輪胎式提梁機典型金屬結構制造工藝探討

杜銀星

（秦皇島天業通聯重工股份有限公司，河北秦皇島 066004）

輪胎式提梁機典型金屬結構制造工藝探討

杜銀星

（秦皇島天業通聯重工股份有限公司，河北秦皇島 066004）

輪胎式提梁機多用于20m，24m，32m三種預制混凝圖T型梁從預制模板生產臺座中吊出，倒運在儲梁臺上，也可用于從儲梁臺上起吊，與運梁車配合運輸混凝土梁。輪胎式提梁機的各主體金屬結構制作工藝是提梁機產品質量和確保使用性能的關鍵，其主要金屬結構是重型起重機系列產品的典型結構，本文就其制作工藝做以探探分析。

主梁 支腿 大車架 起重小車 懸掛架

1　概述

提梁機的主體結構件包括起重小車、主梁、支腿、行走大車、走行系統等主要金屬結構組成。本文重點分析各種主要結構件的制作工藝要點，為同類產品結構制作提供參考依據。（如圖1）

2　主梁系統

提梁機主梁結構包括主梁、橫梁兩部分組成。主梁長度在多在45m左右，一般由5節分段箱型結構梁組成。各段梁之間用拼接板連接，高強度螺栓把合連接。主梁結構應符合《通用門式起重機》（GB/ T14406-93標準）規范制造驗收。對起重設備而言，主梁制作應預設上拱值，按相關規范起拱值在0.9/‰～1.4‰*主跨度之間。單考慮到箱型梁自重因素、制作偏差及焊接軌道和梯子護欄等因素影響，結合實際制造經驗，實際制造起拱值應在理論起拱值基礎上增加10mm左右。即對于40m跨以上提梁機，實際制造起拱量實際經驗公式為：

fm=（0.9‰～1.4‰）L+10

式中：fm——主梁跨中最高點起拱值

L——主梁總跨度

實際起拱值一般采用二次拋物線拱，計算公式為：

y=16fm ［（x（L-x）/L2］2

式中：fm——主梁跨中最高點起拱值

x——起拱梁中任一點的拱度值

L——主梁總跨度

符合主梁起拱制作要求，一般在主梁腹板下料時用數控切割方法預先切割符合拱度要求的腹板形狀，另為考慮到焊接收縮及焊后整體板面修整的工序，箱型梁腹部下料還要增加0.5‰的收縮余量。箱型梁的上下蓋板為制作方便可以增加30mm的二次切頭余量。拼接板為確保可以互換要求，應采用數控鉆孔，確保孔距精準。主梁實際制造時，應先單梁成型，主梁上各連接螺栓孔用拼接板配鉆成型即可，且僅配鉆50%，另為主梁連接螺栓孔待整體拼裝后，控制拱度要求后再整體配鉆。為確保主梁順利連接拼裝，各段主梁間在拼裝后預留5-10mm對接縫隙，且該縫隙在腹部下料時予以縮減，以方便連接。

另外主梁中附屬件，如角鋼縱肋、隔板、軌道等結構制作考慮要點是：各縱肋下料應和腹部下料長度一致。因隔板中部都有空心人孔，考慮到材料節省，下料時可以采用分體下料，焊接成型方法。且各焊接口要求全熔透等強焊接。因軌道在整體拼裝后組焊，故各軌道下料長度可以根據腹部實長下料，不用考慮焊接收縮余量。

整體拼裝時，按起拱曲線各點坐標，用水準儀超點，在平臺上預設牙型階梯板，確保基礎胎型符合拱度曲線要求。然后按上述要求，整體拼裝成梁型即可，拼裝后再用拼裝板現場配鉆連接螺栓孔。

3　支腿系統

提梁機支腿系統一般由上下法蘭板，側邊及縱肋組成。支腿整體制作時多與主梁成一定角度的支撐關系，上法蘭和主梁連接，下法蘭和行走大車系統連接，支腿屬于中間連接件，結構制造時上法蘭應和端部主梁配鉆連接螺栓孔，下法蘭和大車架配鉆連接螺栓孔。支腿側板應預留30mm的二次切頭余量，以確保和主梁、大車架順利連接。各角鋼縱肋下料時也要考慮二次切頭要求，長度適當增長30mm，使角鋼和法蘭板磨光頂緊焊接，確保結構受力合理。

4　大車架系統

大車架系統是連接懸掛架和支腿的中間連接結構件。且大車架結構多為封閉箱型結構。結合實際受力情況，應確保隔板和下蓋板磨光頂緊，上蓋板、隔板、腹板焊接成整體，確保受力合理。另外，和懸掛架連接的支撐圈可以采用分四瓣拼焊成型，焊后24小時UT探傷合格后再機加成型，用成品組焊在大車架上即可。為消除法蘭板的焊接變形，可以在整體結構制作完畢后，用平面研磨盤工裝分別檢查法蘭板平面度。具體方法為在法蘭盤表面和研磨盤中間涂少許紅丹粉，用單獨加工的研磨圓盤，在法蘭表面研磨，檢查焊接變形導致的高點，用角磨機打磨去除高點，確保研點率90%以上即為合格。（如圖2）

5　起重系統

起重系統由起重天車架、行走臺車、定滑輪架、吊具等主要結構件組成。

5.1起重天車架

起重天車架一般由主橫梁和聯梁組成，且各梁均為箱型封閉梁結構，焊接時存在一側蓋腹板和隔板不能焊接的情況。考慮到起重天車的受力工況，結構制作時一般要確保各隔板和上蓋板焊接，和下蓋板磨光頂緊形式組焊。且連梁和主橫梁之間的周期焊縫按I級焊縫制造，對接焊縫采用全熔透等強方式焊接。焊后24UT探傷合格。一般連梁的上下蓋板下料時長度可以縮短10mm左右，用于和主橫梁上下蓋板拼焊時的空隙邊，焊接時底部加5mm厚鋼襯墊拖底，且蓋腹部開45度0鈍邊坡口，以確保全熔透等強焊接。各腹部間焊縫采用0鈍邊坡口形式焊接，焊后UT探熔深 達到（板厚-2mm）即可。（如圖3）

5.2行走臺車分被動臺車和主動臺車兩類

主動臺車多用于安裝電機減速機和變速齒輪。各安裝孔下料可以預留15mm機加余量，各腹部補強板宜先和腹部焊接成型，整體修整控制板面平面度后再整體組對，以便焊后控制整體尺寸。

5.3定滑輪架

定滑輪架制作難點在于定滑輪安裝槽的加工。如采用整體加工工藝，限于結構形式，難以加工U型槽尺寸。較合理的制作工藝為U型槽板可以先單板機加成型，采用間隔套精準保間距，用工藝軸穿好后整體樣焊形式制作，以方便制作。（如圖4）

6　懸掛系統

懸掛系統主要結構件有驅動橋和懸掛架。

驅動橋用于連接行走馬達減速機及安裝液壓馬達。整體結構件焊后整體機加成型，法蘭板面應確保整體平行度尺寸要求，結構制作時應考慮板厚增加5mm加工余量。

懸掛架結構復雜，焊后機加工作量較大，較適宜的組對工藝為：以上法蘭板為底，組對兩件側板和上蓋板及隔板，保內部焊縫，下蓋板后組對，且下蓋板外側開坡口，預留2mm鈍邊。導向管預先機加成型，內孔留整體機加余量。因該結構件形式復雜，其他各孔不宜開底孔，整體機加時，整體借料找正后，鏜床先鉆削底孔，再鏜孔的工藝完成。

7　結語

輪胎提梁機金屬結構較為復雜，其結構制作具有典型性，通過總結典型金屬結構的工藝制作要點，為同類產品結構制造提供參考和借鑒依據。

［1］杜銀星.提梁機吊具總成結構制造工藝探討與分析［J］.中國科技縱橫，2016（5）.

［2］焦馥杰，編著.焊接結構分析基礎［J］.上海：上海科學技術文獻出版社，1991.

［3］陳祝年，主編.焊接設計簡明手冊［J］.北京：機械工業出版社，1997.

［4］賈安東，編著.焊接結構生產及設備［J］.北京：機械工業出版社，1982.

杜銀星（1978—），男，河北秦皇島人，本科，工程師，研究方向：工程機械。