FI100223B

FI100223B - Method and apparatus for crosslinking the main support frame of a crane for bridging welding

Info

Publication number: FI100223B
Application number: FI950354A
Authority: FI
Inventors: Jukka Haataja
Original assignee: Kci Kone Cranes Internat Oy
Priority date: 1995-01-26
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 1997-10-31
Also published as: FI950354A; FR2729879B1; SK121596A3; PL316388A1; PL179069B1; WO1996022857A1; JPH09511690A; ES2148022B1; FR2729879A1; ITGE960007A0; ES2148022A1; AR000804A1; BR9603946A; AU4489296A; ITGE960007A1; DE19680144T1; IT1287530B1; MX9600363A; CZ275496A3; FI950354A0

Description

100223100223

Menetelmä ja laite nosturin pääkannattajakotelon kokoonpanoon silloitushitsausta varten Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osassa määritelty menetelmä ja patenttivaatimuksen 3 johdanto määritelty laite nosturin pääkannattajakotelon kokoonpanoon silloitushitsaamista varten.The present invention relates to a method as defined in the preamble of claim 15 and to an apparatus as defined in the preamble of claim 3 for assembling a main crane support housing for crosslink welding.

Tunnetun tekniikan mukaisesti nosturin pääkannatta-jakotelo on kokoonpanon yhteydessä hitsattu suurten, eril-10 lisillä kiskoilla kulkevien puristusportaalien avulla. Kokoonpanohitsauksessa hitsataan pääkannattajakotelon sivulevyt ja kansi- sekä pohjalevy paikoilleen. Sivulevyt hitsataan kiinni kotelon sisärakenteisiin ja lopuksi sivu-levyt hitsataan kiinni kansi- ja pohjalevyyn. Puristinpor-15 taalit puristavat sivulevyt sekä kansi- ja pohjalevyn kotelon sisärakenteita vasten hitsauksen aikana. Samoin pu-ristinportaalit puristavat sivulevyt kansi- ja pohjalevyä vasten hitsauksen aikana.According to the prior art, the crane's main girder housing is welded during assembly by means of large compression portals running on separate rails. In assembly welding, the side plates and the cover and base plate of the main support housing are welded in place. The side plates are welded to the internal structures of the housing and finally the side plates are welded to the cover and base plate. The press portals press the side plates as well as the inner structures of the cover and base plate housing during welding. Likewise, the press portals press the side plates against the cover and base plate during welding.

Ongelmana tunnetun tekniikan mukaisessa ratkaisussa 20 on suuri, omilla kiskoillaan liikkuva puristinportaali, joka on kallis ja sidottu yhteen paikkaan. Pienillä alihankkijayrityksillä ei ole yleensä mahdollisuutta hankkia tällaista laitetta joko käytettävissä olevan tilan tai hinnan takia. Lisäksi nykyisin käytettyä laitetta ei ole 25 mielekästä siirtää valmistuksen yhteydessä esimerkiksi lähemmäksi asennuspaikkaa.The problem with the prior art solution 20 is a large press portal moving on its own rails, which is expensive and tied in one place. Small subcontractors usually do not have the opportunity to procure such equipment either because of the space available or the price. In addition, it does not make sense to move the currently used device closer to the installation site, for example during manufacture.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat ja aikaansaada uusi ja edullinen ratkaisu nosturin pääkannattajakotelon kokoonpanohitsaamisek-30 si. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on sanottu. Vastaavasti keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksen 3 tunnusmerkkiosassa on sanottu. Keksinnön muille sovellutusmuodoille on tun-35 nusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide a new and advantageous solution for the assembly welding of the main support housing of a crane. The method according to the invention is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1. Correspondingly, the device according to the invention is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 3. Other embodiments of the invention are characterized by what is set forth in the other claims.

2 1002232 100223

Keksinnön etuna on se, että pääkannattajan kokoon-panohitsaus voidaan suorittaa pienellä, kustannuksiltaan edullisella laitteella, joka voidaan erittäin edullisesti viedä lähemmäksi nosturin asennuspaikkaa, tai joka voidaan 5 antaa kulloisellekin alihankkijalle määräajaksi käyttöön.The advantage of the invention is that the assembly welding of the main girder can be carried out with a small, low-cost device, which can very advantageously be brought closer to the crane installation site, or which can be made available to the respective subcontractor for a limited time.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti sen erään suoritusmuodon avulla viitaten piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista puristinlaitetta 10 edestä katsottuna, ja kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitetta sivulta katsottuna.The invention will now be described in detail by means of an embodiment thereof with reference to the drawings, in which Figure 1 shows a front view of a press device 10 according to the invention, and Figure 2 shows a side view of the device according to Figure 1.

Keksinnön havainnollistamiseksi selitetään ensin eräs keksinnön mukaisen menetelmän toteuttava laite, jota 15 seuraavassa kutsutaan puristinportaaliksi. Kuviossa 1 on puristinportaali esitetty sivulta katsottuna yhtenäisin viivoin. Sen sijaan kokoonpantava nosturin pääkannattaja-kotelo 16 on esitetty päästä katsottuna ja katkoviivoin piirrettynä. Kotelo hitsataan yleensä ylösalaisin, joten 20 kuviossa pääkannattajakotelon ylempää levyä on nimitetty pohjalevyksi 17 ja alempaa levyä kansilevyksi 18. Puristinportaali koostuu kahdesta levymäisestä, pitkänomaisesta vipuvarresta 5, jotka on yläpäästään yhdistetty toisiinsa voimaelimenä toimivan hydraulisylinterin 1 avulla. Kumman-25 kin vipuvarren 5 yläpäähän on kiinnitetty kaksi kiinnitys-korvaa 4 siten, että kiinnityskorvien väliin jää tila hydraulisylinterin kiinnitykselle, joka on nivelöity männästään ensimmäisen vipuvarren kiinnityskorviin nivelellä 2 ja sylinteripäästään toisen vipuvarren kiinnityskorviin 30 nivelellä 3.In order to illustrate the invention, a device implementing the method according to the invention, hereinafter referred to as a press portal, will first be described. Figure 1 is a side view of the press portal in solid lines. Instead, the collapsible main crane support housing 16 is shown in an end view and drawn in broken lines. The housing is generally welded upside down, so in Fig. 20 the upper plate of the main support housing is referred to as the base plate 17 and the lower plate as the cover plate 18. The press portal consists of two plate-like, elongate lever arms 5 connected at their upper end by a hydraulic cylinder 1. Two mounting lugs 4 are attached to the upper end of each lever arm 5 so that there is space between the mounting lugs for mounting a hydraulic cylinder articulated from its piston to the mounting lever of the first lever arm by hinge 2 and at its cylinder end to the mounting lug 30 of the second lever arm by hinge 3.

Kummankin vipuvarren alapäässä on kiinnityskorvien tapaan kaksi kynsilevyä 14, joiden kynsimäinen ulokeosa on kääntyneenä puristinportaalin suhteen sisäänpäin, eli kummankin vipuvarren kynsilevyt ovat keskenään vastakkain.At the lower end of each lever arm, like the mounting lugs, there are two nail plates 14, the claw-like projection of which is turned inwards with respect to the press portal, i.e. the nail plates of each lever arm are opposite to each other.

35 Ulokeosan päälle on kiinnitetty vaakatasossa oleva tukile- 3 100223 vy, joka yhdistää yhden vipuvarren kynsilevyt toisiinsa. Tukilevyt tukeutuvat hitsattavan pääkannattaj akotelon kan-silevyä 18 vasten. Kummankin vipuvarren kynsilevyt on kiinnitetty vipuvartaan vipuvarren molemmille puolille 5 pulttikiinnityksellä. Erikorkuisia koteloita varten kynsi-levyjen korkeusasemaa voidaan vipuvarsissa vaihdella.Attached to the cantilever is a horizontal support plate 3 100223 vy, which connects the nail plates of one lever arm to each other. The support plates rest against the cover plate 18 of the main support housing to be welded. The nail plates of each lever arm are attached to the lever arm on both sides of the lever arm by 5 bolt fastenings. For housings of different heights, the height position of the nail plates on the lever arms can be varied.

Kummankin vipuvarren alapäässä on lisäksi vaakasuuntainen sivupainin 15, joka on kiinnitetty vipuvarren sisäreunaan kiinnitysruuvien 20 avulla siten, että sivu-10 painimen korkeusasema on vaihdettavissa. Sivupainin koos tuu esimerkiksi suorakaideputkesta ja siihen kiinnitetystä kiinnityselimestä, jolla sivupainin kiristetään vipuvarren sisäreunaan. Sivupainimen tarkoituksena on puristaa kotelon sivulevyt hitsausta varten kotelon sisärakenteita vas-15 ten.In addition, at the lower end of each lever arm there is a horizontal side pusher 15 which is fastened to the inner edge of the lever arm by means of fastening screws 20 so that the height position of the pusher of the side-10 can be changed. The side press consists, for example, of a rectangular tube and a fastening member attached thereto, by means of which the side press is tightened to the inner edge of the lever arm. The purpose of the side pusher is to press the side plates of the housing for welding against the internal structures of the housing.

Puristinportaalin runko-osan muodostaa vaunu 6, jonka kehyksen muodostaa kaksi oleellisesti vaunun pituista, pystytasossa olevaa runkolevyä 9, jotka ovat oleellisesti vaunun leveyden päässä toisistaan ja keskenään yh-20 densuuntaiset. Runkolevyt on kiinnitetty toisiinsa poikittaisilla tukilevyillä, joita ei ole esitetty piirustuksissa. Kumpaankin runkolevyyn on lisäksi kiinnitetty kaksi vaunun sivullepäin ulkonevaa, pystytasossa olevaa korvale-vyä 7. Yhden sivun korvalevyt ovat toisistaan vaakasuun-^ 25 nassa suunnilleen vipuvarren 5 paksuutta vastaavan etäi syyden päässä, jolloin vipuvarsi 5 on asetettavissa korva-levyjen 7 väliin. Korvalevyissä 7 samoin kuin vipuvarsissa 5 on reikä niveltappia 8 varten, jonka avulla vipuvarret on nivelöity vaunun korvalevyihin 7. Mainittu nivelkohta 30 sijaitsee nivelvarren pituussuunnassa lähempänä nivelvar-’ ’· ren yläpäätä kuin alapäätä.The body part of the press portal is formed by a carriage 6, the frame of which is formed by two substantially longitudinal body plates 9 of the length of the carriage, which are substantially parallel to each other in the width of the carriage. The frame plates are fastened to each other by transverse support plates which are not shown in the drawings. In addition, two laterally projecting, vertically projecting earplates 7 are attached to each frame plate. The earplates on one side are spaced horizontally at a distance approximately equal to the thickness of the lever arm 5, whereby the lever arm 5 can be inserted between the earplates 7. The earplates 7 as well as the lever arms 5 have a hole for the pivot pin 8 by means of which the lever arms are articulated to the earplates 7 of the carriage 7. Said hinge point 30 is located in the longitudinal direction of the articulated arm closer to the upper end than the lower end.

Vaunu 6 on varustettu neljällä pyörällä 10, jotka on sijoitettu pareittain hitsattavan pääkannattajakotelon pituussuuntaan nähden poikittaisille akseleille 11. Akse-35 lit puolestaan on kiinnitetty runkolevyjen 9 kummassakin 100223 4 päissä oleviin kiinnityshahloihin. Pyörien halkaisija ja akselien sijoitus on siten valittu, että vaunu voi kulkea pyöriensä varassa hitsattavan pääkannattajakotelon pohja-levyn 17 päällä.The carriage 6 is provided with four wheels 10 arranged on axes 11 transverse to the longitudinal direction of the main support housing to be welded in pairs. The axle-35 lit, in turn, is fastened to the fastening slots at each end of the frame plates 9 100223. The diameter of the wheels and the position of the axles are chosen so that the carriage can rest on its wheels on the base plate 17 of the main support housing to be welded.

5 Vaunussa on lisäksi paininelimenä toimiva hydrauli- sylinteri 12, joka on asetettu puristamaan paininlevyn 13 avulla hitsattavaa koteloa pystysuunnassa. Paininlevy 13 puristuu kotelon pohjalevyä 17 vasten, joka edelleen puristuu kotelon sisärakenteita vasten. Samalla paininelin 10 vetää koko puristinportaalia ylöspäin, jolloin myös kotelon kansilevy 18 puristuu kotelon sisärakenteita vasten pyrkiessään nousemaan ylöspäin. Mitoituksesta riippuen kansi- ja pohjalevy puristuvat samalla sivulevyjen reunoja vasten tai vaihtoehtoisesti kansi- ja pohjalevyn sekä si-15 vulevyjen reunojen väliin jää haluttu rako hitsausta varten. Vaunussa on vielä ohjausyksikkö vipuineen 19 hydraul-isylinterien kontrolloimiseksi. Vaunu voi olla joko käsin liikuteltava tai erillisellä pienellä siirtokoneistolla varustettu.5 The carriage also has a hydraulic cylinder 12 acting as a pressing member, which is arranged to press the housing to be welded vertically by means of the pressing plate 13. The press plate 13 is pressed against the base plate 17 of the housing, which is further pressed against the internal structures of the housing. At the same time, the pressing member 10 pulls the entire press portal upwards, whereby the housing cover plate 18 is also pressed against the internal structures of the housing in an attempt to rise upwards. Depending on the dimensioning, the cover and base plate are simultaneously pressed against the edges of the side plates or, alternatively, a desired gap is left between the cover and base plate and the edges of the si-15 plate plates for welding. The carriage also has a control unit with levers 19 for controlling the hydraulic cylinders. The trolley can be either manually moved or equipped with a separate small transfer mechanism.

20 Keksinnön mukaisella menetelmällä pääkannattajan kokoonpanohitsaus tapahtuu esimerkiksi seuraavasti: kotelot kokoonpannaan ylösalaisin, kansilevy 18 alimmaisena. Aluksi kansilevy asetetaan yksinkertaiselle alustalle, jonka kaarevuussäde on 2000 m. Alusta on kaareva, koska .· 25 sivulevyt on leikattu kaareviksi kotelon oman painon ja kuorman aiheuttaman alaspäin taipumisen vuoksi. Alustassa on poikittain sopivin välein neliöputket, jotka ovat hieman lyhyemmät kuin kansilevyn leveys, jotta puristinpor-taalin kynsilevyissä 14 olevat tukilevyt voivat liikkua 30 vapaasti kotelon päästä päähän kansilevyn alapuolella.With the method according to the invention, the assembly welding of the main support takes place, for example, as follows: the housings are assembled upside down, the cover plate 18 at the bottom. Initially, the cover plate is placed on a simple base with a radius of curvature of 2000 m. The base is curved because: · The 25 side plates are cut into curves due to the downward bending caused by the housing's own weight and load. The base has square tubes at slightly spaced intervals that are slightly shorter than the width of the cover plate so that the support plates in the nail plates 14 of the press portal can move 30 freely from end to end of the housing below the cover plate.

: Seuraavaksi välilevyt, joiden leveys on kansi- ja pohjalevyä sopivasti pienempi ja joiden korkeus on sivulevyjen korkeutta hieman pienempi, silloitetaan lasketuin välein poikittain kansilevyn sisäpintaan. Samoin kotelon 35 molempiin päihin kiinnitetään silloitushitsaamalla pääty-liitoksen vaatimat liitoslevyt.: Next, spacers with a width suitably smaller than the cover and base plates and with a height slightly lower than the height of the side plates are crosslinked at calculated intervals transversely to the inner surface of the cover plate. Likewise, the connecting plates required by the end joint are attached to both ends of the housing 35 by crosslink welding.

Il 5 100223Il 5 100223

Kansi- ja pohjalevyissä, joita kutsutaan myös paar-relevyiksi, on pituussuuntaiset juurituet, joita vasten sivulevyt, eli uumalevyt puristetaan reunan suoruuden aikaansaamiseksi. Sivulevyt nostetaan kansilevyn päälle mo-5 lemmille reunoille välilevyjä vasten sekä lukitaan kaatu misen estämiseksi välilevyihin kiinni tätä tarkoitusta varten olevilla ruuvikiinnittimillä, jotka poistetaan myöhemmin kokoonpuristamisen ja silloittamisen edetessä.The cover and base plates, also called stretch plates, have longitudinal root supports against which the side plates, i.e. the web plates, are pressed to provide edge straightness. The side plates are lifted onto the cover plate on the soft edges against the spacer plates and locked to the spacer plates with screw fasteners for this purpose, which are later removed as compression and crosslinking proceeds.

Nyt nostetaan puristinportaali kotelon toiseen pää-10 hän sivulevyjen reunojen päälle käyttäen tässä vaiheessa pyörinä 10 urapyöriä, jotta portaali pysyisi reunojen päällä. Ensin puristetaan kansi- ja sivulevyjen väliset saumat tiiviisti toisiinsa kiinni ja silloitetaan kotelon sisäpuolelta. Puristusvaihe ja silloitus tehdään kotelon 15 päästä päähän. Seuraavaksi sivulevyt puristetaan kiinni välilevyihin. Sivupainimet 15 siirretään tarvittavalle korkeudelle, joka riippuu kotelon sisäpuolelta nähtävästä ilmaraosta välilevyn ja sivulevyn välissä. Sivulevyn ja välilevyn välinen rako puristetaan umpeen aktivoimalla 20 hydraulisylinteri 1, jolloin hydraulisylinterin 1 avulla työnnetään vipuvarsien 5 yläpäitä erilleen toisistaan pää-kannattajakotelon poikkisuunnassa, jolloin vipuvarsien alapäät kääntyvät toisiaan kohti edelleen kotelon poikkisuunnassa ja samalla sivupainimet puristavat sivulevyt 25 kotelon sisärakenteita vasten. Puristuksen yhteydessä vä lilevyt silloitetaan sivulevyihin. Tällä tavalla käydään läpi välilevyjen kaikki kohdat.The press portal is now lifted onto the edges of the other end-10 side panels of the housing, using at this point wheels 10 toothed wheels to keep the portal on the edges. First, the seams between the cover and side plates are pressed tightly together and crosslinked from the inside of the housing. The pressing step and crosslinking are performed from end to end of the housing 15. Next, the side plates are pressed onto the spacers. The side pushers 15 are moved to the required height, which depends on the air gap between the spacer plate and the side plate visible from inside the housing. The gap between the side plate and the spacer plate is compressed by activating the hydraulic cylinder 1, whereby the upper ends of the lever arms 5 are pushed apart in the transverse direction of the main support housing, whereby the lower ends When pressing, the spacers are crosslinked to the side plates. In this way, all sections of the spacers are reviewed.

Seuraavaksi puristinportaali nostetaan pois ja poh-jalevy 17 nostetaan koteloaihion päälle. Puristinportaa-30 liin vaihdetaan pienempihalkaisijäiset kulkupyörät 10, ' koska kotelon korkeus on nyt pohjalevyn tuoman paksuus- lisän verran korkeampi. Kulkupyörien sopivilla halkaisijoilla vältetään hydraulisylinterin 1 liikkeen turhat vä-lysliikkeet. Lisäksi pyörien ei tarvitse nyt olla uralli-35 siä. Puristin nostetaan pohjalevyn päälle, sivupainimet 6 100223 nostetaan n. 50 mm päähän sivulevyjen yläreunasta ja vähennetään hydraulisylinterin 1 painetta säädettävästä venttiilistä, jotta koteloa ei puristettaisi kasaan liian suurella voimalla, joka johtuu vipuvarsien muuttuneista 5 pituuksista. Pohja- ja sivulevyjen väliset saumat puristetaan kiinni toisiinsa ja silloitetaan ulkopuolelta kiinni aloittaen kotelon toisesta päästä ja käyden koko kotelo läpi. Tämä jälkeen kotelo on valmis lopulliseen kokoon-panohitsaukseen.Next, the press portal is lifted off and the base plate 17 is lifted onto the housing blank. The smaller diameter impellers 10 are replaced in the press step 30, because the height of the housing is now higher by the additional thickness provided by the base plate. Suitable diameters of the impellers avoid unnecessary play in the movement of the hydraulic cylinder 1. In addition, the wheels now don’t have to be groove-35s. The press is raised on the base plate, the side pushers 6 100223 are raised approx. 50 mm from the top of the side plates and the pressure of the hydraulic cylinder 1 is reduced from the adjustable valve so that the housing is not pressed into the pile with too much force due to the changed lever lengths. The seams between the base and side plates are pressed together and crosslinked from the outside, starting at the other end of the housing and passing through the entire housing. The housing is then ready for final assembly-batch welding.

10 Puristinportaalissa on kiinteä runko ja hydrauliik- kayksikkö. Vipuvarsien kokoa ja muotoa muuttamalla voidaan tehdä erikokoisia koteloita.10 The press portal has a fixed frame and a hydraulic unit. By changing the size and shape of the lever arms, housings of different sizes can be made.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu ainoastaan edellä esimerk- 15 kinä esitettyyn, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi hydraulisylinterien 1 ja 12 tilalla voidaan käyttää naamiaisiakin voimaelimiä ja työjärjestys hitsattaessa voi olla erilainen tapauksesta riippuen.It will be clear to a person skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited only to the example given above, but may vary within the scope of the claims set out below. Thus, for example, camouflage force elements can be used instead of hydraulic cylinders 1 and 12, and the order of work when welding can be different depending on the case.

20 li20 li

Claims

100223

A method for assembling a main crane support housing for crosslink welding, in which method 5 a movable press portal is used to press the plates to be welded against each other and against the housing structures to perform welding, characterized in that the method comprises at least the following steps known per se in connection with , to rest against the housing - the press portal is ready to rest against the housing from below - the housing cover and base plate (18, 17) are pulled with the press portal 15 towards each other and pressed - the housing side plates are pressed towards each other and pressed.

A method according to claim 1, characterized in that during assembly welding the press portal is raised on the housing to rest against the side plates of the housing, and that the press portal is ready to rest from below against the lowest plate (18) of the housing, followed by the press portal pressing operation. is activated and the plates to be compressed are pressed against the internal structures of the housing.

An apparatus for assembly welding of a crane main girder housing, the apparatus having a press member (12) with press plates (13) for pressing the housing cover and base plate (18, 17) 30 against the housing side plates and a force member (1) with side pushers (15) for pressing the housing side plates against the housing , characterized in that the device has a frame structure (6) resting on the upper surface of the housing, to which articulated lever arms (5) in a substantially vertical position 35, the upper ends of the lever arms are connected to each other by a force member (1) and the lower ends of the lever arms are adapted to support the housing from below.

Device according to claim 3, characterized in that the frame structure (6) of the device is a carriage with wheels (10) arranged to run on the top plate (17) of the housing in the longitudinal direction of the housing, and that the carriage has ear plates (7) , on which the lever arms (5) are articulated to pivot in the transverse direction of the housing.

Device according to claim 3 or 4, characterized in that the carriage has a pressing member (12) arranged to press the housing vertically, and that the lower end of the lever arms (5) has claw plates (14), the lower part of which extends under the housing during pressing; in the pressing step, the housing is pressed vertically between the pressing plate (13) of the pressing member and the nail plates (14). II 100223