门座式起重机门架筒体制作及装配要点浅析

2018-03-30吴雪红郭志明

现代制造技术与装备 2018年4期

吴雪红郭志明

（上海振华重工港机通用装备有限公司，上海 200125）

门座式起重机钢结构由门架系统、转盘、机房、上转柱、平衡系统及臂架系统组成，而门架系统中的圆筒体在整个门机结构中至关重要，是受力的主要结构，其制作及装配的质量直接影响整台机的质量。本文从基础制作及装配出发，分析其中关键点，保证筒体结构的制作及装配质量。

1 放样、套料

1.1 电脑放样

放样时根据图纸板厚画出圆筒体各零件工作图，需卷圆零件在长度方向放200mm卷圆及焊接收缩余量（如200卷圆余量板采用工艺板反复使用，则此处只放焊接收缩余量即可），准确标注板厚、数量等信息。

1.2 根据物资部门最终提供的板材规格进行电脑套料

物资部门提供的所有板材母单应有质保号，便于下料后跟踪检测。由于圆筒体主要板料形状为一个大矩形，套料时应对物资部门提供的钢板宽度进行最大利用率断板，筒体断成多个分段后进行套料，断板时还需注意筒体内隔板的安装位置不能与筒体对接缝重合。套料完成后，生成套料图，在下料配套清单内注明所套件数，并移植套料图编号，方便自检，避免重复套料，由放样人员根据套料具体零件图编制拼板图。

2 下料

下料前钢材预处理：预处理前的钢材，应去除油污和水分；钢材的表面预处理，应按矫形、除锈、涂防锈层的顺序依次进行；经预处理的钢材，不得有牢固的轧制氧化皮和其他污物，抛丸后的钢材表面应呈现有光泽的银白色；经预处理后的钢材清除质量：（ISO 8501-2）钢板要求达到Sa2.5级；经除锈后的钢材，必须按预处理生产线的规程立即或在规定时间内（冬季6h，夏季4h）涂防锈剂或薄层底漆，应按订货合同规定的厚度涂刷，未规定者，涂15～25μm漆膜厚度；钢材预处理后，必须将原材料标记移植于预处理涂漆后的板件上，移植标志用色标涂刷在板件相邻二侧板厚处[1]。

切割时要注意钢板四周应割除15mm边势，以防止筒体板料会有杂质，从而影响拼板时的对接焊缝探伤质量。零件坡口气割后，边缘的毛刺、熔渣以及凹凸不平等均应仔细清除、打磨，对非焊接切割表面上的裂纹、挖肉，必须焊补修平[2]。

号料：下料切割好的零件需注明产品工号、部件名称、件号等。检查下料后零件的外形尺寸及坡口等。号料后的零件按工号、部件堆放整齐。

3 拼板

3.1 拼板时基本要求

拼板前先根据拼板图检查钢板的表面质量，复核各板件厚度、外形尺寸和坡口型式。把拼板所需的各个板件校平整后上水平胎架；上胎架时应注意坡口的方向，注意拼板不允许有错位；拼板中要拉线检查板件的直线度和对角线尺寸，同时要以每块板的中线对中线进行拼板，以保证拼板质量；拼板定位焊长度为40mm，定位焊结束应自己先根据拼板图检测拼板后总尺寸是否正确，坡口是否正确，然后报检验确认；拼板后焊接前，要在接缝两端安装上引熄弧板，引熄弧板规格为80mm×100mm，与拼板应等厚度，同坡口；所有拼板焊缝均应由有资质的焊工采用自动埋弧焊进行，焊后按图纸要求探伤、拍片，合格后进行火焰校平。

3.2 拼板所用工具

1t手动葫芦2只；铁铮2只；木质榔头2把；50mm直角尺1把、100m钢尺1把、5m卷尺寸1把；2t千斤顶2只；点焊用电焊笼头1只、氧乙炔手工割具1把；点焊焊条E5015 φ3.2mm 5kg；晶闸管式弧焊整流器ZX5-400，点焊时电流约为150A；埋弧焊机MZ-1000 焊丝φ6 mm H10Mn2，焊剂采用HJ331。

4 预制

筒体顶升支座按图先进行预制焊接，检验合格后待用。筒体内各隔板进行拼装预制，检验合格后待用。各工艺吊耳进行预制好。

5 分段卷圆加工

用专业卷板机对筒体各分段进行卷圆加工，卷圆操作时为了保证其外观质量，速度应缓慢。卷圆时为了保证筒体长度要求，两端需要预先留200mm余量，卷圆结束后再割除。为了节约材料，200mm余量亦可用工艺板代替，每次卷圆前把工艺板点焊在筒体两侧，等卷圆完成后再割除下次可再用。

6 分段焊接成筒体

筒体第一截筒体高度宜断成1500mm左右，与上部筒体厚兰进行焊接，焊接采用埋弧自动焊进行，焊接完毕根据图纸要求做UT+RT检测；检测合格后的筒体与法兰部分，应进行消除焊接应力退火处理，消应结束应对焊缝位置做着色探伤；各分段应按图纸要求装配中间隔板，焊接完成。

安装顶升支座，并焊接；卷圆合格后的各分段按拼板图放置到滚轮架上，按要求进行对接准备焊接，先进行点焊，焊接采用埋弧自动焊，滚轮架自动旋转进行，以保证焊接质量，焊接完毕根据要求进行UT+RT检测；各分段拼装完毕后，按吊耳工艺图安装吊耳，严禁板钩直接进行筒体吊装。

7 复圆后加十字工艺撑出车间

圆筒体对接缝焊接完毕经探伤合格后，为了保证筒体圆度必须进行复圆；为了避免筒体结构在冲砂、吊装等转运过程中变形，而与横梁筒体对接装配时出现椭圆现象，复圆结束后需要在其两端口处增加十字工艺撑杆加强；增加的工艺撑需对应圆筒体外侧的吊耳安装，不能安装在筒体空当处。

工艺撑杆的两端必须有同圆筒体同半径的圆弧节点板（见图1），该圆弧节点板以间断焊形式（焊50空100，双面角焊缝）焊于筒体内侧；此节点板安装时，遇有筒体的纵向焊缝需现场开R20的过焊孔；对圆筒体进行翻身时，必须用吊装设备对其整体腾空翻身，严禁着地滚翻，以防引起筒体变形。

图1 圆弧节点板示意图

8 各分段拼装

出车间之前，由检验员对圆周度进行测量，如果测量发现圆筒体的圆周度不好，应立即让车间对此圆周进行复圆后再重新出车间；筒体拼装之前，应测量两对接圆筒体的周长，尽量挑选两个周长尺寸比较相近的对接，如周长差大于15mm，则无法进行对接；还得注意两圆筒体的圆周度，如果发现圆周度问题较大的话，应立即向检验等汇报，把问题处理后再拼接圆筒体。车间拼装现场如图1所示。

对接时，一定要预先选好四个或六个等分点，先把这几个点做好焊缝定位焊，然后一个小等分一个小等分的焊缝定位，外侧用马板定位；对接时要务必保证圆筒体的中心及垂直度，即中心偏差不超过2mm，垂直度偏差不超过2mm；焊后报验，圆筒体对接缝错位不超过0.125δ，δ为圆筒体板厚，如果超差则应重新对接[3]。

9 圆筒与横梁筒体拼接

圆筒与横梁筒体拼接时，如出现两个圆周不匹配，周长差大于15mm的情况，则需按照如下步骤进行拼装。此处要注意杜绝传统的火工对圆筒体接缝超差处进行直接校正，否则效果适得其反。

先脱开上段圆筒与横梁圆筒体的对接点焊缝；横梁处的一段圆筒体高度一般有800mm，一周有两条对接缝，故先刁开竖对接缝的一段，具体高度约为400mm；对此圆筒体一点一点地校正，尽量保证返工后的圆筒体周长与上段圆筒体周长差在10mm以内。

图2 车间拼装现场

校正完毕，内部点焊圆弧模板，模板应不小于600mm长、300mm宽，半径同圆筒，以防止进行对接缝焊接时圆筒体再次变形，保持其圆度；焊缝焊接前请检验进行检查，合格后方可焊接；对接完毕，竖对接缝要进行UT检验，质量达到厂标要求；按上述七步骤再对接此横梁圆筒体与上部筒体，保证筒体对接厚度错位量不大于0.125δ，符合标准要求。