輸電鐵塔火曲角鋼Auto CAD放樣及加工應(yīng)用.pdf

第3 5 卷 第6 期 2 0 0 6 年1 2月 貴 州工業(yè) 大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科 學(xué)版 J O U R N A L O F G U 1 U U NI R s 1 T Y 0 F T E C H N 0 腳 N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n V0 l 3 5 No 6 De c e mb e r 2 0 0 6 文章編號(hào) 1 0 0 9 0 1 9 3 2 0 0 6 0 6 0 0 5 2 0 5 輸電鐵塔火曲角鋼 A u t o C A D放樣及加工應(yīng)用探討 向明學(xué) 左峙南 貴州送變電工程公司 貴州 貴陽(yáng) 5 5 0 0 0 9 摘要 在輸電鐵塔加工行業(yè)中 火曲 又稱(chēng)制彎 角鋼在放樣及加工中一直是一個(gè)比較難以處 理的問(wèn)題 本文根據(jù)理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合 圍繞不同型式的熱軋等邊角鋼的火曲 進(jìn)行大量 的分析及試驗(yàn) 總結(jié)出了常見(jiàn)火曲角鋼在放樣及在加工中的處理辦法 關(guān)鍵詞 鐵塔 火曲 角鋼 型芯距 中圖分類(lèi)號(hào) T I 5 3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B O 引 言 隨著A u t o C A D鐵塔放樣軟件的不斷升級(jí) 設(shè)備的更新 各鐵塔生產(chǎn)廠家在火曲聯(lián)板的放樣及加工上 已基本上得到了很好的解決 但由于火曲角鋼迄今還沒(méi)有完全成熟的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)微機(jī)放樣 同時(shí) 大部份加 工設(shè)備還不能保證加工的精度 因此 在放樣及加工中角鋼的火曲仍然是亟待解決的一大難題 而解決這一 問(wèn)題的關(guān)鍵是如何確定火曲度數(shù) 火曲線(xiàn) 點(diǎn) 及其特殊處理 1 火曲角鋼的理論計(jì)算 在輸電鐵塔設(shè)計(jì)中 角鋼火曲有如下幾種常見(jiàn)型式 變坡主材火曲 加強(qiáng)角鋼火曲 亦稱(chēng)火曲貼材 內(nèi) 外包角鋼火曲 見(jiàn)圖 1 1 1 變坡處主材火 曲 當(dāng)角材主材同時(shí)處于兩種不同坡度的塔體中時(shí) 該角材需通過(guò)火曲 或稱(chēng)制彎 工藝后 才能達(dá)到安裝 要求 此類(lèi)火曲有兩種常見(jiàn)情況 一是干字塔結(jié)構(gòu)塔身主材在變坡處未開(kāi)斷 二是輸電鐵塔邊橫擔(dān)主材與 中橫擔(dān)之間未開(kāi)斷 同時(shí)邊橫擔(dān)需要預(yù)拱及收口 對(duì)第一種情況 實(shí)質(zhì)是角鋼兩個(gè)肢的面上火曲 特別是對(duì)于長(zhǎng) 方形鐵塔 需要同時(shí)滿(mǎn)足角鋼兩個(gè)面上的火曲度數(shù) g 一蛾 1 8 o 1 盧 配 刪 g 一a r c l 8 o 2 由于現(xiàn)有鐵塔絕大部分屬于正方塔結(jié)構(gòu) 兩個(gè)面上的火曲度 數(shù)及火曲線(xiàn)是完全 致的 我們可以將雙面火曲轉(zhuǎn)換為角鋼筋上 火曲 火曲點(diǎn)為雙面火曲線(xiàn)中兩火曲線(xiàn)在筋上的交點(diǎn) 此種情況 A A1 B B1 C C 1 火曲度數(shù) B 值的計(jì)算 收 稿 日期 2 0 0 6 O l 1 0 作者簡(jiǎn)介 向明學(xué) 1 9 7 7 一 男 助理工程師 研究方向 輸電鐵塔 變電鋼構(gòu)架放樣及工藝流程控制 hl 維普資訊 第6期 向明學(xué) 等 輸電鐵塔火曲角鋼 A u t o C A D放樣及加工應(yīng)用探討 5 3 盧 a r c t g 9 0 4 雙面火曲的情況 通常是指橫擔(dān)需預(yù)拱 但由于鐵塔加工行業(yè)屬粗加工生產(chǎn)行業(yè) 橫撣預(yù)拱造成的角鋼 彎曲度通常小于 1 度 此種情況完全可以通過(guò)采用橫擔(dān) t 4 材拉伸使橫擔(dān)達(dá)到預(yù)拱的目的 因此由于橫擔(dān)預(yù) 拱造成火曲的情況可不予考慮 即也可將此種情況考慮為單面火曲的形式 火曲度數(shù)的確定 l a r c t g 9 0 5 1 2 加強(qiáng)角鋼火 曲 加強(qiáng)角鋼在輸變電鐵塔中 也常稱(chēng)為貼材 火曲貼材常見(jiàn)于塔身本體與邊橫擔(dān)連接處 根據(jù)市場(chǎng)調(diào) 查 火曲貼材的放樣及加工在鐵塔加工行業(yè)中 一直是一個(gè)較難處理問(wèn)題 按鐵塔結(jié)構(gòu)分析 火曲線(xiàn)應(yīng)平行 于塔身主體線(xiàn) 即與貼材本身不垂直 但在實(shí)際加工過(guò)程中 往往是將火曲線(xiàn)按垂直于貼材的形式來(lái)處理 的 火曲線(xiàn)的偏移 就造成了加強(qiáng)角鋼上的孔位偏移 火曲度數(shù)越大 孔位偏離的尺寸就越大 因此在確定 火曲線(xiàn)的情況下 需要考慮移動(dòng)孔位來(lái)滿(mǎn)足安裝 此處孔位的移動(dòng)是指在孔芯線(xiàn)上的偏移 根據(jù)多年的放 樣及加工經(jīng)驗(yàn) 孔位尺寸的偏移尺寸主要跟火曲度數(shù)有關(guān) 孔位移動(dòng)尺寸經(jīng)驗(yàn)值詳見(jiàn)表 1 變坡線(xiàn)即為火 曲線(xiàn) 火曲度數(shù) a r c 培 十9 0 6 表 1 孔位移動(dòng)尺寸經(jīng)驗(yàn)值 另外 由于橫擔(dān)在收口的同時(shí)還處在預(yù)拱中 因此貼材上的所有孔位并不在同一直線(xiàn)上 即火曲線(xiàn)兩 側(cè)的孔芯連線(xiàn)存在一定的夾角 該夾角 a為 盧 2 1 8 0 一 a r c t g 皇 7 2 實(shí)際運(yùn)用 前文提到的預(yù)拱是通過(guò)橫擔(dān)小材拉伸的方式達(dá)到的 則橫擔(dān)整體主材有輕微彎曲 此彎曲現(xiàn)象對(duì)于孔 位芯線(xiàn)的影響通常小于 1 個(gè)毫米 可完全忽略不計(jì) 所以通過(guò)計(jì)算預(yù)拱夾角來(lái)修正其孔位是完全可以達(dá)到預(yù) 期 目的的 2 1 示例分析 圖2 是通過(guò) A u t o C A D放樣軟件得出的單件圖 此圖中 接橫擔(dān)側(cè)已通過(guò)計(jì)算預(yù)拱夾角對(duì)孔位進(jìn)行修 正 但此處并沒(méi)考慮火曲線(xiàn)的偏移以及孔位在孔芯線(xiàn)上的偏移 通過(guò)查孔位移動(dòng)經(jīng)驗(yàn)值表可得 孔位需向 角鋼端頭偏移 3 m m 偏移后如圖 3 所示 此即為最終所需單件圖 可投入生產(chǎn) 對(duì)貼材火曲 還可以采用將角鋼先下料 火曲線(xiàn)接塔身一側(cè)沖孔后制彎 火曲線(xiàn)接橫擔(dān) L 按照模板 套鉆孔的方法加工 此方法加工出的加強(qiáng)角鋼精度高 可裝性好 但由于火曲后角鋼上火曲線(xiàn)一側(cè)的孔需要 鉆床鉆孔加工 生產(chǎn)進(jìn)度較低 生產(chǎn)成本也要增加 一般火曲度大于8度以上角鋼采用此方法 8 度以下角 鋼采用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算的方法能滿(mǎn)足安裝要求 2 2內(nèi) 外包角鋼火曲 在塔身主體變坡處 上 下坡度的主材一般都采用火曲包鋼來(lái)連接 安裝在內(nèi)側(cè)的為內(nèi)包角鋼 外側(cè)的 為外包角鋼 其中 內(nèi)側(cè)火曲包鋼在輸電鐵塔的應(yīng)用中最為常見(jiàn) 但由于現(xiàn)行放樣軟件對(duì)火曲包鋼的處理 還不夠完善 同時(shí) 加工中 角鋼只能垂直火曲 所以放樣得出的加工零件圖還需要經(jīng)過(guò)特殊處理才能滿(mǎn)足 安裝要求 在火曲包鋼的放樣及加工中 一個(gè)直接影響角鋼火曲線(xiàn)及孔位的重要參數(shù) 型芯距 也是難 維普資訊 5 4 貴州 工業(yè) 大 學(xué) 學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2 0 0 6 年 切 l i 謄 3 8 3 旭巧 總羲l 件 蚓數(shù) 長(zhǎng) 度l規(guī) 格 j伴 癰 涮 l I l l 幽 f 留 量 莓 善 謗 l s 遵 竅 量 琵 安 8 冪 穗 婚 遵 碚 R i l J 膏 J4彳 I I f k 瑩 孔 數(shù) n l 工 翟 l 型 2 z 7 1 塔 商 l J 擻 j 壤 卡 I 審 艟 I I 鰣 年 l5 月 日 圖2 通過(guò) A u t o C A D放樣軟件得出的單件圖 切 l 總1盎l 件利數(shù) 長(zhǎng)魔 颯 棒 i件號(hào) 甯 j 滴 壺 3 8 4 5 簿 憾 事 j 7 3 s s I I l 6 5 9 t 6 m 3 譬 量 萄 霉 胬 焉 整 冪 罵 琵 寮 3 目 5 量 辱 車(chē) 冪 取 q 1 I y 彳 羹餐 羞羹 遣 0 0 扎 被 l l 工 崔 I 舉 型l 刪 I 蟮 商 l J I 基 l擻 I J 壤 I 審 橫f f 0 4 午5 月 口 圖3 根據(jù)孔位移動(dòng)經(jīng)驗(yàn)值校正后得出的單件圖 以確定的 型芯距 確定得當(dāng)與否 直接影響火曲包角鋼的可裝性 因此 在內(nèi) 外包角鋼的放樣及加工 中 型芯距 火曲線(xiàn) 火曲度數(shù)等參數(shù)是要認(rèn)真考慮的 2 3 型芯距的確定 型芯距的確定與火曲包角鋼的規(guī)格及主控芯距有關(guān) 根據(jù)多年生產(chǎn)實(shí)踐 內(nèi)包鋼火曲的型芯距按火曲 包鋼雙排孔第一排孔芯距給定 外包鋼火曲的型芯距按雙排孔第一排孔芯距加上包鋼自身厚度給定 2 4 火曲線(xiàn)及火曲度數(shù)的確定 塔體正側(cè)面的變坡完全相同的結(jié)構(gòu)塔來(lái)說(shuō) 火曲包鋼兩個(gè)面的火曲是完全一樣的 為提高加工的可 操作性 可以將兩個(gè)面上的火曲轉(zhuǎn)換成稱(chēng)筋上火曲 火曲點(diǎn)為兩個(gè)面上兩火曲線(xiàn)在筋上的交點(diǎn) 火曲度數(shù) 為 蛾 一a r c t g 1 8 對(duì)塔體正側(cè)面的變坡不相同的結(jié)構(gòu) 火曲包鋼的兩個(gè)面上的火曲是不一致的 因此 火曲包鋼的兩個(gè) 面需要通過(guò)兩次火曲工藝來(lái)完成 其火曲線(xiàn)分別為兩個(gè)面上的變坡線(xiàn) 火曲度數(shù)分別為 c t g 一蛾 1 8 0 9 a r c 一 毗 1 8 0 內(nèi) 外包角鋼火曲的特殊工藝處理 1 0 維普資訊 第 6 期 向 明 學(xué) 等 輸 電 鐵 塔 火 曲 角 鋼A u t o 三三 璺 苧 一 考慮角鋼火曲后延伸 內(nèi) 外包角鋼在放樣過(guò)程中 需要根據(jù)角鋼肢寬 火曲度數(shù)來(lái)調(diào)整火曲線(xiàn)至兩側(cè) 孔的距離 調(diào)整經(jīng)驗(yàn)值詳見(jiàn)表 3 表 2 內(nèi) 外包角鋼孔位調(diào)整表 角鋼肢寬 火曲度數(shù) 度 孔位調(diào)整值 毫米 L1 0 0 L1 2 5 L1 4 0 L1 6 0 L1 8 0一L2 o o L 2 o o以上 3 加工工藝要求 在加工過(guò)程中 要進(jìn)行清根 外包角鋼 鏟背 內(nèi)包角鋼 工藝外 對(duì)火曲度數(shù)較大 8 度以上 的包角鋼 火曲需要割口 火曲后需用相同厚度的三角形聯(lián)板鑲嵌焊接并打磨平 對(duì)火曲包角鋼的制彎處要校平 角鋼火曲工藝的特殊處理 3 1 局部加熱 在輸電鐵塔中 角鋼材質(zhì)均為1 2 2 3 5 或 Q 3 4 5 鋼 其截面尺寸較大 硬度較高 冷加工屈服應(yīng)力大 不易彎 曲 且在應(yīng)力作用下易產(chǎn)生微裂紋 所以在火曲工藝前 需將角鋼火曲區(qū)域部分局部高溫加熱 使其在高溫 下變形抗力小 塑性好 保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)不受破壞 3 2 開(kāi) 口處 理 對(duì)規(guī)格在 L 1 0 0 X 8以上 火曲度數(shù)大于8 度的情況下 角鋼在火曲前均需在火曲點(diǎn)處開(kāi)口 開(kāi)口制彎后 需鑲焊后打磨 3 3 校正孔形 校平火曲點(diǎn) 角鋼在火曲后 由于材料的拉伸 火曲線(xiàn)附近兩側(cè)的部分孔會(huì)出現(xiàn)變形 成橢圓狀 因此 需要將其校 正成圓形 另外 在加工過(guò)程中角鋼制彎后 內(nèi)應(yīng)力及熱應(yīng)力引起的變形需要進(jìn)行校平處理 4 結(jié)語(yǔ) 1 火曲角鋼是輸電鐵塔中非常重要的構(gòu)件 火曲角鋼的加工精度 直接影響了輸電鐵塔的組裝質(zhì)量 2 通過(guò)以上對(duì)輸電鐵塔各個(gè)位置火曲角鋼的放樣及加工應(yīng)用研究 我們已基本解決了火曲角鋼的放 樣及加工問(wèn)題 為廠家的產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度以及生產(chǎn)質(zhì)量都提供了有力保證 參考文獻(xiàn) 1 宋曼華 柴昶 武人岱 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2 0 0 4 2 路克寬 候兆欣 文雙玲 鋼結(jié)構(gòu)工程 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2 0 0 3 2 2 2 2 2 4 2 4 6 4 6 8 O O 加 O 加 O 5 加 維普資訊 5 6 貴 州 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2 0 0 6 血 Po we r Tr a n s mi s s i o n To we r Be nd Ang l e S t e e l Pr o c e s s i ng I n v e s t i g a t i o n t h r o u g h Au t o CAD Cha n g i ng a n d App l i c a t i o n XI ANG M i n g x u e Z UO S h i n a n Gu i z h o n E l e c t r i c i t y Tr a n s mi s s i o n a n d T r a n s f o r ma t i o n E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n G u i y a n g 5 5 0 0 0 9 C h i n a Ab s t r a c t F o r t h e p r o c e s s i n g o f p o we r t r a n s mi s s i o n t o we r b e n d ang l e s t e e l i n c h a n g i n g and p r oce s s i n g h a s b e e n a mo r e d i f f i c u l t i s s u e C o mb i n g t h e t h e o r i e s a n d a c t u a l p r a c t i c e s f o c u s i n g o n d i f f e r e n t p a t t e r n s o f t h e a n g l e s t e e l b e n d a s i g n i f i c a n t a mo u n t o f a n a l y s i s a n d t e s t i n g wa s e x e c u t e d t h e c o mmo n b e n d i n c h a n g e a n g l e s t e e l a n d p r oce s s i n g a p p r o a c h wa s s u mme d u p Ke y wo r d s P o we r t r a n s mi s s i o n t o we r b e n d a n g l e s t e e l cor e s p a c i n g 上接 5 1頁(yè) Di g i t a l El e v a t i o n M o d e l Re s e a r c h Ba s e d o n B S pl i n e W a v e l e t YANG W a n c h u n DU S h i p e i S c h o o l of I n f o r m a t io n G u iz h o u U n i v e r s i t y G u i y a n g 5 5 0 0 0 3 C h i n a Ab s t rac t B s p l i n e W a v e l e t mu l t i s c a l e d e c o mp o s i t i o n i s u s e d i n mu l t i r e s o l u t i o n mod e l i n g o n d i g i t a l e l e v a t io n m o d e l D E M w h ic h c a n min imiz e d a t e e f f e c t i v e l y a n d imp r o v e t h e e f f e c t o f r e a l i t y T h e e l e v a t i o n d a t e f rom v e c t o r con t o u r a n d B s p l i n e s u r f a c e can a p p l y t o DEM S O t h i s