CN111730349A - 榫头式标准节主弦杆生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种榫头式标准节主弦杆生产工艺，包括以下步骤，来料检验：检验内侧附件、外侧附件以及角钢的结构尺寸是否合格以及外观是否有瑕疵；角钢内侧附件的焊接：将内侧附件焊接于角钢内侧的指定位置上；角钢拼方：将两块已焊接内侧附件的角钢拼成方向并焊接在一起，形成主弦杆主体；主弦杆主体外侧附件的焊接：将外侧附件焊接于主弦杆主体外侧的指定位置上，形成主弦杆半成品；主弦杆半成品校正：利用高温条件给主弦杆半成品进行校正；主弦杆半成品检验：检验主弦杆半成品的直线度以及焊缝外观；主弦杆半成品侧壁开孔：在主弦杆半成品的侧壁上的指定位置上开设连接孔。生产工艺的各个步骤安排合理，提高了生产效率和合格率。

Description

榫头式标准节主弦杆生产工艺

技术领域

本发明涉及工程设备技术领域，特别涉及一种榫头式标准节主弦杆生产工艺。

背景技术

随着经济的发展，基础建设的力度达到了空前的盛况，各种工程设备的需求也达到了前所未有的程度，比如塔机，塔机的市场已经出现了供不应求的现象。榫头式标准节主弦杆是大型塔式吊车的最重要部件，主弦杆需要承载较大的载荷，结构强度要求高，主弦杆作为一种大型结构件，其由各种部件组成，一般采用铆接或者焊接的方式制作而成，但现阶段的主弦杆生产流程或工艺不规范，生产出来的主弦杆经常出现结构尺寸不合格，结构强度过小的情况，导致主弦杆成品的合格率低，制造成本高，且浪费资源。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种榫头式标准节主弦杆生产工艺，能够提高生产主弦杆的合格率。

根据本发明的实施例的榫头式标准节主弦杆生产工艺，榫头式标准节主弦杆生产工艺，包括以下步骤，来料检验：检验内侧附件、外侧附件以及角钢的结构尺寸是否合格以及外观是否有瑕疵；角钢内侧附件的焊接：将内侧附件焊接于角钢内侧的指定位置上；角钢拼方：将两块已焊接内侧附件的角钢拼成方向并焊接在一起，形成主弦杆主体；主弦杆主体外侧附件的焊接：将外侧附件焊接于主弦杆主体外侧的指定位置上，形成主弦杆半成品；主弦杆半成品校正：利用高温条件给主弦杆半成品进行校正；主弦杆半成品检验：检验主弦杆半成品的直线度以及焊缝外观；主弦杆半成品侧壁开孔：在主弦杆半成品的侧壁上的指定位置上开设连接孔，最终得到主弦杆成品。

根据本发明实施例的榫头式标准节主弦杆生产工艺，至少具有如下有益效果：来料检验步骤中，可以提前将不合格的原材剔除，为后续主弦杆的生产做准备，避免因来料不良而导致主弦杆的不合格；角钢内侧附件的焊接步骤中先将主弦杆内部的附件或者部件安装制作完成，后续无需再在主弦杆内侧铆接其他附件或者部件，提高主弦杆的生产效率；角钢拼方步骤中，将两块角钢拼接为方形钢，可以有效的提高主弦杆的结构强度和载荷；主弦杆主体外侧附件的焊接步骤中，将主弦杆的外侧附件焊接于主弦杆主体上，使得主弦杆主体的连接安装以及其他附属功能完善；主弦杆半成品校正步骤中，高温条件有利于校直主弦杆半成品，使得主弦杆的直线度提高，消除应力集中，提高主弦杆的结构强度；主弦杆半成品检验步骤中，将不合格的主弦杆剔除，避免不良品流出市场，不良的主弦杆可以进行重工或者回收处理；主弦杆半成品侧壁开孔步骤中给主弦杆开孔，可以提高主弦杆的结构尺寸精度。生产工艺的各个步骤安排合理，工序流畅，依次执行步骤即可，主弦杆的尺寸精度高和结构强度大，且生产效率以及合格率均得到了提高。

根据本发明的一些实施例，内侧附件包括贴板、插板和内衬板，外侧附件包括踏足和节点板。

根据本发明的一些实施例，角钢拼方的步骤中采用点焊的方式先将两块已焊接内侧附件的角钢定位焊接在一起，主弦杆主体外侧附件的焊接的步骤中采用点焊的方式先将外侧附件定位焊接于主弦杆主体外侧，然后再将两块角钢之间的缝隙以及外侧附件与主弦杆主体侧壁之间的缝隙全部焊封。

根据本发明的一些实施例，两块角钢之间的缝隙以及外侧附件与主弦杆主体侧壁之间的缝隙采用高效低热输入的TANDEM双丝焊接工艺焊封。

根据本发明的一些实施例，主弦杆半成品侧壁开孔的步骤中采用，先在主弦杆半成品侧壁的指定位置上开设小孔，然后将小孔扩到合乎设计尺寸的连接孔。

根据本发明的一些实施例，主弦杆半成品侧壁开孔步骤后，还设有主弦杆半成品端面加工步骤，将主弦杆半成品的端面铣平，最终得到主弦杆成品。

根据本发明的一些实施例，主弦杆半成品侧壁开孔步骤后，还设有主弦杆成品结构检验以及外观检验步骤，检验主弦杆成品的结构尺寸和结构强度是否合格，以及检验主弦杆成品的外观是否有瑕疵。

根据本发明的一些实施例，主弦杆半成品校正步骤中采用火焰加热的方式。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的榫头式标准节主弦杆生产工艺的流程图；

图2为榫头式标准节主弦杆的结构示意图；

图3为图2示出的角钢的结构示意图；

图4为榫头式标准节主弦杆生产线的示意图；

图5为角钢内侧附件加工单元和角钢分拣上料单元的结构示意图；

图6为拼方单元的结构示意图；

图7为主弦杆主体外侧附件加工单元的结构示意图；

图8为全焊单元的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，如果有涉及到方位的描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系，方位描述可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。

在本发明的描述中，如果有数量的描述，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，一种榫头式标准节主弦杆生产工艺，包括以下步骤，来料检验：检验内侧附件、外侧附件以及角钢的结构尺寸是否合格以及外观是否有瑕疵；角钢内侧附件的焊接：将内侧附件焊接于角钢内侧的指定位置上；角钢拼方：将两块已焊接内侧附件的角钢拼成方向并焊接在一起，形成主弦杆主体；主弦杆主体外侧附件的焊接：将外侧附件焊接于主弦杆主体外侧的指定位置上，形成主弦杆半成品；主弦杆半成品校正：利用高温条件给主弦杆半成品进行校正；主弦杆半成品检验：检验主弦杆半成品的直线度以及焊缝外观；主弦杆半成品侧壁开孔：在主弦杆半成品的侧壁上的指定位置上开设连接孔，最终得到主弦杆成品。

来料检验步骤中，可以提前将不合格的原材剔除，为后续主弦杆的生产做准备，避免因来料不良而导致主弦杆的不合格；角钢内侧附件的焊接步骤中先将主弦杆内部的附件或者部件安装制作完成，后续无需再在主弦杆内侧铆接其他附件或者部件，提高主弦杆的生产效率；角钢拼方步骤中，将两块角钢拼接为方形钢，可以有效的提高主弦杆的结构强度和载荷；主弦杆主体外侧附件的焊接步骤中，将主弦杆的外侧附件焊接于主弦杆主体上，使得主弦杆主体的连接安装以及其他附属功能完善；主弦杆半成品校正步骤中，高温条件有利于校直主弦杆半成品，使得主弦杆的直线度提高，消除应力集中，提高主弦杆的结构强度；主弦杆半成品检验步骤中，将不合格的主弦杆剔除，避免不良品流出市场，不良的主弦杆可以进行重工或者回收处理；主弦杆半成品侧壁开孔步骤中给主弦杆开孔，可以提高主弦杆的结构尺寸精度。生产工艺的各个步骤安排合理，工序流畅，依次执行步骤即可，主弦杆的尺寸精度高和结构强度大，且生产效率以及合格率均得到了提高。

本发明的一些实施例中，内侧附件包括贴板、插板和内衬板，外侧附件包括踏足和节点板。贴板、插板和内衬板有利于增强角钢的结构强度，踏足和节点板可以提供落脚点和连接点，增加了主弦杆的附属功能。

本发明的一些实施例中，角钢拼方的步骤中采用点焊的方式先将两块已焊接内侧附件的角钢定位焊接在一起，主弦杆主体外侧附件的焊接的步骤中采用点焊的方式先将外侧附件定位焊接于主弦杆主体外侧，然后再将两块角钢之间的缝隙以及外侧附件与主弦杆主体侧壁之间的缝隙全部焊封。点焊的方式可以相对定位各个部件，当各个部件的位置相对确定后，再一次进行全焊，将各连接处进行焊接，可以提高主弦杆的尺寸精度，避免因结构尺寸的问题而导致主弦杆不合格。

本发明的一些实施例中，两块角钢之间的缝隙以及外侧附件与主弦杆主体侧壁之间的缝隙采用高效低热输入的TANDEM双丝焊接工艺焊封。TANDEM双丝焊接工艺可获得大溶深，确保连接处的焊透，提高焊接质量。进一步的，两块角钢焊接时采用了12×12的方钢垫板作为拼方角铁的根部的工艺衬垫，工艺衬垫在保证大溶深的前提下又可防止焊接时发生烧穿现象，提高了焊接的安全性和保证了焊接质量。

本发明的一些实施例中，主弦杆半成品侧壁开孔的步骤中采用，先在主弦杆半成品侧壁的指定位置上开设小孔，然后将小孔扩到合乎设计尺寸的连接孔。采用先开孔再扩孔的方式开设连接孔，可以降低开设连接孔的难度，较少设备的损耗，且提高连接孔的精度。

本发明的一些实施例中，主弦杆半成品侧壁开孔步骤后，还设有主弦杆半成品端面加工步骤，将主弦杆半成品的端面铣平，最终得到主弦杆成品。主弦杆的端面平整，尺寸合格，有利于主弦杆的安装使用，可避免运输和使用中和其他设备或部件造成干涉，且美观。

本发明的一些实施例中，主弦杆半成品侧壁开孔步骤后，还设有主弦杆成品结构检验以及外观检验步骤，检验主弦杆成品的结构尺寸和结构强度是否合格，以及检验主弦杆成品的外观是否有瑕疵。对主弦杆进行检验，保证主弦杆的合格，避免不良品进入市场，避免发生安全事故。

本发明的一些实施例中，主弦杆半成品校正步骤中采用火焰加热的方式。火焰加热的方式的方式简单操作且效率高。

参见图2，榫头式标准节主弦杆包括主弦杆主体，主弦杆主体呈方管状，主弦杆主体的内腔侧壁上设有贴板、插板和内衬板，主弦杆主体的外壁上设有踏足和节点板。参见图3，详细的，主弦杆主体包括两块方钢，插板的两端分别连接方钢的两个侧板，贴板和内衬板设于方钢侧板的内壁上，内衬板和方钢侧板上贯穿设有通孔。

可以预见的是，生产榫头式标准节主弦杆可以采用榫头式标准节主弦杆生产线，参见图4，榫头式标准节主弦杆生产线包括角钢内侧附件加工单元100、拼方单元200、主弦杆主体外侧附件加工单元300、全焊单元400、主弦杆半成品校正单元500、主弦杆半成品侧壁开孔单元600和多个运载小车，角钢内侧附件加工单元100、拼方单元200、主弦杆主体外侧附件加工单元300、全焊单元400、主弦杆半成品校正单元500和主弦杆半成品侧壁开孔单元600依次设置，运载小车穿行于各个单元之间。贴板、插板和内衬板焊接于角钢上的工作在角钢内侧附件加工单元100上完成，从而得到预加工完成的角钢；运载小车将已焊接贴板、插板和内衬板的角钢运载至拼方单元200，拼方单元200将两块已预加工完成的角钢拼方焊接，从而得到方形的主弦杆主体；运载小车将主弦杆主体运载至主弦杆主体外侧附件加工单元300，踏步和节点板焊接于主弦杆主体上的工作在主弦杆主体外侧附件加工单元300上完成；运载小车接着将主弦杆主体运载至全焊单元400，全焊单元400完成两块角钢之间以及踏步、节点板与主弦杆之间的焊接工作，得到主弦杆半成品；运载小车再接着将主弦杆半成品运载至主弦杆半成品校正单元500，在主弦杆半成品校正单元500完成主弦杆半成品的校直；主弦杆半成品的校直完成之后，运载小车将主弦杆半成品运载至主弦杆半成品侧壁开孔单元600，主弦杆半成品在主弦杆半成品侧壁开孔单元600上完成开设连接孔，得到主弦杆成品。角钢、主弦杆主体以及主弦杆半成品的搬运由运载小车完成，减少了工人的劳动量以及劳动强度；生产主弦杆的大部分工作由各单元完成，解放劳动力的同时，还提高了主弦杆的质量；各单元有序地设置，使得车间的占地较小，物料周转方便，便于管理，提高生产主弦杆的速度。

参见图5，角钢内侧附件加工单元100包括角钢夹具110、第一搬运机构120和第一焊接机械手130，第一搬运机构120和第一焊接机械手130分设于角钢夹具110的前后方，第一搬运机构120可用于将角钢搬运至角钢夹具110上，第一搬运机构120将贴板、插板和内衬板搬运定位在角钢夹具110上的角钢上，第一焊接机械手130可用于将贴板、插板和内衬板焊接于角钢上。角钢固定于角钢夹具110上，然后由第一搬运机构120分别将贴板、插板和内衬板搬运至角钢上相应的安装位置上并定位，接着由第一焊接机械手130分别将贴板、插板和内衬板与角钢焊接在一起。第一搬运机构120和第一焊接机械手130分设于角钢夹具110的前后方，避免了第一搬运机构120和第一焊接机械手130工作时相互干涉。

参见图6，拼方单元200包括拼方夹具210和第二焊接机械手，两块预加工完成的角钢可于拼方夹具210上进行拼方以形成主弦杆雏形，第二焊接机械手可用于将两块角钢初步焊接在一起，从而形成主弦杆主体，便于后续给主弦杆主体的外侧面加工。拼方夹具210的前后方分别设有暂存角钢的角钢缓存物料架220和暂存主弦杆主体的主弦杆主体缓存物料架230，角钢缓存物料架220和主弦杆主体缓存物料架230的设置可避免拼方单元200由于物流的关系而发生长时间的当机，提高主弦杆的生产效率。

参见图7，主弦杆主体外侧附件加工单元300包括第一主弦杆夹具310、第二搬运机构320和第三焊接机械手330，第二搬运机构320可用于将踏步和节点板搬运定位在第一主弦杆夹具310上的主弦杆主体上，第三焊接机械手330可用于将踏步、节点板与主弦杆主体初步焊接在一起。由第二搬运机构320分别将踏步、节点板搬运至主弦杆主体上相应的安装位置上并定位，接着由第三焊接机械手330分别将踏步、节点板与主弦杆主体焊接在一起，得到主弦杆半成品。

参见图8，全焊单元400包括第二主弦杆夹具410和第四焊接机械手420，第四焊接机械手420可用于完成两块角钢之间以及踏步、节点板与主弦杆主体之间的焊接。第二主弦杆夹具410夹持主弦杆主体，第四焊接机械手420将两块角钢之间的连接处、踏步与主弦杆主体之间的连接处以及节点板与主弦杆主体之间的连接处均焊上金属，也即是完成全焊，使得整体的主弦杆半成品，主弦杆的结构有保证。

主弦杆半成品校正单元500包括第一物料架，完成全焊的主弦杆半成品置于第一物料架进行退火、校直和冷却，以提高主弦杆的结构尺寸精度和结构强度。主弦杆半成品侧壁开孔单元600包括机加工设备，机加工设备可用于给主弦杆半成品开孔，所开设的孔便于主弦杆和其他部件连接。

运载小车可依次从角钢夹具110、拼方夹具210、第一主弦杆夹具310、第二主弦杆夹具410、第一物料架和机加工设备下方穿过，运载小车可用于搬运角钢、主弦杆主体和主弦杆半成品。进一步的，运载小车设有升降台，角钢、主弦杆主体和主弦杆半成品可置于升降台上，当升降台下降时，运载小车可携带着角钢、主弦杆主体和主弦杆半成品从角钢夹具110、拼方夹具210、第一主弦杆夹具310、第二主弦杆夹具410、第一物料架和机加工设备的下方穿过；当升降台上升时，便于角钢夹具110夹持角钢或松开角钢，便于拼方夹具210、第一主弦杆夹具310、第二主弦杆夹具410夹持主弦杆主体或松开主弦杆主体，便于将主弦杆半成品置于第一物料架上或者从第一物料架上承接主弦杆。

第一搬运机构120的旁边设有贴板、插板和内衬板的上料机构；第二搬运机构320和第三焊接机械手330分设于第一主弦杆夹具310的前后方，避免第二搬运机构320和第三焊接机械手330相互发生干涉，第二搬运机构320旁设有踏步和节点板的上料机构。

角钢内侧附件加工单元100前方设有角钢分拣上料单元700，角钢分拣上料单元700包括桁架搬运机构710和第二物料架720，桁架搬运机构710跨设于第二物料架720的上方，桁架搬运机构710可用于将角钢搬运排在第二物料架720上。由于来料的角钢堆在一起，不便于逐个取用角钢，通过桁架搬运机构710将角钢吊起并逐个排在第二物料架720上，可以方便快速地使用角钢。一些实施例中，桁架搬运机构710延伸至角钢夹具110的上方，可通过桁架搬运机构710将角钢搬运至角钢夹具110上。角钢分拣上料单元700前设有来料检验工位，分别给角钢、贴板、插板、内衬板、踏足和节点板进行检验，剔除来料不良品。

机加工设备包括前后依次设置的龙门切割机床和龙门镗铣加工机床，龙门切割机床上设有等离子割孔装置，等离子割孔装置可用于给主弦杆半成品预开孔，龙门镗铣加工机床可用于给主弦杆半成品镗孔以及铣主弦杆半成品的端面。首先由等离子割孔装置在主弦杆半成品上预开设小孔，然后由龙门镗铣加工机床给小孔加工，直至加工出合乎设计需求的孔，且龙门镗铣加工机床可以给主弦杆半成品的端面加工，使得主弦杆半成品端面的平整度得到保证。

主弦杆半成品侧壁开孔单元600还包括第三主弦杆夹具，第三主弦杆夹具设于等离子割孔装置的下方。主弦杆半成品定位于第三主弦杆夹具上，便于等离子割孔装置在主弦杆半成品上开孔。

角钢内侧附件加工单元100还包括第一搬运滑台140和第一焊接滑台150，第一搬运机构120和第一焊接机械手130分设于第一搬运滑台140和第一焊接滑台150上，第一搬运滑台140、第一焊接滑台150和角钢夹具110相互平行。第一搬运机构120可在第一搬运滑台140上滑移，保证了第一搬运机构120能将贴板、插板和内衬板定位于角钢上相对应位置上，避免了角钢上有第一搬运机构120到达不了的盲区；第一焊接机械手130可在第一焊接滑台150上滑移，保证了第一焊接机械手130能将贴板、插板和内衬板焊接于角钢上相对应位置上，避免了角钢上有第一焊接机械手130到达不了的盲区。

可以理解的是，主弦杆主体外侧附件加工单元300还包括第二搬运滑台340和第二焊接滑台350，第二搬运滑台340和第二焊接滑台350分设于第一主弦杆夹具310的前后方，第二搬运滑台340、第二焊接滑台350和第一主弦杆夹具310相互平行，第二搬运机构320和第三焊接机械手330分设于第二搬运滑台340和第二焊接滑台350上。全焊单元400还包括第三焊接滑台430，第三焊接滑台430和第二主弦杆夹具410相互平行，第四焊接机械手420设有第三焊接滑台430上。运载小车可携带主弦杆从第二搬运滑台340、第二焊接滑台350、第三焊接滑台430的下方通过。

榫头式标准节主弦杆生产线包括主弦杆半成品检验单元，主弦杆半成品检验单元包括用于暂存主弦杆半成品的主弦杆半成品物料架。将主弦杆半成品置于主弦杆半成品物料架上，便于给主弦杆半成品进行检验。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种榫头式标准节主弦杆生产工艺，其特征在于，包括以下步骤，

来料检验：检验内侧附件、外侧附件以及角钢的结构尺寸是否合格以及外观是否有瑕疵；

角钢内侧附件的焊接：将内侧附件焊接于角钢内侧的指定位置上；

角钢拼方：将两块已焊接内侧附件的角钢拼成方向并焊接在一起，形成主弦杆主体；

主弦杆主体外侧附件的焊接：将外侧附件焊接于主弦杆主体外侧的指定位置上，形成主弦杆半成品；

主弦杆半成品校正：利用高温条件给主弦杆半成品进行校正；

主弦杆半成品检验：检验主弦杆半成品的直线度以及焊缝外观；

主弦杆半成品侧壁开孔：在主弦杆半成品的侧壁上的指定位置上开设连接孔，最终得到主弦杆成品。

2.根据权利要求1所述的榫头式标准节主弦杆生产工艺，其特征在于：内侧附件包括贴板、插板和内衬板，外侧附件包括踏足和节点板。

3.根据权利要求1所述的榫头式标准节主弦杆生产工艺，其特征在于：角钢拼方的步骤中采用点焊的方式先将两块已焊接内侧附件的角钢定位焊接在一起，主弦杆主体外侧附件的焊接的步骤中采用点焊的方式先将外侧附件定位焊接于主弦杆主体外侧，然后再将两块角钢之间的缝隙以及外侧附件与主弦杆主体侧壁之间的缝隙全部焊封。

4.根据权利要求3所述的榫头式标准节主弦杆生产工艺，其特征在于：两块角钢之间的缝隙以及外侧附件与主弦杆主体侧壁之间的缝隙采用高效低热输入的TANDEM双丝焊接工艺焊封。

5.根据权利要求1所述的榫头式标准节主弦杆生产工艺，其特征在于：主弦杆半成品侧壁开孔的步骤中采用，先在主弦杆半成品侧壁的指定位置上开设小孔，然后将小孔扩到合乎设计尺寸的连接孔。

6.根据权利要求1所述的榫头式标准节主弦杆生产工艺，其特征在于：主弦杆半成品侧壁开孔步骤后，还设有主弦杆半成品端面加工步骤，将主弦杆半成品的端面铣平，最终得到主弦杆成品。

7.根据权利要求1所述的榫头式标准节主弦杆生产工艺，其特征在于：主弦杆半成品侧壁开孔步骤后，还设有主弦杆成品结构检验以及外观检验步骤，检验主弦杆成品的结构尺寸和结构强度是否合格，以及检验主弦杆成品的外观是否有瑕疵。

8.根据权利要求1所述的榫头式标准节主弦杆生产工艺，其特征在于：主弦杆半成品校正步骤中采用火焰加热的方式。

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