圆形料场堆取料机环形回转平台组装及焊接方法探析

于满家，郜明明

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110041）

首先，我们明确，圆形料场堆取料机其实是一种能够将散状物料进行装卸运输的设备，在许多领域当中都得以广泛的应用，而位于其中心部位的环形回转平台，是起到主要承载功能的部位，是于环形大型整体式的准对称焊接结构[1]。

环形回转平台作为主要承载部位，上部中心立柱，堆料臂钢结构，中部回转机构，回转中间架等大部分设备都要依靠环形回转平台作为承载，一般来说，环形回转平台至少要承载几百吨的质量，并且除此之外，上部回转，取料机取料，俯仰等各种不均衡，非周期作用力综合导致的受力不稳定，动载大等影响，使得环形回转平台的压力更加沉重，因此，环形回转平台的质量，可以说是设备性能好坏的基础所在，决定着整个设备的质量。

圆形料场堆取料机技术设备属于具备较大形制规模的能发挥堆取料功能的技术设备，通常经由堆料技术装置、取料机技术设备、回转中柱技术结构、主梁技术组件、端梁技术组件、料耙技术组件、轨道技术系统，以及俯仰液压技术系统等共同构成。圆形料场堆取料机技术设备在内部组成结构方面的复杂性，决定了其在安装配置技术环节开展过程中，不仅需要面对较大的工作任务量，还需要真切面对较高水平的技术难度。

与条形储料场技术设备等常规表现类型的储料场技术设备相对比，圆形料场堆取料机技术设备具备着显著且鲜明的基本优势，形如空间占地面积相对较小，存储技术功能承载量大，维修技术环节经济成本支出水平低等，且通过将其安装配置在封闭性的厂房技术空间之内，支持各类基本的物料因素不会在生产技术活动推进过程中发生非计划性浪费问题，以及流失问题。在上述技术特点的具体发挥过程中，通常能显著控制规避针对周边空间环境的污染破坏问题，并且还能与当前历史发展背景之下的节能环保思想潮流之间保持一定程度的相互契合。除此之外，鉴于人字形堆料模式和全断面取料模式所具备的技术工艺表现特点，通常认为堆料技术操作环节实施过程中的总体层数能够达到500层，且均化系数能够达到10以上，客观上构成现有堆取料机技术设备之中混匀技术效果获取状态最为优质的技术设备类型，且确保支持该种技术设备拥有着广泛且充足的实际化引入运用空间[2-4]。

要始终保持对圆形料场堆取料机技术设备安装技术操作流程的高度重视，其主要原因，在于圆形料场堆取料机技术设备不仅具备相对庞大的体积形制规模，其内部还具备着数量众多的技术零部件，客观上引致圆形料场堆取料机技术设备整体吨位较重，一旦其安装配置过程中的某个具体技术细节发生差错，通常会引致较为严重的不良技术结果。而做好安装配置过程中的技术细节控制工作，则有助于充分解决规避相关技术问题。

1 中心立柱环形回转平台结构

我们选择的圆形料场堆取料机中心立柱环形回转平台的材质为低合金高强钢q345D，其具有环形的外观，外口直径为5400mm、内口直径4 202 mm、高度1 850 mm，该平台的特点在于，它是采用全封闭环形箱型梁结构，环形圆板的形状来制作上下盖板，外围焊有长方形筒体围板，人孔隔板充满整个箱体内环，这样的设计是为了使得内部施焊更加的简便、控制焊接变形和加强结构强度，结构中间焊有部分立柱筒体，筒体底端焊有厚法兰，待环形平台整体焊接完成并检验合格后利用10 m立式车床加工法兰平面，最后与回转大轴承螺栓连接。

中心立柱环形回转技术平台实际涉及的焊缝技术结构数量相对较多，且对焊接加工处理环节的实施质量提出的要求相对较高。钢板平对接焊缝技术因素，以及T型对接空间点位角焊缝技术结构的坡口表现形式，对实际获取的焊接加工处理质量水平具备关键性影响制约作用，尤其是在环形技术平台之上，盖板平对接焊缝技术结构主要承受着适当强度的拉应力技术因素作用，中心立柱筒体技术结构和法兰技术组件及筒体技术结构与下盖板T型对接角焊缝技术结构在技术平台之上围绕立柱完成旋转技术环节过程中，还会诱导产生扭矩技术因素，以及弯矩技术因素。遵照基本的受力关系结构，以及焊接技术处理基本要求，承受拉应力因素技术作用、扭矩因素技术作用，以及弯矩因素技术作用的焊缝技术结构必须制作和开放适当数量的坡口技术结构，要注重实现全部焊透且控制确保不存在任何形式的技术缺陷，以支持保障其能够稳定承受箱体结构组成部分本身的自重载荷，以及来源于外力作用而形成的应力载荷。

在具体制作环节开展过程中，要全面彻底充分打磨清理坡口表面位置，以及两侧30.00mm的空间范围，避免出现有氧化皮现象、熔渣现象、油污现象，以及水锈现象。

在坡口表面位置，要使用5倍放大镜，或者是5倍以上放大镜开展宏观检查技术操作环节，要确保严格规避裂纹技术缺陷问题，以及分层技术缺陷问题。

源于该技术平台之上安装运用的钢板材料厚度参数介于10.00mm～50.00mm，遵照相关技术要求，焊缝技术结构通常均选择运用全焊透坡口技术形式，平对接焊缝技术结构选择非对称X坡口技术形式，T型焊缝技术结构选择V型坡口技术形式。

2 焊接过程需要注意的问题及有关要求

首先，环形回转平台其本身对于焊接的质量也是具有高要求的，而环形回转平台的焊缝也是具有相当数量的，在这样的情况下，钢板平对接焊缝及T型对接处角焊缝的坡口形式对焊接的质量产生了巨大的影响，基于受力关系及焊接要求的基础上，承受拉应力、扭矩、弯矩的焊缝必的形式只有开坡口才能达到以上的要求，并且还要全部焊透保证没有缺陷，这样是为了使得其能够具有承受箱体本身的重量及外界的应力作用的能力。

在进行制作时，环形回转平台需要对坡口表面加以仔细清理，需要保证氧化皮、熔渣、油污及水锈锈这些东西完全不存在。坡口表面用5倍以上的放大镜进行宏观且全面的详细检测，对裂纹、分层等缺陷也是有着极为严格的要求的，出现一个这样的缺陷，这样的环形回转平台便是不合格的，根据我们的测量，该平台钢板厚度一般在10～50 mm之间，因此，根据要求焊缝均采用全焊透坡口形式，平对接焊缝采用不对称X坡口，而经过实测，这样的坡口形式可以有效避免未焊透情况的发生，因此，是标准且合适的焊接坡口形式。

3 中心立柱环形回转平台组装方案

首先，组装环形回转平台，我们需要面临的，也是十分困难但是必须解决的问题，就是对法兰圆盖、上下盖板平面度的控制，标准要求是不能超过2mm以及如何控制焊接，防止结构因为焊接导致变形的问题。

针对这两种问题，我们可以采取如下措施。

首先，我们需要将法兰和筒体进行划线焊接处理，这一举措可以有效的防止法兰产生变形的状况，为了保证机加工余量，法兰一般需要留下10mm的厚度，另外，在筒体的内部，我们需要加备十字撑，在焊接十字撑的过程当中，我们需要注意的是，焊接拼接位置以及螺纹的通孔位置不能发生偏移，不然的话会导致孔位与焊口重合，因此这是我们需要注意的一点。

然后，在焊接法兰外围筋板的时候，我们首先需要的是，尽量使得筋板装配位置线和胎架横档相对应，这样在焊接的时候，可以实现精准焊接，保证焊接的效果。而为了避免在焊接过程当中，由于焊接高温的作用导致法兰出现变形，在进行焊接之前，我们需要在法兰焊前内部加焊米字撑。

之后在焊接过程当中，我们需要将法兰面作为基准，对其进行固定，然后定位焊接下盖板，进行点焊处理，之后要在下盖板上划出内部隔板，外围筒体围板焊接位置参考线，这也是为了保证焊接精准。两侧各返12度，以此作为参考标准，由两侧向中心依次返18度。使用可调节的斜支撑装配在隔板外测进行焊接，从而实现固定保持垂直度的效果，使得环形回转平台在稳定上实现关键的一步，之后，我们需要对已经加以固定的外围筒体围板、内部隔板进行控制，调整部件垂直度、位置度，保证都是标准的数值，然后再进行连续焊接。

在对内部实现焊接的过程当中，我们需要秉持着一个准则，即由内而外，先立后平的顺序，从中间向两侧进行依次焊接，长焊缝分段退步焊的焊接原则，待到焊接到一半的时候，我们需要停下焊接，对外侧焊根加以清理，内外交替焊接，可以避免因为焊接过度导致的形体变形和无法修复。

另外，环形回转平台上下盖板以及内外筒体对焊缝的要求也是比较严苛的，为了达到要求的程度，需要进行先打底后盖面，分层施焊，分步推焊等数个流程，使得焊缝完全融透，也比较有利于对环形回转平台焊接变形加以控制。

4 制造主控要点

（1）首先，环形回转平台的上下盖板是异形件，为了节约材料，上下左右四块钢板需要采取埋弧焊焊接方法，保证外部围板拼接焊缝错开300mm，与内部隔板错开200mm，为了防止应力集中，焊缝的位置不能够处于盖板的转角处。

（2）环形回转平台上盖板在实际应用当中，要求有能力承受巨大的拉应力，筒体和法兰T型环焊缝在平台围绕立柱旋转过程当汇总还会产生扭矩和弯矩，焊缝也大概率会出现疲劳现象发生开裂，因此，在焊接之后，需要进行超声波探伤处理，保证可以达到I类焊缝标准，这样可以很好的避免开裂现象的发生。

（3）在对人孔的设计方面，经过测量，其位置应当处于两隔板中间，在对内部箱体进行焊接后，在上盖板人孔位置内部设置衬垫，选择一个和人孔尺寸相仿的圆板进行封闭处理，这样主要是为了保证外观和性能都符合标准的配置，圆板和上盖板之间的焊接位置需要开坡口处理[5]。

5 结语

通过上面的分析我们可以得知，采取上述的工艺焊接，对关键部位进行质量控制，可以在最大程度上提高中心立柱环形回转平台的质量，从而使得核心支撑发挥出其本来具有的效果，并且这种工艺焊接方法的运用，还解决了结构当中一直存在的因为焊接导致的变形大，控制难，尺寸精度这些副作用，并且这些副作用一直以来都是影响设备性能的核心问题所在，对这些问题的去除，很好的提升了工艺焊接，提高了产品的质量的同时，还使得设备的性能更加得以优化，并且经过实测，采取这样方法进行组装和焊接的设备，在使用过程中出现后续问题需要返修的情况也大幅度的得以降低，对于设备以后的发展是相当有利的，但是存在不足的是，由于笔者的自身学识尚浅，对于研究的内容和研究的方法存在一定误差，对于探讨圆形料场堆取料机环形回转平台组装及焊接方法研究方面没有一定的深入研究，在方法与措施中，没有办法对于相关问题和相关措施提出一定方法，而研究的圆形料场堆取料机环形回转平台组装及焊接方法研究也仅仅是根据自身的研究作为基础，在领域上不能够广义的包含每一种情况和设计，在文章当中，可能存在着纰漏的地方，学者在后续的研究当中，应该了解自身的研究内容，谨慎参考意见。