橋式起重機制造和生產工藝研究

展伯平

摘要：橋式起重機隨著我國時代經濟的發展、建設工程的鋪開而被廣泛應用。作為特種設備，其對自身質量有著極高的要求。本文主要探討了橋式起重機在制造和生產過程中工藝的運用和工藝難點的突破，以期對橋式起重機的生產制造起到作用。

關鍵詞：橋式起重機 制造 生產 難點

1.引言

橋式起重機在工程領域所起的作用十分重要，是使用最廣泛、數量最多的一類起重設備，進行起重作業時需要取物設備和鋼纜配合完成，起重跨度、起升高度、起升速度以及其自身運行速度都有相應的規定，相互配合才能安全的移動起吊物體。橋式起重機存在許多不穩定因素，因此，生產廠家必須嚴把質量關，保證橋式起重機的安全性和可靠性。筆者認為橋式起重機的質量安全建立在制造商嚴格的質量管理控制基礎上，應該及時總結生產經驗，多思考人與物的本質關聯和制造工藝，制造出質量優良的起重設備，并保證產品符合安全標準。

2.制造中材料的管控

起重設備是由各種原材料和零部件所組成，所以對材料的管控是提高生產質量的第一步。筆者認為生產廠家高效管控原材料應按照幾個方面進行：（1）對原材料廠家進行詳細的調研，對眾多廠家的產品質量、信譽、價格做一個綜合評價，選擇性價比最佳，且具有運輸優勢的廠家進行合作；（2）原材料進廠前，起重設備制造廠家一定要組織檢驗人員對原材料生產商的各種資質進行核實，并查看相關的質量說明文件，并抽取試樣做檢測，待檢測報告核實材料的各項性能數據都符合大型起重設備的制造標準后，再正式確認收貨；（3）購買的零部件進行圖紙核對。常有發生購買來的結構部件與橋式起重機的其他部件的配合性不好，導致生產出的零部件尺寸、和耐磨損性都達不到要求。為了避免這些問題發生，起重機廠商在購買的到貨時，應首先對比設計圖紙和參數，保證外購零部件合格后，才能簽署收貨單。

同時增加供貨備用單位防止出現原供貨單位多種原因不能及時供合格的貨源。并要借鑒國外樣版供應方法，例如：端梁材料—型材的供應等。

3.制造中生產構件工藝的分析

3.1筋板制作

筋板尺寸精度直接影響到構件的安裝，生產人員制作筋板有兩種方式，一種是整料，另一種是拼接，兩種方式各有優點，按照生產要求的不同靈活運用。但筋板的尺寸需要嚴格控制，首先是筋板寬度誤差應少于1毫米，然后是其長度的精度要求雖然較低，但也要盡量減小誤差，保證在構件安裝的尺寸范圍內。

3.2板材拼接

在制造起重機外部鋼板時常常碰到鋼板長度不夠的現象，鋼板焊接就能解決這一問題。但制造出的橋式起重機不但需要性能優良，其外觀的整潔美觀也是制造廠商需要考慮的方面。因此在焊接時要請業務精通的熟練焊接工，采取雙面60度坡口進行焊接，而且需要進行兩次焊接，即在第一次焊接時預留出1至2毫米的縫隙，待反面清根后，再進行二次焊接。為了外觀美，盡量將焊接的接頭置于隱蔽處。

3.3主梁構件安裝方法

主梁結構件的安裝方法及步驟:（1）筋板的具體安裝步驟。首先按照上翼緣板上劃線定位的方法來安裝筋板，再采用直角尺寸檢驗垂直度后對其進行點固，最后焊接上翼緣板和筋板；（2）腹板的具體安裝操作。首先將兩組腹板拼接，然后區分上翼緣板與腹板跨度線軸，最后是將二者焊接，焊接點選在跨度線軸中心位置；（3）下翼緣板的安裝操作。安裝前，安裝人員要在翼緣板上標記出腹板對稱線，然后把翼緣板或下蓋板提升與主梁結構之上，方便用線錘或水準儀檢查其兩端與中部是否水平和垂直，最后進行焊接，完成安裝。下翼緣板對于整個主梁的構建有著至關重要的作用，其安裝水平直接影響到主梁結構的穩定性，因此在安裝時必須嚴格按照技術規范，每個步驟都要精確無誤。

3.4安裝構件方法

構件安裝應按照如下步驟：（1）安裝人員配置好各部位的構件后，要手動并緩慢的轉動制動輪，避免出現轉軸卡死；（2）對小車運行的軌道進行軌距測量，并保證車輪與起重機在垂直面上的軸線偏斜角在規定范圍內，軌距測量要在架空車輪后立即進行，其軌距K的誤差要保證在2毫米以內；（3）車輪同位差控制。兩個車輪的同位差應按照規定控制在2毫米以內，三個車輪應在3毫米以內，在相同平衡梁內的車輪同位差必須小于1毫米；（4）起重機大車車輪安裝。大車車輪應采用雙輪緣式，將車輪朝外的一面作為機械加工的基準面并畫圓線，面向外是為了便于調整車輪偏斜。如果將車輪加工基準面錯誤安裝向內后，影響偏斜調整，容易出現啃軌，也不方便維修。

4.焊接和安裝方法

首先，焊接的第一步是查看焊接材料，主要是判斷鋼材的質地能否和焊接工藝相匹配，如果該材料無法實施構建焊接的工藝，則需要通過一定手段改善焊接材料。其次，工廠多采用多頭切割機或者是半自動切割機來切割鋼板，但對于切割厚度小于13毫米的鋼板來說，建議切割工使用切板機進行切割作業，一方面可以提高切割效率，另一方面也節省了機器購買的這部分經費；其三，焊接厚度超過12毫米的鋼板，焊接工使用坡口處理方式來進行焊接，并且按照相關規定進行坡口的處理，鋼板上的特殊接口還需要繪制圖樣并詳細標注；其四，焊材選擇也極為重要，要求選擇與焊件材質一致的焊材來實施焊接作業，保證焊接的牢固性；最后，在需要精密焊接的位置，一般都是先打底焊，底焊必須確保無裂紋、氣孔和夾渣，并且焊縫整齊，在進行二次焊接時，筆者建議使用自動焊接工具，焊接作業完成后，還需要將焊熄弧打磨平整，應采用磨砂輪，嚴禁用鐵錘砸平。

橋式起重機的安裝是一個系統工程，將各部件按照次序有條不紊的安裝涉及到的參數有跨度S、起重機總高度H以及鋼軌中心與廠房墻壁的距離A。這幾個參數至關重要，直接決定起重機是否能實施安裝并正常運轉。下面詳細介紹這些重要參數的含義：首先是跨度S，跨度是指起重機兩根運行軌道間距，假如跨度選型出現偏差或者誤差過大將會導致橋式起重機安裝問題，即使安裝完也不能正常運行；其次，參數A保證橋式起重機大車兩端的運行不會與廠房墻壁出現刮擦事故；最后，參數H是以廠房的最低位置為其最大行程，避免橋式起重機運行過程中撞毀屋頂的照明設施或供電銅排，造成施工事故或人員傷亡。

5.生產工藝難點突破

5.1主梁制造與生產的要點

（1）腹板下料，最好用樣板自動切割，兩條邊不能同時切割時應先割下緣，氣割后進行刨邊。

（2）筋板是裝配腹板的基準，其上、左、右三邊應刨邊，并保證左右兩條邊垂直于上端邊線。

（3）筋板與上蓋板裝配要全長拉線檢查，以防歪扭，焊接時要全長壓緊上蓋板，以免蓋板有波浪變形。腹板與筋、蓋板裝配時要注意間隙均勻，以減少變形。

（4）“∏”形梁焊接后要測量撓度與旁彎，在裝配下蓋板時，注意利用這一工序控制變形（撓度，波浪及失穩變形）。

（5）每塊筋板與上蓋板的兩邊焊縫，焊接方向應相反，全長方向的筋板與蓋板焊縫應從中間向兩邊施焊，焊完冷卻后松去上蓋板壓緊外力。

（6）由于焊縫收縮而引起的長度損失難以準確確定，一般生產中每 10m 留出長度余量 15～30mm，在兩根主梁制造完畢后，按要求長度進行測量和切長。

（7）撓度、旁彎和失穩變形不符和公差要求時，應在焊后進行火焰矯正，但火焰矯正的部位和每一部位的重復加熱次數應不超過三次，以免破壞母材組織及引起復雜的應力狀態而影響使用性能。

5.2小車架與鋼絲繩位置距離要適當

小車架與鋼絲繩的距離看似一個小問題，但對于橋式起重機這樣用來起吊大工件的危險設備，一個小細節上的疏忽就可能造成生命和財產的重大損失。如果在吊運作業時，稍微有點歪拉斜吊，小車架與鋼絲繩的距離較近，就會出現鋼絲繩刮擦，斷裂事故，起吊物墜落會造成工作人員的人身安全隱患。

5.3增加安全保護裝置

橋式起重機作為危險設備，其制造成本的很大一部分支出是用于安全設施的構建。對于橋式起重機的安全保護措施，筆者在這里提及幾點：（1）在所以旋轉傳動軸以及旋轉部位都外加防護罩，避免出現起吊設備和操作人員被絞入；（2）按照安全規范，走臺的寬度不能小于600毫米；（3）各種焊接出一定要加設保護裝置，以防焊接不牢而發生振動脫落；（4）起吊機構制動輪一定要安裝防脫落裝置，因為起吊機構設計為A6級雙抱閘雙制動輪模式，主要依靠止退墊圈和圓形螺母和減速機軸相連，增加制動輪防脫鉤裝置。

6.小結

隨著國內起重機的發展、歐式起重機等國外起重機的引進，越來越多的大型制造企業開始使用橋式起重機，由于橋式起重機質量不過關而造成的經濟損失和人員傷亡的事件時有發生。所以應加大對起重設備生產工藝、制造技術的研究，制定避免事故發生的有效措施，就能保障橋式起重機作業的安全性和可靠性。

7.參考文獻

[1]楊金堂，周詩洋，橋式起重機有限元分析和疲勞壽命研究[J]，起重運輸機械，2012年01期

[2] 王虎奇; 陸 洋; 黃榮星20T/5T橋式起重機主梁的有限元分析及結構優化《廣西科技大學學報》,2013年03期

[3]楊李，橋式起重機主梁的生產工藝分析[J]，工業設計，2012年3期