后焊接内部加强板和爬爪后校正。

3.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：步骤2中主肢长度的公差小于等于0.2mm，同一节标准节的四个主肢的长度公差小于等于0.2mm，主肢的上端面、下端面与主肢轴线方向的垂直度小于等于±0.1mm。

4.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：所述同一节标准节的四件主肢用V型定位孔定位，保证各主肢轴线平行，且保证加工后的上端面和下端面与主肢的轴线垂直度小于等于±0.1mm。

5.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：所述第一工装为焊接工装，包括焊接底座、安装架、支承座、连接板定位装置、第一压紧装置、调节装置、托轮，安装架包括左安装架和右安装架，其分别安装在靠近焊接底座的两端处，左安装架和右安装架之间通过支承座连接，支承座左端连接有连接板定位装置，其右端连接有端部夹紧装置，靠近支承座左侧处设有第一压紧装置，第一压紧装置右侧的支承座上设有调节装置，支承座上设有至少两个用于托起主肢的托轮。

6.根据权利要求5所述焊接工装，其特征是：所述连接板定位装置包括安装底座、用于定位主肢外侧垂直面的侧方定位块、用于定位主肢上端面的端部定位块、用于装配连接板和连接板定位套的第一定位销和第一锥套，安装底座与支承座左端连接，所述端部定位块呈L型，多个所述侧方定位块的侧边连接在端部定位块上，其另一侧连接框架，框架上设有用于定位连接板上的连接板铰制孔的定位套板，定位套板上设有连接板定位套，连接板定位套与第一定位锥销和第一锥套配合使用。

7.根据权利要求5所述焊接工装，其特征是：所述第一定位锥销的外圆周与第一锥套的内圆周为相适应的面，且第一锥套的表面设有一个通槽。

8.如权利要求5所述的焊接工装的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

8.1、将主肢放置于焊接工装的托轮上，且主肢的上端面与端部定位块靠近，通过端部夹紧装置推动主肢使主肢的上端面与端部定位块紧贴；

8.2、通过调节装置使主肢的两个侧面与侧方定位块紧密贴合，然后通过第一压紧装置夹紧主肢；

8.3、将标准节的两个连接板放置到连接板定位装置的对应位置，使两个连接板上的连接板铰制孔分别与对应的连接板定位套的内孔同轴对齐放置；

8.4、将第一锥套贯穿连接板定位套内孔，然后将第一锥销插入第一锥套，直至第一锥套的外表面与连接板定位套内孔和连接板铰制孔紧紧贴合；

8.5、通过给定的焊接参数点焊固定后翻转工装，以给定的焊接参数继续对称焊接牢固；

8.6、焊接完毕后自然冷却，冷却过程中用手锤轻轻敲击焊缝附近位置以释放应力，充分冷却后，先取出第一锥销，第一锥套回弹后可以方便的取出，松开第一压紧装置和端部夹紧装置，取出主肢。

9.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：所述第二工装为主肢孔加工工装，包括加工底座、用于旋转支撑的旋转支撑架、用于旋转角度定位的旋转定位板、加工工装主体、侧方定位柱、第一可换钻套、第二可换钻套、加工定位套、端面定位柱、旋转定位销、夹紧装置，两个所述旋转支撑架通过加工工装主体两端的两个旋转定位板连接，且两个所述旋转支撑架设置在加工底座两端，两个所述旋转定位板分别与加工工装主体的两端连接，多个侧方定位柱分别设置在加工工装主体上，第一可换钻套用于定位主肢上的定位销安装孔，第二可换钻套用于定位主肢上的螺栓孔，第一可换钻套和第二可换钻套分别通过螺钉固定在加工工装主体上，加工定位套用于定位和安装第一可换钻套和第二可换钻套，端面定位柱与主肢的下端面配合，并设置在加工工装主体上，至少一个旋转支撑架上设有定位孔，旋转定位板上设有第一旋转定位套、第二旋转定位套和第三旋转定位套，定位孔中设有旋转定位销，旋转定位销用于定位工装主体的翻转方向，以保证主肢两侧面安装孔垂直，夹紧装置包括用于夹紧主肢两边的侧方夹紧装置和用于夹紧主肢内侧的内侧夹紧装置。

10.根据权利要求9所述的主肢孔加工工装，其特征是：所述第一可换钻套和第二可换钻套的上表面设有大于其外圆周的定位台阶，定位台阶上设有定位面。

11.如权利要求9所述的主肢孔加工工装的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

11.1、转动加工工装主体，使旋转定位板上的第一旋转定位套与定位孔对齐，并插入旋转定位销进行固定，将焊接工装中加工完成的主肢整体吊至加工工装主体内侧，使主肢的下端面端部紧贴端面定位柱的圆柱面，通过内侧压紧装置逐步压紧主肢使其两侧面紧贴侧方定位柱的端面，然后通过侧方夹紧装置将主肢夹紧固定；

11.2、取出旋转定位销，并转动加工工装主体，使旋转定位板上的第二旋转定位套与定位孔对齐，并插入旋转定位销固定，此时主肢的一个侧面与钻床主轴垂直；

11.3、安装内孔直径为D1-Δ1的第一可换钻套至相应的定位销安装孔内，钻床主轴上安装直径为D1-Δ1的钻头，以内孔直径为D1-Δ1的第一可换钻套定位加工定位销安装孔；加工完成后将第一可换钻套换成直径为D1-Δ2的第一可换钻套，并换上D1-Δ2的钻头加工定位销安装孔；加工完成后将第一可换钻套换成直径为D1的第一可换钻套，钻床主轴上安装直径为D1的铰刀，铰制主肢上内孔D1至要求的公差，其中(D1-Δ1)＜(D1-Δ2)＜D1。

11.4、安装内孔直径为D2-Δ1的第二可换钻套至主肢上的螺栓孔内，钻床主轴上安装D2-Δ1的钻头，以第二可换钻套加工主肢上的螺栓孔和正面小节点板孔，完成后将第二可换钻套的换成直径为D2第二可换钻套，并将钻床主轴上安装直径为D2的铰刀，加工主肢上的4个螺栓孔和2个正面小节点板孔。

11.5、取出旋转定位销，转动加工工装主体，使旋转定位板上的第三旋转定位套与定位孔对齐，再插入旋转定位销进行固定，此时主肢的另一个侧面与钻床主轴垂直，重复步骤3.3的内容，对主肢上的另一定位销安装孔加工到要求尺寸；

11.6、取出旋转定位销，转动加工工装主体，使旋转定位板上的第一定旋转定位套与定位孔对齐，并插入旋转定位销进行固定，依次松开侧方夹紧装置和内侧夹紧装置，并取出主肢。

12.根据权利要求1所述的塔式起重机片式标准节制作工艺，其特征是：所述第三工装为组焊工装，包括组焊旋转支撑架、组焊工装主体、大节点板定位套、小节点板定位销、组焊主肢定位销、组焊连接板定位套、组焊压紧装置、定位装置，两个组焊旋转支撑架分别连接在组焊工装主体的一侧，大节点板定位套将大节点板进行定位，小节点板定位销用于侧面小节点板定位，组焊主肢定位销用于定位靠近主肢下端面的定位销连接孔，组焊连接板定位套设置在主肢定位销安装孔内，多个所述组焊压紧装置为快速手动夹具，多个快速手动夹具分别连接在组焊工装主体上与大节点板和侧面小节点板对应的地方，多个定位装置分别连接在组焊工装主体上与斜杆和横杆对应的地方。

13.如权利要求12所述的组焊工装的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

13.1、翻转组焊工装主体，使其水平放置，将钻、铰大节点板上的大节点板螺栓孔和侧面小节点板上的侧面小节点板孔的主肢吊装至组焊工装主体上，将连接板上的连接板铰制孔中插入组焊连接板定位套，并将靠近主肢下端面的定位销安装孔中插入组焊主肢定位销，由于主肢两端定位后，主肢位置就固定了，将组焊压紧装置压紧主肢；

13.2、将大节点板和正面小节点板分别放置到组焊工装主体的对应位置，并将大节点板上的大节点板螺栓孔与大节点板定位套对齐定位，将小节点板定位销装配到侧面小节点板孔内，通过另外的组焊压紧装置将大节点板和正面小节点板压紧；

13.3、将斜杆和横杆放置在相应定位装置内部圆弧处，精确定位；

13.4、点焊固定正面小节点板、侧面小节点板与主肢的连接处，然后点焊斜杆、横杆与主肢及大节点板的连接处，点焊完成后，反转组焊工装主体，焊接另外一面；

13.5、点焊固定后开始焊接，焊接从反面开始，并先焊接大节点板与斜杆和横杆的连接处焊缝，再焊接斜杆、横杆与主肢的连接处焊缝，焊接完成后在焊接主肢正面；

13.6、待所有焊缝焊接完成后，使焊接完成后的单片在组焊工装上自然冷却，冷却完成后，松开组焊压紧装置，取出各定位销，将单片吊离组焊工装，单片组焊完成。

14.根据权利要求13所述的组焊工装的使用方法，其特征是：点焊时点焊每条焊缝两端，在点焊中间，点焊长度为20mm。

15.根据权利要求13所述的组焊工装的使用方法，其特征是：焊接参数选用小电流焊接，焊接电流为230-240A，焊接电压23.5-25V，焊接速度为25-30m/min。