第4章 起重機械生產(chǎn)工藝

1、4-1 4-1 橋式起重機的生產(chǎn)工藝橋式起重機的生產(chǎn)工藝v橋式起重機由橋架橋式起重機由橋架 1，運移機構(gòu)，運移機構(gòu) 2 和載重機構(gòu)和載重機構(gòu) 3 組成，如下圖組成，如下圖第四章第四章 起重機械的生產(chǎn)工藝起重機械的生產(chǎn)工藝4-1-1 4-1-1 橋式起重機結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求橋式起重機結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求v可移動的橋架是由主梁和兩個端梁組成，端梁兩端裝可移動的橋架是由主梁和兩個端梁組成，端梁兩端裝有車輪，由車間兩旁立柱懸臂上鋪設的軌道支承；橋有車輪，由車間兩旁立柱懸臂上鋪設的軌道支承；橋架的移動機構(gòu)是用來驅(qū)動端梁上的車輪，使其沿著車架的移動機構(gòu)是用來驅(qū)動端梁上的車輪，使其沿著車間長度方向的軌道移動間長度方向

2、的軌道移動;v橋架上的載重小車上裝有起升機構(gòu)和小車的移動機構(gòu)，橋架上的載重小車上裝有起升機構(gòu)和小車的移動機構(gòu)，能沿鋪設在橋架主梁上的軌道移動。能沿鋪設在橋架主梁上的軌道移動。v橋式起重機的主要結(jié)構(gòu)件是橋架，橋架有單梁和雙梁兩種。橋式起重機的主要結(jié)構(gòu)件是橋架，橋架有單梁和雙梁兩種。單梁橋架的承載結(jié)構(gòu)（主梁）是單根軋制的工字梁，在承載單梁橋架的承載結(jié)構(gòu)（主梁）是單根軋制的工字梁，在承載較大時可采用組合截面或增加副梁。較大時可采用組合截面或增加副梁。v雙梁的橋架是由兩根主梁組成，主梁的端部用端梁連接起來。雙梁的橋架是由兩根主梁組成，主梁的端部用端梁連接起來。兩根主梁可選用軋制的工字鋼，但應用較多較廣

3、的是箱形梁兩根主梁可選用軋制的工字鋼，但應用較多較廣的是箱形梁結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。4-1-2 4-1-2 橋架結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求橋架結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求v箱形橋式起重機的橋架結(jié)構(gòu)如下圖所示：箱形橋式起重機的橋架結(jié)構(gòu)如下圖所示：v它是由主梁它是由主梁( (或桁架或桁架) )、欄桿、欄桿( (或輔助桁架）、端梁、走臺或輔助桁架）、端梁、走臺（或水平桁架）、軌道及操縱室等組成。橋架的外形尺寸?。ɑ蛩借旒埽④壍兰安倏v室等組成。橋架的外形尺寸取決于起重量、跨度、起升高度及主梁結(jié)構(gòu)形式。決于起重量、跨度、起升高度及主梁結(jié)構(gòu)形式。v橋式起重機橋架常見的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：橋式起重機橋架常見的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：v

4、橋架最主要的受力元件是主梁。主梁的嚴格技術(shù)要求是保證橋架最主要的受力元件是主梁。主梁的嚴格技術(shù)要求是保證橋架技術(shù)條件得到滿足的前提，主梁的制造是橋架金屬結(jié)構(gòu)橋架技術(shù)條件得到滿足的前提，主梁的制造是橋架金屬結(jié)構(gòu)制造的關(guān)鍵。制造的關(guān)鍵。v主梁的主要技術(shù)要求：應控制在上拱度主梁的主要技術(shù)要求：應控制在上拱度( (上撓上撓) L/1000 () L/1000 (或或L/700L/700L/1000) L/1000) 即即 F=L/700 F=L/700L/1000L/1000，L L為起重機主梁的跨度。為起重機主梁的跨度。起重機有上拱度的原因，是當受載后，可抵消按主梁剛度條件產(chǎn)起重機有上拱度的原因，是

5、當受載后，可抵消按主梁剛度條件產(chǎn)生的下?lián)献冃?，避免承載小車爬坡。生的下?lián)献冃?，避免承載小車爬坡。v水平旁彎（向走臺側(cè)）水平旁彎（向走臺側(cè)）, , ，規(guī)定向走臺側(cè)旁彎的原，規(guī)定向走臺側(cè)旁彎的原因是在制造橋架時，走臺側(cè)焊后有拉伸殘余應力，當運輸及使用因是在制造橋架時，走臺側(cè)焊后有拉伸殘余應力，當運輸及使用過程中殘余應力釋放后，導致兩主梁向內(nèi)旁彎；而且主梁在水平過程中殘余應力釋放后，導致兩主梁向內(nèi)旁彎；而且主梁在水平慣性載荷作用下，按剛度條件允許有一定側(cè)向彎曲，兩者疊加會慣性載荷作用下，按剛度條件允許有一定側(cè)向彎曲，兩者疊加會造成過大側(cè)彎曲變形。當兩梁向內(nèi)旁彎時，可能導致車輪與軌道造成過大側(cè)彎曲變形

6、。當兩梁向內(nèi)旁彎時，可能導致車輪與軌道咬合，使起重機不能正常工作。咬合，使起重機不能正常工作。v腹板波浪變形規(guī)定，受壓區(qū)腹板波浪變形規(guī)定，受壓區(qū)L/2000L/2000，受拉區(qū)，受拉區(qū)1.2 1.2 。較低的波浪。較低的波浪變形對于提高起重機的穩(wěn)定性和壽命都是有利的。變形對于提高起重機的穩(wěn)定性和壽命都是有利的。v上蓋板水平度上蓋板水平度B/250B/250，腹板垂直度，腹板垂直度H/200H/200，B B為蓋板寬度，為蓋板寬度，H H為梁為梁高。高。1/2000ntSLf4-1-3 4-1-3 主梁工藝分析主梁工藝分析v焊接生產(chǎn)工藝分析要從保證技術(shù)條件入手。采取適當裝焊工藝。焊接生產(chǎn)工藝分析

7、要從保證技術(shù)條件入手。采取適當裝焊工藝。主梁結(jié)構(gòu)如下圖所示：主梁結(jié)構(gòu)如下圖所示：v由于主梁內(nèi)部有大量加筋板，加筋板的焊縫分布上下不均，橫由于主梁內(nèi)部有大量加筋板，加筋板的焊縫分布上下不均，橫向大筋板與下蓋板不焊接，而小加筋全部連續(xù)角焊縫都在水平向大筋板與下蓋板不焊接，而小加筋全部連續(xù)角焊縫都在水平中心線以上，因此，中心線以上焊縫數(shù)量多于中心線以下，這中心線以上，因此，中心線以上焊縫數(shù)量多于中心線以下，這樣極易造成主梁下?lián)稀Ｓ捎谥髁涸谖春缸吲_件以前焊縫對垂直樣極易造成主梁下?lián)?。由于主梁在未焊走臺件以前焊縫對垂直中心線中心線(y軸軸)左右對稱，產(chǎn)生旁彎的可能性較小。故主梁上撓的左右對稱，產(chǎn)生旁彎的

8、可能性較小。故主梁上撓的要求是個關(guān)鍵。于是分析并保證如何使下?lián)献钚。⑶夷茴A制要求是個關(guān)鍵。于是分析并保證如何使下?lián)献钚。⑶夷茴A制上撓和造成一定旁彎上撓和造成一定旁彎(在焊接走臺件之前在焊接走臺件之前)則是制定工藝的依據(jù)。則是制定工藝的依據(jù)。4-1-4 4-1-4 主梁制造工藝要點主梁制造工藝要點(1) (1) 拼板對接焊工藝拼板對接焊工藝v主梁長度一般為主梁長度一般為1040 m，腹板與上下翼板要用多塊鋼板拼，腹板與上下翼板要用多塊鋼板拼接而成，所有拼縫均要求焊透，并要求通過超聲波或射線檢驗，接而成，所有拼縫均要求焊透，并要求通過超聲波或射線檢驗，其質(zhì)量應滿足起重機技術(shù)條件中的規(guī)定。其質(zhì)量

9、應滿足起重機技術(shù)條件中的規(guī)定。v為避免應力集中，保證梁的承載能力，翼板與腹板的拼接接頭為避免應力集中，保證梁的承載能力，翼板與腹板的拼接接頭不應布置在同一截面上，錯開距離不得小于不應布置在同一截面上，錯開距離不得小于200 mm；同時，；同時，翼板及腹板的拼板接頭不應安排在梁的中心附近。一般應離中翼板及腹板的拼板接頭不應安排在梁的中心附近。一般應離中心心2m以上。以上。(2) (2) 筋板的制造筋板的制造v筋板是一個長方形，長筋板中間一般也有減輕孔。筋板可采用筋板是一個長方形，長筋板中間一般也有減輕孔。筋板可采用整料制成，長筋板也可用整料制成，為節(jié)省材料可用零料拼接。整料制成，長筋板也可用整料

10、制成，為節(jié)省材料可用零料拼接。v由于筋板尺寸影響到裝配質(zhì)量，要求其寬度只能小于由于筋板尺寸影響到裝配質(zhì)量，要求其寬度只能小于1mm左右，左右，長度尺寸允許有稍大一些的誤差。長度尺寸允許有稍大一些的誤差。v筋板的四個角應保證筋板的四個角應保證90，尤其是筋板與上蓋板接觸處的兩個，尤其是筋板與上蓋板接觸處的兩個角更應嚴格保證直角，這樣才能保證箱形梁在裝配后腹板與上角更應嚴格保證直角，這樣才能保證箱形梁在裝配后腹板與上蓋板垂直，并且使箱形梁在長度方向不會產(chǎn)生扭曲變形。蓋板垂直，并且使箱形梁在長度方向不會產(chǎn)生扭曲變形。(3)(3)腹板上拱度的制備腹板上拱度的制備v考慮到梁的自重和焊接變形的影響，為滿足

11、技術(shù)規(guī)定的主梁考慮到梁的自重和焊接變形的影響，為滿足技術(shù)規(guī)定的主梁上拱要求，腹板應預制出數(shù)值大于技術(shù)要求的上拱度，具體上拱要求，腹板應預制出數(shù)值大于技術(shù)要求的上拱度，具體可根據(jù)生產(chǎn)條件和所用的工藝程序等因素來確定，上拱沿梁可根據(jù)生產(chǎn)條件和所用的工藝程序等因素來確定，上拱沿梁跨度對稱跨中均勻分布。跨度對稱跨中均勻分布。v腹板上拱度的制備方法多采用先劃線后氣割，切出具有相應腹板上拱度的制備方法多采用先劃線后氣割，切出具有相應的曲線形狀。在專業(yè)生產(chǎn)時，也可采用靠模氣割。的曲線形狀。在專業(yè)生產(chǎn)時，也可采用靠模氣割。v下圖所示為靠模氣割示意，氣割小車下圖所示為靠模氣割示意，氣割小車1由電動機驅(qū)動，四個滾

12、由電動機驅(qū)動，四個滾輪輪4沿小車導軌沿小車導軌3作直線運動，運動速度為氣割速度且可調(diào)節(jié)。作直線運動，運動速度為氣割速度且可調(diào)節(jié)。小車上裝有可作橫向自由移動的橫向?qū)U小車上裝有可作橫向自由移動的橫向?qū)U7，導桿的一端裝有，導桿的一端裝有靠模滾輪靠模滾輪6沿著靠模沿著靠模5移動。靠模制成與腹板上拱曲線相同形移動。靠模制成與腹板上拱曲線相同形狀的導軌。導桿上裝有兩個可調(diào)節(jié)的氣割嘴狀的導軌。導桿上裝有兩個可調(diào)節(jié)的氣割嘴2，割嘴間的距離，割嘴間的距離應等于腹板的高度加割縫寬度。當小車沿導軌運動時，就能應等于腹板的高度加割縫寬度。當小車沿導軌運動時，就能割出與靠模上拱曲線一致的腹板。割出與靠模上拱曲線一致

13、的腹板。(4)(4)裝焊裝焊形梁形梁v形梁由上翼板、腹板和筋板組成。該梁的組裝定位焊分為形梁由上翼板、腹板和筋板組成。該梁的組裝定位焊分為機械夾具組裝和平臺組裝兩種，目前應用較廣的是采用平臺機械夾具組裝和平臺組裝兩種，目前應用較廣的是采用平臺組裝工藝，又以上翼板為基準的平臺組裝居多。裝配時，采組裝工藝，又以上翼板為基準的平臺組裝居多。裝配時，采用在上翼板上的劃線定位的方式裝配筋板，用用在上翼板上的劃線定位的方式裝配筋板，用90角尺檢驗角尺檢驗垂直度后進行點固。垂直度后進行點固。v如下圖所示：如下圖所示：v為減小梁的下?lián)献冃危b好筋板后應進行筋板與上翼板焊縫為減小梁的下?lián)献冃?，裝好筋板后應進行筋

14、板與上翼板焊縫的焊接。為防止變形，如果翼板未預制旁彎，焊接方向應由的焊接。為防止變形，如果翼板未預制旁彎，焊接方向應由內(nèi)側(cè)向外側(cè)（見圖內(nèi)側(cè)向外側(cè)（見圖a），以滿足一定旁彎的要求；如翼板預制），以滿足一定旁彎的要求；如翼板預制有旁彎，則方向采用圖有旁彎，則方向采用圖b所示方向。所示方向。v組裝腹板時，首先要求在上翼板和腹板上分別劃出跨度中心組裝腹板時，首先要求在上翼板和腹板上分別劃出跨度中心線，然后用吊車將腹板吊起與翼板、筋板組裝，使腹板的跨線，然后用吊車將腹板吊起與翼板、筋板組裝，使腹板的跨度中心線對準上翼板的跨度中心圖線，然后在跨中點定位焊。度中心線對準上翼板的跨度中心圖線，然后在跨中點定位

15、焊。v如下圖所示，腹板上邊用安全卡如下圖所示，腹板上邊用安全卡1將腹板臨時緊固到長筋板上，將腹板臨時緊固到長筋板上，可在翼板底下打楔子使上翼板與腹板靠緊，通過平臺孔安放可在翼板底下打楔子使上翼板與腹板靠緊，通過平臺孔安放溝槽限位板溝槽限位板3，斜放壓桿，斜放壓桿2，并注意壓桿要放在筋板處。，并注意壓桿要放在筋板處。v當壓下壓桿時，壓桿產(chǎn)生的水當壓下壓桿時，壓桿產(chǎn)生的水 平力使下部腹板靠緊筋板。為平力使下部腹板靠緊筋板。為 了使上部腹板與筋板靠緊，可了使上部腹板與筋板靠緊，可 用專用夾具式腹板裝配胎夾緊。用專用夾具式腹板裝配胎夾緊。v由跨中組裝后定位焊至腹板一端，然后用墊塊墊好由跨中組裝后定位焊

16、至腹板一端，然后用墊塊墊好(見下圖見下圖)，再裝配定位焊另一端腹板。腹板裝好后，即應進行筋板與腹再裝配定位焊另一端腹板。腹板裝好后，即應進行筋板與腹板的焊接。焊前應檢查變形情況以確定焊接順序。如旁彎過板的焊接。焊前應檢查變形情況以確定焊接順序。如旁彎過大，應先焊外腹板焊縫；如旁彎不足，應先焊內(nèi)腹板焊縫。大，應先焊外腹板焊縫；如旁彎不足，應先焊內(nèi)腹板焊縫。形梁內(nèi)壁所有焊縫，就國內(nèi)生產(chǎn)而言，大多還是采用焊條形梁內(nèi)壁所有焊縫，就國內(nèi)生產(chǎn)而言，大多還是采用焊條電弧焊。較理想的是用二氧化碳氣體保護焊，以減小變形，電弧焊。較理想的是用二氧化碳氣體保護焊，以減小變形，提高生產(chǎn)效率。為使提高生產(chǎn)效率。為使形梁

17、的彎曲變形均勻，應沿梁的長度形梁的彎曲變形均勻，應沿梁的長度由偶數(shù)焊工對稱施焊。由偶數(shù)焊工對稱施焊。(5)(5)下翼板的裝配下翼板的裝配v下下翼板的裝配關(guān)系到主梁最后成形質(zhì)量翼板的裝配關(guān)系到主梁最后成形質(zhì)量。裝配時先在下翼板。裝配時先在下翼板上劃出腹板的位上劃出腹板的位置置線，將線，將形梁吊裝在下翼板上，兩端用雙形梁吊裝在下翼板上，兩端用雙頭螺桿將其壓緊固定頭螺桿將其壓緊固定(見下圖見下圖)。然后用水平儀和線錘檢驗梁中。然后用水平儀和線錘檢驗梁中部和兩端的水平和垂直度及拱度，如有傾斜或扭曲時，用雙部和兩端的水平和垂直度及拱度，如有傾斜或扭曲時，用雙頭螺桿單邊拉緊。頭螺桿單邊拉緊。v下下翼板與腹

18、板的間隙應不大于翼板與腹板的間隙應不大于1mm，點焊時應從中間向兩端，點焊時應從中間向兩端兩面同時進行兩面同時進行。主梁兩端彎。主梁兩端彎頭處的下頭處的下翼板可借助起重機的拉翼板可借助起重機的拉力進行裝配點焊。力進行裝配點焊。(6)(6)主梁縱縫的焊接主梁縱縫的焊接v主梁有四條縱縫，盡量采用自動焊焊接。焊接順序視梁的拱主梁有四條縱縫，盡量采用自動焊焊接。焊接順序視梁的拱度和旁彎的情況而定。當拱度不夠時，應先焊下翼板左右兩度和旁彎的情況而定。當拱度不夠時，應先焊下翼板左右兩條縱縫；拱度過大時，應先焊上翼板左右兩條縱縫。條縱縫；拱度過大時，應先焊上翼板左右兩條縱縫。v采用自動焊焊接四條縱縫時，可采

19、用下圖所示的焊接方式，采用自動焊焊接四條縱縫時，可采用下圖所示的焊接方式，焊接時從梁的一端直通焊到另一端。圖焊接時從梁的一端直通焊到另一端。圖a所示為所示為“船形船形”位置位置單機頭焊，主梁不動，靠焊接小車移動完成焊接工作。平焊單機頭焊，主梁不動，靠焊接小車移動完成焊接工作。平焊位置可采用雙機頭焊位置可采用雙機頭焊(見圖見圖b，圖，圖c), 其中圖其中圖b所示為靠移動工所示為靠移動工件完成焊接。圖件完成焊接。圖c所示為通過機頭移動來完成焊接操作。所示為通過機頭移動來完成焊接操作。(7)(7)主梁的矯正主梁的矯正v箱形主梁裝焊完畢后應進行檢查，每根箱形梁在制造時均應箱形主梁裝焊完畢后應進行檢查，

20、每根箱形梁在制造時均應達到技術(shù)條件的要求，如果變形超過了規(guī)定值，應進行矯正。達到技術(shù)條件的要求，如果變形超過了規(guī)定值，應進行矯正。v矯正時，應根據(jù)變形情況選擇好加熱的部位與加熱方式，一矯正時，應根據(jù)變形情況選擇好加熱的部位與加熱方式，一般采用火焰矯正法。般采用火焰矯正法。(8)(8)流水線生產(chǎn)主梁實例流水線生產(chǎn)主梁實例如上圖所示，圖如上圖所示，圖a所示為用埋弧焊機頭所示為用埋弧焊機頭4焊接上翼板焊接上翼板5的拼接焊縫的拼接焊縫(內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè))，依靠龍門架，依靠龍門架2通過真空吸盤通過真空吸盤3把上翼板送至拼焊地點；把上翼板送至拼焊地點；(8)(8)流水線生產(chǎn)主梁實例流水線生產(chǎn)主梁實例圖圖 b 所示

21、為安裝長短筋板所示為安裝長短筋板6。(8)(8)流水線生產(chǎn)主梁實例流水線生產(chǎn)主梁實例圖圖 c 所示為所示為由龍門架由龍門架8運送和安裝腹板，再由龍門架運送和安裝腹板，再由龍門架9上的氣動夾上的氣動夾緊裝置使腹板向筋板和上翼板貼緊，然后點固焊。緊裝置使腹板向筋板和上翼板貼緊，然后點固焊。(8)(8)流水線生產(chǎn)主梁實例流水線生產(chǎn)主梁實例圖圖 d 所示為所示為有兩個工作臺同時工作，主梁翻轉(zhuǎn)有兩個工作臺同時工作，主梁翻轉(zhuǎn)90處于倒置狀態(tài)處于倒置狀態(tài)后，焊接腹板里側(cè)的拼接焊縫和筋板焊縫，焊完一側(cè)后，翻轉(zhuǎn)后，焊接腹板里側(cè)的拼接焊縫和筋板焊縫，焊完一側(cè)后，翻轉(zhuǎn)180 再焊另一側(cè)。再焊另一側(cè)。(8)(8)流水

22、線生產(chǎn)主梁實例流水線生產(chǎn)主梁實例圖圖 e 所示為所示為位置是裝配下翼板，位置是裝配下翼板，用液壓千斤頂用液壓千斤頂10壓住主梁兩端，壓住主梁兩端，再由翻轉(zhuǎn)機再由翻轉(zhuǎn)機11送進送進下翼板，在龍門架下翼板，在龍門架12的氣動夾緊裝置的壓緊下的氣動夾緊裝置的壓緊下(8)(8)流水線生產(chǎn)主梁實例流水線生產(chǎn)主梁實例進行點固焊，全部點固后松開主梁，然后焊接上翼板外面的拼接進行點固焊，全部點固后松開主梁，然后焊接上翼板外面的拼接焊縫。焊縫。(8)(8)流水線生產(chǎn)主梁實例流水線生產(chǎn)主梁實例圖圖 f 所示為焊接箱形主梁外側(cè)的縱向角焊縫和腹板的拼接焊縫所示為焊接箱形主梁外側(cè)的縱向角焊縫和腹板的拼接焊縫;圖圖 g

23、處是進行質(zhì)量檢驗，整個箱形主梁即告完成。處是進行質(zhì)量檢驗，整個箱形主梁即告完成。4-2 4-2 桁架起重機生產(chǎn)工藝桁架起重機生產(chǎn)工藝4-2-1 4-2-1 桁架起重機的種類桁架起重機的種類v桁桁架起重機屬于臂架類型起重機。主要有固定旋轉(zhuǎn)起重機、架起重機屬于臂架類型起重機。主要有固定旋轉(zhuǎn)起重機、塔塔式式起重機起重機、汽車起汽車起重機重機等等。其結(jié)構(gòu)生產(chǎn)特點均屬于焊接其結(jié)構(gòu)生產(chǎn)特點均屬于焊接桁桁架類。架類。v焊接焊接桁桁架是指由直架是指由直桿在節(jié)桿在節(jié)點處通過焊接相互連接組成的承受橫點處通過焊接相互連接組成的承受橫向彎曲的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)向彎曲的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。v衍架結(jié)構(gòu)的組成是由許多衍架結(jié)構(gòu)的組成是由許多

24、長短不長短不一、形狀各異的桿件一、形狀各異的桿件通過通過直接直接連接或借助輔助元件連接或借助輔助元件（如連接板如連接板）焊接而成節(jié)點的構(gòu)造焊接而成節(jié)點的構(gòu)造。v桁桁架結(jié)構(gòu)具有材料利用率高、重量輕、節(jié)省鋼材、架結(jié)構(gòu)具有材料利用率高、重量輕、節(jié)省鋼材、施工周期短施工周期短及安裝方及安裝方便等優(yōu)點，尤其是便等優(yōu)點，尤其是在載荷不大而跨度很大的結(jié)構(gòu)上優(yōu)在載荷不大而跨度很大的結(jié)構(gòu)上優(yōu)勢更為明顯。因此，在主要承受橫向載荷的梁類結(jié)構(gòu)勢更為明顯。因此，在主要承受橫向載荷的梁類結(jié)構(gòu)(如橋梁如橋梁等等)、機器的骨架、起重機臂架以及各種支承塔架上應用非常、機器的骨架、起重機臂架以及各種支承塔架上應用非常廣泛。廣泛。

25、桁桁架桿件材料的選用，與其工作條件、承受載荷的大小架桿件材料的選用，與其工作條件、承受載荷的大小及跨度等因素有關(guān)。及跨度等因素有關(guān)。v由于桁架產(chǎn)品的焊縫多為短的角焊縫，實行焊接自動化比較由于桁架產(chǎn)品的焊縫多為短的角焊縫，實行焊接自動化比較困難，故目前國內(nèi)主要采用手弧焊及二氧化碳氣體保護焊，困難，故目前國內(nèi)主要采用手弧焊及二氧化碳氣體保護焊，后者有較高的生產(chǎn)率，值得推廣。后者有較高的生產(chǎn)率，值得推廣。v桁架結(jié)構(gòu)的焊接一般都是在結(jié)構(gòu)裝配完成之后進行的。由于桁架結(jié)構(gòu)的焊接一般都是在結(jié)構(gòu)裝配完成之后進行的。由于桁架裝配焊接后需保證桿件軸線與幾何圖形線重合，在節(jié)點桁架裝配焊接后需保證桿件軸線與幾何圖形線

26、重合，在節(jié)點處交于一點，以免產(chǎn)生設計載荷之外的偏心矩，故裝配要有處交于一點，以免產(chǎn)生設計載荷之外的偏心矩，故裝配要有較高的準確度。較高的準確度。v桁架裝配比較費工，提高桁架裝配速度是提高整個桁架生產(chǎn)桁架裝配比較費工，提高桁架裝配速度是提高整個桁架生產(chǎn)率的重要途徑。率的重要途徑。4-2-2 4-2-2 桁架起重機的焊接生產(chǎn)桁架起重機的焊接生產(chǎn)v在單件小批量生產(chǎn)桁架條件下，產(chǎn)品尺寸規(guī)格經(jīng)常變動，采在單件小批量生產(chǎn)桁架條件下，產(chǎn)品尺寸規(guī)格經(jīng)常變動，采用專門胎具生產(chǎn)不合適，而多采用劃線和仿形裝配方法。用專門胎具生產(chǎn)不合適，而多采用劃線和仿形裝配方法。v劃線裝配法是按照桁架的施工圖，將切割下料好的角鋼置

27、于劃線裝配法是按照桁架的施工圖，將切割下料好的角鋼置于裝配平臺上，然后在角鋼上沿軸線劃線，在上下弦桿上除繪裝配平臺上，然后在角鋼上沿軸線劃線，在上下弦桿上除繪制軸線外，還要繪出腹桿軸線的位置，并在水平和豎直線交制軸線外，還要繪出腹桿軸線的位置，并在水平和豎直線交點處打上洋沖眼，再用白漆圈上（作標記）；點處打上洋沖眼，再用白漆圈上（作標記）；v然后在節(jié)點板上劃線，將劃好線的弦桿與之按線裝配，然后然后在節(jié)點板上劃線，將劃好線的弦桿與之按線裝配，然后將兩端劃好的中心線的腹桿與帶有節(jié)點板的弦桿裝配，裝配將兩端劃好的中心線的腹桿與帶有節(jié)點板的弦桿裝配，裝配時使用萬能夾具時使用萬能夾具(如螺旋壓緊器等如螺

28、旋壓緊器等)，全部位置合適后進行點，全部位置合適后進行點固焊；固焊；v接著將已完成裝配點固的半片桁架吊起，翻轉(zhuǎn)放置在平臺上；接著將已完成裝配點固的半片桁架吊起，翻轉(zhuǎn)放置在平臺上；v再以這半片桁架作為仿模，在對應位置放置對應的節(jié)點板和再以這半片桁架作為仿模，在對應位置放置對應的節(jié)點板和各種桿件，用萬能夾具卡緊后各種桿件，用萬能夾具卡緊后(圖圖b)點固焊；點固焊；v已完成新的半片桁架，吊下翻轉(zhuǎn)已完成新的半片桁架，吊下翻轉(zhuǎn)180，放置平臺上，則可，放置平臺上，則可布置墊板，裝配另外一半桁架各桿件布置墊板，裝配另外一半桁架各桿件(圖圖c)，點固焊完成之，點固焊完成之后，即可到焊接工作地，進行全部焊縫的

29、焊接。后，即可到焊接工作地，進行全部焊縫的焊接。4-3 4-3 塔式起重機生產(chǎn)工藝塔式起重機生產(chǎn)工藝v塔式起重機是工程建設和城鄉(xiāng)建設中，完成預制構(gòu)件、材料、塔式起重機是工程建設和城鄉(xiāng)建設中，完成預制構(gòu)件、材料、工具等重物的吊裝工作的主要起重設備。塔式起重機的主要特工具等重物的吊裝工作的主要起重設備。塔式起重機的主要特點是：起升高度高，起重力矩大，有效作業(yè)空間大；整體穩(wěn)定點是：起升高度高，起重力矩大，有效作業(yè)空間大；整體穩(wěn)定性好，工作安全可靠，無需牽纜，占用場地??；多為電力驅(qū)動性好，工作安全可靠，無需牽纜，占用場地?。欢酁殡娏︱?qū)動控制，能同時進行垂直、水平運輸；各工作機構(gòu)具有多種工作控制，能同時

30、進行垂直、水平運輸；各工作機構(gòu)具有多種工作速度，能使吊運、裝卸作業(yè)連續(xù)完成；但其安裝、拆卸、轉(zhuǎn)移速度，能使吊運、裝卸作業(yè)連續(xù)完成；但其安裝、拆卸、轉(zhuǎn)移比較麻煩。比較麻煩。v根據(jù)塔式起重機的構(gòu)造特點，包括行走機構(gòu)、變速機構(gòu)、回轉(zhuǎn)根據(jù)塔式起重機的構(gòu)造特點，包括行走機構(gòu)、變速機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)的形式，以及升高方式的不同，可分為若干類型。按能否機構(gòu)的形式，以及升高方式的不同，可分為若干類型。按能否行走分為固定式和行走式；按變幅方式分為動臂變幅式和小車行走分為固定式和行走式；按變幅方式分為動臂變幅式和小車變幅式；按回轉(zhuǎn)方式分為上回轉(zhuǎn)式和下回轉(zhuǎn)式；按升高方式分變幅式；按回轉(zhuǎn)方式分為上回轉(zhuǎn)式和下回轉(zhuǎn)式；按升高方

31、式分為內(nèi)部爬升式和外部爬升式。為內(nèi)部爬升式和外部爬升式。v塔式起重機主要由鋼結(jié)構(gòu)、工作結(jié)構(gòu)、電氣設備及安全裝置四塔式起重機主要由鋼結(jié)構(gòu)、工作結(jié)構(gòu)、電氣設備及安全裝置四部分組成。部分組成。鋼結(jié)構(gòu)主要包鋼結(jié)構(gòu)主要包括底架、塔身、起重臂、平衡臂、塔括底架、塔身、起重臂、平衡臂、塔帽等部分。工作機構(gòu)主要有起升、變幅、帽等部分。工作機構(gòu)主要有起升、變幅、回轉(zhuǎn)、液壓頂回轉(zhuǎn)、液壓頂升和運升和運行等機構(gòu)行等機構(gòu)。電氣設電氣設備備主要包括電動機、中央集電器、電纜卷筒、主要包括電動機、中央集電器、電纜卷筒、控制電器等控制電器等。安全裝。安全裝置主要包括高度限位器、起重力矩限位器、置主要包括高度限位器、起重力矩限位

32、器、回轉(zhuǎn)限位器、起重量限位器、風速儀回轉(zhuǎn)限位器、起重量限位器、風速儀、夾軌器、夾軌器、錨錨碇碇裝置等裝置等。v塔式起重機鋼結(jié)構(gòu)是其重要的組成部分，作用相當于人體的骨塔式起重機鋼結(jié)構(gòu)是其重要的組成部分，作用相當于人體的骨骼，約占起重機總骼，約占起重機總重量的重量的40%-90%，制造成本占總成本的制造成本占總成本的1/3以上以上。v塔機鋼結(jié)構(gòu)除了轉(zhuǎn)臺，多是塔機鋼結(jié)構(gòu)除了轉(zhuǎn)臺，多是桁桁架結(jié)構(gòu)，這是其工作條件決定的，架結(jié)構(gòu)，這是其工作條件決定的，這種結(jié)構(gòu)常用角這種結(jié)構(gòu)常用角鋼、鋼鋼、鋼管、槽鋼、工字鋼等型材。目前管、槽鋼、工字鋼等型材。目前，塔機塔機上的上的桁桁架結(jié)構(gòu)一般采用長度不大的分架結(jié)構(gòu)一般采

33、用長度不大的分散散焊縫連焊縫連接，由接，由于焊縫短，于焊縫短，焊接位置變化多，所以主要采用半自動焊焊接焊接位置變化多，所以主要采用半自動焊焊接。v矯正與彎曲矯正與彎曲 零件下料后其形位公差不符合要求時必須矯正。零件下料后其形位公差不符合要求時必須矯正。矯正有冷、熱兩種。冷矯正時應緩慢加力，室溫不宜低于矯正有冷、熱兩種。冷矯正時應緩慢加力，室溫不宜低于5；熱矯正時加熱溫度應控制在；熱矯正時加熱溫度應控制在750900 ，同一部位加，同一部位加熱次數(shù)不得超過二次，并應緩慢冷卻。為防止加熱給鋼結(jié)構(gòu)熱次數(shù)不得超過二次，并應緩慢冷卻。為防止加熱給鋼結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，冷矯正應作為首選。帶來的不利影響，冷

34、矯正應作為首選。v零件的彎曲成形，在常溫下彎曲時，內(nèi)側(cè)彎曲半徑應大于兩零件的彎曲成形，在常溫下彎曲時，內(nèi)側(cè)彎曲半徑應大于兩倍板厚；冷作彎曲后零件外側(cè)不得有裂紋；加熱彎曲零件，倍板厚；冷作彎曲后零件外側(cè)不得有裂紋；加熱彎曲零件，其溫度應控制在其溫度應控制在900 1000 范圍內(nèi)，不得在藍脆區(qū)范圍內(nèi)，不得在藍脆區(qū)（200 400 ）范圍內(nèi)進行。）范圍內(nèi)進行。4-3-1 4-3-1 零部件加工零部件加工v鋼材預處理鋼材預處理 用于結(jié)構(gòu)件的鋼材，需經(jīng)表面處理，以提高產(chǎn)用于結(jié)構(gòu)件的鋼材，需經(jīng)表面處理，以提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量及抗腐蝕能力。表面處理的方法一般應用噴砂品的表面質(zhì)量及抗腐蝕能力。表面處理的方法一

35、般應用噴砂或噴丸除銹，也可采用動力工具或手工除銹。或噴丸除銹，也可采用動力工具或手工除銹。v下料下料 氣割下料應優(yōu)先采用精密切割或自動或半自動切割。氣割下料應優(yōu)先采用精密切割或自動或半自動切割。一般零件或切割后仍需對切割邊進行加工的零件可采用空氣一般零件或切割后仍需對切割邊進行加工的零件可采用空氣等離子或氣割。氣割件切口應光滑平整。等離子或氣割。氣割件切口應光滑平整。v機械加工機械加工 零件邊沿需要切削加工時，加工余量不應小于零件邊沿需要切削加工時，加工余量不應小于2 mm，加工后表面粗糙度不應低于，加工后表面粗糙度不應低于25 m。零件的鉆孔，除。零件的鉆孔，除采用數(shù)控機床鉆孔外，一般應采用

36、鉆模。坡口制備采用機械采用數(shù)控機床鉆孔外，一般應采用鉆模。坡口制備采用機械加工方法，也可以用火焰切割方法，但火焰切割的切口不得加工方法，也可以用火焰切割方法，但火焰切割的切口不得產(chǎn)生裂紋和大于產(chǎn)生裂紋和大于1mm的缺棱。的缺棱。v組裝前零件均應按圖樣及工藝要求檢驗合格。零件的相互接組裝前零件均應按圖樣及工藝要求檢驗合格。零件的相互接觸面及沿焊縫的每邊觸面及沿焊縫的每邊3050mm范圍內(nèi)均應除去鐵銹、油污、范圍內(nèi)均應除去鐵銹、油污、氧化皮、毛刺等。組裝工作應嚴格按圖樣及組裝工藝進行，氧化皮、毛刺等。組裝工作應嚴格按圖樣及組裝工藝進行，對復雜的結(jié)構(gòu)組裝還應分部進行。對復雜的結(jié)構(gòu)組裝還應分部進行。v

37、組裝應在工作平臺上或?qū)Ｓ玫墓ぱb內(nèi)進行。組裝用的工裝應組裝應在工作平臺上或?qū)Ｓ玫墓ぱb內(nèi)進行。組裝用的工裝應保證定位合理，夾緊可靠，使用安全。首次使用的工裝或返保證定位合理，夾緊可靠，使用安全。首次使用的工裝或返修后的工裝必須進行首件檢驗。修后的工裝必須進行首件檢驗。 v塔機鋼結(jié)構(gòu)各主要組成部分塔機鋼結(jié)構(gòu)各主要組成部分塔身、塔帽、吊臂、平衡臂、塔身、塔帽、吊臂、平衡臂、套架多通過銷軸、高強螺栓等連接方式，裝配成一個有機整套架多通過銷軸、高強螺栓等連接方式，裝配成一個有機整體。體。4-3-2 4-3-2 組裝組裝（1 1）一般要求）一般要求v焊接前應檢查并確認焊接設備及輔助工具等應處于良好狀態(tài)。焊接

38、前應檢查并確認焊接設備及輔助工具等應處于良好狀態(tài)。v焊接工作宜在室內(nèi)進行，當工件表面潮濕或暴露于雨雪條件焊接工作宜在室內(nèi)進行，當工件表面潮濕或暴露于雨雪條件下，不得進行焊接作業(yè)。下，不得進行焊接作業(yè)。v碳素鋼板厚大于碳素鋼板厚大于50mm，低合金鋼板厚度大于，低合金鋼板厚度大于36mm時，施時，施焊前應進行預熱。焊前應進行預熱。v焊條、焊劑和藥芯焊絲必須按產(chǎn)品說明書的規(guī)定進行烘干，焊條、焊劑和藥芯焊絲必須按產(chǎn)品說明書的規(guī)定進行烘干，焊絲宜采用鍍銅焊絲，非鍍銅焊絲使用前應除去浮銹和油污。焊絲宜采用鍍銅焊絲，非鍍銅焊絲使用前應除去浮銹和油污。焊工施焊應按規(guī)定的工藝操作。焊工施焊應按規(guī)定的工藝操作。

39、v焊縫缺陷超標允許返修，但返修次數(shù)一般不超過兩次。焊縫缺陷超標允許返修，但返修次數(shù)一般不超過兩次。4-3-3 4-3-3 焊接焊接v焊接接頭構(gòu)造應遵守以下原則：減少零件的加工量；焊縫的焊接接頭構(gòu)造應遵守以下原則：減少零件的加工量；焊縫的布置應對稱分布；焊接應便于操作；焊縫應避免過于密集和布置應對稱分布；焊接應便于操作；焊縫應避免過于密集和多向相交。焊接接頭一般采用對接接頭、搭接接頭、多向相交。焊接接頭一般采用對接接頭、搭接接頭、T形接形接頭、角接接頭形式或采用符合頭、角接接頭形式或采用符合GB/T 3375要求的其他接頭形要求的其他接頭形式。不同厚度的鋼材按規(guī)定對厚板進行削薄處理。式。不同厚度

40、的鋼材按規(guī)定對厚板進行削薄處理。v塔機主要結(jié)構(gòu)件禁用下列接頭：橫斷面不完全焊透的對接接塔機主要結(jié)構(gòu)件禁用下列接頭：橫斷面不完全焊透的對接接頭；未加任何墊板的單面施焊的坡口焊縫；未經(jīng)評定合格的頭；未加任何墊板的單面施焊的坡口焊縫；未經(jīng)評定合格的非鋼質(zhì)墊板的單面坡口焊縫；斷續(xù)的坡口焊縫；斷續(xù)的角焊非鋼質(zhì)墊板的單面坡口焊縫；斷續(xù)的坡口焊縫；斷續(xù)的角焊縫縫(構(gòu)造焊縫除外構(gòu)造焊縫除外)。（2 2）焊縫布置與焊接接頭的選擇）焊縫布置與焊接接頭的選擇v焊接材料是決定焊接質(zhì)量的重要因素。焊接材料的選擇，應焊接材料是決定焊接質(zhì)量的重要因素。焊接材料的選擇，應根據(jù)焊件的化學成分、力學性能、接頭剛性、坡口形式及使根

41、據(jù)焊件的化學成分、力學性能、接頭剛性、坡口形式及使用要求來決定。用要求來決定。v對于受力構(gòu)件，一般要求焊接接頭具有足夠的強度、適當?shù)膶τ谑芰?gòu)件，一般要求焊接接頭具有足夠的強度、適當?shù)那鼜姳取⒆銐虻捻g性和低的時效敏感性，與產(chǎn)品技術(shù)條件相屈強比、足夠的韌性和低的時效敏感性，與產(chǎn)品技術(shù)條件相匹配的力學性能。匹配的力學性能。v因此，選擇焊接材料的力學性能指標不低于母材，同時，還因此，選擇焊接材料的力學性能指標不低于母材，同時，還有滿足產(chǎn)品的一些特殊要求。不要求焊縫金屬的合金系統(tǒng)或有滿足產(chǎn)品的一些特殊要求。不要求焊縫金屬的合金系統(tǒng)或化學成分與母材相同。化學成分與母材相同。（3 3）鋼材與焊接材料的選配

42、）鋼材與焊接材料的選配v焊條手弧焊焊條手弧焊 焊條直徑和焊接電流應按要求選取。坡口底層焊條直徑和焊接電流應按要求選取。坡口底層焊道宜采用直徑不大于焊道宜采用直徑不大于3.2mm的焊條，底層根部焊道的最小的焊條，底層根部焊道的最小尺寸應適當，以防止產(chǎn)生裂紋。尺寸應適當，以防止產(chǎn)生裂紋。v平焊位置焊條最大直徑宜為平焊位置焊條最大直徑宜為5mm；橫焊平角焊焊條最大直；橫焊平角焊焊條最大直徑宜為徑宜為5mm，立焊和仰焊位置焊條最大直徑宜為，立焊和仰焊位置焊條最大直徑宜為4mm。單。單層焊道坡口焊的最大厚度為層焊道坡口焊的最大厚度為6mm，角焊縫焊腳寬度為，角焊縫焊腳寬度為8mm。v坡口多層焊道除打底層

43、和蓋面層外，每層增加的厚度以不超坡口多層焊道除打底層和蓋面層外，每層增加的厚度以不超過過4mm為宜。立焊位置的施焊方向一般應自下而上。接頭為宜。立焊位置的施焊方向一般應自下而上。接頭要求全焊透的坡口焊，如不用墊板則反面施焊前應先清根露要求全焊透的坡口焊，如不用墊板則反面施焊前應先清根露出無缺陷的金屬后再行施焊。出無缺陷的金屬后再行施焊。（4 4）焊接工藝）焊接工藝v埋弧自動焊埋弧自動焊 應采用平焊位置，角焊縫應采用船形焊位置。應采用平焊位置，角焊縫應采用船形焊位置。焊縫各層的厚度除根部和蓋面層外均不超過焊縫各層的厚度除根部和蓋面層外均不超過6mm，當根部，當根部間隙過大可采用多道錯層焊工藝。間

44、隙過大可采用多道錯層焊工藝。v焊接電流、電壓和送絲速度應使每道焊縫與臨近母材或熔敷焊接電流、電壓和送絲速度應使每道焊縫與臨近母材或熔敷金屬完全熔合且無溢瘤或過量咬邊。金屬完全熔合且無溢瘤或過量咬邊。v不同板厚對接接頭自動焊的焊接參數(shù)和船形位置不同板厚對接接頭自動焊的焊接參數(shù)和船形位置T形接頭單形接頭單道自動焊焊接參數(shù)參照有關(guān)標準選用。埋弧焊每道焊縫熔敷道自動焊焊接參數(shù)參照有關(guān)標準選用。埋弧焊每道焊縫熔敷金屬橫截面的成形系數(shù)（寬度與深度之比）應大于金屬橫截面的成形系數(shù)（寬度與深度之比）應大于1。v二氧化碳氣體保護焊二氧化碳氣體保護焊 所用的氣瓶應配有預熱器和流量計，所用的氣瓶應配有預熱器和流量計

45、，氣體純度不得低于氣體純度不得低于99.5%。使用前應做放水處理，當壓力低。使用前應做放水處理，當壓力低于于1. 0 kgf /cm2(約約98 kPa)時，應停止使用。時，應停止使用。v二氧化碳氣體保護焊，除根部和蓋面層外，坡口焊縫每層厚二氧化碳氣體保護焊，除根部和蓋面層外，坡口焊縫每層厚度不應超過度不應超過4mm。當焊層的寬度超過。當焊層的寬度超過16mm時，全部多道時，全部多道焊縫均應采用錯層焊工藝。焊縫均應采用錯層焊工藝。v水平對接二氧化碳氣體保護焊焊接參數(shù)和角焊縫二氧化碳氣水平對接二氧化碳氣體保護焊焊接參數(shù)和角焊縫二氧化碳氣體保護焊焊接參數(shù)參照有關(guān)標準資料選取。體保護焊焊接參數(shù)參照有關(guān)標準資料選取。v所有立焊縫的施焊方向都