【摘 要】提梁機主要用于高速鐵路32m、24m、20m等雙線整孔箱型混凝土梁從預制場臺座內的起吊及場內運輸,能在預制梁場裝車區(qū)內將混凝土梁裝到運梁車上等工作。其中提梁吊具是主要受力承載構件,其強度、剛度和結構穩(wěn)定性對于保證提梁機安全運行非常重要。本文以350T級別提梁機吊具為研究對象,探討吊具總成結構制作工藝要點,為改型提梁機制作提供參考依據(jù)。
【關鍵詞】工藝 組對 焊縫
1概述
吊具整體金屬結構分析 吊具(圖1)主要由 上、下橫梁、連接梁、端梁等主要構件組成,其中端梁(四件)有吊裝孔,連接梁有不同位置吊裝孔位,以適用不同梁型的吊裝要求。其中連接梁各中心距尺寸4300mm、1800mm和端梁極限位置檔距尺寸4500mm 是關鍵尺寸。由于連接梁和吊具下橫梁之間是焊接結構,吊具是主要受力構件,其連接焊縫是關鍵,按GB/T11345 要求,其焊縫應達到其II級要求。根據(jù)主體結構,總體結構制作工藝為下橫梁、連接梁、端梁及其連接節(jié)先單件制作成型,各件制造完畢后再整體拼裝焊接成型。
圖1吊具總圖
2 各主要結構件鉚焊工藝分析
2.1吊具下橫梁(圖2)
整梁上蓋板和耳板承受拉應力,各隔板、耳板應焊成一體,所有焊縫為工作焊縫,確保焊接質量。吊具下橫梁主要由吊耳、箱型體組焊而成,主要外形尺寸5600(L)*740(W)* 1000(H)。上下蓋板板厚δ24,腹板板厚δ20,吊耳板厚δ30,隔板板厚δ10,材質全部Q345B
圖2 吊具下橫梁
2.1.1制作前備料
考慮到該結構件焊接量較大,上、下蓋板、腹板長度均加1‰收縮余量。腹板上下兩條焊接邊備制45°焊接坡口,預留 2mm鈍邊。吊耳孔留加工余量15mm??紤]到箱型主體底板最后組對,故各隔板需要開R20過焊倒角,但橫隔板件9因槽型焊后最后組對,故需要開四處讓焊倒角R20。
2.1.2組對順序工藝
考慮到整體受拉力結構,箱型宜以上蓋板為底組對,槽型內部焊接后再組對底板,各隔板、腹板和底板磨光頂緊。為確保耳板焊縫,各耳板應和腹板先焊接成型,再整體和腹板組對,以確保焊接質量要求。
2.1.3組焊要求
耳板焊縫和蓋腹板焊縫可按角焊縫焊縫,焊后焊角不小于最薄板厚的0.8倍要求。蓋板腹板四條主焊縫外部坡口焊縫,焊縫余高10mm,焊后按GB/T11345 要求,其焊縫應達到其II級要求。整體焊后火焰修整,控制耳板檔距保吊耳順利裝配。
2.2 連接梁(圖3)
主要外形尺寸7410(L)*366(W)*700(H)。上、下蓋板板厚δ20,隔板板厚δ12,中間連接節(jié)板厚δ20,材質Q345B。
圖3 連接梁
2.2.1組對備料
兩塊腹板兩長邊開45°坡口,預留2mm鈍邊,整體下料長度增加1‰焊接收縮余量;上下蓋板吊桿過穿孔宜焊后整體機加,保上下孔對齊,故下料出孔留15mm加工余量,長度和上下蓋板一致,增加1‰焊接收縮余量。中間連接節(jié)各板開0鈍邊坡口,確保焊后熔透要求,保拼接強度。中間連接節(jié)四條焊縫是主要傳力構件,其焊縫為主要工作焊縫。
2.2.2組焊
考慮到上蓋板受壓力,組對時應以上蓋板為底,槽型內部焊接后再組對下蓋板,確保各隔板、腹板和下蓋板磨光頂緊。組對順序以下蓋板為基準,整體劃線后再組對隔板,因各孔加工后和各隔板相鄰,焊縫將被注意各相鄰孔位隔板背離孔位側開5mm*45°坡口,作為孔加工后焊縫補強。各隔板和蓋板、腹板雙面角焊縫,開坡口的隔板焊角余高10mm;腹板和蓋板內部12mm角焊縫,整體焊接完畢后再組對底板,底板和腹板、各隔板磨光頂緊。四條主焊縫坡口焊縫,焊角余高10mm。焊后按,按GB/T11345 要求UT探傷,其焊縫應達到其II級要求。四組連接節(jié)單件組焊成型,整體拼裝時在整體組焊成型。
2.3端梁(圖4)
整體外形尺寸 865(L)*560(W)*700(H)。上下蓋板板厚δ20,腹板板厚δ16 ,法蘭板厚δ20。材質Q345B。
圖4 端梁
2.3.1備料
該法蘭板和連接梁法蘭板可以整體配鉆出孔,確保法蘭螺栓孔順利連接裝配。上下蓋板螺桿過穿孔下料開口,需要機加鏜孔,確保上下各孔對齊。腹板上下兩邊、和腹板焊接邊開45°2mm鈍邊坡口??紤]到各隔板相鄰吊裝孔,吊裝孔機加后焊縫去除,為補強焊縫隔板應開坡口,作為單側焊縫補強。
2.3.2組焊
考慮到端梁上蓋板受壓力,故組對時應以 蓋板為底,確保隔板和上蓋板組焊,下蓋板和隔板、腹板磨光頂緊組對。以底板為基準,依次組對隔板,腹板,R50*300長徑吊裝孔相鄰隔板和底板45°坡口焊縫,注意坡口布置在孔外側,以便于焊接。槽型內部焊后組對底板成型。最后組對件8法蘭板和各加強筋板。法蘭板和蓋腹板坡口焊縫,焊縫余高10mm。
整體焊后機加鏜孔。
2.4吊具上橫梁(圖5)
外形尺寸3340(L)*900(W)*970(H),上下蓋板板厚δ24,腹板板厚δ20,吊耳補強板厚δ40,材質Q345B。
圖5 吊具上橫梁
2.4.1備料
腹板上下兩邊為確保整體強度應開45°焊接坡口,預留2mm鈍邊。減速機安裝法蘭口機口為確保安裝,應加工把合法蘭表面,板厚增量4mm。上蓋板補強板可以整體下料折彎成型。耳板吊裝孔下料留整體加工余量15mm。
2.4.2組焊
考慮到吊具整體受拉力,應確保隔板和上蓋板焊接,底板和各隔板磨光頂緊。應以上蓋板件2為基準組對各隔板、腹板,內部槽型組焊,隔板三周邊10mm角焊縫。內部槽型焊后再組焊底板,確保隔板和底板磨光頂緊。
2.4.3焊后整體機加,其中軸承座安裝面(件2)
頂板安裝范圍內機加見平,確保軸承座和頂板密貼。整體機加時應以中心孔φ305孔為基準鏜孔,為確?;剞D齒輪正確嚙合,減速機安裝孔中心距公差應確?!?.1mm。φ150吊裝孔機加應按φ305為基準分中鏜孔,確保安裝后整體受力力矩相同。
3整體拼裝
各件機加完畢后整體拼裝成型,拼裝時注意連接梁擺放位置,確保隔板焊接蓋板面超上布置,確保受力結構合理。整體拼裝時應用水平儀測量四件端梁整體平面度在±1mm范圍內,各兩平行度及垂直度控制在±2mm范圍內,確保吊梁時受力結構均勻。連接節(jié)焊縫焊后應UT探傷,按GB/T11345 要求,其焊縫應達到其II級要求。
4結語
以上各結構都是封板箱型結構,限于焊接操作,故存在一側蓋板和隔板不能焊接,舍棄那側焊縫不能焊接,只能根據(jù)箱型梁的受力形式進行取舍,受拉焊縫作為工作焊縫,應重點確保焊接質量,受壓區(qū)靠隔板頂緊傳力可以舍棄焊接。根據(jù)以上工藝制作吊具總成,經焊后UT探傷,達到GB/T11345 要求,經現(xiàn)場實際吊梁使用,客戶反饋良好,能確保提梁機現(xiàn)場吊梁使用要求。
參考文獻:
[1]中國機械工程學會.焊接手冊[M].3版.北京.機械工業(yè)出版社,2008.
[2]陳祝年.焊接工程師手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.
作者簡介:杜銀星(1978—),男,本科學歷,工程師,研究方向:工程機械。