CN107498269A - 一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法 - Google Patents
一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,解决承船厢安装中受吊装条件和船厢室空间限制的情况下,而采取在制造厂内分节分段模块化制造、整体预拼装的方法,在满足安全和质量可控的前提下,以保证承船厢在船厢室的快速组拼焊接,达到加快承船厢安装速度,减少土建协调,提高整体施工进度。该方法非标金属结构产品实现了模块化生产、易于实现生产自动化、质量可靠、为安装提供便利其经济效益和社会效益是巨大的。
Description
技术领域
本发明属于输升船机设施制造技术领域,尤其涉及一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法。
背景技术
由于升船机具有消耗水少、造价较低、过船速度快等优点,在解决通航河流(运河)高水位落差及水利水电通航有着较广泛的应用。它由承船厢、支承导向结构、驱动装置、事故装置及主体建筑物等组成。升船机型式不同,它的主体建筑物、金属结构、机电设备、附属设备及设施都有所区别。
升船机一般涉及到承船厢、驱动提升设备、平衡重系统、事故安全系统、顶夹紧装置、锁锭装置、对接密封及充泄水装置等。其中,承船厢是升船机主体设备的重要组成部分,船厢有效尺寸是衡量升船机通过能力和规模的总体技术参数之一。
本发明涉及的一种干、湿运过坝方式的承船厢两端分别设一扇船厢工作闸门的承船厢制造方法。所述承船厢,在闸门处于关闭状态时,船厢内形成封闭水域,为通航船舶提供湿运过坝条件,但是船厢室内是没有水的,即干式船厢室。因此,此类船厢升船机一般为全平衡式升船机,属于水利水电枢纽工程中较常见的通航设备,起重机械中的一种。
通常情况下,承船厢为钢质槽型薄壁结构,采用整体焊接结构,主体结构由二根主纵梁、若干主横梁、底铺板等组成。主纵梁和主横梁等构成框架梁格结构,主纵梁腹板、底铺板与两端船厢闸门共同构成承船厢的盛水结构。
但是在目前的实际工程项目中,升船机采用钢丝绳卷扬全平衡垂直提升式,过船规模2×500t级,船厢有效水域116.0×12.0×2.5m(长×宽×水深),最大提升高度85.4米,船厢总重量约6250吨,船厢结构重量约为1100吨,承船厢为钢质槽型薄壁结构,两端分别设一扇卧倒闸门,闸门处于关闭状态时,船厢内形成封闭水域,为通航船舶提供湿运过坝条件。由于这种承船厢结构比较大,同时受到吊装条件和船厢室空间限制,无法进行整体吊装和安装。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,主要是为了解决承船厢安装中受吊装条件和船厢室空间限制的情况下,而采取在制造厂内分段制造、整体预拼装的方法,在满足安全和质量可控的前提下,以保证承船厢在船厢室的快速组拼焊接,达到加快承船厢安装速度,减少土建协调,提高整体施工进度为目的。
为了解决上述技术问题,本发明提出以下技术方案:一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,它包括以下步骤:
Step1:将承船厢进行模块化分段;根据承船厢结构形式,结合船厢室土建施工及进船厢室道路运输情况,同时考虑避开分段最大应力处,将承船厢分为主纵梁、底铺板、船厢头和中部电气室四个模块化分段,其中主纵梁共计24个分段、底铺板17个分段、船厢头8个分段、中部电气室1个分段,共50个分段组成;
Step2:依据承船厢结构制造基本工艺,对主纵梁进行制造;其中主纵梁包括上下翼板、内外腹板、中纵隔板、横隔板、T型次梁、工型梁以及加劲板部件;其分段制造质量总体要求为,主纵梁部件拼装时焊接收缩余量按0.5/1000mm预留;焊接后,除110和210分段长度预留修割余量30~50mm外,其它主梁节段长度偏差:0mm~+5mm;主纵梁高度偏差±4mm,并且相邻节的高度差控制在2mm以内;主纵梁宽度偏差:±2mm;主纵梁分段制造基本步骤包括下料及部件组装、主纵梁拼装、主纵梁焊接和主纵梁检验;
Step3:依据承船厢结构制造基本工艺,对底铺板进行制造;底铺板共17个单元,单个铺板单元由面板、T型横梁(Π形横梁)、T型中纵梁、次梁(角钢)以及加强筋组成;其分段制造质量总体要求为,底铺板面板、T型横梁部件拼装时,焊接收缩余量按0.5/1000mm预留,其中315分段上对应的面板、中纵梁长度预留修割余量30~50mm;中纵梁部件焊接后,高度偏差:±2mm;长度偏差:0~+5mm。横梁焊接后高度偏差:±2mm;长度偏差:0~+5mm。面板拼装焊接后,长度偏差:+2~+7mm;宽度偏差:+2~+8mm;底铺板分段拼装焊接后,除315分段长度预留修割余量30~50mm外;其它底铺板节段长度偏差:0mm~+5mm;底铺板高度偏差±2mm,并且相邻节的高度差控制差控制在2mm以内;底铺板宽度偏差:-2mm~+3mm;底铺板分段制造基本步骤包括下料及部件组装、底铺板节段拼装、底铺板节段焊接和底铺板节段检验;
Step4:依据承船厢结构制造基本工艺,对船厢头进行制造;
Step5:依据承船厢结构制造基本工艺,对中部电气室进行制造;
Step6:制造场内模块化预拼;承船厢分段制造并检验合格后,在制造场进行预拼装,其具体步骤为,
1)在总拼装场地进行整体放样,三条纵向中心线和三条横向中心线作为检验测量标准;
2)搭设平台,要求支撑平台牢固可靠。要求厢头两端比中间段垫高,高度差70mm±2mm,检验合格,进行船厢整体拼装;
3)按照预定的船厢总拼装顺序对其进行拼装;
4)整体拼装完成后,进行整体尺寸的检查,验收合格后,完成预组装。
Step7:检验合格后,做好各标示和安装定位线,并将定位块焊接牢固;拆分后转防腐处理。
所述Step1中模块化分段原则为:
1)底铺板分段处位于底横梁中线位置,为便于船厢室安装拼装及焊接,采用坡口焊,腹板当垫板用;
2)两侧主纵梁的对应位置分段线相互错开250mm,其断面的翼缘与腹板错开100mm;
3)主纵梁与底铺板分节间最小错缝550mm,主纵梁与横梁间最小错缝350mm。
所述承船厢结构制造基本工艺原则为:
1)预变形的原则:承船厢预变形控制要求应根据承船厢结构在提升/平衡重钢丝绳、水体、平衡链、锁定、顶紧机构、夹紧机构及自重等载荷作用下将产生变形,承船厢结构设计过程中应对各工况下承船厢整体结构变形进行分析,并保证刚度符合技术要求;制造和安装过程中,应按设计分析计算的变形值提出承船厢结构预变形控制要求,在承船厢的制造、拼装过程中按该变形值对承船厢进行预变形制造和安装,从而满足运行过程中对承船厢变形的符合要求;
2)分段制造和制造场预拼装尺寸控制应考虑分节焊接收缩量、制造场内预拼装修整量,以及预留工地焊缝收缩量;承船厢结构的外形尺寸大,采取分段制造时应考虑分节焊接收缩量、制造场内预拼装修整量,同时还应预留工地焊缝收缩量。
3)采用数控下料,控制零件尺寸精度,控制部件拼焊尺寸精度和形位公差,预留反变形,补偿拼装焊接变形,制订合理焊接工艺,控制焊接变形,发生变形及时校正;
4)工序合理分解,通过小拼、中拼、大拼及总拼将大量的焊接工作进行分解,使每次的焊接能更多自由收缩,减少集中焊接相互影响的程度,也使更多的焊缝可以采用双面坡口,减少了焊缝熔敷金属量,降低了焊接热输入总量;
5)优化焊接工艺,实时监测并及时调整焊接顺序,优化焊缝尺寸和坡口形式,厚板尽量采用双面坡口及窄间隙坡口,焊接使熔敷量减小,在焊接过程中,通过工件的多次翻转,以尽可能的减少焊接变形,另外,可增加胎夹具约束控制构件变形,焊接过程中,通过实时监测变形及时调整焊接顺序,有效控制焊接变形;
6)主纵梁尺寸高,宽度相对窄,采用卧式拼装,当主纵梁受场地限制分段制造时,应在分段制造的分节接口处的内、外腹板与上、下翼缘板之间的组合焊缝留300~500mm不焊,该处将在承船厢工厂预拼装或工地拼装时调整并焊接;
7)承船厢外形尺寸大,各分段的尺寸关联性强,制造过程中,应对分段拼装线、中心线、检查线进行刻划及复核,对焊接收缩及变形值进行测量,使焊接过程可控,分段制造完成后,应对分段结构尺寸线进行检验控制。
所述承船厢结构制造基本工艺要求为:
1)采用半自动切割机或者数控切割机下料,按照制定的焊接工艺留有一定的刨边和焊接收缩余量;
2)部件及分段单元的制造,均在有相应刚度的平台上进行;
3)为减少分段单元的焊接量和焊接变形,先将如T形梁、小横梁、箱形梁等上构件拼焊成小单元,经校正、检验合格后,参与分段单元的拼装;
4)按照焊缝的具体情况,分段采用埋弧自动焊、CO2气体保护焊和手工焊接,船厢结构的焊接,原则上采用偶数焊工对称等速施焊,避免多人集中一个区域施焊,以减少焊接变形;
5)底部分段单元构件拼焊时,按设计及工艺要求分别预留一定的10mm上拱量;
6)经校正检验合格的各分段单元构件,在制造场内整体预拼装成船厢体;
7)吊耳孔在船厢体预拼装合格后,按划线位置镗孔;
8)两端与船厢门接触的止水构件、防撞梁导槽均单独制成加工后,在制造场预拼,以便进行船厢门及防撞梁预拼试验。
所述Step2中主纵梁分段制造具体步骤为:
1)下料及部件组装:上、下翼板和中纵隔板采用整板下料,腹板由4块钢板拼装焊接而成;T型梁、工型梁的领件下料后拼焊校正完成后形成合格部件,内腹板上的加强T型梁和工型梁先拼焊在内腹板上形成大部件,其它横隔板与护圈拼焊成部件;
腹板对接缝为一类焊缝,腹板对接采用埋弧自动焊,施焊时,由合格焊工按工艺焊接,背缝采用碳弧气刨进行清根,用砂轮修整无缺陷后,埋弧自动焊焊接,T型次梁、工型梁三类焊缝,采用埋弧自动焊;
拼装独立部件:T型和工型部件——翼缘板、腹板,在专用胎模上拼装后,翼缘板加固,腹板对称双边焊,焊后校直;横隔板部件——横隔板、筋板,上胎模装配完成后进行焊接,焊后校平;
2)主纵梁拼装:主纵梁拼装为保证焊接质量,设计专用拼装焊接胎架,采用卧式拼装,拼装流程:
拼装独立部件(T型、工型部件、横隔板部件)→外侧腹板平铺在→拼装加强“T”“工”形梁→拼装上翼缘板(带加强肋)→拼装上隔板(带护圈)→装配中纵隔板(带加强肋)→拼装下隔板(带护圈)→加固→拼装内腹板(带加强肋)拼装内部加强板→拼装下翼缘板(带加强肋)→焊接→检验;
外侧腹板铺在平台上,平台的平面度按1/1000mm控制,将腹板与平台加固,划线主纵梁中心线、长度线及定位线等基准线(主纵梁纵、横二个方向留有焊接收缩补偿量,保证焊后主纵梁分段尺寸;若主纵梁尺寸与场地允许,应尽可能单根主纵梁一起拼装焊接);
3)主纵梁焊接;外形尺寸检验合格,并加固后,转入焊接工序;焊接过程中应严格按焊接工艺对称焊接,并对主纵梁尺寸和变形进行实时检测,必要时调整焊接顺序,控制焊接变形;
焊接方法:梁内的焊缝采用CO2气体保护焊,外侧焊缝采用埋弧自动焊;
焊前准备:将坡口两侧10~20mm范围内的铁锈、熔渣、油污、水迹等清除干净,焊丝在使用前清除铁锈、油污,焊剂在不低于260℃的烘干箱中干燥1小时;在焊缝两端设引弧板和熄弧板,不需预热和后热;
焊缝类别:梁内焊缝均为三类焊缝,翼板与腹板组合缝为二类焊缝;
焊接原则:从中间向两端分散、先立焊后横焊的焊接原则;
焊接顺序:
焊接横隔板与上下翼板及中纵隔板组成的立缝;
焊接加强劲与隔板、上下翼板的立焊;
焊接隔板与外腹板的平角焊缝;
焊接加强劲与外腹板的平角焊缝;
焊接中纵隔板与外腹板的平角焊缝;
焊接外腹板与上下翼板的内部焊缝;
翻身,内腹板在平台上;
焊接加强劲与内腹板的平角焊缝;
焊接中纵隔板与内腹板的平角焊缝;
焊接内腹板与上下翼板的内部焊缝;
焊接梁外部的焊缝;
4)主纵梁检验;焊缝检验合格后,进行局部矫正,翼板与腹板的组合缝的变形不做强行矫正,但是梁外部的焊缝变形一定要进行矫正,外腹板(吊耳位置)只能是向外侧偏斜;检查尺寸合格后划出主纵梁分段中心线、水平腰线、节间对位线等,待承船厢制造场内预拼装。
所述Step3底铺板分段制造具体步骤为:
1)下料及部件组装:面板、T型梁、Π形梁单个零件下料、拼装、焊接、校正作为一个整部件参与分段拼装;次梁、加强筋下料、矫正后参与分段拼装;
拼装独立部件:面板、T型梁、Π型梁为独立部件;T型、Π型部件——翼缘板、腹板,在专用胎模上拼装后,翼缘板加固,焊后在型钢矫正机上校直;
面板对接为一类焊缝,板厚10mm,采用埋弧自动焊,不开坡口不留拼装间隙,正反面各焊接一道;
T型梁、Π型梁的零件整板下料为零件图,其腹板与翼板的组合焊缝为二类,腹板开单面坡口,采用船形埋弧焊;
2)底铺板节段拼装;其节段拼装顺序,底铺板铺在弧台胎架上→划出各部件拼装线→吊装纵向次梁初步定位→定位基准端,吊装第一根横梁→吊装第一中纵梁→吊装第二根横梁→吊装第二中纵梁→直到最后一根横梁→精确调整横梁、纵梁进行定位→装配横梁上劲板、次梁上筋板;
3)底铺板节段焊接;检验合格后、整体焊接,焊接应严格按焊接工艺进行对称焊接,焊接过程中对底铺板分段尺寸进行实时检测,必要时及时调整焊接顺序,控制焊接变形;
焊接方法:采用CO2气体保护焊;
焊接原则:底铺板单元开焊前应进行加固,焊接采用从中间向两端对称分散焊接、先立焊后平焊的焊接原则;
焊缝要求:中纵梁翼板与横梁翼板的对接焊缝为一类焊缝;中纵梁腹板与横梁腹板组合焊缝为一类焊缝。其他为三类焊缝;
焊接顺序:
焊接中纵梁与横梁腹板的立焊缝;
焊接次梁与横梁腹板的立焊缝;
焊接横梁腹板上劲板、次梁上加筋板立焊缝;
焊接中纵梁翼板与横梁翼板的对接焊缝,不开坡口,中纵梁翼板短出6-8mm作间隙,贴陶瓷垫板单面焊双面成形;
焊接中纵梁腹板与面板的平角焊缝;
焊接横梁腹板与面板的平角焊缝;
焊接次梁、加劲板与面板的平角焊缝。
4)底铺板节段检验;焊缝检验合格后,采用机械压力加火焰矫正的办法,对焊接变形进行校正,检验及划线,检查分段接口尺寸,划出底铺板分段纵横向中心线、节间对位线、两侧纵向与主纵梁腹板拼装对位线。
所述Step6中预定的船厢总拼装顺序:
1)船厢拼装采取递推的方式进行拼装。在搭设的拼装平台上先将主纵梁101与102节段拼装成整体,调整、检查、固定;
2)分别将厢头机房底铺板401、402、403节段与已拼装完成的101、102节段进行拼装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
3)进行船厢厢头701节段的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
4)在拼装完成的401、402、403面板上搭设支撑,搭设完成后,进行301、302节段的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
5)分别将主纵梁201、202节段进行吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
6)吊装主纵梁103节段,调整、检查、固定后,进行底铺板303节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行主纵梁203的吊装,调整、检查、固定,合格进行下一步拼装;
7)吊装主纵梁104节段,调整、检查、固定后,进行底铺板304节段和305节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁204的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
8)吊装主纵梁105节段,调整、检查、固定后,进行底铺板306、307节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁205的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
9)吊装主纵梁106节段,调整、检查、固定后,进行底铺板308节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁206的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
10)吊装主纵梁107节段,调整、检查、固定后,吊装中间电气室底铺板601节段,待调整、检查、固定后,进行底铺板309、310节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行主纵梁207的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
11)吊装主纵梁108节段,调整、检查、固定后,吊装底铺板311、312节段,调整、检查、固定后,再吊装主纵梁208节段,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
12)吊装主纵梁109节段,调整、检查、固定后,进行底铺板313、314节段的吊装,调整、检查、固定后,再吊装主纵梁209节段的,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
13)分别吊装主纵梁110、111、112节段,调整、检查、固定后,进行厢头底铺板503、502、501节段的吊装,调整、检查、固定之后,进行底铺板315、316、317节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行中纵梁210、211、212节段的吊装,调整、检查、固定。
所述Step6预拼装中,船厢主要结构尺寸的测量值要满足以下要求:
船厢长度(节间拼装间隙按0-5mm留取)误差:30mm≤L≤50mm;
船厢宽度(与主梁连接处拼装间隙按0-5mm留取)误差:5mm≤B≤10mm;
水平面对角线相对差:≤5mm;
端面对水平基准面的垂直度:≤10mm(只允许上部向内倾斜);
端面对角线相对差:≤3mm;
侧面对角线相对差:≤5mm;
主纵梁纵向弯曲:≤5mm;
主纵梁横向弯曲:≤3mm;
主纵梁中心线对船厢中心线间距误差:≤±2mm;
两主纵梁中心线间距(实际值+预留5mm)偏差:≤±3mm;
主纵梁腹板垂直度:≤5mm(外腹板只允许向外倾斜);
主纵梁翼板局部不平度:≤3mm/m2;
主纵梁腹板局部不平度:≤4mm/m2;
底铺板局部不平度:≤5mm/m2;
拼接处错位:≤2mm。
本发明有如下有益效果:
本发明创新了一种升船机承船厢制造方法,采用在工地现场的临时制造厂进行分节分段的模块化制造,总拼预组装模式。解决了安装现场起吊问题以及运输问题,同时承船厢的制造不占升船机施工直线工期,采用分节分段模块制造方式解决了很多金结施工与土建施工工作面的协调问题,因为分节分段制造运输单元的模式降低了对土建为金属结构预留转运和安装的空间问题。这种模块化制造方式便于制造自动化生产的组织实施,对整体装配焊接质量的保证有了一致性和可靠性的保证。同时因为在临时制造厂进行总组预拼装,能提前解决安装中可能出现的装配矛盾,为在船厢室进行安装在质量上和进度提供有利保障。加快了整个项目施工进度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的承船厢结构分段示意图。
图2是本发明的承船厢制造工艺流程图。
图3是本发明的承船厢截面图。
图4是本发明的图3中A局部放大图。
图5是本发明的图3中B局部放大图。
图6是本发明的图3中C局部放大图。
图7是本发明的图3中E局部放大图。
图8是本发明的主纵梁卧式拼装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
本实施例以一个实际工程项目为例对本发明做详细说明:
项目概述:
此项目中,水利枢纽升船机采用钢丝绳卷扬全平衡垂直提升式,过船规模2×500级,船厢有效水域116.0×12.0×2.5m(长×宽×水深),最大提升高度85.4米,船厢总重量约6250吨,船厢结构重量约为1100吨,承船厢为钢质槽型薄壁结构,两端分别设一扇卧倒闸门,闸门处于关闭状态时,船厢内形成封闭水域,为通航船舶提供湿运过坝条件。承船厢由厢体结构和船厢设备组成,厢体结构包括主体结构和附属结构;船厢设备包括各种功能的机械设备、电气控制和检测设备等。
制造方案:
本发明中涉及的船厢结构、船厢设备的制造、组装需要在工地临时制造厂完成。即船厢零部件制造、预组装在工地临时制造厂采用模块化制造方式完成后,分节(分单元)运输到船厢室进行总组装的一种方式。
模块形式及分块原则:
根据承船厢结构形式,结合船厢室土建施工及进船厢室道路运输情况,同时考虑避开分段最大应力处,承船厢分为主纵梁分段、底铺板分段、船厢头、中部电气室四个部分,其中两根主纵梁共计24个分段、底铺板17个分段、厢头结构8个分段、中部电气室铺板1个分段,共50个分段组成。具体分段划分见附图1承船厢结构分段示意图,分段编号及尺寸见表1承船厢结构分段统计表。
表1承船厢结构分段统计表
承船厢结构制造基本工艺措施:
承船厢结构具有外形尺寸大,精度要求高,各部分的尺寸关联性强,结构复杂,部分结构件刚度大,焊缝内部质量要求高(通常熔透焊缝较多),焊接量大,焊接残余应力大,焊接变形复杂及工地焊接工作量也大等特点。制造工艺原则如下:
1)预变形的原则:承船厢预变形控制要求应根据承船厢结构在提升/平衡重钢丝绳、水体、平衡链、锁定、顶紧机构、夹紧机构及自重等载荷作用下将产生变形,承船厢结构设计过程中应对各工况下承船厢整体结构变形进行分析,并保证刚度符合技术要求。制造和安装过程中,应按设计分析计算的变形值提出承船厢结构预变形控制要求,在承船厢的制造、拼装过程中按该变形值对承船厢进行预变形制造和安装,从而满足运行过程中对承船厢变形的符合要求。
2)分段制造和制造场预拼装尺寸控制应考虑分节焊接收缩量、制造场内预拼装修整量,以及预留工地焊缝收缩量。承船厢结构的外形尺寸大,采取分段制造时应考虑分节焊接收缩量、制造场内预拼装修整量,同时还应预留工地焊缝收缩量。
3)采用数控下料,控制零件尺寸精度,控制部件拼焊尺寸精度和形位公差,预留反变形,补偿拼装焊接变形,制订合理焊接工艺,控制焊接变形,发生变形及时校正。
4)工序合理分解。通过小拼、中拼、大拼及总拼将大量的焊接工作进行分解,使每次的焊接能更多自由收缩,减少集中焊接相互影响的程度,也使更多的焊缝可以采用双面坡口,减少了焊缝熔敷金属量,降低了焊接热输入总量。
5)优化焊接工艺,实时监测并及时调整焊接顺序。优化焊缝尺寸和坡口形式,厚板尽量采用双面坡口及窄间隙坡口,焊接使熔敷量减小,在焊接过程中,通过工件的多次翻转,以尽可能的减少焊接变形。另外,可增加胎夹具约束控制构件变形。焊接过程中,通过实时监测变形及时调整焊接顺序,有效控制焊接变形。
6)主纵梁尺寸高,宽度相对窄,一般采用卧式拼装,当主纵梁受场地限制分段制造时,应在分段制造的分节接口处的内、外腹板与上、下翼缘板之间的组合焊缝留300~500mm不焊,该处将在承船厢工厂预拼装或工地拼装时调整并焊接。
7)承船厢外形尺寸大,各分段的尺寸关联性强,制造过程中,应对分段拼装线、中心线、检查线进行刻划及复核,对焊接收缩及变形值进行测量,使焊接过程可控,分段制造完成后,应对分段结构尺寸线进行检验控制。
船厢制造控制点:
1)一、二类焊缝
2)主纵梁、中纵梁、T型横梁、底铺板的组装及焊接
3)焊接变形的校正
4)船厢的预拼装
以上控制点是在质量形成过程中需重点验证的质量特征,关键部位,按规定要求严格控制,由操作者、检验员、工程师在有关的表、卡上签证后流转。
制造工艺流程及要点:
如图2为承船厢制造工艺流程图,制造工艺要点:
1)采用半自动切割机或者数控切割机下料,按照制定的焊接工艺留有一定的刨边和焊接收缩余量。
2)部件及分段单元的制造,均在有相应刚度的平台上进行。
3)为减少分段单元的焊接量和焊接变形,先将如T形梁、小横梁、箱形梁等上构件拼焊成小单元,经校正、检验合格后,参与分段单元的拼装。
4)按照焊缝的具体情况,分段采用埋弧自动焊、CO2气体保护焊和手工焊接,船厢结构的焊接,原则上采用偶数焊工对称等速施焊,避免多人集中一个区域施焊,以减少焊接变形。
5)底部分段单元构件拼焊时,按设计及工艺要求分别预留一定的10mm上拱量。
6)经校正检验合格的各分段单元构件,在制造场内整体预拼装成船厢体。
7)吊耳孔在船厢体预拼装合格后,按划线位置镗孔。
8)两端与船厢门接触的止水构件、防撞梁导槽均单独制成加工后,在制造场预拼,以便进行船厢门及防撞梁预拼试验。
模块制造工艺:
1)主纵梁制造工艺
升船机船厢的主纵梁为箱型梁结构。主纵梁外形尺寸(长×宽×高)约为128m×2.1m×8.5(9.0)m。截面见图3为承船厢截面图。主要包括,上下翼板、内外腹板、中纵隔板、横隔板(护圈)、T型次梁、工型梁以及加劲板等部件。
主纵梁分段制造质量要求:
主纵梁部件拼装时焊接收缩余量按0.5/1000mm预留。焊接后,除110(210)分段长度预留修割余量30~50mm外。其他主梁节段长度偏差:0mm~+5mm;主纵梁高度偏差±4mm,并且相邻节的高度差控制在2mm以内;主纵梁宽度偏差:±2mm。
①下料及部件组装
上、下翼板和中纵隔板采用整板下料,腹板由4块钢板拼装焊接而成。T型梁、工型梁的领件下料后拼焊校正完成后形成合格部件,内腹板上的加强T型梁和工型梁先拼焊在内腹板上形成大部件,其他横隔板与护圈拼焊成部件。
腹板对接缝坡口见图4、7的大样A和E,腹板与翼板组合焊缝坡口见图5、6的大样B和C。
腹板对接缝为一类焊缝,板对接采用埋弧自动焊,焊丝:H08MnA、φ4mm,焊剂:HJ431,施焊时,由合格焊工按工艺焊接,背缝采用碳弧气刨进行清根,用砂轮修整无缺陷后,埋弧自动焊焊接。T型次梁、工型梁三类焊缝,采用埋弧自动焊。
拼装独立部件:T型和工型部件——翼缘板、腹板,在专用胎模上拼装后,翼缘板加固,腹板对称双边焊,焊后校直;横隔板部件——横隔板、筋板,上胎模装配完成后进行焊接,焊后校平。
②主纵梁拼装
主纵梁拼装为保证焊接质量,设计专用拼装焊接胎架,采用卧式拼装,见图8主纵梁卧式拼装示意图。拼装流程:
拼装独立部件(T型、工型部件、横隔板部件)→外侧腹板平铺在→拼装加强“T”“工”形梁→拼装上翼缘板(带加强肋)→拼装上隔板(带护圈)→装配中纵隔板(带加强肋)→拼装下隔板(带护圈)→加固→拼装内腹板(带加强肋)拼装内部加强板→拼装下翼缘板(带加强肋)→焊接→检验。
外侧腹板铺在平台上,平台的平面度按1/1000mm控制,将腹板与平台加固,划线主纵梁中心线、长度线及定位线等基准线(主纵梁纵、横二个方向留有焊接收缩补偿量,保证焊后主纵梁分段尺寸;若主纵梁尺寸与场地允许,应尽可能单根主纵梁一起拼装焊接)。
③主纵梁焊接
外形尺寸检验合格,并加固后,转入焊接工序。焊接过程中应严格按焊接工艺对称焊接,并对主纵梁尺寸和变形进行实时检测,必要时调整焊接顺序,控制焊接变形。
焊接方法:梁内的焊缝采用CO2气体保护焊,外侧焊缝采用埋弧自动焊。
焊前准备:将坡口两侧10~20mm范围内的铁锈、熔渣、油污、水迹等清除干净,焊丝在使用前清除铁锈、油污,焊剂在不低于260℃的烘干箱中干燥1小时;在焊缝两端设引弧板和熄弧板。不需预热和后热。
焊缝类别:梁内焊缝均为三类焊缝,翼板与腹板组合缝为二类焊缝。
焊接原则:从中间向两端分散、先立焊后横焊的焊接原则。
焊接顺序:
焊接横隔板与上下翼板及中纵隔板组成的立缝;
焊接加强劲与隔板、上下翼板的立焊;
焊接隔板与外腹板的平角焊缝;
焊接加强劲与外腹板的平角焊缝;
焊接中纵隔板与外腹板的平角焊缝;
焊接外腹板与上下翼板的内部焊缝;
翻身,内腹板在平台上
焊接加强劲与内腹板的平角焊缝;
焊接中纵隔板与内腹板的平角焊缝;
焊接内腹板与上下翼板的内部焊缝;
焊接梁外部的焊缝。
④主纵梁检验
焊缝检验合格后,进行局部矫正,建议翼板与腹板的组合缝的变形不做强行矫正,但是焊缝的变形一定要进行矫正,外腹板(吊耳位置)只能是向外侧偏斜。
检查尺寸合格后划出主纵梁分段中心线、水平腰线、节间对位线等,待承船厢制造场内预拼装。
⑤其他说明
101(212)和201(112)四节的主梁上翼板建议伸出内腹板50mm左右,钢板尺寸足够的情况尽量留出多一点,这样便于装配和焊接;
腹板单件四块钢板拼装时,中间的那条对接焊缝考虑不好翻面,改成带陶瓷垫板的单面焊双面成形;
106(107)和206(207)的两两对接时,考虑到现场拼装的对接,改对接处考虑做成斜口对拼,8.5米方向斜度0.063°,下翼板与上翼板错位多出9mm;
主梁分段部位需考虑过渡段不焊,便于安装调整。主纵梁的过渡段留在上游端,长度500mm。
2)底铺板制造工艺
底铺板共17个单元,单个铺板单元由面板、T型横梁(Π形横梁)、T型中纵梁、次梁(角钢)以及加强筋等组成。T型梁部件147个,Π形梁部件3个。
底铺板分段制造质量要求:
a)底铺板面板、T型横梁部件拼装时,焊接收缩余量按0.5/1000mm预留,其中315分段上对应的面板、中纵梁长度预留修割余量30~50mm;
b)中纵梁部件焊接后,高度偏差:±2mm;长度偏差:0~+5mm。横梁焊接后高度偏差:±2mm;长度偏差:0~+5mm。面板拼装焊接后,长度偏差:+2~+7mm;宽度偏差:+2~+8mm;
c)底铺板分段拼装焊接后,除315分段长度预留修割余量30~50mm外。其他底铺板节段长度偏差:0mm~+5mm;底铺板高度偏差±2mm,并且相邻节的高度差控制差控制在2mm以内;底铺板宽度偏差:-2mm~+3mm;
①下料及部件组装
面板、T型梁、Π形梁单个零件下料、拼装、焊接、校正作为一个整部件参与分段拼装。次梁、加强筋下料、矫正后参与分段拼装。
拼装独立部件:面板、T型梁、Π型梁为独立部件。T型、Π型部件——翼缘板、腹板,在专用胎模上拼装后,翼缘板加固,焊后在型钢矫正机上校直。
面板对接为一类焊缝,板厚10mm,采用埋弧自动焊,不开坡口不留拼装间隙,正反面各焊接一道。
T型梁、Π型梁的零件整板下料为零件图,其腹板与翼板的组合焊缝为二类,腹板开单面坡口,采用船形埋弧焊。
②底铺板节段拼装
底铺板制造时采用倒拼装,搭设平台时宽度方向(12.4米或者12.8米方向)考虑预留拱度15mm,在胎模平台(中间低两头高)上进行分段拼装。
节段拼装顺序:
底铺板铺在弧台胎架上→划出各部件拼装线→吊装纵向次梁(角钢)初步定位→定位基准端,吊装第一根横梁→吊装第一中纵梁→吊装第二根横梁→吊装第二中纵梁→直到最后一根横梁→精确调整横梁、纵梁进行定位→装配横梁上劲板、次梁上筋板。
底铺板铺在弧台胎架上。拼接板、焊后探伤,将底铺板与弧台加固(若底铺尺寸与场地允许,底铺应尽可能一起拼装焊接)。
③底铺板节段焊接
检验合格后、整体焊接,焊接应严格按焊接工艺进行对称焊接,焊接过程中对底铺板分段尺寸进行实时检测,必要时及时调整焊接顺序,控制焊接变形。
焊接方法:采用CO2气体保护焊。
焊接原则:底铺板单元开焊前应进行加固,焊接采用从中间向两端对称分散焊接、先立焊后平焊的焊接原则。
焊缝要求:中纵梁翼板与横梁翼板的对接焊缝为一类焊缝;中纵梁腹板与横梁腹板组合焊缝为一类焊缝。其他为三类焊缝。
焊接顺序:
焊接中纵梁与横梁腹板的立焊缝;
焊接次梁与横梁腹板的立焊缝;
焊接横梁腹板上劲板、次梁上加筋板立焊缝;
焊接中纵梁翼板与横梁翼板的对接焊缝,不开坡口,中纵梁翼板短出6-8mm作间隙,贴陶瓷垫板单面焊双面成形;
焊接中纵梁腹板与面板的平角焊缝;
焊接横梁腹板与面板的平角焊缝;
焊接次梁、加劲板与面板的平角焊缝。
焊接说明:
为了控制节段焊接变形,保证质量,设专人对几何尺寸进行监测以便随时调整焊接线能量,控制变形。
底铺板上面板、横梁(面板与横梁腹板间焊缝)与主纵梁腹板在现场的接口部位,考虑留过渡调整段不焊,过渡段一般取200~250mm。
面板对接缝建议采用I形坡口,正反面埋弧焊一道,中间的一道整体不好翻面,建议采用陶瓷垫板焊。
④底铺板节段检验
焊缝检验(包括内部探伤)合格后,采用机械压力加火焰矫正的办法,对焊接变形进行校正。检验及划线,检查分段接口尺寸,划出底铺板分段纵横向中心线、节间对位线、两侧纵向与主纵梁腹板拼装对位线等。
制造场内模块预拼:
1)船厢结构预拼装的目的
a)检验各个船厢分段的制造质量和接口尺寸。
b)确定并切割分段余量。
c)检验承船厢整体外形尺寸。
d)确定船厢设备安装尺寸和吊耳孔加工尺寸。
2)在总拼装场地进行整体放样,三条纵向中心线和三条横向中心线作为检验测量标准。
3)搭设平台,要求支撑平台牢固可靠。要求厢头两端比中间段垫高,高度差70mm(±2mm),检验合格,进行船厢整体拼装。
4)船厢总拼装顺序如下:
e)船厢拼装采取递推的方式进行拼装。在搭设的拼装平台上先将主纵梁101与102节段拼装成整体,调整、检查、固定;
f)分别将厢头机房底铺板401、402、403节段与已拼装完成的101、102节段进行拼装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
g)进行船厢厢头701节段的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
h)在拼装完成的401、402、403面板上搭设支撑,搭设完成后,进行301、302节段的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
i)分别将主纵梁201、202节段进行吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
j)吊装主纵梁103节段,调整、检查、固定后,进行底铺板303节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行主纵梁203的吊装,调整、检查、固定,合格进行下一步拼装;
k)吊装主纵梁104节段,调整、检查、固定后,进行底铺板304节段和305节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁204的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
l)吊装主纵梁105节段,调整、检查、固定后,进行底铺板306、307节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁205的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
m)吊装主纵梁106节段,调整、检查、固定后,进行底铺板308节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁206的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
n)吊装主纵梁107节段,调整、检查、固定后,吊装中间电气室底铺板601节段,待调整、检查、固定后,进行底铺板309、310节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行主纵梁207的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
o)吊装主纵梁108节段,调整、检查、固定后,吊装底铺板311、312节段,调整、检查、固定后,再吊装主纵梁208节段,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
p)吊装主纵梁109节段,调整、检查、固定后,进行底铺板313、314节段的吊装,调整、检查、固定后,再吊装主纵梁209节段的,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
q)分别吊装主纵梁110、111、112节段,调整、检查、固定后,进行厢头底铺板503、502、501节段的吊装,调整、检查、固定之后,进行底铺板315、316、317节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行中纵梁210、211、212节段的吊装,调整、检查、固定;
r)整体拼装完成后,进行整体尺寸的检查,验收合格后,完成预组装。
5)船厢主要结构尺寸的测量值要满足以下要求:
6)船厢总拼后节间设置的可靠定位装置,主梁下翼板上设置一对定位块(公母定位块),两侧腹板各设置4~5对定位块,底铺板的定位块(角钢L=300mm)均匀设置5~7个在每节水流方向的尾端;底铺板与主纵梁的连接部位采用安装定位块(角钢L=500mm)设置在主梁腹板上。
7)检验合格后,做好各标示和安装定位线,并将定位块焊接牢固。拆分后转防腐。
通过上述的说明内容,本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜,属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (8)
1.一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,它包括以下步骤:
Step1:将承船厢进行模块化分段;根据承船厢结构形式,结合船厢室土建施工及进船厢室道路运输情况,同时考虑避开分段最大应力处,将承船厢分为主纵梁、底铺板、船厢头和中部电气室四个模块化分段,其中主纵梁共计24个分段、底铺板17个分段、船厢头8个分段、中部电气室1个分段,共50个分段组成;
Step2:依据承船厢结构制造基本工艺,对主纵梁进行制造;其中主纵梁包括上下翼板、内外腹板、中纵隔板、横隔板、T型次梁、工型梁以及加劲板部件;其分段制造质量总体要求为,主纵梁部件拼装时焊接收缩余量按0.5/1000mm预留;焊接后,除110和210分段长度预留修割余量30~50mm外,其它主梁节段长度偏差:0mm~+5mm;主纵梁高度偏差±4mm,并且相邻节的高度差控制在2mm以内;主纵梁宽度偏差:±2mm;主纵梁分段制造基本步骤包括下料及部件组装、主纵梁拼装、主纵梁焊接和主纵梁检验;
Step3:依据承船厢结构制造基本工艺,对底铺板进行制造;底铺板共17个单元,单个铺板单元由面板、T型横梁(Π形横梁)、T型中纵梁、次梁(角钢)以及加强筋组成;其分段制造质量总体要求为,底铺板面板、T型横梁部件拼装时,焊接收缩余量按0.5/1000mm预留,其中315分段上对应的面板、中纵梁长度预留修割余量30~50mm;中纵梁部件焊接后,高度偏差:±2mm;长度偏差:0~+5mm;横梁焊接后高度偏差:±2mm;长度偏差:0~+5mm;面板拼装焊接后,长度偏差:+2~+7mm;宽度偏差:+2~+8mm;底铺板分段拼装焊接后,除315分段长度预留修割余量30~50mm外,其它底铺板节段长度偏差:0mm~+5mm;底铺板高度偏差±2mm,并且相邻节的高度差控制差控制在2mm以内;底铺板宽度偏差:-2mm~+3mm;底铺板分段制造基本步骤包括下料及部件组装、底铺板节段拼装、底铺板节段焊接和底铺板节段检验;
Step4:依据承船厢结构制造基本工艺,对船厢头进行制造;
Step5:依据承船厢结构制造基本工艺,对中部电气室进行制造;
Step6:制造场内模块化预拼;承船厢分段制造并检验合格后,在制造场进行预拼装,其具体步骤为,
1)在总拼装场地进行整体放样,三条纵向中心线和三条横向中心线作为检验测量基准;
2)搭设平台,要求支撑平台牢固可靠,要求厢头两头比中间段垫高,高度差70mm±2mm,检验合格,进行船厢整体拼装;
3)按照预定的船厢总拼装顺序对其进行拼装;
4)整体拼装完成后,进行整体尺寸的检查,验收合格后,完成预组装;
Step7:检验合格后,做好各标识和安装定位线,并将定位块焊接牢固;拆分后转防腐处理。
2.根据权利要求1所述的一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,其特征在于:所述Step1中模块化分段原则为:
1)底铺板分段处位于底横梁中线位置,为便于船厢室安装拼装及焊接,采用坡口焊,腹板当垫板用;
2)两侧主纵梁的对应位置分段线相互错开250mm,其断面的翼缘与腹板错开100mm;
3)主纵梁与底铺板分节间最小错缝550 mm,主纵梁与横梁间最小错缝350 mm。
3.根据权利要求1所述的一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,其特征在于:所述承船厢结构制造基本工艺原则为 :
1)预变形的原则:承船厢预变形控制要求应根据承船厢结构在提升/平衡重钢丝绳、水体、平衡链、锁定、顶紧机构、夹紧机构及自重等载荷作用下将产生变形,承船厢结构设计过程中应对各工况下承船厢整体结构变形进行分析,并保证刚度符合技术要求;制造和安装过程中,应按设计分析计算的变形值提出承船厢结构预变形控制要求,在承船厢的制造、拼装过程中按该变形值对承船厢进行预变形制造和安装,从而满足运行过程中对承船厢变形的符合要求;
2)分段制造和制造场预拼装尺寸控制应考虑分节焊接收缩量、制造场内预拼装修整量,以及预留工地焊缝收缩量;承船厢结构的外形尺寸大,采取分段制造时应考虑分节焊接收缩量、制造场内预拼装修整量,同时还应预留工地焊缝收缩量;
3)采用数控下料,控制零件尺寸精度,控制部件拼焊尺寸精度和形位公差,预留反变形,补偿焊接变形,制订合理焊接工艺,控制焊接变形,发生变形及时校正;
4)工序合理分解,通过小拼、中拼、大拼及总拼将大量的焊接工作进行分解,使每次的焊接均能自由收缩,减少集中焊接相互之间的制约,也便于更多的焊缝可以采用双面坡口,减少了焊缝熔敷金属量,降低了焊接热输入总量;
5)优化焊接工艺,实时监测并及时调整焊接顺序,优化焊缝尺寸和坡口形式,厚板尽量采用双面坡口及窄间隙坡口,降低金属填充,在焊接过程中,通过对工件的多次翻转,不至于焊接集中在一侧一次焊接完成,以达到减少焊接变形目的,另外,可增加胎夹具约束控制构件变形,焊接过程中,通过实时监测变形及时调整焊接顺序,有效控制焊接变形;
6)主纵梁尺寸高,宽度相对窄,采用卧式拼装,当主纵梁受场地限制分段制造时,应在分段制造的分节接口处的内、外腹板与上、下翼缘板之间的组合焊缝留300~500mm不焊,该处留在承船厢工厂预拼装或工地拼装时做调整后焊接;
7)承船厢外形尺寸大,各分段的尺寸关联性强,制造过程中,应对分段拼装线、中心线、检查线进行刻划及复核,对焊接收缩及变形值进行测量,使焊接过程可控,分段制造完成后,应对分段结构尺寸线进行检验控制。
4.根据权利要求1所述的一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,其特征在于:所述承船厢结构制造基本工艺要求为 :
1)采用半自动切割机或者数控切割机下料,按照制定的焊接工艺留有一定的刨边和焊接收缩余量;
2)部件及分段单元的制造,均在有相应刚度的平台上进行;
3)为减少分段单元的焊接填充量和焊接变形,先将如T形梁、小横梁、箱形梁等上构件拼焊成小单元,经校正、检验合格后,参与分段单元的拼装;
4)按照焊缝的具体情况,分段采用埋弧自动焊、CO2气体保护焊和手工焊接,船厢结构的焊接,原则上采用偶数焊工对称等速施焊,避免多人集中一个区域施焊,以减少焊接变形;
5)底部分段单元构件拼焊时,按设计及工艺要求分别预留10mm以上上拱量;
6)经校正检验合格的各分段单元构件,在制造场内整体预拼装成船厢体;
7)吊耳孔在船厢体预拼装合格后,按划线位置镗孔;
8)两端与船厢门接触的止水构件、防撞梁导槽均单独制成加工后,在制造场预拼,以便进行船厢门及防撞梁预拼试验。
5.根据权利要求1所述的一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,其特征在于:所述Step2中主纵梁分段制造具体步骤为:
1)下料及部件组装:上、下翼板和中纵隔板采用整板下料,腹板由4块钢板拼装焊接而成;T型梁、工型梁的领件下料后拼焊校正完成后形成合格部件,内腹板上的加强T型梁和工型梁先拼焊在内腹板上形成大部件,其它横隔板与护圈拼焊成部件;
腹板对接缝为一类焊缝,腹板对接采用埋弧自动焊,施焊时,由合格焊工按工艺焊接,背缝采用碳弧气刨进行清根,用砂轮修整无缺陷后,埋弧自动焊焊接,T型次梁、工型梁三类焊缝,采用埋弧自动焊;
拼装独立部件:T型和工型部件——翼缘板、腹板,在专用胎模上拼装后,翼缘板加固,腹板对称双边焊,焊后校直;横隔板部件——横隔板、筋板,上胎模装配完成后进行焊接,焊后校平;
2)主纵梁拼装:主纵梁拼装为保证焊接质量,设计专用拼装焊接胎架,采用卧式拼装,拼装流程:
拼装独立部件(T型、工型部件、横隔板部件)→外侧腹板平铺在→拼装加强“T”“工”形梁 →拼装上翼缘板(带加强肋)→拼装上隔板(带护圈)→装配中纵隔板(带加强肋)→拼装下隔板(带护圈)→加固→拼装内腹板(带加强肋)拼装内部加强板→拼装下翼缘板(带加强肋)→焊接→检验;
外侧腹板铺在平台上,平台的平面度按1/1000mm控制,将腹板与平台加固,划线主纵梁中心线、长度线及定位线等基准线(主纵梁纵、横二个方向留有焊接收缩补偿量,保证焊后主纵梁分段尺寸;若主纵梁尺寸与场地允许,应尽可能单根主纵梁一起拼装焊接);
3)主纵梁焊接;外形尺寸检验合格,并加固后,转入焊接工序;焊接过程中应严格按焊接工艺对称焊接,并对主纵梁尺寸和变形进行实时检测,必要时调整焊接顺序,控制焊接变形;
焊接方法:梁内的焊缝采用CO2气体保护焊,外侧焊缝采用埋弧自动焊;
焊前准备:将坡口两侧10~20mm范围内的铁锈、熔渣、油污、水迹等清除干净,焊丝在使用前清除铁锈、油污,焊剂在不低于260℃的烘干箱中干燥1小时;在焊缝两端设引弧板和熄弧板,不需预热和后热;
焊缝类别:梁内焊缝均为三类焊缝,翼板与腹板组合缝为二类焊缝;
焊接原则:从中间向两端分散、先立焊后横焊的焊接原则;
焊接顺序:
焊接横隔板与上下翼板及中纵隔板组成的立缝;
焊接加强劲与隔板、上下翼板的立焊;
焊接隔板与外腹板的平角焊缝;
焊接加强劲与外腹板的平角焊缝;
焊接中纵隔板与外腹板的平角焊缝;
焊接外腹板与上下翼板的内部焊缝;
翻身,内腹板在平台上;
焊接加强劲与内腹板的平角焊缝;
焊接中纵隔板与内腹板的平角焊缝;
焊接内腹板与上下翼板的内部焊缝;
焊接梁外部的焊缝;
4)主纵梁检验;焊缝检验合格后,进行局部矫正,翼板与腹板的组合缝的变形不做强行矫正,但是梁外部的焊缝变形一定要进行矫正,外腹板(吊耳位置)只能是向外侧偏斜;检查尺寸合格后划出主纵梁分段中心线、水平腰线、节间对位线等,待承船厢制造场内预拼装。
6.根据权利要求1所述的一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,其特征在于:所述Step3底铺板分段制造具体步骤为:
1)下料及部件组装:面板、T型梁、Π形梁单个零件下料、拼装、焊接、校正作为一个整部件参与分段拼装;次梁、加强筋下料、矫正后参与分段拼装;
拼装独立部件:面板、T型梁、Π型梁为独立部件;T型、Π型部件——翼缘板、腹板,在专用胎模上拼装后,翼缘板加固,焊后在型钢矫正机上校直;
面板对接为一类焊缝,板厚10mm,采用埋弧自动焊,不开坡口不留拼装间隙,正反面各焊接一道;
T型梁、Π型梁的零件整板下料,其腹板与翼板的组合焊缝为二类,腹板开单面坡口,采用船形埋弧焊;
2)底铺板节段拼装;其节段拼装顺序,底铺板铺在弧台胎架上→划出各部件拼装线→吊装纵向次梁初步定位→定位基准端,吊装第一根横梁→吊装第一中纵梁→吊装第二根横梁→吊装第二中纵梁→直到最后一根横梁→精确调整横梁、纵梁进行定位→装配横梁上劲板、次梁上筋板;
3)底铺板节段焊接;检验合格后、整体焊接,焊接应严格按焊接工艺进行对称焊接,焊接过程中对底铺板分段尺寸进行实时检测,必要时及时调整焊接顺序,控制焊接变形;
焊接方法:采用CO2气体保护焊;
焊接原则:底铺板单元开焊前应进行加固,焊接采用从中间向两端对称分散焊接、先立焊后平焊的原则;
焊缝要求:中纵梁翼板与横梁翼板的对接焊缝为一类焊缝;中纵梁腹板与横梁腹板组合焊缝为一类焊缝,其他为三类焊缝;
焊接顺序:
焊接中纵梁与横梁腹板的立焊缝;
焊接次梁与横梁腹板的立焊缝;
焊接横梁腹板上劲板、次梁上加筋板立焊缝;
焊接中纵梁翼板与横梁翼板的对接焊缝,不开坡口,中纵梁翼板短出6-8mm作间隙,贴陶瓷垫板单面焊双面成形;
焊接中纵梁腹板与面板的平角焊缝;
焊接横梁腹板与面板的平角焊缝;
焊接次梁、加劲板与面板的平角焊缝;
4)底铺板节段检验;焊缝检验合格后,采用机械压力加火焰矫正的办法,对焊接变形进行校正,检验及划线,检查分段接口尺寸,划出底铺板分段纵横向中心线、节间对位线、两侧纵向与主纵梁腹板拼装对位线。
7.根据权利要求1所述的一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,其特征在于:所述Step6中预定的船厢总拼装顺序:
1)船厢拼装采取递推的方式进行拼装
在搭设的拼装平台上先将主纵梁101与102节段拼装成整体,调整、检查、固定;
2)分别将厢头机房底铺板401、402、403节段与已拼装完成的101、102节段进行拼装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
3)进行船厢厢头701节段的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
4)在拼装完成的401、402、403面板上搭设支撑,搭设完成后,进行301、302节段的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
5)分别将主纵梁201、202节段进行吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
6)吊装主纵梁103节段,调整、检查、固定后,进行底铺板303节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行主纵梁203的吊装,调整、检查、固定,合格进行下一步拼装;
7)吊装主纵梁104节段,调整、检查、固定后,进行底铺板304节段和305节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁204的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
8)吊装主纵梁105节段,调整、检查、固定后,进行底铺板306、307节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁205的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
9)吊装主纵梁106节段,调整、检查、固定后,进行底铺板308节段的吊装,调整、检查、固定后,进行主纵梁206的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
10)吊装主纵梁107节段,调整、检查、固定后,吊装中间电气室底铺板601节段,待调整、检查、固定后,进行底铺板309、310节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行主纵梁207的吊装,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
11)吊装主纵梁108节段,调整、检查、固定后,吊装底铺板311、312节段,调整、检查、固定后,再吊装主纵梁208节段,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
12)吊装主纵梁109节段,调整、检查、固定后,进行底铺板313、314节段的吊装,调整、检查、固定后,再吊装主纵梁209节段的,调整、检查、固定,合格后进行下一步拼装;
13)分别吊装主纵梁110、111、112节段,调整、检查、固定后,进行厢头底铺板503、502、501节段的吊装,调整、检查、固定之后,进行底铺板 315、316、317节段的吊装,调整、检查、固定后,再进行中纵梁210、211、212节段的吊装,调整、检查、固定。
8.根据权利要求1所述的一种适用于干式船厢室的大型承船厢制造方法,其特征在于:所述Step6预拼装中,船厢主要结构尺寸的测量值要满足以下要求:
船厢长度(节间拼装间隙按0-5mm留取)误差:30mm≤L≤50mm;
船厢宽度(与主梁连接处拼装间隙按0-5mm留取)误差: 5mm≤B≤10mm;
水平面对角线相对差:≤5mm;
端面对水平基准面的垂直度:≤10 mm(只允许上部向内倾斜);
端面对角线相对差:≤3mm;
侧面对角线相对差:≤5mm;
主纵梁纵向弯曲:≤5mm;
主纵梁横向弯曲:≤3mm;
主纵梁中心线对船厢中心线间距误差:≤±2mm;
两主纵梁中心线间距(实际值+预留5mm)偏差:≤±3mm;
主纵梁腹板垂直度:≤5mm(外腹板只允许向外倾斜);
主纵梁翼板局部不平度:≤3mm/m2;
主纵梁腹板局部不平度:≤4mm/m2;
底铺板局部不平度:≤5mm/m2;
拼接处错位:≤2mm。
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