CN217991630U - 回转框架单元、回转框架以及回转框架单元的加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回转框架单元，包括外环梁、连接管梁和内环梁，外法兰板嵌入式固接于外环梁的上面板和下面板之间，内法兰板嵌入式固接于内环梁的上面板和下面板之间，且外法兰板、内法兰板、轴承座和筋板的上下端均无间隙抵设于上面板和下面板之间。本实用新型还提供一种回转框架以及回转框架单元的加工工装。本实用新型的回转框架单元以及回转框架可防止焊缝收缩保证上下面板高度一致性，有效避免焊接收缩。本实用新型的回转框架单元加工工装易于回转框架单元的加工，可极大的提高回转框架单元的加工质量，避免大型设备的采用。

Description

回转框架单元、回转框架以及回转框架单元的加工工装

技术领域

本实用新型属于烧结附属设备领域，尤其涉及一种环冷机的回转运动部件及其加工工装。

背景技术

回转框架及台车是环冷机的回转运动部件，在水平面内作回转运动，用于高温烧结矿料的冷却和卸料。回转框架呈扇形结构，通常外形尺寸较大，由外环梁、连接管梁及内环梁焊接成刚性体(如图1所示，若干个相同的回转框架再可组合成一个完整的圆周)。回转框架的内环梁和外环梁成对按一定角度布置若干组轴承座，用来安装台车轴，从而支承台车(如图2所示)。回转框架上下表面均有孔，用来安装台车栏板、支撑轨道、侧轨和驱动单元等零部件(如图1、图2所示)。特别地，回转框架两端均为带孔的联接法兰(如图1、图2所示)，回转框架组成完整的圆周就是利用法兰上的孔穿螺栓联结紧固的。

回转框架是扇形结构单元，要求每个单元的扇形角度和结构尺寸准确，同时设计以回转中径R0为基准，来确定台车栏板、支撑轨道、侧轨和驱动单元的回转半径(制造时通过钻模来确定)，这样才能使回转框架顺利安装成整圈，且各附件位置安装准确。多个内环梁法兰、外环梁法兰肩并肩相连组成整圈，法兰上的孔在高度方向和径向方向需保持为同一尺寸，以免孔位不正确造成回转框架无法安装或安装错位，继而影响附件位置的准确性，影响整机运行。回转框架上下面板的距离应基本保持一致，面板作为台车栏板、支撑轨道、侧轨和驱动单元的安装基准面，基准面本身准确才能确保其上待安装的零部件准确定位；另外，下面板底面与下部密封橡胶接触，为了保证密封效果，下面板底面与下部密封橡胶接触的区域必须平整光滑。

通过以上的论述，我们可以看出回转框架的设计技术要点有以下几点：一是保证每个单元的扇形角度和结构尺寸的准确性；二是保证台车栏板、支撑轨道、侧轨和驱动单元的安装位置准确性，即各安装孔位的准确性；三是保证内环梁法兰、外环梁法兰孔组的位置准确性；四是保证回转框架上下面板的距离一致性；五是保证下面板底面与下部密封橡胶接触的区域平整光滑；六是保证回转框架内外轴承座的同轴度、内外轴承座中心线之间的角度和内外轴承座两端尺寸。

现有技术方案的回转框架为先焊接内、外环梁，再加工上下面保证高度一致，然后将内外环梁和连接管梁焊接成整体，再整体加工内外环法兰，然后镗轴承座内孔，最后钻面板上的孔。每个回转框架扇形结构单元的平面投影的扇形角度和结构尺寸一是依靠划线来保证，先刻划出轮廓线，利用刀具校准轮廓线铣加工；二是采用整体式镗铣钻大型工装校准加工。上述第一种方式全凭个人手感与经验保证回转框架单元的位置准确性，精度控制差，效率低，加工费用高；第二种方式回转框架和工装均需要加工，制造周期长、成本高。另外，还有一种较早的技术方案是先不焊接内外环梁法兰，将所有回转框架单元调平摆成一个整圈后，再将内外环梁法兰联结成组插入回转框架单元之间，然后整体焊接，最后整圈钻面板上的孔。即较早的技术方案比较准确地保证了回转圈的整体直径和附件安装孔位，但只是粗略保证了单个回转框架的外形尺寸与角度，并且该技术方案需要很大的预装场地，制造车间通常没有足够空间容纳整圈回转框架，需在户外作业，要配套起重机等大型作业设备，安全、进度、成本控制较难。

此外，上述两种回转框架的加工方案中，尺寸台车栏板、支撑轨道、侧轨和驱动单元等零部件安装孔的位置以前一般是通过划线来确定，加工精度不高，后来也开发出了上面板上的孔采用整体式镗铣钻大型工装，但是由于工装外形过于庞大，而使得使用不便，效率低下。回转框架内外轴承座的同轴度、内外轴承座中心线之间的角度和内外轴承座两端尺寸的准确性都是在回转框架单元焊接后，整体在大型设备上加工保证的，精度高，但是制造周期漫长、成本居高不下。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种成本低、加工精度高、加工周期短的回转框架单元、回转框架以及回转框架单元的加工工装。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种回转框架单元，包括外环梁、连接管梁和内环梁，所述外环梁和内环梁通过所述连接管梁固接成一整体，所述外环梁和内环梁的两端分别固设有外法兰板与内法兰板，所述外环梁和内环梁的上面板和下面板之间均固设有轴承座和筋板，所述外法兰板嵌入式固接(如焊接)于所述外环梁的上面板和下面板之间，所述内法兰板嵌入式固接(如焊接)于所述内环梁的上面板和下面板之间，且所述外法兰板、内法兰板、轴承座和筋板的上下端均无间隙抵设(无间隙焊接)于所述上面板和下面板之间。

本实用新型中，轴承座、筋板、外法兰板和内法兰板的高度上线、高度下线分别紧抵上下面板焊接，可采用角焊，消除焊接间隙(即无间隙焊接)，避免焊缝收缩引起上下面板距离变化，同时上面板或下面板采用同一批板材下料，减少板材厚度变化对回转框架单元高度的影响。

上述回转框架单元中，优选的，所述外法兰板和内法兰板上均设有螺栓孔，所述外法兰板上相邻两列或相邻两行螺栓孔之间的距离保持相同，所述内法兰板上相邻两列或相邻两行螺栓孔之间的距离保持相同；所述外法兰板上最靠近所述内环梁的一列螺栓孔与所述内法兰板上最靠近所述外环梁的一列螺栓孔之间的距离为所述外法兰板上相邻两列螺栓孔之间距离的整数倍。本实用新型中，内外环法兰板上螺栓孔孔位标准化、系列化设计，适合使用通用工装，节省工装重复制作费用，减轻工人劳动强度，生产质量易于控制，生产进度加快。

作为一个总的技术构思，本实用新型还提供一种回转框架，由多个上述的回转框架单元组合而成，相邻所述回转框架单元之间的相邻外法兰板和相邻内法兰板均通过螺栓固接。

上述回转框架中，优选的，相邻外法兰板和相邻内法兰板的接缝处均设有骑缝销孔，所述骑缝销孔中设有骑缝销轴。只用螺栓联结紧固内外法兰板不能保证相邻两片回转框架单元上下不错位，因为这里的螺栓直径比安装孔直径要小，在螺栓可能松动造成夹紧力不够时，由于重力的作用，相邻两片回转框架单元可能会产生相对移动上下错位。本实用新型通过打骑缝销轴定位，由于骑缝销轴的外径与骑缝销孔的内径相同，骑缝销轴与骑缝销孔紧密配合没有间隙，即使螺栓略有松动夹紧力不够，只要回转框架单元不是完全脱开，由于骑缝销轴的定位，相邻两片回转框架单元就无法产生相对移动，所有回转框架单元均无错位则可保持整圈回转框架底面平整。

本实用新型中，下面板底面平整光滑的保证措施是回转框架单元焊前控制变形、焊后采用抛光轮去除钢材表面锈蚀，规避采用大型设备加工底面引起的昂贵加工成本、低功效；整圈回转框架底面平整、接缝无错位的保证措施是现场安装时整圈通过水准仪调平，用螺栓联结紧固法兰，然后在接缝处钻骑缝销孔，打入骑缝销轴。

作为一个总的技术构思，本实用新型还提供一种回转框架单元的加工工装，包括：

底座，用于支撑加工过程的回转框架单元；

法兰固接定位工装，用于外环梁、连接管梁和内环梁固接时以及外法兰板、内法兰板分别与上面板和下面板固接时进行定位；

轴承座固接定位工装，用于内外轴承座分别与内环梁和外环梁固接时保证内外轴承座的同轴度；

钻孔模，开设有孔用于外环梁和内环梁的上面板和下面板上孔的位置确定。

上述加工工装中，优选的，所述法兰固接定位工装成对设置，所述法兰固接定位工装包括外侧支座、连接梁和内侧支座，所述外侧支座和内侧支座通过连接梁连接成一整体；所述外侧支座和内侧支座均主要由顶板、底板和立板固接而成，所述立板设于所述顶板、底板的同一侧端部且与所述顶板、底板垂直，所述外侧支座的立板上设有多个与所述外法兰板上的若干个螺栓孔位置对应的外匹配孔，所述内侧支座的立板上设有多个与所述内法兰板上的若干个螺栓孔位置对应的内匹配孔。本实用新型中，外侧支座和内侧支座还包括肋板，肋板垂直设于顶板、底板和立板之间，连接梁与外侧支座和内侧支座两侧的肋板连接以实现外侧支座、内侧支座和连接梁的连接。

上述加工工装中，优选的，所述外侧支座的立板上设有上下两排外匹配孔，上下两排所述外匹配孔的高度位置分别与所述外法兰板上最顶部与最底部的螺栓孔的高度位置保持一致，每排所述外匹配孔的数量多于所述外法兰板上每排螺栓孔的数量，且相邻所述外匹配孔横向之间的距离与所述外法兰板上相邻两列螺栓孔之间的距离相同；所述内侧支座的立板上设有上下两排内匹配孔，上下两排所述内匹配孔的高度位置分别与所述内法兰板上最顶部与最底部的螺栓孔的高度位置保持一致，每排所述内匹配孔的数量多于所述内法兰板上每排螺栓孔的数量。

上述加工工装中，优选的，控制所述连接梁的长度以使与所述内法兰板上最靠近所述外环梁的一列螺栓孔相匹配的内匹配孔和所述外侧支座的立板上最靠近所述内侧支座的一列外匹配孔之间的距离为所述外法兰板上相邻两列螺栓孔之间距离的整数倍。

上述加工工装中，优选的，所述立板的上下两侧设有面板避让槽。上下面板通过数控下料时可能精度不够而导致面板过长，这样会干涉内外法兰板的安装。通过设置面板避让槽可以很好的解决上述过长的面板干涉的问题。当内外环法兰板正确定位焊接牢固后再将面板超长部分去除，保证回转框架单元整体角度和结构尺寸准确。上述面板避让槽可由立板内凹或顶板内凹或底板内凹而得。

上述加工工装中，优选的，所述轴承座包括方形壁体以及设于所述方形壁体底面的方形底，所述方形壁体中设有圆槽，所述方形底上开设有半径小于所述圆槽半径的圆孔；所述轴承座固接定位工装包括轴体与一对分别与内外轴承座相配合的套环，所述轴体的外径小于所述圆孔的内径，所述套环包括第一圆环，所述第一圆环的内孔与所述轴体的外径相配合，所述第一圆环的外径与所述圆槽的内径相配合。

上述加工工装中，优选的，所述套环还包括半径大于所述第一圆环的第二圆环，所述第一圆环与第二圆环同心、同内径且相互固接；所述方形壁体远离所述方形底的一侧上设有多个螺孔，所述第二圆环的外缘处设有多个与所述螺孔相匹配以使所述第二圆环与所述方形壁体可通过螺栓固接的通孔。

本实用新型中，套环的第一圆环的第二圆环的内外圆都经过精密加工，内外轴承座也进行精加工，第一圆环的内环与轴体外径相匹配，第一圆环的外周与轴承座的圆槽相配合，再通过第二圆环与轴承座的固定，可以实现内外轴承座的同轴度。设置套环而不是直接把轴承座套设于轴体上进行定位的原因是轴承座事先已经预固定在内外环梁上，如果再使轴承座圆孔的内径与轴体相匹配，此时只能从内环梁或外环梁的一侧穿过轴体，轴体难以穿过轴承座。

上述加工工装中，优选的，所述底座包括第一平台与第二平台，所述第一平台与第二平台通过连接件固接，所述连接件间隔分布，所述第一平台与第二平台均包括相互固接的底部型钢和顶部钢板，所述底部型钢的高度为40-50cm，所述连接件的长度为2-3m。

上述加工工装中，优选的，所述钻孔模包括外环梁下面板钻孔模、内环梁下面板钻孔模、外环梁上面板钻孔模和内环梁上面板钻孔模，所述钻孔模的弧长为外环梁或内环梁弧长的1/n，其中n为1-4。更优选的，n为1-2。

本实用新型还提供一种利用上述的加工工装加工回转框架单元的加工方法，包括以下步骤：

S1：连接管梁、上面板、下面板和筋板的下料，外法兰板和内法兰板的下料、铣面并钻孔，内外轴承座精加工，保证筋板、外法兰板、内法兰板和内外轴承座的高度一致；

S2：将上面板、下面板和筋板固接成外环梁和内环梁；

S3：在底座上划出回转框架单元检测要领图，使角度尺寸、线性尺寸和形位公差符合要求，再在底座上对称固定法兰固接定位工装；

S4：将内环梁、外环梁放入法兰固接定位工装之间，用连接管梁相连；

S5：再将内外轴承座分别装设于内环梁的上面板、下面板之间和外环梁的上面板、下面板之间，确定内外轴承座的固接位置，放置轴承座固接定位工装保证内外轴承座的同轴度，再将内外轴承座分别与内环梁、外环梁固接；

S6：利用法兰固接定位工装定位并固定内法兰板和外法兰板，再将内法兰板和外法兰板分别与内环梁、外环梁固接；

S7：利用钻孔模在上面板与下面板上进行钻孔，即完成加工。

本实用新型的回转框架单元以及回转框架通过优化设计，在焊接前保证回转框架内、外环梁的高度尺寸，下面板与密封橡胶接触面域打磨光滑代替铣面的设计，避免焊后铣面加工以节约成本、提高效率，提高质量；通过法兰固接定位工装定位，铆焊时保证回转框架单元的扇形角度和结构尺寸；通过对内、外法兰的孔位优化，适应通用焊接定位工装，适合使用通用工装，减少工装重复制作，生产质量易于控制，加快进度，节约成本；通过优化结构，焊缝收缩小、整体变形小，有效避免焊接收缩，使得规避焊后加工成为可能，大幅降本增效；通过将子级零部件于焊前加工，可以分散到数量众多的小型设备上，减轻焊后整体加工依赖大型设备的压力，有利于缩短生产周期，提高质量；通过控制上下面板上的孔采用模钻定位的设计思路(非整圈划线钻孔)、控制内外轴承座同轴度，采用配套工装加工，利用检测图、中心线、特征点标识，莱卡仪检测角度、尺寸，多方位保证质量。

本实用新型的回转框架单元加工工装以及加工方法可规避回转框架单元焊后采用大型设备整体加工，大幅节约加工成本、提高生产作业效率，而且质量有保障；底座两平台间距可调，高度适中，可减轻劳动强度、方便施工；利用轴承座固接定位工装在焊接时即保证内外轴承座的同轴度、两端尺寸；利用法兰固接定位工装可快速方便地实现内、外法兰板焊接定位，利于外环梁、连接管梁和内环梁固接时定位，且法兰固接定位工装孔位调整原理简单，加工方便，适应性广；利用钻孔模加工上下面板上的孔，保证台车栏板、支撑轨道、侧轨和驱动单元的安装孔位钻孔准确性。整体而言，配合检测图、中心线、特征点标识，本实用新型的加工工装具有组合快捷、使用简单、调整检测方便，可改善施工时低头弯腰的姿势而引发的疲劳，有效保障工人连续作业等优点。

由于回转框架整圈内包含的回转框架单元数量较多，回转框架单元成本降低、工效提高和精度保证对整圈的影响成倍放大。本实用新型对回转框架单元和配套加工工装进行系列化、模块化、局部标准化设计，优化设计和工艺措施，使得回转框架单元不依赖大型机械加工而具有保证尺寸精度的能力、配套加工工装具备通用性及可调节性的特点就显得举足轻重了。实践中采用了上述本实用新型的方案并推广使用，证明在降本增效和质量保证方面表现优良，解决了生产周期长、成本高的难题。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的回转框架单元以及回转框架中，内外环法兰板变更为嵌入式固接防止焊缝周向收缩，内外法兰板、轴承座、筋板与上下面板无间隙抵设于上下面板之间，防止焊缝收缩保证上下面板高度一致性，整体结构优化后焊缝收缩小、整体变形小，有效避免焊接收缩，使得规避焊后加工成为可能，焊后无需采用大型设备加工，节约加工成本，缩短加工周期，大幅降本增效。

2、本实用新型的回转框架单元加工工装包括底座、法兰固接定位工装、轴承座固接定位工装和钻孔模，利用底座支撑，利用法兰固接定位工装对外环梁、连接管梁和内环梁焊接定位时以及外法兰板、内法兰板焊接时进行定位，利用轴承座固接定位工装保证内外轴承座焊接时的同轴度，再利用钻孔模保证上面板和下面板孔位置的准确性，易于回转框架单元的加工，可极大的提高回转框架单元的加工质量，避免大型设备的采用。

3、本实用新型的回转框架单元加工方法利用加工工装再进行加工，具有加工快捷、使用简单、调整检测方便、加工效率高等优势。

4、本实用新型的回转框架单元加工工装采用分块组合结构，子级工装结构紧凑，加工经济性好，使用寿命长，完成一个项目后易于拆解，占地少，重复利用率极高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为现有回转框架单元的结构示意图。

图2为现有回转框架单元装设台车后的结构示意图。

图3为实施例中回转框架单元的端面优化结构示意图(图中(a)为优化前，图中(b)为优化后)。

图4为实施例中回转框架单元中内法兰板、轴承座和筋板与上下面板的焊接结构示意图。

图5为实施例中内外法兰板上孔位布置结构示意图。

图6为实施例中法兰固接定位工装的三维结构示意图。

图7为实施例中法兰固接定位工装上孔位布置结构示意图。

图8为图7的B-B面的剖切视图。

图9为实施例中轴承座固接定位工装的结构示意图。

图10为实施例中套环的结构示意图。

图11为图10的C-C面的剖切视图。

图12为实施例中轴承座的结构示意图。

图13为图12的D-D面的剖切视图。

图14为实施例中底座的结构示意图。

图15为图14的E-E面的剖切视图。

图16为实施例中钻孔模的结构示意图。

图17为实施例中回转框架单元检测要领图(已安装了法兰固接定位工装)。

图18为图17的F-F面按R1展开示意图。

图19为实施例中轴承座固接定位工装装设的结构示意图(已安装了法兰固接定位工装和轴承座固接定位工装)。

图20为图19的G-G面的结构示意图。

图21为图20的H-H面的剖切视图。

图22为图21中I的局部放大图。

图例说明：

1、外环梁；2、连接管梁；3、内环梁；4、外法兰板；5、内法兰板；6、上面板；7、下面板；8、轴承座；81、方形壁体；82、方形底；83、圆槽；84、圆孔；801、螺孔；9、筋板；10、螺栓孔；11、骑缝销孔；12、法兰固接定位工装；121、外侧支座；122、连接梁；123、内侧支座；1201、顶板；1202、底板；1203、立板；1204、肋板；1205、外匹配孔；1206、内匹配孔；13、底座；131、第一平台；132、第二平台；133、连接件；1301、底部型钢；1302、顶部钢板；14、轴承座固接定位工装；141、轴体；142、套环；1421、第一圆环；1422、第二圆环；1423、通孔；15、钻孔模；16、面板避让槽；17、调整垫。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

如图1-图4所示，本实施例的回转框架单元，包括外环梁1、连接管梁2和内环梁3，外环梁1和内环梁3通过连接管梁2固接成一整体，外环梁1和内环梁3的两端分别固设有外法兰板4与内法兰板5，外环梁1和内环梁3的上面板6和下面板7之间均固设有轴承座8和筋板9，外法兰板4嵌入式焊接于外环梁1的上面板6和下面板7之间，内法兰板5嵌入式焊接于内环梁3的上面板6和下面板7之间，且外法兰板4、内法兰板5、轴承座8和筋板9的上下端均无间隙抵设于上面板6和下面板7之间(无间隙焊接，如采用角焊)。

本实施例中，外法兰板4和内法兰板5上均设有螺栓孔10，外法兰板4上相邻两列或相邻两行螺栓孔10之间的距离保持相同，内法兰板5上相邻两列或相邻两行螺栓孔10之间的距离保持相同；外法兰板4上最靠近内环梁3的一列螺栓孔10与内法兰板5上最靠近外环梁1的一列螺栓孔10之间的距离为外法兰板4上相邻两列螺栓孔10之间距离的整数倍。

如图5所示，可选的，本实施例中内法兰板5、外法兰板4孔组的位置优化设计可采用以下方式，内法兰板5采用三列孔，三列孔孔列水平间距(N)可为130+130、160+160或200+200mm三种之一，同一项目只取一种数值；外法兰板4采用四至五列孔，相邻孔孔列的间距(M)基本相等，如均可为50mm，外法兰板4上最靠近内环梁3的一列螺栓孔10与内法兰板5上最靠近外环梁1的一列螺栓孔10之间的距离(L)也为50mm的整数倍，如采用3950mm。另外，不同项目回转框架单元高度H相差不大，故可统一设计成三排孔，外法兰板4和内法兰板5上相邻两行螺栓孔10之间的行距K均可采用135mm，孔位优化设计后便于使用通用工装定位焊接内法兰板5和外法兰板4。本实施例中，相邻孔的间距、行距、列距等均是指孔中心之间的距离。

本实施例的回转框架，由多个上述回转框架单元组合而成，相邻回转框架单元之间的相邻外法兰板4和相邻内法兰板5均通过螺栓固接。

如图4所示，本实施例中，相邻外法兰板4和相邻内法兰板5的接缝处均设有骑缝销孔11，骑缝销孔11中设有骑缝销轴。

本实施例的回转框架单元的加工工装，包括：

底座13，用于支撑加工过程的回转框架单元；

法兰固接定位工装12，用于外环梁1、连接管梁2和内环梁3固接时以及外法兰板4、内法兰板5分别与上面板6和下面板7固接时进行定位；

轴承座固接定位工装14，用于内外轴承座8分别与内环梁3和外环梁1固接时保证内外轴承座8的同轴度；

钻孔模15，开设有孔用于外环梁1和内环梁3的上面板6和下面板7上孔的位置确定。

如图6-图8所示，本实施例中，法兰固接定位工装12成对设置，法兰固接定位工装12包括外侧支座121、连接梁122和内侧支座123，外侧支座121和内侧支座123通过连接梁122连接成一整体；外侧支座121和内侧支座123均主要由顶板1201、底板1202、肋板1204和立板1203固接而成，立板1203设于顶板1201、底板1202的同一侧端部且与顶板1201、底板1202垂直，底板1202上可开孔用于与后续的底座13固接，外侧支座121的立板1203上设有多个与外法兰板4上的若干个螺栓孔10位置对应的外匹配孔1205，内侧支座123的立板1203上设有多个与内法兰板5上的若干个螺栓孔10位置对应的内匹配孔1206。

本实施例中，外侧支座121的立板1203上设有上下两排外匹配孔1205，上下两排外匹配孔1205的高度位置分别与外法兰板4上最顶部与最底部的螺栓孔10的高度位置保持一致，每排外匹配孔1205的数量多于外法兰板4上每排螺栓孔10的数量，且相邻外匹配孔1205横向之间的距离与外法兰板4上相邻两列螺栓孔10之间的距离相同；内侧支座123的立板1203上设有上下两排内匹配孔1206，上下两排内匹配孔1206的高度位置分别与内法兰板5上最顶部与最底部的螺栓孔10的高度位置保持一致，每排内匹配孔1206的数量多于内法兰板5上每排螺栓孔10的数量。

本实施例中，控制连接梁122的长度以使与内法兰板5上最靠近外环梁1的一列螺栓孔10相匹配的内匹配孔1206和外侧支座121的立板1203上最靠近内侧支座123的一列外匹配孔1205之间的距离为外法兰板4上相邻两列螺栓孔10之间距离的整数倍。

可选的，本实施例中，法兰固接定位工装12左右成对使用，工装(右)结构如图6所示，工装(左)与之对称，按照回转框架单元扇形角度摆放在底座13上并固定，分别用于定位焊接回装框架单元两侧的内法兰板5、外法兰板4。该法兰固接定位工装12由外侧支座121、连接梁122和内侧支座123三部分组成，连接梁122截面为H型，两端面焊带孔的侧板；外侧支座121、内侧支座123的一侧板(可为肋板1204)带孔，分别与连接梁122侧板孔对应，用于穿螺栓连接紧固。

内侧支座123和外侧支座121结构类似，均由顶板1201、底板1202、立板1203和肋板1204焊接而成，经过加工，立板1203与顶板1201、底板1202垂直。内侧支座123的立板1203上钻有两排孔，孔行尺寸可为270mm(2倍K)，孔列水平尺寸有260(N1)、320(N2)、400(N3)mm三种，以适应于内法兰板5三种规格尺寸(图5中的N)，换句话说，可使得内法兰板5最外两列孔总能在内侧支座123的立板1203上找到对应点位。外侧支座121的立板1203上亦钻有两排孔，孔行尺寸可为270mm(2倍K)，每隔50mm分布一列，这样由于外法兰板4最外两列孔的水平间距设计为50mm的整数倍(如图5中的M)，故可使得外法兰板4最外两列孔总能在外侧支座121的立板1203上找到对应点位。连接梁122使内侧支座123的立板1203上与外侧支座121的立板1203上相隔最近的两列孔之间的距离为50mm的整数倍(如为3200mm)，由于回转框架内法兰板5、外法兰板4上相隔最近的两列孔的水平间距设计已要求为50的整数倍，且绝大多数情况下L大于3200mm，故可先确定内法兰板5在内侧支座123上的位置，再按照L值确定外法兰板4在外侧支座121上的位置。

如图7所示，因为外侧支座121的立板1203上的孔数较多，所以该法兰固接定位工装12调整范围大，同时内侧支座123的立板1203上设置了两处位置不同的三种孔列水平尺寸(260、320、400mm)(根据需要还可设置多处)，使得调整范围进一步增大。若有个别回转框架单元L偏小或偏大，超出调整范围，可以新制一根较短或较长的连接梁122来适应，拆除连接梁122与支座间的螺栓螺母即可替换。

如图22所示，本实施例中，立板1203的上下两侧设有面板避让槽16。

如图9-图13所示，本实施例中，轴承座8包括方形壁体81以及设于方形壁体81底面的方形底82，方形壁体81中设有圆槽83，方形底82上开设有半径小于圆槽83半径的圆孔84；轴承座固接定位工装14包括轴体141与一对分别与内外轴承座8相配合的套环142，轴体141的外径小于圆孔84的内径，套环142包括第一圆环1421，第一圆环1421的内孔与轴体141的外径相配合，第一圆环1421的外径与圆槽83的内径相配合。

本实施例中，套环142还包括半径大于第一圆环1421的第二圆环1422，第一圆环1421与第二圆环1422同心、同内径且相互固接；方形壁体81远离方形底82的一侧上设有多个螺孔801，第二圆环1422的外缘处设有多个与螺孔801相匹配以使第二圆环1422与方形壁体81可通过螺栓固接的通孔1423。

本实施例中，可选的，根据轴体141的设计长度，其两端的套环142的第一圆环1421的长度可设置的不同，具体参见图9所示。

本实施例中，内外轴承座8在回转框架内的定位一是周向位置，二是径向位置，三是高度。其中内外轴承座8是直接放置在上面板6与下面板7之间，高度已自然定位；周向位置的确定是在回转框架单元上划出中心线，内外轴承座8对准中心线摆放；径向位置是内外轴承座8的端面与对应回转框架面板圆弧相切而定位的(可作出切点为特征点)。本实施例的轴承座固接定位工装14是用于保证内外轴承座8的同轴度，如图9所示，由一根轴体141和两个套环142(如图10、图11所示)组成，轴体141可利用台车轴，第一圆环1421的内孔与轴体141配合，第一圆环1421的外径与内外轴承座8的圆槽83配合(轴承座8已精加工成型，如图12、图13所示)，第二圆环1422端面上均匀分布的多个孔(如6个)穿螺栓与轴承座8紧固，保持这样的状态直至轴承座8与回转框架单元定位焊接再拆下，从而保证了内外轴承座8的同轴度。

如图14、图15所示，本实施例中，底座13包括第一平台131与第二平台132，第一平台131与第二平台132通过连接件133固接，连接件133间隔分布，第一平台131与第二平台132均包括相互固接的底部型钢1301和顶部钢板1302，底部型钢1301的高度为40-50cm，连接件133的长度为2-3m。

可选的，底座13的结构如图14、图15所示，由第一平台131和第二平台132通过连接件133相连(焊接)，每块平台由两根长的H型钢和若干短的型材焊成支架，支架上面铺厚钢板焊接而成。底座13的高度H大致为400-500毫米，两块平台相距2-3米存在空隙，当回转框架单元摆在底座13上焊接时，作业人员可站在空隙处无需弯腰，方便焊接作业。两块平台间距可调，平台上表面用经纬仪调整标高一致后再用连接件133焊接相连，形成坚实的底座13。

如图16所示，本实施例中，钻孔模15包括外环梁下面板钻孔模、内环梁下面板钻孔模、外环梁上面板钻孔模和内环梁上面板钻孔模，钻孔模15的弧长为外环梁1或内环梁3弧长的1/n，其中n为1-4，可选的，n为2。可选的，钻孔模15可采用厚度为6mm的薄钢板激光下料成型。

以内环梁下面板钻孔模为例说明钻孔模15设计和使用方法如下：由于内环梁3的下面板7窄而长，采用整块模板覆盖全部孔较费料，模板本身变形亦会很大，故本实施例中设计成半块；以半块钻孔模15定位打出内环梁3的下面板7上的一侧孔中心样冲，再把钻孔模15对称放置在内环梁3的下面板7另一侧，打出另一侧孔中心样冲。其他钻孔模15也可采用与上述内环梁下面板钻孔模相似的设计方式。

本实施例利用上述加工工装加工回转框架单元的加工方法，包括以下步骤：

S1：连接管梁2、上面板6、下面板7和筋板9的下料，外法兰板4和内法兰板5的下料、铣面并钻孔，内外轴承座8精加工，保证筋板9、外法兰板4、内法兰板5和内外轴承座8的高度一致；

S2：将上面板6、下面板7和筋板9固接成外环梁1和内环梁3；

S3：在底座13上划出回转框架单元检测要领图，使角度尺寸、线性尺寸和形位公差符合要求，再在底座13上对称固定法兰固接定位工装12；

S4：将内环梁3、外环梁1放入法兰固接定位工装12之间，用连接管梁2相连；

S5：再将内外轴承座8分别装设于内环梁3的上面板6、下面板7之间和外环梁1的上面板6、下面板7之间，确定内外轴承座8的固接位置，放置轴承座固接定位工装14保证内外轴承座8的同轴度，再将内外轴承座8分别与内环梁3、外环梁1固接；

S6：利用法兰固接定位工装12定位并固定内法兰板5和外法兰板4，再将内法兰板5和外法兰板4分别与内环梁3、外环梁1固接；

S7：利用钻孔模15在上面板6与下面板7上进行钻孔，即完成加工。

为了更好的说明上述加工方法，本实施例提供详细加工方法说明如下：

S1：上面板6、下面板7、外法兰板4和内法兰板5数控下料，连接管梁2的钢管型材切割机下料，筋板9激光下料(保证高度一致性)，轴承座8铸造。

S2：轴承座8焊前精加工，外法兰板4和内法兰板5焊前铣边，保证高度与筋板9一致，外法兰板4和内法兰板5还需铣面、钻孔。

S3：内环梁3整体焊接(不含内法兰板5、轴承座8)，外环梁1整体焊接(不含外法兰板4、轴承座8)，保证高度一致，防止面板平面扭曲。

S4：法兰固接定位工装12与底座13搭建，在底座13平面上划出回转框架单元检测要领图，检查角度尺寸、线性尺寸和形位公差符合要求。要领图尺寸参见图17。图17可根据需要增加特征点。具体如下：法兰固接定位工装12(左)(右)对称放置在底座13上，在内侧支座123、外侧支座121的顶板1201的R1、R2圆弧上(R1＝R0-L2，R2＝R0+L1)刻出四个特征点，初步调整四个特征点之间的距离L3、L4、L5，将法兰固接定位工装12用螺栓螺母预紧在底座13上(如图18所示)，再精确调整L3、L4、L5符合要求，拧紧螺栓螺母。为了确保法兰固接定位工装12在使用中不会移动，可以采取增加焊接定位挡块、增加压紧螺栓的措施。考虑到不同项目回转框架单元高度略有差异，可以在法兰固接定位工装12、回转框架单元与底座13之间分别增减调整垫17(如图21所示)，以适应回转框架单元内法兰板5和外法兰板4孔位因项目不同在高度方向的差异。

S5：内环梁3整体、外环梁1整体落入法兰固接定位工装12，用连接管梁2焊接相连，然后利用轴承座固接定位工装14保证轴承座8的同轴度(如图19所示)，按中心线和特征点定准位置，再焊接内外轴承座8。

本实施例中，安装在内外轴承座8内的轴承设计为关节轴承，可采用轴体141来保证轴承座8的同轴度，避免焊后整体镗孔，大大节约成本、提高生产效率。

内外轴承座8中心线之间的角度和内外轴承座8两端尺寸不依靠工装，而是作图来保证：首先在回转框架单元上划出中心线，再在轴承座8上划出中心线，两个中心线重合即确定了角度；轴承座8端面分别与上面板6和下面板7内外弧相切(把切点作为特征点标记清楚)即确定了轴承座8径向位置、周向位置，内外轴承座8两端尺寸也就确定了。作图法划出中心线定位误差在毫米级以内，亦即台车轴定位精度可达1毫米以内，而设计给定的台车首尾之间的间隙为18毫米，大可满足要求。

S6：利用法兰固接定位工装12定准内法兰板5和外法兰板4的位置(各配对定位孔同时穿螺栓夹紧)，将内法兰板5和外法兰板4与相邻件焊接(内法兰板5和外法兰板4需刻出定位中心线、面板上刻出特征点)便于测量和现场组装的基准。

内法兰板5和外法兰板4沿径向分别嵌入内环梁3、外环梁1中，将定位孔(每块法兰板四角的孔，如图20云形线内的孔)与法兰固接定位工装12上对应的定位孔用定位螺栓联结紧固，这样法兰在径向、周向和高度就定位了，回转框架单元的扇形角度和结构尺寸得到了保证。将内法兰板5和外法兰板4加焊牢固。

法兰固接定位工装12的立板1203上与回转框架面板端面接触区域有面板避让槽16，如图22所示，此面板避让槽16为避免面板数控下料精度不够超长导致的干涉，当内法兰板5和外法兰板4正确定位焊接牢固后可以将面板超长部分去除，保证回转框架单元整体角度和结构尺寸准确。

S7：回转框架单元整体脱模，按回转框架检测要领图复查角度和对角线等尺寸(结合莱卡仪和手工测量)，焊接内法兰板5和外法兰板4牢固。要求回转框架单元整体向内环梁3径向移动后脱模，避免回转框架单元整体上吊撞动工装，造成定位尺寸变动。

S8：上面板6和下面板7需要的钻孔模15为激光下料，以内法兰板5和外法兰板4永久定位中心线、面板上特征点定位、校准钻孔模15位置，在回装框架单元上打样冲、钻附件安装孔。

S9：安装台车及辊臂、销齿支架(或摩擦板)、内外侧水平轨、侧轨等附件，焊接其余零部件。

S10：油漆、检验、发货。

Claims (12)

1.一种回转框架单元，包括外环梁(1)、连接管梁(2)和内环梁(3)，所述外环梁(1)和内环梁(3)通过所述连接管梁(2)固接成一整体，所述外环梁(1)和内环梁(3)的两端分别固设有外法兰板(4)与内法兰板(5)，所述外环梁(1)和内环梁(3)的上面板(6)和下面板(7)之间均固设有轴承座(8)和筋板(9)，其特征在于，所述外法兰板(4)嵌入式固接于所述外环梁(1)的上面板(6)和下面板(7)之间，所述内法兰板(5)嵌入式固接于所述内环梁(3)的上面板(6)和下面板(7)之间，且所述外法兰板(4)、内法兰板(5)、轴承座(8)和筋板(9)的上下端均无间隙抵设于所述上面板(6)和下面板(7)之间。

2.根据权利要求1所述的回转框架单元，其特征在于，所述外法兰板(4)和内法兰板(5)上均设有螺栓孔(10)，所述外法兰板(4)上相邻两列或相邻两行螺栓孔(10)之间的距离保持相同，所述内法兰板(5)上相邻两列或相邻两行螺栓孔(10)之间的距离保持相同；所述外法兰板(4)上最靠近所述内环梁(3)的一列螺栓孔(10)与所述内法兰板(5)上最靠近所述外环梁(1)的一列螺栓孔(10)之间的距离为所述外法兰板(4)上相邻两列螺栓孔(10)之间距离的整数倍。

3.一种回转框架，其特征在于，由多个权利要求1或2所述的回转框架单元组合而成，相邻所述回转框架单元之间的相邻外法兰板(4)和相邻内法兰板(5)均通过螺栓固接。

4.根据权利要求3所述的回转框架，其特征在于，相邻外法兰板(4)和相邻内法兰板(5)的接缝处均设有骑缝销孔(11)，所述骑缝销孔(11)中设有骑缝销轴。

5.一种回转框架单元的加工工装，其特征在于，包括：

底座(13)，用于支撑加工过程的回转框架单元；

法兰固接定位工装(12)，用于外环梁(1)、连接管梁(2)和内环梁(3)固接时以及外法兰板(4)、内法兰板(5)分别与上面板(6)和下面板(7)固接时进行定位；

轴承座固接定位工装(14)，用于内外轴承座(8)分别与内环梁(3)和外环梁(1)固接时保证内外轴承座(8)的同轴度；

钻孔模(15)，开设有孔用于外环梁(1)和内环梁(3)的上面板(6)和下面板(7)上孔的位置确定。

6.根据权利要求5所述的加工工装，其特征在于，所述法兰固接定位工装(12)成对设置，所述法兰固接定位工装(12)包括外侧支座(121)、连接梁(122)和内侧支座(123)，所述外侧支座(121)和内侧支座(123)通过连接梁(122)连接成一整体；所述外侧支座(121)和内侧支座(123)均主要由顶板(1201)、底板(1202)和立板(1203)固接而成，所述立板(1203)设于所述顶板(1201)、底板(1202)的同一侧端部且与所述顶板(1201)、底板(1202)垂直，所述外侧支座(121)的立板(1203)上设有多个与所述外法兰板(4)上的若干个螺栓孔(10)位置对应的外匹配孔(1205)，所述内侧支座(123)的立板(1203)上设有多个与所述内法兰板(5)上的若干个螺栓孔(10)位置对应的内匹配孔(1206)。

7.根据权利要求6所述的加工工装，其特征在于，所述外侧支座(121)的立板(1203)上设有上下两排外匹配孔(1205)，上下两排所述外匹配孔(1205)的高度位置分别与所述外法兰板(4)上最顶部与最底部的螺栓孔(10)的高度位置保持一致，每排所述外匹配孔(1205)的数量多于所述外法兰板(4)上每排螺栓孔(10)的数量，且相邻所述外匹配孔(1205)横向之间的距离与所述外法兰板(4)上相邻两列螺栓孔(10)之间的距离相同；所述内侧支座(123)的立板(1203)上设有上下两排内匹配孔(1206)，上下两排所述内匹配孔(1206)的高度位置分别与所述内法兰板(5)上最顶部与最底部的螺栓孔(10)的高度位置保持一致，每排所述内匹配孔(1206)的数量多于所述内法兰板(5)上每排螺栓孔(10)的数量。

8.根据权利要求6所述的加工工装，其特征在于，所述立板(1203)的上下两侧设有面板避让槽(16)。

9.根据权利要求5所述的加工工装，其特征在于，所述轴承座(8)包括方形壁体(81)以及设于所述方形壁体(81)底面的方形底(82)，所述方形壁体(81)中设有圆槽(83)，所述方形底(82)上开设有半径小于所述圆槽(83)半径的圆孔(84)；所述轴承座固接定位工装(14)包括轴体(141)与一对分别与内外轴承座(8)相配合的套环(142)，所述轴体(141)的外径小于所述圆孔(84)的内径，所述套环(142)包括第一圆环(1421)，所述第一圆环(1421)的内孔与所述轴体(141)的外径相配合，所述第一圆环(1421)的外径与所述圆槽(83)的内径相配合。

10.根据权利要求9所述的加工工装，其特征在于，所述套环(142)还包括半径大于所述第一圆环(1421)的第二圆环(1422)，所述第一圆环(1421)与第二圆环(1422)同心、同内径且相互固接；所述方形壁体(81)远离所述方形底(82)的一侧上设有多个螺孔(801)，所述第二圆环(1422)的外缘处设有多个与所述螺孔(801)相匹配以使所述第二圆环(1422)与所述方形壁体(81)可通过螺栓固接的通孔(1423)。

11.根据权利要求5-10中任一项所述的加工工装，其特征在于，所述底座(13)包括第一平台(131)与第二平台(132)，所述第一平台(131)与第二平台(132)通过连接件(133)固接，所述连接件(133)间隔分布，所述第一平台(131)与第二平台(132)均包括相互固接的底部型钢(1301)和顶部钢板(1302)，所述底部型钢(1301)的高度为40-50cm，所述连接件(133)的长度为2-3m。

12.根据权利要求5-10中任一项所述的加工工装，其特征在于，所述钻孔模(15)包括外环梁下面板钻孔模、内环梁下面板钻孔模、外环梁上面板钻孔模和内环梁上面板钻孔模，所述钻孔模(15)的弧长为外环梁(1)或内环梁(3)弧长的1/n，其中n为1-4。

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