門座式起重機(jī)門架筒體制作及裝配要點(diǎn)淺析

吳雪紅 郭志明

（上海振華重工港機(jī)通用裝備有限公司，上海 200125）

門座式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)由門架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)盤、機(jī)房、上轉(zhuǎn)柱、平衡系統(tǒng)及臂架系統(tǒng)組成，而門架系統(tǒng)中的圓筒體在整個(gè)門機(jī)結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要，是受力的主要結(jié)構(gòu)，其制作及裝配的質(zhì)量直接影響整臺(tái)機(jī)的質(zhì)量。本文從基礎(chǔ)制作及裝配出發(fā)，分析其中關(guān)鍵點(diǎn)，保證筒體結(jié)構(gòu)的制作及裝配質(zhì)量。

1 放樣、套料

1.1 電腦放樣

放樣時(shí)根據(jù)圖紙板厚畫出圓筒體各零件工作圖，需卷圓零件在長(zhǎng)度方向放200mm卷圓及焊接收縮余量（如200卷圓余量板采用工藝板反復(fù)使用，則此處只放焊接收縮余量即可），準(zhǔn)確標(biāo)注板厚、數(shù)量等信息。

1.2 根據(jù)物資部門最終提供的板材規(guī)格進(jìn)行電腦套料

物資部門提供的所有板材母單應(yīng)有質(zhì)保號(hào)，便于下料后跟蹤檢測(cè)。由于圓筒體主要板料形狀為一個(gè)大矩形，套料時(shí)應(yīng)對(duì)物資部門提供的鋼板寬度進(jìn)行最大利用率斷板，筒體斷成多個(gè)分段后進(jìn)行套料，斷板時(shí)還需注意筒體內(nèi)隔板的安裝位置不能與筒體對(duì)接縫重合。套料完成后，生成套料圖，在下料配套清單內(nèi)注明所套件數(shù)，并移植套料圖編號(hào)，方便自檢，避免重復(fù)套料，由放樣人員根據(jù)套料具體零件圖編制拼板圖。

2 下料

下料前鋼材預(yù)處理：預(yù)處理前的鋼材，應(yīng)去除油污和水分；鋼材的表面預(yù)處理，應(yīng)按矯形、除銹、涂防銹層的順序依次進(jìn)行；經(jīng)預(yù)處理的鋼材，不得有牢固的軋制氧化皮和其他污物，拋丸后的鋼材表面應(yīng)呈現(xiàn)有光澤的銀白色；經(jīng)預(yù)處理后的鋼材清除質(zhì)量：（ISO 8501-2）鋼板要求達(dá)到Sa2.5級(jí)；經(jīng)除銹后的鋼材，必須按預(yù)處理生產(chǎn)線的規(guī)程立即或在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（冬季6h，夏季4h）涂防銹劑或薄層底漆，應(yīng)按訂貨合同規(guī)定的厚度涂刷，未規(guī)定者，涂15～25μm漆膜厚度；鋼材預(yù)處理后，必須將原材料標(biāo)記移植于預(yù)處理涂漆后的板件上，移植標(biāo)志用色標(biāo)涂刷在板件相鄰二側(cè)板厚處[1]。

切割時(shí)要注意鋼板四周應(yīng)割除15mm邊勢(shì)，以防止筒體板料會(huì)有雜質(zhì)，從而影響拼板時(shí)的對(duì)接焊縫探傷質(zhì)量。零件坡口氣割后，邊緣的毛刺、熔渣以及凹凸不平等均應(yīng)仔細(xì)清除、打磨，對(duì)非焊接切割表面上的裂紋、挖肉，必須焊補(bǔ)修平[2]。

號(hào)料：下料切割好的零件需注明產(chǎn)品工號(hào)、部件名稱、件號(hào)等。檢查下料后零件的外形尺寸及坡口等。號(hào)料后的零件按工號(hào)、部件堆放整齊。

3 拼板

3.1 拼板時(shí)基本要求

拼板前先根據(jù)拼板圖檢查鋼板的表面質(zhì)量，復(fù)核各板件厚度、外形尺寸和坡口型式。把拼板所需的各個(gè)板件校平整后上水平胎架；上胎架時(shí)應(yīng)注意坡口的方向，注意拼板不允許有錯(cuò)位；拼板中要拉線檢查板件的直線度和對(duì)角線尺寸，同時(shí)要以每塊板的中線對(duì)中線進(jìn)行拼板，以保證拼板質(zhì)量；拼板定位焊長(zhǎng)度為40mm，定位焊結(jié)束應(yīng)自己先根據(jù)拼板圖檢測(cè)拼板后總尺寸是否正確，坡口是否正確，然后報(bào)檢驗(yàn)確認(rèn)；拼板后焊接前，要在接縫兩端安裝上引熄弧板，引熄弧板規(guī)格為80mm×100mm，與拼板應(yīng)等厚度，同坡口；所有拼板焊縫均應(yīng)由有資質(zhì)的焊工采用自動(dòng)埋弧焊進(jìn)行，焊后按圖紙要求探傷、拍片，合格后進(jìn)行火焰校平。

3.2 拼板所用工具

1t手動(dòng)葫蘆2只；鐵錚2只；木質(zhì)榔頭2把；50mm直角尺1把、100m鋼尺1把、5m卷尺寸1把；2t千斤頂2只；點(diǎn)焊用電焊籠頭1只、氧乙炔手工割具1把；點(diǎn)焊焊條E5015 φ3.2mm 5kg；晶閘管式弧焊整流器ZX5-400，點(diǎn)焊時(shí)電流約為150A；埋弧焊機(jī)MZ-1000 焊絲φ6 mm H10Mn2，焊劑采用HJ331。

4 預(yù)制

筒體頂升支座按圖先進(jìn)行預(yù)制焊接，檢驗(yàn)合格后待用。筒體內(nèi)各隔板進(jìn)行拼裝預(yù)制，檢驗(yàn)合格后待用。各工藝吊耳進(jìn)行預(yù)制好。

5 分段卷圓加工

用專業(yè)卷板機(jī)對(duì)筒體各分段進(jìn)行卷圓加工，卷圓操作時(shí)為了保證其外觀質(zhì)量，速度應(yīng)緩慢。卷圓時(shí)為了保證筒體長(zhǎng)度要求，兩端需要預(yù)先留200mm余量，卷圓結(jié)束后再割除。為了節(jié)約材料，200mm余量亦可用工藝板代替，每次卷圓前把工藝板點(diǎn)焊在筒體兩側(cè)，等卷圓完成后再割除下次可再用。

6 分段焊接成筒體

筒體第一截筒體高度宜斷成1500mm左右，與上部筒體厚蘭進(jìn)行焊接，焊接采用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行，焊接完畢根據(jù)圖紙要求做UT+RT檢測(cè)；檢測(cè)合格后的筒體與法蘭部分，應(yīng)進(jìn)行消除焊接應(yīng)力退火處理，消應(yīng)結(jié)束應(yīng)對(duì)焊縫位置做著色探傷；各分段應(yīng)按圖紙要求裝配中間隔板，焊接完成。

安裝頂升支座，并焊接；卷圓合格后的各分段按拼板圖放置到滾輪架上，按要求進(jìn)行對(duì)接準(zhǔn)備焊接，先進(jìn)行點(diǎn)焊，焊接采用埋弧自動(dòng)焊，滾輪架自動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行，以保證焊接質(zhì)量，焊接完畢根據(jù)要求進(jìn)行UT+RT檢測(cè)；各分段拼裝完畢后，按吊耳工藝圖安裝吊耳，嚴(yán)禁板鉤直接進(jìn)行筒體吊裝。

7 復(fù)圓后加十字工藝撐出車間

圓筒體對(duì)接縫焊接完畢經(jīng)探傷合格后，為了保證筒體圓度必須進(jìn)行復(fù)圓；為了避免筒體結(jié)構(gòu)在沖砂、吊裝等轉(zhuǎn)運(yùn)過程中變形，而與橫梁筒體對(duì)接裝配時(shí)出現(xiàn)橢圓現(xiàn)象，復(fù)圓結(jié)束后需要在其兩端口處增加十字工藝撐桿加強(qiáng)；增加的工藝撐需對(duì)應(yīng)圓筒體外側(cè)的吊耳安裝，不能安裝在筒體空當(dāng)處。

工藝撐桿的兩端必須有同圓筒體同半徑的圓弧節(jié)點(diǎn)板（見圖1），該圓弧節(jié)點(diǎn)板以間斷焊形式（焊50空100，雙面角焊縫）焊于筒體內(nèi)側(cè)；此節(jié)點(diǎn)板安裝時(shí)，遇有筒體的縱向焊縫需現(xiàn)場(chǎng)開R20的過焊孔；對(duì)圓筒體進(jìn)行翻身時(shí)，必須用吊裝設(shè)備對(duì)其整體騰空翻身，嚴(yán)禁著地滾翻，以防引起筒體變形。

圖1 圓弧節(jié)點(diǎn)板示意圖

8 各分段拼裝

出車間之前，由檢驗(yàn)員對(duì)圓周度進(jìn)行測(cè)量，如果測(cè)量發(fā)現(xiàn)圓筒體的圓周度不好，應(yīng)立即讓車間對(duì)此圓周進(jìn)行復(fù)圓后再重新出車間；筒體拼裝之前，應(yīng)測(cè)量?jī)蓪?duì)接圓筒體的周長(zhǎng)，盡量挑選兩個(gè)周長(zhǎng)尺寸比較相近的對(duì)接，如周長(zhǎng)差大于15mm，則無法進(jìn)行對(duì)接；還得注意兩圓筒體的圓周度，如果發(fā)現(xiàn)圓周度問題較大的話，應(yīng)立即向檢驗(yàn)等匯報(bào)，把問題處理后再拼接圓筒體。車間拼裝現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。

對(duì)接時(shí)，一定要預(yù)先選好四個(gè)或六個(gè)等分點(diǎn)，先把這幾個(gè)點(diǎn)做好焊縫定位焊，然后一個(gè)小等分一個(gè)小等分的焊縫定位，外側(cè)用馬板定位；對(duì)接時(shí)要?jiǎng)?wù)必保證圓筒體的中心及垂直度，即中心偏差不超過2mm，垂直度偏差不超過2mm；焊后報(bào)驗(yàn)，圓筒體對(duì)接縫錯(cuò)位不超過0.125δ，δ為圓筒體板厚，如果超差則應(yīng)重新對(duì)接[3]。

9 圓筒與橫梁筒體拼接

圓筒與橫梁筒體拼接時(shí)，如出現(xiàn)兩個(gè)圓周不匹配，周長(zhǎng)差大于15mm的情況，則需按照如下步驟進(jìn)行拼裝。此處要注意杜絕傳統(tǒng)的火工對(duì)圓筒體接縫超差處進(jìn)行直接校正，否則效果適得其反。

先脫開上段圓筒與橫梁圓筒體的對(duì)接點(diǎn)焊縫；橫梁處的一段圓筒體高度一般有800mm，一周有兩條對(duì)接縫，故先刁開豎對(duì)接縫的一段，具體高度約為400mm；對(duì)此圓筒體一點(diǎn)一點(diǎn)地校正，盡量保證返工后的圓筒體周長(zhǎng)與上段圓筒體周長(zhǎng)差在10mm以內(nèi)。

圖2 車間拼裝現(xiàn)場(chǎng)

校正完畢，內(nèi)部點(diǎn)焊圓弧模板，模板應(yīng)不小于600mm長(zhǎng)、300mm寬，半徑同圓筒，以防止進(jìn)行對(duì)接縫焊接時(shí)圓筒體再次變形，保持其圓度；焊縫焊接前請(qǐng)檢驗(yàn)進(jìn)行檢查，合格后方可焊接；對(duì)接完畢，豎對(duì)接縫要進(jìn)行UT檢驗(yàn)，質(zhì)量達(dá)到廠標(biāo)要求；按上述七步驟再對(duì)接此橫梁圓筒體與上部筒體，保證筒體對(duì)接厚度錯(cuò)位量不大于0.125δ，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

10 結(jié)語

筒體制作的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，與各個(gè)步驟都是密不可分的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就可以導(dǎo)致最終的拼裝有偏差，故只有每一個(gè)步驟均嚴(yán)格把關(guān)，才能制造出合格的筒體。