起重机桥架制作工艺.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,起重机桥架制作工艺,一、制造前的准备,（一）进厂原材料复检,1.入库前应进行质量证明书检查,2.实物检查,（外观、尺寸、标志的检查-材料炉批号的移植）,3.理化性能测试,（化学成分、机械性能、工艺性能、金相分析）,4.各项检查有原始记录,起重机箱形主梁制造工艺,（二）主梁、支腿等重要部件所用的材料的要求：,1.A1A6级起重机，当板厚大于20mm时，钢材牌号应不低于Q235-B；对A7A8级起重机，钢材牌号应不低于Q235-C。,2.环境温度低于-20，应选用Q235-D或16Mn，且要求在-20时的冲击功不小于27J。,3.严禁在低温下使用沸腾钢。这是因为,沸腾钢脱氧不完全，氧能使钢变脆；,内部杂质较高，成份偏析较大，因而冲击值较低；,冷脆倾向和时效敏感性较大；,焊接性较差。,（三）钢材预处理,热轧钢材表面通常有一层氧化皮，呈灰黑色，覆盖于钢材表面，应进行除锈喷丸等预处理，并进行防锈处理。通常采用的防锈底漆有703环氧脂铁红和无机硅酸锌底漆等。,锈是一种有氧化物和水分子的物质。锈和氧化物的危害有减弱结构件的承载能力，降低结构的涂漆质量，影响乙块火焰切割和焊接质量等。,二、主梁的拼接与组装,（一）桥架结构特点及技术要求,1.桥式起重机桥架常见的结构形式,2.箱形桥式起重机的桥架结构如图上图所示，它是由主梁（或桁架）、栏杆（或辅助桁架）、端梁、走台（或水平桁架）、轨道及操纵室等组成.,3.主梁的主要技术要求,桥架最主要的受力元件是主梁。主梁的制造是桥架金属结构制造的关键,主要控制：,（1）上拱度：,（,0.91.4）S/1000。,（2）水平旁弯（向走台侧）：f=S,/2000,（,规定向走台侧旁弯的原因是在制造桥架时，走台侧焊后有拉伸残余应力，当运输及使用过程中残余应力释放后，导致两主梁向内旁弯；而且主梁在水平惯性载荷作用下，按刚度条件允许有一定侧向弯曲，两者叠加会造成过大的弯曲变形。当两梁向内旁弯时，可能导致车轮与轨道咬合，使起重机不能正常工作。,）,（3）腹板波浪变形规定，受压区0.7，受拉区6mm时、埋弧焊和气体保护焊10mm时就要开坡口(双面焊可以不开)。,（2）板件拼接间隙和定位焊,板件拼接间隙过大，焊接时易产生烧穿、焊缝成形不佳的缺陷，同时焊接变形也较大。一般埋弧1mm，手工2mm。,如有垫板或焊剂垫，随着板厚的增加，最大间隙56mm。,定位焊的技术要求,盖板、腹板定位焊前要检查一下板边的直线度和预拱值，可用拉粉线或钢丝线测量。,定位焊焊肉要比正式焊缝小，焊缝质量同正式焊缝，不得存在夹渣、裂纹、未焊透等缺陷，定位焊的间距，在根据拼接钢板定型的条件凭经验确定，通常长为2040mm焊缝，间距在70150mm范围内。,（3）引弧板和引出板,由于埋弧焊和气体保护焊的焊接速度快，引弧时焊件来不及达到局部的热平衡，使引弧端的熔深较浅。,（4）对接焊缝的焊接,主梁的盖板、腹板的对接焊缝要求焊透以保证为等强度连接。焊接方法可用手工焊、埋弧焊和气体保护焊等。焊接方式可分为双面焊和单面焊双面成形。,手工焊:板厚6mm可不开坡口，板厚为810mm开单面坡口，板厚12mm最好开双面坡口。选用焊条与材质有关，钢材Q235-B、C、D，使用环境温度为-2040 应选用碱性焊条；不低于-20时可选用普通E4301、E4303酸性焊条；钢材16Mn制造的各种梁应选用碱性焊条E5016、5016。,埋弧焊：有双面焊和单面焊双面成形。板厚10mm可不开坡口，板厚为1222mm开单面坡口，板厚22mm最好开双面坡口。,将止挡直接焊接在大车轨道上：止挡一般是用普通碳素钢制成的。而起重机轨道的化学成分中含碳量一般为0.640.8，含锰量为1.11.5，属于高碳钢。含碳量越高，更容易产生硬脆的高碳马氏体，所以淬硬倾向和裂纹敏感倾向更大，从而焊接性更差。焊接时通常需要预热，工件比较厚时,还必须考虑焊后保温缓冷等措施。若止挡直接焊在钢轨踏面上，异种钢接头的焊缝和熔合区，由于有合金元素被稀释和碳迁移等因素的影响，存在着一个过渡区段，这里不仅化学成分和金相组织不均匀，而且物理性能也不同，甚至力学性能也有极大的差异，在焊缝处引起缺陷或严重降低性能在所难免。所以即使按照母材的成分、性能、接头形式和使用要求正确地选择了焊接材料，若未正确地掌握焊接工艺，也未必能获得理想的焊接性能。,（5）焊缝的余高,焊缝余高不得超过国家标准规定的03mm，余高越大，应力集中系数越高，余高为零时，应力集中消失。,由余高带来的应力集中，对起重机这样动载结构的疲劳强度是十分不利的，,余高越小越好，起重机结构的焊缝余高应小于2mm，重要的结构应削平余高。,5.对接焊缝变形的控制,（1）对接焊缝角变形的矫正,盖板、腹板拼接时应先拼接宽度，然后再拼接长度。,盖板、腹板接长时，为防止对接板件角变形，可在待焊接口下面加垫形成反变形，然后焊接。采用这种方法焊后可以使板件平直。,如果焊后出现角变形，可采取在焊缝处加垫用重砣压制等方法矫正。,（2）焊接方向,焊接方向对焊接变形有影响。直线型板件拼长对接时，焊接第二面的方向要和焊第一面的方向相反。有拱度的板件如主梁的腹板，为不改变预定的腹板下料拱度曲线，也应采取上述的焊接方向。,（四）,形梁的组装与焊接,形梁由翼缘板、腹板和筋板组成。,以上盖板为基准的平台组装：一般起重量较小。,以腹板为基准的平台组装：主梁高度很大时，腹板竖立过高，组装困难。,（1）上盖板与筋板的定位组装,以上盖板为基准，装配时，采用在上翼板上的划线定位的方式装配筋板，用90角尺检验垂直度后进行点固,。,（2）筋板与上盖板的焊接,为减小梁的下挠变形，装好筋板后应进行筋板与上盖板焊缝的焊接。为防止变形，如果盖板未预制旁弯，焊接方向应由内侧向外侧（右图上），以满足一定旁弯的要求；,如盖板预制有旁弯，则方向采用（右图下）所示方向。,（3）组装腹板,1）首先要求在上盖板和腹板上分别划出跨度中心线；,2）然后用吊车将腹板吊起与盖板、筋板组装，使腹板的跨度中心线对准上盖板的跨度中心图线；,3）在跨中点定位焊；,4）腹板上边用安全卡1将腹板临时紧固到长筋板上；,5）可在盖板底下打楔子使上盖板与腹板靠紧；,6）通过平台孔安放沟槽限位板3，斜拉压杆2，并注意压杆要放在筋板处。当压下压杆时，压杆产生的水平力使下部腹板靠紧筋板。为了使上部腹板与筋板靠紧，可用专用夹具式腹板装配胎夹紧。,7）由跨中组装后定位焊至腹板一端，然后用垫块垫好，再装配定位焊另一端腹板。,（,4）,形梁内壁焊缝的焊接次序,焊接,形梁内壁焊缝时，针对焊接次序对弯曲变形的影响，考虑要使,形梁外弯，应先焊接,形梁内腹板焊缝，后焊接外腹板焊缝。,对偏轨箱形主梁要求主梁是直线形的，则焊接,形梁内壁焊缝时应考虑焊接主腹板内壁长焊缝会产生较大的外弯，所以应先焊接副腹板焊缝，后焊接主腹板焊缝。,（,五）主梁整体组装焊接,1.,形梁组装定位焊下盖板前的准备,（1）在制定主梁的工艺规程时，除要给出腹板下料的预制拱（翘）度数值外，还要给出,形梁组装下盖板后的拱（翘）度值，以及单根主梁焊成后（未焊走台和轨道压板）的拱（翘）度值。,（2）定位焊下盖板之前，应首先将,形梁立起,检查,形梁的上拱度和水平弯曲，然后检查下盖板的水平弯曲，应使下盖板与,形梁的水平弯曲方向一致。,（3）如果发现某项指标超差，应采取适应措施进行调整。,2.定位装配下盖板,（1）装配时先在下翼板上划出腹板的位置线，将形梁吊装在下翼板上，,（2）两端用双头螺杆将其压紧固定（见图8-22）。,（3）然后用水平仪和线锤检验梁中部和两端的水平和垂直度及拱度，如有倾斜或扭曲时，用双头螺杆单边拉紧。,（4）下盖板与腹板的间隙1mm，从中间向两端同时点焊。,3.焊接主梁的四条纵向角焊缝,当拱度不够时，应先焊下翼板左右两条纵缝；拱度过大时，应先焊上翼板左右两条纵缝。,当采用焊条电弧焊时，应采用对称的焊接方法，即把箱形梁平放在支架上，由四名焊工同时从两侧的中间分别向梁的两端对称焊接，焊完后翻面，以同样的方式焊接另外一边的两条纵缝。,采用自动焊焊接四条纵缝时，可采用如下图所示的焊接方式。,图（a）所示为“船形”位置单机头焊，主梁不动，靠焊接小车移动完成焊接工作。,平焊位置可采用双机头焊见图(b)、(c)，其中图(b)所示为靠移动工件完成焊接，图(c)所示为通过机头移动来完成焊接操作。,（六）梁的可拆接头：分铆接接头和螺栓接头。铆接已被淘汰，螺栓接头的螺栓分为精制、粗制和高强度螺栓。精制螺栓对孔的要求高（仰、侧孔），一旦运输引起梁变形，会造成螺孔错位。粗制螺栓连接有孔间隙，易引起梁变形（拱度）。广泛采用摩擦型高强度螺栓，其孔按粗制螺栓孔精度加工，要保证梁与连接板接合面间的摩擦系数，预拉力达到设计要求。,接头处理：接合面用抛丸或喷砂除锈处理，不刷防锈漆。为保证主梁的拱度曲线全长圆滑要整体制造主梁，在割断处先与连接板配钻孔，再卸掉连接板，切断主梁。如主梁很长，可以分段制造，,但腹板要整体按预拱曲线号料。,（七）主梁的矫正,箱形主梁装焊完毕后进行检查，每根箱形梁在制造时均应达到技术条件的要求，如果变形超过了规定值，应进行矫正。矫正时，应根据变形情况选择好加热的部位与加热方式，一般采用火焰矫正法。,三、桥架组装,（一）桥架组装焊接的工艺要求,1.作业场地的选择,只要主梁有温度差存在，就会有拱（翘）度的变化或水平弯曲（旁弯）的变化，箱形梁构成的桥架应选择在厂房内组装焊接。桥架的检测应在早、晚或夜间进行为好。,2.垫架位置选择,由于自重对主梁拱度有影响，主梁垫架位置应选择在主梁的跨端或接近于跨端的位置。起重量较小的桥架在最后测量调整时应尽量垫到端梁处。,3.桥架组装基准,为使桥架安装车轮后能正常运行，四组弯板应在同一平面内。组装时应使它们在同一水平面内，以这一水平面为组装调整桥架各部的,基准,。可穿过端梁上盖板的吊装孔立T形标尺，用水平仪测量调整。,4.为减小桥架整体焊接变形，在桥架组装前应焊完所有部件本身的焊缝，不要等到整体组装后再补焊。因为部件焊接变形容易控制，便于翻身。走台与主梁相连的纵向角钢要在主梁制造时焊接在腹板上。,（二）桥架组装焊接的工艺要点,1.主、端梁组装焊接,（1）两根主梁摆放在垫架上。在主梁的上盖板中心线处找出两主梁的跨度中心和跨端基准点，按技术要求调整各部件尺寸。,（2）端梁与主梁焊接时将使端梁两端向内弯而使桥架跨度缩短，故桥架组装时应预先使端梁两端要外弯，且跨度要有加大量。,（3）为减小焊接变形和焊接应力，应先焊上盖板焊缝，再焊下盖板焊缝，然后焊连接板焊缝；先焊外侧焊缝，后焊内侧焊缝。各部焊接次序见图。,2.组装焊接走台,（1）检测调整两主梁的水平弯曲。偏轨箱形梁或桁架还要在离主梁两端各1/3处上、下定位焊拉筋。,（2）为减小桥架的整体变形，走台的斜撑与连接板要按图纸尺寸预先装配焊接成组件，再进行桥架组装焊接。,（3）按图纸尺寸划走台的定位线。走台应和主梁上盖板平行。,（,4）装配横向水平角钢。用水平尺找正，使外端略高于水平线定位焊于主梁腹板上。然后组装定位焊斜撑组件，再组装定位焊走台边角钢。走台边角钢应具有与走台相同的上拱度。,（5）走台的装配与焊接,走台板应矫平，然后组装定位焊在走台上。要求先焊走台板与角钢连接的纵向焊缝，后焊横向走台板焊缝，以减小走台板的波浪变形和内应力。,整个走台处于定位焊连接状态，水平刚性较小。应先焊接水平外弯大的一侧走台，后焊接水平外弯小的一侧走台。,为减小焊接走台主梁下挠应先焊接走台下部焊缝，后焊接走台上部焊缝。,3.组装焊接轨道压板,（1）530t通用桥式起重机正轨箱形在焊接轨道压板前主梁上拱度f1.5S/1000，偏轨箱形主梁在焊接轨道压板前上拱度f1.S/1000，应在主梁跨中顶起来焊接轨道压板。,（2）偏轨箱形梁焊接轨道压板还会产生主梁外弯，焊前应将两根主梁用角钢拉起来。,（3）小车轨道应平直，轨道与桥架组装，应预先在承轨梁上划出定位线，小车轨道组装时，使轨底与盖板接触，然后定位焊轨道压板。,（4）为使主梁受热均匀，从而使下挠曲线对称，可由多名焊工沿跨度均匀分布，同时焊接。,（5）桥式起重机桥架组装焊接后应全面检测。,（,三）压制箱型实腹梁,LD单梁起重机主梁由压制的u型槽钢通过两块斜腹板与工字钢组焊而成。,主梁两端各焊一块预先加工好的连接板，与端梁上的连接板用高强度螺栓连接，剪力由减载凸缘承受。,压制成型的,u,型槽钢在预先加工出,S/1000,抛物线凹面的工作台上接长。,u,型槽钢和工字钢由斜侧板连接。要先将斜侧板接长后与,u,型槽钢和工字钢焊接。,工字钢不允许在跨中拼接。,劲板是保证主盖板腹板局部稳定的，,LD,主梁中劲板还起连接,u,型槽钢和工字钢的作用。,连接板上连接面要求刨削和钻孔。,25mm,刨成,20mm,厚。,四、桥架变形分析及修理,（一）变形形式,主梁上拱减小，旁弯，腹板波浪变形，端梁变形，对角线超差。,（二）变形原因,1、主梁上拱度减少的原因,（1）结构内应力的影响。,（2）超负荷及不合理使用。,（3）高温工作环境的影响。,（4）设计和制造工艺的影响。（火焰起拱）,（5）起重机不合理的吊运、存放和安装。,（6）不合理的修理。,2、旁弯产生的原因,（1）在使用中产生的水平弯曲(内应力的释放）。,（2）制造工艺要求的预制旁弯。,（3）因改制结构件产生水平弯曲。,（4）由于使用中水平惯性力的作用，引起主梁向内侧产生弯曲。,3、主梁腹板波浪变形产生的原因,在腹板拼接时，由于钢板本身不平（焊前又无校平处理），在焊接内应力的作用下，产生了腹板的波浪变形。,4、端梁变形的原因,（1）为了增强主梁与端梁的联接刚性，有时使用单位在主梁的头部与端梁上焊接一块钢板（或大角钢），因而造成端梁向外侧弯曲。,（2）若大车啃轨严重，在侧向力的作用下，也会造成端梁变形。,（3）由于使用中主梁的下挠变形，也会引起端梁变形。,5、对角线超差变形的原因,主端梁连接水平方向变形。,（,三）主梁变形的不良影响,1、对小车运行的影响。,2、对大车运行机构的影响。,3、对于小车的影响。,（四）主梁下挠应修界限,起重机主梁究竟下挠到什么程度就不允许使用，目前尚无明确规定。,GB606785(已废止)起重机械安全规程第1.10.4条作了原则规定：“对于一般桥式类型起重机，当小车处于跨中，并且在额定载荷下，主梁跨中的下挠值在水平线下达到跨度的S/700时，如不能修复，应报废。”,GB60672010：主要受力产生塑性变形，使工作机构不能正常地安全运行，如不能修复，应报废,五）桥架变形的修复方法 1、预应力钢筋张拉法,2、预应力钢丝绳张拉法,3、火焰矫正法,