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        大型梁式結(jié)構(gòu)件兩種裝配工藝的特點介紹

        2013-11-18 13:30:46康碧波萬正喜
        中國重型裝備 2013年2期
        關(guān)鍵詞:單梁工字梁式

        康碧波 萬正喜

        (湖南長重機器股份有限公司技術(shù)研發(fā)中心,湖南 410014)

        梁式結(jié)構(gòu)具有剛性好、支承力大的優(yōu)點,在許多大型機械設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。如斗輪堆取料機和混勻機中的立柱、臂架、尾車、橋架等設(shè)備結(jié)構(gòu)型式都為梁式結(jié)構(gòu)。這些梁式結(jié)構(gòu)一般都是通過火焰數(shù)控切割鋼板下料后進行焊接來制作。其焊接制作方法一般有兩種:一種是整體組裝法,另外一種是單梁組裝法。由于大型設(shè)備的梁式結(jié)構(gòu)在整個設(shè)備中占有很大的比例,因而其焊接制作成本在整個設(shè)備成本中占有很大的比例,而且不同的結(jié)構(gòu)形式采用不同的焊接制作方法所產(chǎn)生的制作成本也是不一樣的。另外,不同的焊接工藝對焊接變形的影響也不一樣。在具體的生產(chǎn)實踐中,必須根據(jù)梁式結(jié)構(gòu)的整體情況選擇適合的焊接方式。

        1 整體組裝法

        采用整體組裝法制作梁式結(jié)構(gòu)件的流程為:先在平板上放大樣,然后鋪設(shè)左右下翼板及橫梁,形成框式構(gòu)架,再將梁式結(jié)構(gòu)中間的回形筋板分別點固,接著將左右腹板緊貼在回形筋板上,最后組裝上翼板及剩余部件后整體施焊。以混勻機上的橋架為例來介紹整體組裝法的具體實施過程。橋梁外形見圖1。

        圖1 橋架外形圖Figure 1 Bridging configuration

        圖2 橋架剖面圖Figure 2 Sectional view of bridging

        如圖2 所示,首先將1、5 按設(shè)計圖中尺寸平鋪于平板上并定位,接著將4 點固在1 上,并保證與1 的垂直度,然后將2 緊密貼合在4 上點固,最后將3 蓋在2 上,并組裝剩余部件后整體對稱施焊。

        從上面的制作流程可以看出,這種組裝方法的優(yōu)點是裝配工藝性好、簡單快捷、整體尺寸誤差小。回形筋板及橫梁的加強作用使焊后梁結(jié)構(gòu)整體變形小。整體組裝法能有效控制一些長度很大的梁式結(jié)構(gòu)的焊接變形,比如斗輪機中的橋架、臂架、尾車等。對他們采用整體組裝法能大大降低這些構(gòu)件的焊接變形。這種方法不足之處是只適合于必須有一側(cè)翼板平直的梁式結(jié)構(gòu),其應(yīng)用范圍有限。

        2 單梁組裝法

        單梁組裝法制作梁式結(jié)構(gòu)件的流程為:先將梁式結(jié)構(gòu)的左右兩側(cè)工字梁單獨組裝后再組裝其他部件。以斗輪堆取料機上的立柱下平臺為例來介紹單梁組裝法的具體實施過程。立柱下平臺外形如圖3 所示。

        圖3 立柱下平臺外形圖Figure 3 Configuration of column lower platform

        圖4 立柱下平臺剖面圖Figure 4 Sectional view of column lower platform

        圖5 梁架結(jié)構(gòu)箱式梁示意圖Figure 5 Box beam form of girder structure

        如圖4 所示,首先將1、2、3 拼裝成兩榀獨立的工字梁并施焊,然后將兩榀工字梁在平板上放樣定位,接著組裝橫梁、回形板和其他部件。

        從上面的制作流程可以看出,這種組裝方法的優(yōu)點是:由于是單梁組裝,先拼裝工字梁,對于上下翼板都不平直的梁式結(jié)構(gòu)(如圖3,上下翼板都往上翹)的組裝較適用。制作時工字梁平鋪于平臺上,組裝方便。采用的平焊方法有利于提高焊接質(zhì)量與焊接效率。單梁組裝法也適合于梁式構(gòu)架中箱式梁形式的結(jié)構(gòu)(如圖5,左右兩邊虛線框內(nèi)為箱式梁形式)。這種方法的不足之處是由于是單梁單獨施焊,所以變形難以控制,主梁扭曲變形較大。因此,有的情況為了減少單梁的焊接變形,還必須加裝工藝支撐。另外,由于裝配制作時是先將兩榀工字梁在平臺上定位,裝配中間的回形板時不方便,工藝性較差。

        3 結(jié)論

        分析了梁式結(jié)構(gòu)件整體組裝法和單梁組裝法的適用場合及優(yōu)、缺點,為不同形式的梁式結(jié)構(gòu)的裝配制作提供了參考和借鑒。

        [1]張彥華.焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

        [2]萬正喜.斗輪堆取料機行走機構(gòu)力學(xué)性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D].中南大學(xué)碩士論文,2011.

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