CN114473283B - 一种吊机基座装焊方法及吊机基座装焊工装 - Google Patents

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CN114473283B CN202210297789.6A CN202210297789A CN114473283B CN 114473283 B CN114473283 B CN 114473283B CN 202210297789 A CN202210297789 A CN 202210297789A CN 114473283 B CN114473283 B CN 114473283B
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Abstract

本发明涉及吊机设备技术领域，尤其涉及一种吊机基座装焊方法及吊机基座装焊工装。所述吊机基座装焊方法包括如下步骤：下料环节：准备平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材，平板原材和围壁板原材均留有加工余量；装配环节：利用胎架将平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材定位组装成吊机基座的形状；焊接环节：焊接平板原材与平板原材之间的对接部位、围壁板原材与围壁板原材之间的对接部位、以及平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材之间的对接部位。该吊机基座装焊方法，可缩短基座建造周期至少两周；减小焊接变形，精度满足机加工前设计要求，不需要焊后返工修整精度；材料余量少，节约材料成本。

Description

一种吊机基座装焊方法及吊机基座装焊工装
技术领域
本发明涉及吊机设备技术领域，尤其涉及一种吊机基座装焊方法及吊机基座装焊工装。
背景技术
抓斗吊机是抓斗挖泥船的唯一疏浚作业工具，其外基座承受着几百吨的负荷。吊机一般外购，但其底部基座一般由吊机厂家提供图纸由船厂建造。由于基座分离出来预制时刚性较弱，需要机加工增强基座刚度，为保证机加工前基座精度，船厂一般采用散装方法在分段上将基座和分段一起建造，造成基座建造周期长。
因此，亟待需要一种吊机基座装焊方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种吊机基座装焊方法，用于解决基座采用预制方式建造引起的焊接变形的问题，确保基座机加工前精度，缩短了建造周期。
本发明的另一个目的在于提供一种吊机基座装焊工装，应用于上述吊机基座装焊方法，便于进行基座装配及焊接工艺。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
第一方面，提供了一种吊机基座装焊方法，吊机基座包括面板、筒体、三角肘板和扶强材，所述面板由多个弧形平板拼合组成，所述筒体由多个围壁板拼合组成，所述吊机基座装焊方法包括如下步骤：
S100、下料环节：准备平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材，所述平板原材和所述围壁板原材均留有加工余量；
S200、装配环节：利用胎架将平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材定位组装成所述吊机基座的形状；
S300、焊接环节：焊接平板原材与平板原材之间的对接部位、围壁板原材与围壁板原材之间的对接部位、以及平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材之间的对接部位。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，所述面板的厚度不小于50mm，所述面板表面的不平度小于2mm；在步骤S100中，所述平板原材的厚度范围为57mm～60mm。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，所述面板的外径椭圆度范围为-5mm～5mm；在步骤S100中，所述平板原材的宽度在内径和外径两侧的加工余量均为10mm。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，所述筒体的外径椭圆度范围为-5mm～5mm；在步骤S100中，所述围壁板原材的长度方向两侧的加工余量均为20mm。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，在步骤S100中，所述围壁板原材的高度方向的加工余量为30mm。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，在步骤S200中，包括如下步骤：
S210、布置多个呈环形设置的胎架，将所述平板原材固定于所述胎架上，多个所述平板原材拼合呈面板的形状；
S220、在多个所述平板原材上划所述围壁板、所述三角肘板和所述扶强材的安装线；
S230、安装所述三角肘板原材；
S240、安装所述围壁板原材；
S250、安装所述扶强材原材；
S260、安装吊机基座装焊工装。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，在步骤S210中，还包括：当所述平板原材固定于所述胎架后，切除所述平板原材宽度方向的加工余量。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，在步骤S240中，安装所述围壁板原材的过程中，切除围壁板原材长度方向的加工余量。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，在步骤S300中，包括如下步骤：
S310、焊接平板原材与平板原材之间的对接部位的正面；
S320、焊接围壁板原材与三角肘板原材之间的对接部位；
S330、焊接围壁板原材与扶强材原材之间的对接部位；
S340、焊接三角肘板原材和平板原材之间的对接部位，焊接扶强材原材与平板原材之间的对接部位；
S350、焊接平板原材与围壁板原材之间的对接部位，焊接围壁板原材与围壁板原材之间的对接部位；
S360、翻转吊机基座，焊接平板原材与平板原材之间的对接部位的反面。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，在步骤S320中，围壁板原材和三角肘板原材之间的对接部位的焊接分两段施焊，先焊对接部位的上段，再焊对接部位的下段。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，在步骤S330中，围壁板原材与扶强材原材之间的对接部位的焊接分两段施焊，先焊对接部位的上段，再焊对接部位的下段。
作为所述吊机基座装焊方法的可选方案，在步骤S350中，包括如下步骤：
S351、对围壁板原材与平板原材之间对接部位的内侧进行焊接，预留离围壁板原材与围壁板原材对接部位300mm的范围内不焊，其余部位焊接；
S352、先焊接围壁板原材与围壁板原材之间的对接部位的内侧；
S353、焊接步骤S351中预留的围壁板原材与平板原材之间的对接部位的内侧；
S354、焊接围壁板原材与围壁板原材之间的对接部位的外侧；
S354、焊接围壁板原材与平板原材之间的对接部位的外侧。
第二方面，提供了一种吊机基座装焊工装，应用于如上所述的吊机基座装焊方法，所述吊机基座装焊工装包括：
围壁支撑搭接板，多个所述围壁支撑搭接板沿筒体的周向间隔固定于围壁板原材的内侧壁上；
中心支撑件，立设于筒体的中心位置；
径向支撑件，其两端分别搭设在所述围壁支撑搭接板和所述中心支撑件上，多个所述径向支撑件沿所述筒体的周向间隔设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的吊机基座装焊方法，包括如下步骤：S100、下料环节：准备平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材，平板原材和围壁板原材均留有加工余量；S200、装配环节：利用胎架将平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材定位组装成吊机基座的形状；S300、焊接环节：焊接平板原材与平板原材之间的对接部位、围壁板原材与围壁板原材之间的对接部位、以及平板原材、围壁板原材、三角肘板原材和扶强材原材之间的对接部位。该吊机基座装焊方法，可缩短基座建造周期至少两周；减小焊接变形，精度满足机加工前设计要求，不需要焊后返工修整精度；材料余量少，节约材料成本。
本发明提供的吊机基座装焊工装，应用于上述吊机基座装焊方法，便于进行基座装配及焊接工艺。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的吊机基座的结构示意图；
图2为图1中A-A处的剖视图；
图3为图1中B-B处的剖视图；
图4为本发明实施例提供的平板原材对接的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的平板原材和胎架的结构示意图；
图6为图5中C-C处的剖视图；
图7为本发明实施例提供的吊机基座装焊工装的结构示意图；
图8为图7中D-D处的剖视图；
图9为本发明实施例提供的围壁板原材对接的结构示意图；
图10为图9中M处的放大图。
附图标记：
100-吊机基座；101-面板；102-筒体；103-三角肘板；104-扶强材；
10-平板原材；
20-围壁板原材；
40-扶强材原材；
1-胎架；
2-围壁支撑搭接板；
3-中心支撑件；
4-径向支撑件；
5-七字码板；
6-铁尖。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是间接连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图3所示，本实施例提供了一种吊机基座100，包括面板101、筒体102、三角肘板103和扶强材104，该吊机基座100安装于船舶主甲板上，用于支撑抓斗吊机，保证抓斗吊机的稳定性。
为了便于面板10的加工制造，面板101由多个弧形平板拼合组成。同理，为了便于筒体102的加工制造，筒体102由多个围壁板拼合组成。
示例性地，面板101可由三个弧形平板拼接组成，弧形平板之间通过焊接固定连接。示例性地，筒体102由三个围壁板拼接组成，围壁板之间通过焊接固定连接。
本实施例还提供了一种吊机基座装焊方法，包括如下步骤：
S100、下料环节：准备平板原材10、围壁板原材20、三角肘板原材和扶强材原材40，平板原材10和围壁板原材20均留有加工余量；
S200、装配环节：利用胎架1将平板原材10、围壁板原材20、三角肘板原材和扶强材原材40定位组装成吊机基座100的形状；
S300、焊接环节：焊接平板原材10与平板原材10之间的对接部位、围壁板原材20与围壁板原材20之间的对接部位、以及平板原材10、围壁板原材20、三角肘板原材和扶强材原材40之间的对接部位。
该吊机基座装焊方法，可缩短基座建造周期至少两周；减小焊接变形，精度满足机加工前设计要求，不需要焊后返工修整精度；材料余量少，节约材料成本。
在一个实施例中，面板101的厚度不小于50mm，面板101表面的不平度小于2mm；在步骤S100中，平板原材10的厚度范围为57mm～60mm，用于弥补基座焊接后平板原材不平度可能造成的精加工后面板厚度不足。
在一个实施例中，面板101的外径椭圆度范围为-5mm～5mm；在步骤S100中，平板原材10的宽度在内径和外径两侧的加工余量均为10mm，以解决因焊接造成的平板原材在横向和纵向收缩，进而引起的基座直径缩小的问题。
在一个实施例中，筒体102的外径椭圆度范围为-5mm～5mm；在步骤S100中，围壁板原材20的长度方向两侧的加工余量均为20mm。
在一个实施例中，在步骤S100中，围壁板原材20的高度方向的加工余量为30mm，余量根据分段完工后主甲板不平度测量情况在吊装安装前切除。
在下料环节中，为了保证后续的焊接质量，筒体102为三件围壁板原材20下料，端部开V形对接焊坡口，坡口角度60度，坡口开在内侧。与平板原材10相连的围壁板原材20边缘开K型对称深熔焊坡口，坡口角度45度。面板101分成六件平板原材10下料，端部开X型对称坡口，坡口角度60度。平板原材10和围壁板原材20对接焊坡口均按零间隙设计，尽量缩小焊缝横向收缩量。
在下料环节中，平面原材10下料后用样板检查内径弧度，偏差超过±2mm时，火工调整到位。围壁板原材20下料后用油压机压边，然后用三星辊板机卷圆，并用样板检查内径弯曲弧度，偏差控制在±5mm以内。
优选地，在下料环节中，三角肘板原材和扶强材原材40可不用预留加工余量，选用现有型号的三角肘板和扶强材即可。
如图5-图8所示，在装配环节中，包括如下步骤：
S210、布置多个呈环形设置的胎架1，将平板原材10固定于胎架1上，多个平板原材10拼合呈面板101的形状；
S220、在多个平板原材10上划围壁板、三角肘板和扶强材的安装线；
S230、安装三角肘板原材；
S240、安装围壁板原材20；
S250、安装扶强材原材40；
S260、安装吊机基座装焊工装。
该装配工艺简单，便于操作，能够提高作业效率，且可避免材料因焊接造成的应力收缩问题。
优选地，在步骤S210中，还包括：当平板原材10固定于胎架1后，切除平板原材10宽度方向的加工余量。
优选地，在步骤S240中，安装围壁板原材20的过程中，切除围壁板原材20长度方向的加工余量。在装配环节中，如图9-图10所示，安装围壁板原材20时，切除围壁板原材20端部余量，不在坡口内进行定位焊，只使用七字码板5一侧定位焊固定在围壁上，另一侧铁尖6矫平围壁对口错位。围壁板原材20之间无刚性连接，以便阻断围壁板原材20焊接时焊接应力对相邻围壁板原材20的影响。
在焊接环节中，包括如下步骤：
S310、焊接平板原材10与平板原材10之间的对接部位的正面；
S320、焊接围壁板原材20与三角肘板原材之间的对接部位；
S330、焊接围壁板原材20与扶强材原材40之间的对接部位；
S340、焊接三角肘板原材和平板原材10之间的对接部位，焊接扶强材原材40与平板原材10之间的对接部位；
S350、焊接平板原材10与围壁板原材20之间的对接部位，焊接围壁板原材20与围壁板原材20之间的对接部位；
S360、翻转吊机基座100，焊接平板原材10与平板原材10之间的对接部位的反面。
在焊接环节中，为避免围壁板原材20与三角肘板原材、扶强材原材40和平板原材10焊接产生的焊缝收缩对相邻围壁板原材20的影响及由此引起的基座径向收缩，须将围壁板原材20之间的对接口焊接顺序放到上述结构基本焊接完毕后进行，从而分隔和分散焊接应力，避免焊接应力积累，从而减小基座径向收缩变形。
在一个实施例中，在步骤S320中，围壁板原材20和三角肘板原材之间的对接部位的焊接分两段施焊，先焊对接部位的上段，再焊对接部位的下段。
在一个实施例中，在步骤S330中，围壁板原材20与扶强材原材40之间的对接部位的焊接分两段施焊，先焊对接部位的上段，再焊对接部位的下段。
在一个实施例中，在步骤S350中，包括如下步骤：
S351、对围壁板原材20与平板原材10之间对接部位的内侧进行焊接，预留离围壁板原材20与围壁板原材20对接部位300mm的范围内不焊，其余部位焊接；
S352、先焊接围壁板原材20与围壁板原材20之间的对接部位的内侧；
S353、焊接步骤S351中预留的围壁板原材20与平板原材10之间的对接部位的内侧；
S354、焊接围壁板原材20与围壁板原材20之间的对接部位的外侧；
S354、焊接围壁板原材20与平板原材10之间的对接部位的外侧。
本实施例还提供了一种吊机基座装焊工装，应用于上述的吊机基座装焊方法，吊机基座装焊工装包括围壁支撑搭接板2、中心支撑件3和径向支撑件4，多个围壁支撑搭接板2沿筒体的周向间隔固定于围壁板原材20的内侧壁上；中心支撑件3立设于筒体的中心位置；径向支撑件4，其两端分别搭设在围壁支撑搭接板2和中心支撑件3上，多个径向支撑件4沿筒体的周向间隔设置。该吊机基座装焊工装用于支撑围壁板原材20，保证围壁板原材20在焊接环节不变形，保证基座精准度。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种吊机基座装焊方法，其特征在于，吊机基座(100)包括面板(101)、筒体(102)、三角肘板(103)和扶强材(104)，所述面板(101)由多个弧形平板拼合组成，所述筒体(102)由多个围壁板拼合组成，所述吊机基座装焊方法基于吊机基座装焊工装，所述吊机基座装焊工装包括围壁支撑搭接板(2)、中心支撑件(3)和径向支撑件(4)，多个所述围壁支撑搭接板(2)沿筒体的周向间隔固定于围壁板原材(20)的内侧壁上；所述中心支撑件(3)立设于筒体(102)的中心位置；所述径向支撑件(4)其两端分别搭设在所述围壁支撑搭接板(2)和所述中心支撑件(3)上，多个所述径向支撑件(4)沿所述筒体的周向间隔设置；所述吊机基座装焊方法包括如下步骤：
S100、下料环节：准备平板原材(10)、围壁板原材(20)、三角肘板原材和扶强材原材(40)，所述平板原材(10)和所述围壁板原材(20)均留有加工余量；
S200、装配环节：利用胎架(1)将平板原材(10)、围壁板原材(20)、三角肘板原材和扶强材原材(40)定位组装成所述吊机基座(100)的形状；
S210、布置多个呈环形设置的胎架(1)，将所述平板原材(10)固定于所述胎架(1)上，多个所述平板原材(10)拼合呈面板(101)的形状；
S220、在多个所述平板原材(10)上划所述围壁板、所述三角肘板和所述扶强材的安装线；
S230、安装所述三角肘板原材；
S240、安装所述围壁板原材(20)；
S250、安装所述扶强材原材(40)；
S260、安装所述吊机基座装焊工装；
S300、焊接环节：焊接平板原材(10)与平板原材(10)之间的对接部位、围壁板原材(20)与围壁板原材(20)之间的对接部位、以及平板原材(10)、围壁板原材(20)、三角肘板原材和扶强材原材(40)之间的对接部位。
2.根据权利要求1所述的吊机基座装焊方法，其特征在于，所述面板(101)的厚度不小于50mm，所述面板(101)表面的不平度小于2mm；在步骤S100中，所述平板原材(10)的厚度范围为57mm～60mm；和/或
所述面板(101)的外径椭圆度范围为-5mm～5mm；在步骤S100中，所述平板原材(10)的宽度在内径和外径两侧的加工余量均为10mm；和/或
所述筒体(102)的外径椭圆度范围为-5mm～5mm；在步骤S100中，所述围壁板原材(20)的长度方向两侧的加工余量均为20mm；和/或
在步骤S100中，所述围壁板原材(20)的高度方向的加工余量为30mm。
3.根据权利要求1所述的吊机基座装焊方法，其特征在于，在步骤S210中，还包括：当所述平板原材(10)固定于所述胎架(1)后，切除所述平板原材(10)宽度方向的加工余量。
4.根据权利要求1所述的吊机基座装焊方法，其特征在于，在步骤S240中，安装所述围壁板原材(20)的过程中，切除围壁板原材(20)长度方向的加工余量。
5.根据权利要求1所述的吊机基座装焊方法，其特征在于，在步骤S300中，包括如下步骤：
S310、焊接平板原材(10)与平板原材(10)之间的对接部位的正面；
S320、焊接围壁板原材(20)与三角肘板原材之间的对接部位；
S330、焊接围壁板原材(20)与扶强材原材(40)之间的对接部位；
S340、焊接三角肘板原材和平板原材(10)之间的对接部位，焊接扶强材原材(40)与平板原材(10)之间的对接部位；
S350、焊接平板原材(10)与围壁板原材(20)之间的对接部位，焊接围壁板原材(20)与围壁板原材(20)之间的对接部位；
S360、翻转吊机基座(100)，焊接平板原材(10)与平板原材(10)之间的对接部位的反面。
6.根据权利要求5所述的吊机基座装焊方法，其特征在于，在步骤S320中，围壁板原材(20)和三角肘板原材之间的对接部位的焊接分两段施焊，先焊对接部位的上段，再焊对接部位的下段。
7.根据权利要求5所述的吊机基座装焊方法，其特征在于，在步骤S330中，围壁板原材(20)与扶强材原材(40)之间的对接部位的焊接分两段施焊，先焊对接部位的上段，再焊对接部位的下段。
8.根据权利要求5所述的吊机基座装焊方法，其特征在于，在步骤S350中，包括如下步骤：
S351、对围壁板原材(20)与平板原材(10)之间对接部位的内侧进行焊接，预留离围壁板原材(20)与围壁板原材(20)对接部位300mm的范围内不焊，其余部位焊接；
S352、先焊接围壁板原材(20)与围壁板原材(20)之间对接部位的内侧；
S353、焊接步骤S351中预留的围壁板原材(20)与平板原材(10)之间的对接部位的内侧；
S354、焊接围壁板原材(20)与围壁板原材(20)之间的对接部位的外侧；
S354、焊接围壁板原材(20)与平板原材(10)之间的对接部位的外侧。
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