项目四焊接结构生产工艺规程的编制（四）ppt课件.ppt

项目四焊接结构生产工艺规程的编制（四）2任务任务4 桥式起重机桥架的生产工艺桥式起重机桥架的生产工艺【任务目标】【任务目标】u起重机作为运输机械在国民生产各个部门的应用十分广泛，其结构形式多样，如桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、汽车起重机等。u其中，以桥式起重机应用最广，其结构的制造技术具有典型性，掌握了它的制造技术，对于其他起重机结构的制造都可借鉴。【任务分析】【任务分析】u桥式起重机桥架的结构属于焊接桁架结构，它的生产工艺有自身的特点，试分析并制定其焊接生产工艺。3【相关知识及工作过程】【相关知识及工作过程】 4.1桥式起重机桥架的组成形式桥式起重机桥架的组成形式1、 桥式起重机的结构桥式起重机的结构u桥式起重机由桥架、运移机构和载重机构组成。u 可移动的桥架由主梁和两个端梁组成，端梁的两端装有车轮，由车间两旁立柱悬臂上铺设的轨道支承；u桥架的运移机构用来驱动端梁上的车轮，使其沿着车间长度方向的轨道移动；u桥架上的载重小车装有起升机构和小车的移动机构，能沿铺设在桥架主梁上的轨道移动。4图4-41 桥式起重机1-桥架；2-运移机构；3-载重机构52、桥式起重机桥架的组成、桥式起重机桥架的组成u桥式起重机桥架主要由主梁(或桁梁)、栏杆(或辅助桁架)、走台(或水平桁架)、轨道及操纵室等组成。u桥架的外形尺寸取决于质量、跨度、起升高度及主梁的结构形式。6图4-42 桥式起重机桥架的结构1-主梁；2-栏杆；3-端梁；4-走台；5-轨道；6-操纵室73、桥式起重机桥架的形式、桥式起重机桥架的形式u桥式起重机桥架常见的结构形式有中轨箱形梁桥架、偏轨箱形梁桥架、偏轨空腹箱形梁桥架以及箱形单主梁桥架。 a) b) c) d) 图4-43 桥式起重机桥架的结构形式1-箱形主梁；2-轨道；3-走台；4-工字形主梁；5-空腹梁8(1)中轨箱形梁桥架中轨箱形梁桥架u该桥架由两根主梁和两根端梁组成。u主梁外侧分别设有走台，轨道放在箱形梁的中心线上，小车载荷依靠主梁上的翼板和肋板来传递。u该结构工艺性好，主梁、端梁等部件可采用自动焊接，生产率高u制造过程中主梁的变形量较大。9 (2)偏轨箱形梁桥架偏轨箱形梁桥架u该桥架由两根偏轨箱形梁和两根端梁组成。u小车轨道安装在上翼板边缘的主腹板处，载荷直接作用在主腹板上。u主梁多为宽主梁形式，依靠加宽主梁来增加桥架的水平刚性，同时可省掉走台u主梁制造变形较小。10 (3)偏轨空腹箱形梁桥架偏轨空腹箱形梁桥架u该桥架与偏轨箱形梁桥架基本相似，只是副腹板上开有许多矩形孔洞，可减轻自重，使梁内通风散热，同时便于内部维修u但制造比偏轨箱形梁桥架麻烦。 11 (4)箱形单主梁桥架箱形单主梁桥架u该桥架由一根宽翼偏轨箱形主梁和端梁组成，二者不在对称中心连接，以增大桥架的抗倾翻力矩能力。u小车偏跨在主梁一侧，使主梁受偏心载荷，最大轮压作用在主腹板顶面轨道上，主梁上要设置12根支撑小车反滚轮的轨道。u该桥架制造成本低，主要用于起重量较小而跨度较大的门式起重机。 12u 上述几种桥架形式中，以中轨箱形梁桥架最为典型，应用最为广泛。u其主要受力部件主梁的一般结构由左右两块腹板、上下两块盖板以及若干大小肋板组成。u当腹板较高时，还需加水平肋板，以提高腹板的稳定性，减小腹板的波浪变形；u长、短肋板的主要作用是提高梁的稳定性以及上翼板承受载荷的能力。 13图4-44 主梁的一般结构装配焊接方案1-上翼板；2-腹板；3-下翼板； 4-长肋板；5-短肋板（L梁长；LK跨距；H梁高；B梁宽）14u为保证起重机的使用性能，主梁在制造中应遵循一些主要的技术要求。u主梁应满足一定的上拱要求，其上拱度fk=L/1000L/700 (L为主梁的跨度)。u为了补偿焊接走台时的变形，主梁向走台一侧应有一定的旁弯fb，一般fb= L/2000L/1500。 15图4-45 主梁的主要技术参数16u主梁腹板的波浪变形除对刚度、强度和稳定性有影响外，也对表面质量有影响，所以对波浪变形要加以限制。u以测量长度1m计，在受压区腹板波浪变形el.2f；u主梁肋板和腹板的倾斜会使梁产生扭曲变形，影响小车的运行和梁的承载能力，因此一般要求上盖板水平度cB/250；u腹板垂直度aH/200；u另外，各肋板之间的距离公差应在士5 mm范围内。17u端梁是桥式起重机桥架的组成部分之一，一般采用箱形结构，并在水平面内与主梁刚性连接。u端梁按受载情况可分为下述两类： 端梁受主梁的最大支撑压力，即端梁上作用有垂直载荷。u其结构特点是大车车轮安装在端梁的两端部。 端梁没有垂直载荷。u其结构特点是车轮或车轮的平衡体直接安装在主梁端部。18图4-46 端梁的两种结构形式 1-连接板；2-端梁；3-主梁19u 起重机轨道有方钢、铁路钢轨、重型钢轨和特殊钢轨四种。u中小型起重机采用方钢和铁路钢轨；u重型起重机采用重型钢轨和特殊钢轨。u中轨箱形梁桥架的小车轨道安放在主梁上翼板的中部。u轨道多采用压板固定在桥架上，如图4-47所示。 20图4-47 轨道压板形式(a10 mm，无斜度) a)焊接压板 b)螺栓压板214.2主梁的焊接生产工艺要点主梁的焊接生产工艺要点 1、拼板对接焊接工艺、拼板对接焊接工艺u 主梁长度一般为 1040m，腹板与上下翼板由多块钢板拼接而成，所有拼缝均要求焊透，并要求通过超声波或射线检验，其质量应满足起重机技术条件中的规定。u根据板厚的不同，拼板对接焊工艺包括： 开坡口双面焊条电弧焊； 一面焊条电弧焊，另一面埋弧焊； 双面埋弧焊； 气体保护焊； 单面焊双面成形埋弧焊。 22u 前四种工艺拼接时，一面拼焊好以后，必须把焊件翻转并进行清根等工序。u若拼板较长，翻转操作不当，则会引起翘曲变形。u若采用单面焊双面成形埋弧焊，则具有焊缝一次成形、不需翻转清根、对装配间隙和焊接规范要求不十分严格等优点。u因此，钢板厚度在512mm之间时，单面焊双面成形埋弧焊应用十分广泛。23u 为避免应力集中并保证梁的承载能力，翼板与腹板的拼接接头不应布置在同一截面上，错开距离不得小于200mm；u翼板及腹板的拼接接头不应安排在梁的中心附近，一般应离梁中心2m以上。u为防止拼接板时的角变形过大，可采用反变形法。u双面焊时，第二面的焊接方向要与第一面的焊接方向相反，以控制变形。242、肋板的制造u长肋板中间一般开有减轻孔，可用整料或零料拼接制成；u短肋板用整料制成。u由于肋板尺寸会影响到装配质量，故要求其宽度尺寸误差不能太大；u长度尺寸允许有稍大一些的误差。u肋板的四个角应保证90。25 3、腹板上拱度的制备u考虑主梁的自重和焊接变形的影响，为满足技术要求规定的主梁上拱度要求，腹板应预制出数值大于技术要求的上拱度。图2-48 预制腹板上拱线26u腹板上拱度的制备方法多采用先划线后气割，切出相应的曲线形状，在专业生产时也可采用靠模气割。 图4-49 腹板靠模气割示意图l-气割小车；2-割嘴；3-小车导轨；4-滚轮；5-靠模；6-靠模滚轮；7-横向导杆27 4、装焊、装焊形梁形梁u形梁由上翼板、腹板和肋板组成，组装定位焊有机械夹具组装和平台组装两种。u装配时，先在上翼板用划线定位的方法装配肋板，用90角尺检验垂直度后进行定位焊。u如翼板未预制旁弯，焊接方向应由内侧向外侧进行，以满足一定旁弯的要求；u如翼板预制有旁弯，则方向应如图4-50b)所示，以控制变形。28图4-50 肋板焊接方向29图4-51 腹板夹卡图1-安全卡；2-压杆；3-沟槽限位板30u为了使上部腹板与肋板靠紧，可用专用夹具式腹板装配胎夹紧。u腹板装好后，即应进行肋板与腹板的焊接。u焊前应检杳变形情况以确定焊接次序。u如旁弯过大，应先焊外腹板焊缝；u如旁弯不足，应先焊内腹板焊缝。u对形梁内壁的所有焊缝尽可能采用CO2气体保护焊，以减小变形，提高生产率。u为使形梁的弯曲变形均匀，应沿梁的长度由偶数焊工对称施焊。31图4-52 腹板装配过程325、下翼板的装配、下翼板的装配u下翼板的装配关系到主梁最后的成形质量。u装配时，先在下翼板上划出腹板的位置线， 将形梁吊装在下翼板上，两端用双头螺杆将其压紧并固定。u然后用水平仪和线锤检验梁中部和两端的水平度、垂直度及拱度。u下翼板与腹板定位焊时应从中间向两端两面同时进行。u主梁两端弯头处的下翼板可借助起重机的拉力进行装配定位焊。33 图4-53 下翼板的装配346、主梁纵缝的焊接、主梁纵缝的焊接u主梁四条纵缝的焊接顺序视梁的拱度和旁弯的情况而定。u利用四条纵缝的焊接方向和顺序来调节主梁的挠度和旁弯。u四条纵缝焊接是必须控制的关键工艺。35图4-48 主梁四条主焊缝的焊接顺序选择方案a)上挠偏大、旁弯右拱时采用；b)上挠偏小、旁弯右拱时采用；c)上挠偏小、旁弯适中时采用；d)上挠过大、旁弯适中时采用。36 当施行焊条电弧焊时，应采用对称的焊接方法，即把箱形梁平放在支架上，由四名焊工同时从两侧的中间分别向梁的两端对称焊接，焊完后翻转，以同样的方式焊接另外一边的两 条纵缝。a) b) c)图4-49 主梁纵缝埋弧焊377、主梁的矫正、主梁的矫正u箱形主梁装焊完毕后应进行检查，如果变形超过了规定值，则应根据变形情况，可采用火焰矫正法选择好加热部位与加热方式进行矫正。384.3端梁的焊接生产工艺要点端梁的焊接生产工艺要点u端梁一般都焊成箱形结构。u生产中，一般将端梁焊接成整体后再从安装接头处割开，从而制成装配接头。u装配接头可采用连接板连接或角钢连接两种形式。u考虑到端梁与主梁连接的焊缝均在端梁内侧，因此在组装焊接端梁时应注意各焊缝的方向与顺序，使端梁与主梁焊前有一定的内弯量。39图4-56 端梁安装的接头形式a)连接板连接 b)角钢连接401、备料、备料u包括上下翼板、腹板、肋板及两端的弯板。u弯板采用压制成形，各零件应满足技术规定。2、装焊、装焊u首先将肋板与上翼板装配并焊接，再装配两腹板并进行定位焊，然后装弯板。u接着进行端梁内壁焊缝的焊接。u最后焊接端梁的四条纵焊缝，并且下翼板与腹板纵缝应先焊。u端梁制好后同样应对主要技术要求进行检查，不符合规定的应进行矫正。414.4桥架的装配与焊接生产工艺要点桥架的装配与焊接生产工艺要点u桥架的装配与焊接生产工艺包括已制好的主梁与端梁组装焊接、组装焊接走台、组装焊接小车轨道与焊接轨道压板等工序。 1、桥架的装配、桥架的装配 主、端梁组装焊接 组装焊接走台 组装焊接小车轨道42图4-57 主梁与端梁组装 1-端梁；2-主梁43图4-58 主梁与端梁的焊接连接方式1-端梁；2-主梁；3-直板；4-三角板44图4-59 组装焊接走台 452、桥架的焊接生产工艺、桥架的焊接生产工艺 作业场地的选择 垫架位置的选择 桥架组装基准 桥架的装焊顺序46【综合练习】【综合练习】u一、填空题一、填空题1. 桥式起重机桥架的结构形式有 、 、 和 四种。2. 的制造是桥架结构制造的关键。3. 桥架连接指已经制作好的主梁与端梁的连接，其方法有 和 两种。 4桥式起重机架的主要部分有 、 和 。47u二、简答题二、简答题1. 主梁的主要技术要求有哪些？有何意义？2. 如何正确装焊形梁？3. 请说一说桥式起重机主梁的制造工艺过程。4桥式起重机的桥架由哪些主要部件组成？各部件的结构有什么特点？5分析桥式起重机主梁及端梁制造的工艺要点。6桥架组装有哪些技术要求？如何保证？