CN115476064B - 轮胎门式起重机主梁制造工艺 - Google Patents

轮胎门式起重机主梁制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及主梁制造领域，公开了一种轮胎门式起重机主梁制造工艺，在平面分段和立体分段制作过程中，针对不同的制作阶段和不同的部件，采取相应的施工方法和焊接顺序，减少焊接变形，确保了主梁拱度满足图纸要求，有效的控制了平面度、直线度，减少火工矫正量。本发明角钢的焊接顺序，能够保证侧板平面分段制作阶段拱度，避免因拱度达不到要求，再增加额外的火工矫正量，额外的火工矫正又可能造成平整度、直线度的异常，过多的矫正会造成侧板长度尺寸的异常，通过对称焊接来保证侧板的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的火工矫正作业，从而影响侧板拱度，而发明的焊接顺序能够在保证拱度要求的同时，不需要额外的工序。

Description

轮胎门式起重机主梁制造工艺
技术领域
本发明涉及主梁制造领域，具体是一种轮胎门式起重机主梁制造工艺。
背景技术
近年来轮胎门式起重机轻量化设计技术得到了快速发展并且得到了广泛的应用，有效的降低了金属结构材料的使用量，降低了材料成本。但与此同时，因轻量化设计，使得主梁金属结构材料变薄，增大了焊接制作的变形量，增加了主梁拱度、平面度、直线度的制作控制难度，从而增大了火工矫正量，增加了胎位占用时间，影响了流水线作业。而且为防止底板应力集中，主梁隔板与底板还采取了不焊接的结构设计形式，这样的设计增大了底板制作变形的矫正难度。
在已经公开的文件CN200710035163-桥式起重机主梁制造工艺中，在对主梁进行焊接制造的时候，容易造成主梁的主梁拱度、平面度、直线度方面的不符合要求规范，在后期制造完成之后，还需要通过火工矫正，来实现主梁的规范化，比较的麻烦。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种轮胎门式起重机主梁制造工艺，在平面分段和立体分段制作过程中，针对不同的制作阶段和不同的部件，采取相应的施工方法，减少了焊接变形，确保了主梁拱度满足图纸要求，有效的控制了平面度、直线度，减少了不必要的火工矫正量，降低制造成本，减少胎位占用时间。
本发明的技术方案为：轮胎门式起重机主梁制造工艺，包括下列步骤：
一、零件的生产设计
将主梁预拱值施放到零件的生产设计中去，主梁侧板的预拱值需在零件状态施放和切割完成，预拱值=自重拱度值+成型拱度值+焊接拱度收缩值；
二、平面分段制作
a、侧板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行侧板拼板，沿侧板长度方向，在侧板两边设置限位卡住侧板，靠顶板侧的侧板边使用固定限位，靠底板侧的侧板边使用可拆卸限位；
步骤2：焊接非胎架侧的侧板拼板缝，装配侧板角钢，焊接侧板角钢角焊缝；
步骤3：拆除靠底板侧的可拆卸限位，将侧板平面分段翻身180°；
步骤4：焊接非角钢侧的侧板拼板缝，背烧，侧板平面分段完工检测；
b、顶板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行顶板拼板；
步骤2：焊接非胎架侧的顶板拼板缝，装配顶板角钢，将顶板平面分段翻身180°；
步骤3：焊接非角钢侧的顶板拼板缝，背烧，顶板平面分段完工检测；
c、底板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行底板拼板，焊接“非胎架侧”的底板拼板缝；
步骤2：将底板平面分段翻身180°，焊接剩余侧的底板拼板缝，底板平面分段完工检测；
三、立体分段制作
步骤1：按零件的生产设计的预拱值制作反拱胎架即主梁采用反造法，
步骤2：首先定位顶板，然后装配隔板，对顶板角钢进行焊接，装配侧板，装配端板，焊接隔板或端板与侧板间的焊缝，装配底板，焊接隔板或端板与顶板间的焊缝，使用翻身工装；
步骤3：将主梁立体分段翻身180°，焊接隔板或端板与侧板余下的250mm焊缝，装配和焊接轨道，使用翻身工装；
步骤4：将主梁立体分段翻身90°，焊接轨道侧侧板与顶板或底板的焊缝，装配和焊接轨道侧侧板上的附属构件，使用翻身工装；
步骤5：将主梁立体分段翻身180°，焊接非轨道侧侧板与顶板或底板的焊缝，装配和焊接非轨道侧侧板上的附属构件，使用翻身工装；
步骤6：将主梁立体分段翻身90°，吊装至胎架上，进行与支腿连接的法兰板的装配和焊接，装配和焊接顶板上的附属构件，气密试验，报验合格后转下道工序。
进一步地，步骤a中的侧板平面分段包括侧板和侧板角钢，步骤a中的步骤1中靠顶板侧的侧板边使用固定限位，起拱段的限位间距2m，靠底板侧的侧板边使用可拆卸限位，起拱段的限位间距4m。
进一步地，步骤a中的步骤2中的侧板角钢角焊缝焊接时，按照从靠底板侧的角钢向靠顶板侧的角钢顺序依次焊接每根角钢，每根角钢焊接时，需使用两台角焊机从中间往两端对称焊接。
进一步地，步骤a中的步骤3中侧板拼板缝焊接时，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，均按照从平面分段中部到两端的顺序依次焊接每道焊缝，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，每道焊缝需从靠底板侧向靠顶板侧埋弧焊施焊。
进一步地，步骤b中的顶板平面分段包括顶板和顶板角钢，步骤c中的底板平面分段包括底板，步骤b和步骤c中顶板和底板拼接缝焊接时，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，均需按照从平面分段中部到两端的顺序依次焊接每道焊缝，在平面分段180°翻身前和在平面分段180°翻身后，每道焊缝的正反两面施焊方向相反。
进一步地，步骤b中的步骤2中顶板角钢仅装配和定位焊，该角钢的角缝焊在平面分段制作阶段暂不焊接，在立体分段制作时，待顶板与隔板在反拱胎架上装配完成后，进行顶板角钢角焊缝的焊接，需使用两台角焊机从中间往两端对称焊接。
进一步地，立体分段制作中的步骤2中，隔板或端板与顶板焊接时，要从最中间的隔板开始，由两人从中往两侧焊接，同一隔板或端板两侧的角焊缝焊接方向需相反。
进一步地，立体分段制作的步骤4中轨道与顶板的纵向主焊缝焊接，轨道侧侧板与顶板或底板的焊缝，非轨道侧侧板与顶板或底板的焊缝焊接，均需要使用4台角焊机同时从中间往两边焊接。
本发明的有益之处：1、本发明角钢的焊机顺序从底板侧向顶板侧的顺序焊接，能够保证侧板平面分段制作阶段拱度，避免因拱度达不到要求，再增加额外的火工矫正量，而且侧板较薄，额外的火工矫正又可能造成平整度、直线度的异常，过多的矫正还可能会造成侧板长度尺寸的异常，通过对称焊接来保证侧板的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的火工矫正作业，从而影响侧板拱度，而发明的焊接顺序能够在保证拱度要求的同时，不需要额外的工序。
2、本发明通过翻身前和翻身后，拼板缝按照从中间往两端的焊接顺序，通过对称焊接来保证顶板的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的火工矫正作业，避免对立体分段制作和顶板轨道安装的影响，在翻身前和翻身后，每道拼板缝的正反两面施焊方向相反，能够保证顶板平面分段制作阶段的直线度，减少因直线度超差而带来的火工矫正作业，避免对立体分段制作的影响。
3、本发明从最中间的隔板开始，由两人从中间往两侧焊接隔板，能够通过对称焊接来保证立体分段的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的额外火工矫正作业量，避免对立体分段制作拱度和顶板轨道安装的影响。
附图说明
图1为本发明平面分段侧板拼板制作两边限位示意图；
图2为本发明平面分段的侧板拼板缝焊接示意图；
图3为本发明平面分段的侧板角钢示意图；
图4为本发明平面分段的顶板拼板缝焊接示意图；
图5为本发明平面分段的底板拼板缝焊接示意图；
图6为本发明平面分段的顶板和顶板角钢示意图；
图7为本发明立体分段的顶板、顶板角钢、隔板、反拱胎架示意图；
图8为本发明立体分段的隔板与顶板焊接示意图；
图9为本发明立体分段的轨道与顶板的纵向主焊缝焊接示意图。
图10为本发明立体分段的轨道侧侧板与顶板/底板的焊缝焊接示意图；
图11为本发明立体分段的非轨道侧侧板与顶板/底板的焊缝焊接示意图；
其中：1、侧板，2、固定限位，3、可拆卸限位，4、顶板侧，5、底板侧，6、侧板角钢，7、顶板，8、底板，9、顶板角钢，10、隔板，11、端板，12、轨道，13、反拱胎架。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1-11所示，轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于，包括下列步骤：
一、零件的生产设计
将主梁预拱值施放到零件的生产设计中去，主梁侧板的预拱值需在零件状态施放和切割完成，预拱值=自重拱度值+成型拱度值+焊接拱度收缩值；
二、平面分段制作
a、侧板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行侧板1拼板，沿侧板1长度方向，在侧板1两边设置限位卡住侧板，靠顶板侧的侧板1边使用固定限位2，靠底板侧的侧板1边使用可拆卸限位3，使用固定限位2和可拆卸限位3一方面便于拼板时靠模装配，确保拼板装配拱度尺寸；另一方面减少焊接过程中的变形；
步骤2：焊接非胎架侧的侧板拼板缝，装配侧板角钢6，焊接侧板角钢6角焊缝；
步骤3：拆除靠底板侧的可拆卸限位3，将侧板1平面分段翻身180°；
步骤4：焊接非角钢侧的侧板拼板缝，背烧，侧板1平面分段完工检测；
b、顶板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行顶板7拼板；
步骤2：焊接非胎架侧的顶板7拼板缝，装配顶角角钢9，将顶板7平面分段翻身180°；
步骤3：焊接非角钢侧的顶板7拼板缝，背烧，顶板7平面分段完工检测；
c、底板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行底板8拼板，焊接“非胎架侧”的底板8拼板缝；
步骤2：将底板8平面分段翻身180°，焊接剩余侧的底板8拼板缝，底板8平面分段完工检测；
三、立体分段制作
步骤1：按零件的生产设计的预拱值制作反拱胎架即主梁采用反造法，
步骤2：首先定位顶板7，然后装配隔板10，对顶板角钢9进行焊接，装配侧板1，装配端板11，焊接隔板10或端板11与侧板1间的焊缝，靠底板侧，留250mm范围焊缝暂不焊接，以便底板装配，装配底板8，焊接隔板10或端板11与顶板7间的焊缝，使用翻身工装；
步骤3：将主梁立体分段翻身180°，焊接隔板10或端板11与侧板1余下的250mm焊缝，装配和焊接轨道，使用翻身工装；
步骤4：将主梁立体分段翻身90°，焊接轨道12侧侧板1与顶板7或底板8的焊缝，装配和焊接轨道12侧侧板1上的附属构件，使用翻身工装；
步骤5：将主梁立体分段翻身180°，焊接非轨道侧侧板与顶板7或底板8的焊缝，装配和焊接非轨道侧侧板上的附属构件，使用翻身工装；
步骤6：将主梁立体分段翻身90°，吊装至胎架上，进行与支腿连接的法兰板的装配和焊接，装配和焊接顶板7上的附属构件，气密试验，报验合格后转下道工序。
步骤a中的侧板1平面分段包括侧板1和侧板角钢6，步骤a中的步骤1中靠顶板侧的侧板1边使用固定限位2，起拱段的限位间距2m，靠底板侧的侧板1边使用可拆卸限位3，起拱段的限位间距4m。
步骤a中的步骤2中的侧板角钢6角焊缝焊接时，按照从靠底板侧的角钢向靠顶板侧的角钢顺序依次焊接每根角钢，每根角钢焊接时，需使用两台角焊机从中间往两端对称焊接。
主梁最终完工是有拱度要求的，因此侧板平面分段制作时就要尽量保证侧板的拱度，以便于后续立体分段制作，角钢按照从底板侧向顶板侧的顺序焊接，就是为了保证侧板平面分段制作阶段拱度，避免因拱度达不到要求，再增加额外的火工矫正量，而且侧板较薄，额外的火工矫正又可能造成平整度、直线度的异常，过多的矫正还可能会造成侧板长度尺寸的异常；每根角钢焊接时，从中间往两端的焊接顺序，是为了通过对称焊接来保证侧板的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的火工矫正作业，从而影响侧板拱度。
步骤a中的步骤3中侧板1拼板缝焊接时，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，均按照从平面分段中部到两端的顺序依次焊接每道焊缝，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，每道焊缝需从靠底板8侧向靠顶板7侧埋弧焊施焊。
主梁最终完工是有拱度要求的，因此侧板平面分段制作时就要尽量保证侧板的拱度，以便于后续立体分段制作。无论翻身前还是翻身后，拼板缝按照从中间往两端的焊接顺序，是为了通过对称焊接来保证侧板的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的火工矫正作业，从而影响侧板拱度；无论翻身前还是翻身后，拼板缝都需按照从底板侧向顶板侧的顺序焊接，就是为了保证侧板平面分段制作阶段拱度，避免因拱度达不到要求，再增加额外的火工矫正量，而且侧板较薄，额外的火工矫正又可能造成平整度、直线度的异常，过多的矫正还可能会造成侧板长度尺寸的异常。
步骤b中的顶板平面分段包括顶板7和顶板角钢9，步骤c中的底板8平面分段包括底板8，步骤b和步骤c中顶板7和底板8拼接缝焊接时，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，均需按照从平面分段中部到两端的顺序依次焊接每道焊缝，在平面分段180°翻身前和在平面分段180°翻身后，每道焊缝的正反两面施焊方向相反。
顶板平面分段制作时要尽量保证顶板的平面度、直线度，避免因平面度、直线度达不到要求，再增加额外的火工矫正量，过多的矫正还可能会造成顶板长度尺寸的异常。较差的顶板平面度、直线度还会影响到立体分段制作时的拱度控制和顶板轨道的安装。翻身前和翻身后，拼板缝按照从中间往两端的焊接顺序，是为了通过对称焊接来保证顶板的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的火工矫正作业，避免对立体分段制作和顶板轨道安装的影响；翻身前和翻身后，每道拼板缝的正反两面施焊方向相反，就是为了保证顶板平面分段制作阶段的直线度，减少因直线度超差而带来的火工矫正作业，避免对立体分段制作的影响。
步骤b中的步骤2中顶板角钢9仅装配和定位焊，该角钢的角缝焊在平面分段制作阶段暂不焊接，在立体分段制作时，待顶板7与隔板10在反拱胎架13上装配完成后，进行顶板角钢9角焊缝的焊接，需使用两台角焊机从中间往两端对称焊接。
顶板平面分段制作时要尽量保证顶板的平面度、直线度，避免因平面度、直线度达不到要求，再增加额外的火工矫正量，过多的矫正还可能会造成顶板长度尺寸的异常。较差的顶板平面度、直线度还会影响到立体分段制作时的拱度控制和顶板轨道的安装。顶板仅中间部位有一根角钢加强，如果在平面分段完成此角钢的焊接，虽然角钢与顶板焊缝的位置为平角焊，易于焊接，但此时容易造成顶板产生较大的变形，导致平面度、直线度超标。立体分段采用反造法制作，顶板在胎架侧，此时角钢与顶板焊缝的位置仍为平角焊，易于焊接，同时，因装配了隔板，此时可减少角钢焊接造成的变形；使用两台角焊机从中间往两端对称焊接。可以保证顶板的平整度，立体分段的直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的火工矫正作业，避免对立体分段制作和顶板轨道安装的影响。
立体分段制作中的步骤2中，隔板10或端板11与顶板焊接时，要从最中间的隔板开始，由两人从中往两侧焊接，同一隔板10或端板11两侧的角焊缝焊接方向需相反。
从最中间的隔板开始，由两人从中往两侧焊接隔板，通过对称焊接来保证立体分段的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的额外火工矫正作业量，避免对立体分段制作拱度和顶板轨道安装的影响；同一隔板或端板两侧的角焊缝焊接方向需相反，是为了保证立体分段的直线度，减少因直线度超差而带来的额外火工矫正作业量，避免对立体分段制作拱度和顶板轨道安装的影响。
立体分段制作的步骤4中轨道与顶板的纵向主焊缝焊接，轨道12侧侧板1与顶板7或底板8的焊缝，非轨道侧侧板1与顶板7或底板8的焊缝焊接，均需要使用4台角焊机同时从中间往两边焊接。
通过对称焊接来保证立体分段的平整度、直线度，减少因平整度、直线度超差而带来的额外火工矫正作业量，避免对立体分段制作拱度影响。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (8)

1.轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于，包括下列步骤：
一、零件的生产设计
将主梁预拱值施放到零件的生产设计中去，主梁侧板的预拱值需在零件状态施放和切割完成，所述预拱值=自重拱度值+成型拱度值+焊接拱度收缩值；
二、平面分段制作
a、侧板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行侧板拼板，沿侧板长度方向，在侧板两边设置限位卡住侧板，靠顶板侧的侧板边使用固定限位，靠底板侧的侧板边使用可拆卸限位；
步骤2：焊接非胎架侧的侧板拼板缝，装配侧板角钢，焊接侧板角钢角焊缝；
步骤3：拆除靠底板侧的可拆卸限位，将侧板平面分段翻身180°；
步骤4：焊接非角钢侧的侧板拼板缝，背烧，侧板平面分段完工检测；
b、顶板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行顶板拼板；
步骤2：焊接非胎架侧的顶板拼板缝，装配顶板角钢，将顶板平面分段翻身180°；
步骤3：焊接非角钢侧的顶板拼板缝，背烧，顶板平面分段完工检测；
c、底板平面分段的制作过程：
步骤1：在水平胎架上进行底板拼板，焊接“非胎架侧”的底板拼板缝；
步骤2：将底板平面分段翻身180°，焊接剩余侧的底板拼板缝，底板平面分段完工检测；
三、立体分段制作
步骤1：按零件的生产设计的预拱值制作反拱胎架即主梁采用反造法，
步骤2：首先定位顶板，然后装配隔板，对顶板角钢进行焊接，装配侧板，装配端板，焊接隔板或端板与侧板间的焊缝，装配底板，焊接隔板或端板与顶板间的焊缝，使用翻身工装；
步骤3：将主梁立体分段翻身180°，焊接隔板或端板与侧板余下的250mm焊缝，装配和焊接轨道，使用翻身工装；
步骤4：将主梁立体分段翻身90°，焊接轨道侧侧板与顶板或底板的焊缝，装配和焊接轨道侧侧板上的附属构件，使用翻身工装；
步骤5：将主梁立体分段翻身180°，焊接非轨道侧侧板与顶板或底板的焊缝，装配和焊接非轨道侧侧板上的附属构件，使用翻身工装；
步骤6：将主梁立体分段翻身90°，吊装至胎架上，进行与支腿连接的法兰板的装配和焊接，装配和焊接顶板上的附属构件，气密试验，报验合格后转下道工序。
2.根据权利要求1所述的轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于：所述步骤a中的侧板平面分段包括侧板和侧板角钢，所述步骤a中的步骤1中靠顶板侧的侧板边使用固定限位，起拱段的限位间距2m，靠底板侧的侧板边使用可拆卸限位，起拱段的限位间距4m。
3.根据权利要求1所述的轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于：所述步骤a中的步骤2中的侧板角钢角焊缝焊接时，按照从靠底板侧的角钢向靠顶板侧的角钢顺序依次焊接每根角钢，每根角钢焊接时，需使用两台角焊机从中间往两端对称焊接。
4.根据权利要求1所述的轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于：所述步骤a中的步骤3中侧板拼板缝焊接时，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，均按照从平面分段中部到两端的顺序依次焊接每道焊缝，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，每道焊缝需从靠底板侧向靠顶板侧埋弧焊施焊。
5.根据权利要求1所述的轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于：所述步骤b中的顶板平面分段包括顶板和顶板角钢，所述步骤c中的底板平面分段包括底板，所述步骤b和步骤c中顶板和底板拼接缝焊接时，无论在平面分段180°翻身前，还是在平面分段180°翻身后，均需按照从平面分段中部到两端的顺序依次焊接每道焊缝，在平面分段180°翻身前和在平面分段180°翻身后，每道焊缝的正反两面施焊方向相反。
6.根据权利要求1所述的轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于：所述步骤b中的步骤2中顶板角钢仅装配和定位焊，该角钢的角缝焊在平面分段制作阶段暂不焊接，在立体分段制作时，待顶板与隔板在反拱胎架上装配完成后，进行顶板角钢角焊缝的焊接，需使用两台角焊机从中间往两端对称焊接。
7.根据权利要求1所述的轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于：所述立体分段制作中的步骤2中，隔板或端板与顶板焊接时，要从最中间的隔板开始，由两人从中往两侧焊接，同一隔板或端板两侧的角焊缝焊接方向需相反。
8.根据权利要求1所述的轮胎门式起重机主梁制造工艺，其特征在于：所述立体分段制作的步骤4中轨道与顶板的纵向主焊缝焊接，轨道侧侧板与顶板或底板的焊缝，非轨道侧侧板与顶板或底板的焊缝焊接，均需要使用4台角焊机同时从中间往两边焊接。
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