聶思洪

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650032）

使用半自動切割機切割圓弧邊坡口的改進方法

聶思洪

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650032）

壓力鋼管制作時，為了加強加勁環(huán)的焊接強度，加勁環(huán)通常要求開制坡口，使用傳統(tǒng)半自動火焰切割機開制弧形邊的坡口難度大、成形差，需要打磨。不同半徑的弧度需要配置相對應的弧度軌道，勞動強度大，效率低下，影響壓力鋼管制作工期。為了提高弧形邊焊接坡口的切割效率和質量，對半自動切割機平臺進行改進，采用與加勁環(huán)圓弧同心的圓弧形平臺。

半自動切割機；加勁環(huán)；弧形邊坡口；焊接

1 概述

水電站引水系統(tǒng)在進機組前一般采用鋼制壓力鋼管作為末段增強其可靠性，為了加強壓力鋼管受力，會在壓力鋼管上設計加勁環(huán)。為了加強加勁環(huán)的焊接強度，加勁環(huán)通常要求開制坡口，使用傳統(tǒng)半自動火焰切割機開制弧形邊坡口難度大、成形差，需要打磨。不同半徑的弧度需要配置相對應的弧形軌道，勞動強度大，效率低下，影響壓力鋼管制作工期。為了提高弧形邊焊接坡口的切割效率和質量，對半自動切割機平臺進行改進，采用與加勁環(huán)圓弧同心的圓弧形平臺，實現(xiàn)批量化切割。

2 方法簡述

（1）首先根據(jù)壓力鋼管圖紙，確定各種半徑加勁環(huán)的數(shù)量及尺寸，制作與加勁環(huán)圓弧同心的圓弧形平臺（平臺半徑應大于加勁環(huán)半徑，且介于加勁環(huán)半徑+半自動火焰切割機伸縮臂最大值與最小值之間）作為半自動火焰切割機的行走平臺。

（2）制作加勁環(huán)鋪設平臺，切割行走平臺可以在鋪設平臺上自由移動，加勁環(huán)均勻放置在鋪設平臺上，調整好切割距離后，可點焊定位裝置，使每一批次的加勁環(huán)都能放置于同一位置，節(jié)省調整時間，提高效率。

（3）改裝切割機，利用改變切割機前端輪子角度，改變切割機牽引力方向，實現(xiàn)切割機沿著行走平臺弧度行走。

（4）利用不同半徑的同心圓弧度相平行的原理切割圓弧形加勁環(huán)。

3 操作要點

3.1 工藝流程

工藝流程：施工準備→行走平臺及鋪設平臺制作→改裝切割機→鋪設加勁環(huán)→加勁環(huán)位置調整→切割坡口。

3.2 操作要點

3.2.1 平臺制作

（1）整個工裝包括制作行走平臺、軌道及加勁環(huán)鋪設平臺。其結構示意如圖1所示。

圖1 工裝示意圖

（2）使用8～12 mm的薄板切割一個圓弧形的平臺，使其內圓弧與加勁環(huán)內圓弧同心。其半徑由加勁環(huán)半徑及半自動火焰切割機伸縮桿的伸縮長度確定。應為：

R加勁環(huán)內弧+Lmax＞R行走平臺內?。綬加勁環(huán)內弧+Lmin。

其中：

R加勁環(huán)內弧：加勁環(huán)的內弧半徑；

Lmax：切割機伸縮桿最大伸長值；

Lmin：切割機伸縮桿最小伸長值；

R行走平臺內?。盒凶咂脚_內弧半徑。

使用角鐵和工字鋼制作行走平臺的軌道，軌道跨距與所需切割的加勁環(huán)長度相適宜。參照軌道跨距，在行走平臺底部安裝輪子，使平臺在軌道上更易于移動。

（3）使用工字鋼和扁鐵制作加勁環(huán)鋪設平臺，跨距由加勁環(huán)長度確定且應小于行走平臺的軌道跨距，平臺的高度加上加勁環(huán)板厚后應低于行走平臺的高度，具體應結合割嘴的高度確定。制作好的平臺放置于切割工位后，使用水準儀進行調平并固定。

3.2.2 改裝切割機

將普通半自動切割機前端的兩個導向輪拆除一個，使其更易于轉向。在切割機側面安裝一個側導向輪，使其能夠沿行走平臺上加勁環(huán)的同心弧運動。

3.2.3 加勁環(huán)鋪設

將下料完成的加勁環(huán)均勻吊置于鋪設平臺上。如圖2所示。

3.2.4 加勁環(huán)位置調整

移動行走平臺，根據(jù)行走平臺內弧與加勁環(huán)內弧兩個同心弧的半徑差，調整加勁環(huán)的位置，使兩個同心弧平行且距離等于半徑差。調整完成后，點焊定位塊，便于下一批次加勁環(huán)的放置，定位塊的高度應低于行走平臺的高度。

3.2.5 加勁環(huán)坡口切割

根據(jù)要求的坡口角度及公差，調節(jié)割嘴的角度及高度，切割機就能沿著行走平臺內弧做圓周運動，割嘴則沿加勁環(huán)內弧做圓周運動，即可開制加勁環(huán)坡口，切割完成一塊后，僅需推動行走平臺在軌道上移動，調整割嘴位置合適后，就可進行下一塊的切割，循環(huán)完成鋪設的一批加勁環(huán)，切割完成、打磨去除氧化物并自檢合格后，通知質檢人員檢驗并上報咨詢工程師檢驗。

圖2 加勁環(huán)鋪設

4 結論

采用改進半自動切割機切割圓弧形加勁環(huán)坡口，只需增加簡易的圓弧平臺，即可代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用各種弧形軌道，有效減少了各半徑類型的軌道配置，也無需增加購置專用設備、成本低，有效降低勞動強度且效率高，可實現(xiàn)批量加工。此方法操作簡單，加工質量好，成形美觀。適用于大、中、小型電站壓力鋼管上各類型圓弧形加勁環(huán)坡口的加工。

TG44

B

1672-5387（2017）10-0041-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.10.014

2017-08-11

聶思洪（1965-），男，焊工技師，從事水工金屬結構制作及水輪發(fā)電機設備安裝工作。