CN109406088A - 一种钢流道汽车风洞扩散段的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，该制作方法包括：制作胎板式胎架；将胎板式胎架划分为四个区域，在每个区域制作第一壳板，在第一壳板上制作对应的第一结构，将第一结构与对应的第一壳板焊接成第一片段；将第一片段自胎板式胎架上卸下；在同一胎板式胎架上的各个区域制作第二壳板，在所述第二壳板上制作对应的第二结构，将第二结构与对应的第二壳板焊接成第二片段；在第二片段上安装支撑胎架；将第二片段与支撑胎架吊起；拼装下片段与上片段成后段；制作前段；拼装前段与后段，钻设穿过前段、后段的螺孔。本发明的有益效果为确保钢流道扩散段的分段制作精度达到设计要求。

Description

一种钢流道汽车风洞扩散段的制作方法

技术领域

本发明属于风洞建造领域，具体涉及一种钢流道汽车风洞扩散段的制作方法。

背景技术

汽车风洞是用来产生人造气流（人造风）的管道，在这种管道中能造成一段气流均匀流动的区域，汽车风洞试验就在这段风洞中进行。本文所介绍的中国汽车工程研究院风洞综合实验室属于实车风洞，尺寸较大。实车风洞中用来产生强大气流的风扇是很大的，其风扇直径达9m。该汽车风洞项目技术复杂，建设费用高。比以往的传统钢结构项目要求高出很多，没有相应的施工经验可以借鉴。

钢结构流道是风洞实验室的载体，需满足汽车风洞试验的各种不同环境或条件要求，项目涉及设备较多，安装调试技术要求高。为保证设备安装调试顺利进行，对钢结构流道的精度提出了极高的要求：钢结构流道壳体内表面的平整度要求为±1.5mm，特别是靠近喷嘴端出风口处的平整度要求为±1mm。钢结构相邻分段的连接形式为螺栓连接，分段端面形似一个矩形或者圆形“法兰盘”。为减少现场钻配的工作量，原则上所有螺栓孔在零件加工阶段预先钻好。这样一来，分段端口的主尺寸精度必须要得到精确控制，另外，相邻分段连接处尺寸应完全匹配，才能保证连接分段的“法兰盘”顺利用螺丝连接。

风洞钢流道每个段的整体尺寸都比较大，如果整体制作，无法运输至重庆。钢结构需经船运和汽运，运至重庆施工现场。每个段需进行分段划分，使每个小段的尺寸满足运输要求，而分开制作无法保证精度。由于分段建造方式为分片段制造，片段合拢后最多可以控制端口装配主尺寸，无法保证法兰盘的螺丝孔全部对应。精度要求如此之高，决定了该项目不能按以往的传统钢结构工艺建造施工，必须进行详细施工策划，进行全过程精度控制，才能保证该项目风洞钢流道达到技术精度要求，顺利交付。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，本发明能够确保钢流道扩散段的分段制作精度是可控的，保证前后分段连接的精度达到技术要求，从而满足汽车风洞实验室的整体建设要求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，该制作方法包括：

制作胎板式胎架；

将胎板式胎架划分为四个区域，在每个区域制作第一壳板，在第一壳板上制作对应的第一结构，将第一结构与对应的第一壳板焊接成第一片段；

将第一片段自胎板式胎架上卸下；

在同一胎板式胎架上的各个区域制作第二壳板，在所述第二壳板上制作对应的第二结构，将第二结构与对应的第二壳板焊接成第二片段；

在第二片段上安装支撑胎架；

将第二片段与支撑胎架吊起，在竖直方向上翻转180°，将支撑胎架放置于地面用以支撑第二片段；

将四个第二片段拼装成下片段，将四个第一片段拼装成上片段，拼装下片段与上片段成后段；

制作前段；

拼装前段与后段，钻设穿过前段、后段的螺孔；

将前段与后段拆分，将前段拆分为下片段、上片段，将上片段拆分为四个第一片段，将下片段拆分为四个第二片段；

将第一片段、第二片段、前段分散运输至目的地；

将第一片段、第二片段、前段拼装成扩散段，在螺孔中配装紧固件，将第一片段、第二片段之间的拼接缝焊接。

所述拼装下片段与上片段成后段包括：调整支撑胎架使得后段的中心线处于水平面中。

目的地是指风洞的实际使用地点。壳板的板厚为10mm。壳板的板缝位置的确定，应以厂内加工设备的性能为基础考虑。同时兼顾拆分时小分段的段线位置。支撑胎架包括若干槽钢立柱和拉条加强。

所述将第一结构与对应的第一壳板焊接成第一片段包括：自第一结构的几何中心向四周完成焊接。

所述将第二结构与对应的第二壳板焊接成第二片段包括：自第二片段的几何中心向四周完成焊接。

所述将第一结构与对应的第一壳板焊接成第一片段、所述将第二结构与对应的第二壳板焊接成第二片段均包括：采取间断的单面焊的焊接方式，间隔预定距离，焊接预定距离长度的焊缝，焊缝依次设置在焊接面的两侧。

所述预定距离为100mm。

对于第一结构、第二结构中的交叉面结构与对应的第一壳板或者第二壳板的焊接，采取双面焊。

所述双面焊的焊缝长度为200mm。

所述前段为圆柱体，所述后段与前段连接的一端为圆形，所述后段的另一端为方形，所述扩散段的长度大于18m。

所述扩散段的内部表面的平整度公差范围±1.5mm。

上述拼装均指通过吊装、支撑架固定的方式，将工件无焊接合拢在一起。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、扩散段上下两个片段（即上片段、下片段）分别在胎板式胎架上建造，使用胎板式胎架可以更好地控制钢流道内壳板（即第一壳板、第二壳板）的装配精度，同时保证线型光顺美观；

2、对于上下两个片段的合拢方式，选择正态合拢方式，制作简易胎架，下方片段脱离胎板式胎架前，直接在下片段的外围结构上安装槽钢立柱和拉条加强，即制作了合拢简易胎架（即支撑胎架），下片段脱离胎板式胎架翻身后放平，将上下两片段合拢成一个筒体，提高制造效率；

3、采用预合拢配钻螺孔的方案，保证扩散段前段与后段匹配连接，完工后将扩散段拆分成8个小分段，满足运输要求，使扩散段不会受到运输限制而不能在预定地点安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为风洞的整体结构示意图。

图2为扩散段的整体结构示意图。

图3为胎板式胎架的横截面的示意图。

图4为第一壳板、第二壳板的示意图。

图5为第一结构与第一壳板的焊接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-5所示，本实施例提供一种钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，该制作方法包括：

制作胎板式胎架3；

将胎板式胎架3划分为四个区域，在每个区域制作第一壳板1111，在第一壳板1111上制作对应的第一结构，将第一结构与对应的第一壳板1111焊接成第一片段111；

将第一片段111自胎板式胎架3上卸下；

在同一胎板式胎架3上的各个区域制作第二壳板1211，在所述第二壳板1211上制作对应的第二结构，将第二结构与对应的第二壳板1211焊接成第二片段121；

在第二片段121上安装支撑胎架；

将第二片段121与支撑胎架吊起，在竖直方向上翻转180°，将支撑胎架放置于地面用以支撑第二片段121；

将四个第二片段121拼装成下片段12，将四个第一片段111拼装成上片段11，拼装下片段12与上片段11成后段1；

制作前段2；

拼装前段2与后段1，钻设穿过前段2、后段1的螺孔；

将前段2与后段1拆分，将前段2拆分为下片段12、上片段11，将上片段11拆分为四个第一片段111，将下片段12拆分为四个第二片段121；

将第一片段111、第二片段121、前段2分散运输至目的地；

将第一片段111、第二片段121、前段2拼装成扩散段100，在螺孔中配装紧固件，将第一片段111、第二片段121之间的拼接缝焊接。

作为优选，本实施例所述拼装下片段12与上片段11成后段1包括：调整支撑胎架使得后段1的中心线处于水平面中。

作为进一步优选，本实施例所述将第一结构与对应的第一壳板1111焊接成第一片段111包括：自第一结构的几何中心向四周完成焊接。

作为进一步优选，本实施例所述将第二结构与对应的第二壳板1211焊接成第二片段121包括：自第二片段121的几何中心向四周完成焊接。

作为进一步优选，本实施例所述将第一结构与对应的第一壳板1111焊接成第一片段111、所述将第二结构与对应的第二壳板1211焊接成第二片段121均包括：采取间断的单面焊的焊接方式，间隔预定距离，焊接预定距离长度的焊缝400，焊缝依次设置在焊接面的两侧，如图5所示。

作为进一步优选，本实施例所述预定距离为100mm。

作为进一步优选，本实施例对于第一结构、第二结构中的交叉面300结构与对应的第一壳板1111或者第二壳板1211的焊接，采取双面焊，如图5所示。

作为进一步优选，本实施例所述双面焊的焊缝长度为200mm。

作为进一步优选，本实施例所述前段2为圆柱体，所述后段1与前段2连接的一端为圆形，所述后段1的另一端为方形，所述扩散段100的长度大于18m。

作为进一步优选，本实施例所述扩散段100的内部表面的平整度公差范围±1.5mm。

图2中的S形黑色粗曲线表示接缝，图3中的胎板200的长度是变化的，越靠近后段的圆形的那一端，该胎板的长度越长。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (10)

1.一种钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，该制作方法包括：

制作胎板式胎架（3）；

将胎板式胎架（3）划分为四个区域，在每个区域制作第一壳板（1111），在第一壳板（1111）上制作对应的第一结构，将第一结构与对应的第一壳板（1111）焊接成第一片段（111）；

将第一片段（111）自胎板式胎架（3）上卸下；

在同一胎板式胎架（3）上的各个区域制作第二壳板（1211），在所述第二壳板（1211）上制作对应的第二结构，将第二结构与对应的第二壳板（1211）焊接成第二片段（121）；

在第二片段（121）上安装支撑胎架；

将第二片段（121）与支撑胎架吊起，在竖直方向上翻转180°，将支撑胎架放置于地面用以支撑第二片段（121）；

将四个第二片段（121）拼装成下片段（12），将四个第一片段（111）拼装成上片段（11），拼装下片段（12）与上片段（11）成后段（1）；

制作前段（2）；

拼装前段（2）与后段（1），钻设穿过前段（2）、后段（1）的螺孔；

将前段（2）与后段（1）拆分，将前段（2）拆分为下片段（12）、上片段（11），将上片段（11）拆分为四个第一片段（111），将下片段（12）拆分为四个第二片段（121）；

将第一片段（111）、第二片段（121）、前段（2）分散运输至目的地；

将第一片段（111）、第二片段（121）、前段（2）拼装成扩散段（100），在螺孔中配装紧固件，将第一片段（111）、第二片段（121）之间的拼接缝焊接。

2.根据权利要求1所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，所述拼装下片段（12）与上片段（11）成后段（1）包括：调整支撑胎架使得后段（1）的中心线处于水平面中。

3.根据权利要求1所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，所述将第一结构与对应的第一壳板（1111）焊接成第一片段（111）包括：自第一结构的几何中心向四周完成焊接。

4.根据权利要求1所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，所述将第二结构与对应的第二壳板（1211）焊接成第二片段（121）包括：自第二片段（121）的几何中心向四周完成焊接。

5.根据权利要求1所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，所述将第一结构与对应的第一壳板（1111）焊接成第一片段（111）、所述将第二结构与对应的第二壳板（1211）焊接成第二片段（121）均包括：采取间断的单面焊的焊接方式，间隔预定距离，焊接预定距离长度的焊缝，焊缝依次设置在焊接面的两侧。

6.根据权利要求5所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，所述预定距离为100mm。

7.根据权利要求5所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，对于第一结构、第二结构中的交叉面结构与对应的第一壳板（1111）或者第二壳板（1211）的焊接，采取双面焊。

8.根据权利要求7所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，所述双面焊的焊缝长度为200mm。

9.根据权利要求1所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，所述前段（2）为圆柱体，所述后段（1）与前段（2）连接的一端为圆形，所述后段（1）的另一端为方形，所述扩散段（100）的长度大于18m。

10.根据权利要求1所述的钢流道汽车风洞扩散段的制作方法，其特征在于，所述扩散段（100）的内部表面的平整度公差范围为±1.5mm。