1700噸級(jí)架橋機(jī)起重系統(tǒng)制造工藝

杜銀星++杜寶鳳++陳志斌++孟憲鑫

【摘 要】1700噸級(jí)架橋機(jī)起重系統(tǒng)包括主梁結(jié)構(gòu)、縱移臺(tái)車、橫移臺(tái)車、吊具系統(tǒng)和滑輪系統(tǒng)。主梁系統(tǒng)架設(shè)在縱移臺(tái)車上，在架橋機(jī)主梁上走形，吊運(yùn)橋梁作業(yè)。橫移臺(tái)車在起重主梁上走行調(diào)整橋梁橫向位置?；喓偷蹙呦到y(tǒng)直接和橋梁連接起吊，全部各件都是主要受力構(gòu)件，制作工藝復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量要求高。本文從制造工藝角度分析各主體結(jié)構(gòu)的制作工藝要點(diǎn)，為同類產(chǎn)品制作提供參考。

【關(guān)鍵詞】架橋機(jī) 主梁 縱移臺(tái)車 橫移臺(tái)車 吊具 工藝

1 概述

1700噸級(jí)架橋機(jī)在施工作業(yè)過程中，起重系統(tǒng)聯(lián)系架橋機(jī)結(jié)構(gòu)主梁和橋梁。單臺(tái)架橋的每組起重系統(tǒng)需要額定起吊850噸重物。起重系統(tǒng)的各主要結(jié)構(gòu)件都屬于關(guān)鍵、重要構(gòu)件，直接影響著架橋機(jī)的整機(jī)性能。本文根據(jù)制造1700噸級(jí)架橋機(jī)起重系統(tǒng)的實(shí)際工藝經(jīng)驗(yàn)，分別就各主體結(jié)構(gòu)件制造的關(guān)鍵工藝方案加以分析探討。

2 起重主梁

如圖1所示。

大噸位架橋機(jī)起重主梁多為跨度在20米以上的雙梁箱型結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)制的關(guān)鍵工藝是主梁上拱問題?？缰猩瞎岸葢?yīng)為（0.9/1000～ 1.4/100）L，且最大上拱度應(yīng)控制在跨中L/10范圍之內(nèi)。為便于橫移小車在梁上走行，優(yōu)先考慮按二次拋物線型起拱，主梁腹板用數(shù)控切割機(jī)下料成拋物線拱型，但要考慮好在橫梁支撐部位，主梁結(jié)構(gòu)應(yīng)制作成平直段，不宜有弧新拱度，以免支撐部位受力不良。因天車主梁整體結(jié)構(gòu)尺寸較大，內(nèi)部剛性支撐較多，在嚴(yán)格控制焊接工藝情況下，可以不考慮整體因焊接的收縮因素，整體長度按定尺下料成型。

主梁整體制作前可以在堅(jiān)固平臺(tái)上設(shè)置500mm左右高度的胎型牙板支撐，用水平儀測(cè)量控制各牙板高度點(diǎn)，形成與主梁拱度相同的弧形。單節(jié)主梁在整體胎具上組對(duì)成型、整體拼裝。各主梁拼接板優(yōu)先考慮數(shù)控鉆孔以確保精準(zhǔn)孔距。便于整體互換使用，避免編號(hào)使用的缺點(diǎn)。主梁上的拼接板連接孔宜采用拼接板配鉆的工藝方案。即單件主梁制作時(shí)拼接板僅和主梁2臨時(shí)焊接固定，并配鉆主梁2上下蓋板和腹部的螺栓連接孔，主梁1、主梁2、主梁3整體拼裝時(shí)，在確保整體拱度的情況下在根據(jù)拼接板配鉆主梁1、主梁3的螺栓孔群。

兩端橫梁的制作工藝方案為，將主梁臨時(shí)擺放成符合要求的整體結(jié)構(gòu)，此時(shí)的兩列主梁整體尺寸控制要求除中心寬度尺寸符合要求外外還應(yīng)確保對(duì)角線偏差≤5mm。以兩列主梁為基準(zhǔn)，橫梁的連接法蘭板和主梁的連接法蘭板先背對(duì)把合組焊在主梁一側(cè)，橫梁根據(jù)法蘭板的整體內(nèi)檔距情況適當(dāng)調(diào)整外形尺寸后一次組焊成型。考慮到該處為主要受力區(qū)，且限于結(jié)構(gòu)形式僅能單側(cè)焊接，故焊接要求應(yīng)按GB/T1246標(biāo)準(zhǔn)之I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制造。為確保焊接質(zhì)量，可以在橫梁和法蘭板組焊區(qū)域預(yù)留3mm縫隙，并在內(nèi)側(cè)襯6mm厚鋼襯墊，以達(dá)到全熔透焊接要求。

3 縱移臺(tái)車系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)形式如圖2。

縱移臺(tái)車系統(tǒng)由均衡梁和縱移臺(tái)車構(gòu)成。均衡梁支撐起重系統(tǒng)橫梁，縱移臺(tái)車在架橋機(jī)主梁軌道上走行。

均衡梁工藝要點(diǎn)分析：根據(jù)均橫梁中間段的封閉箱型結(jié)構(gòu)和受力形式，可以將上蓋板最后組對(duì)成型，但要保證各隔板和上蓋板磨光頂緊組對(duì)。腹部應(yīng)和上蓋板間采用單側(cè)坡口焊接補(bǔ)強(qiáng)。中間梁部分和鉸座間焊縫屬于工作受拉焊縫，故可以采用熔透焊接，焊后24小時(shí)UT探傷的工藝方案確保整體強(qiáng)度?？v移臺(tái)車結(jié)構(gòu)件應(yīng)整體機(jī)加鏜孔，確保兩側(cè)鉸座結(jié)構(gòu)孔同軸度偏差≤0.5mm，以達(dá)到整體縱移結(jié)構(gòu)行走車輪同位差小于1mm的精度要求。均衡梁上表面的耐磨滑板安裝時(shí)要注意滑板四周用剛性檔邊固定，防止在重壓下滑板變形失效，滑板和均橫梁上表面的螺紋連接孔可以采用滑板配鉆攻絲的工藝方案，以節(jié)省整體加工成本。

縱移臺(tái)車框架結(jié)構(gòu)件也應(yīng)采用整體機(jī)加的工藝方案?？紤]到車輪軸組裝工藝為車輪放在車架中，把軸穿入車輪、車架一起組裝，為便于拆卸，臺(tái)車框架的軸安裝孔可以采用基孔制的間隙配加工，公差配合選H7/h6配合公差帶為宜。

臺(tái)車行走車輪為改善綜合性能可以考慮整體調(diào)質(zhì)處理整體調(diào)質(zhì)后，表面硬度可以達(dá)HB320～380，較僅車輪踏面表面淬火的熱處理工藝相比更能確保產(chǎn)品質(zhì)量。臺(tái)車整體裝配工藝要考慮軸承的裝配。該處的軸承裝配技術(shù)要求為：軸承要有一定游隙，以便軸承在復(fù)雜工況下工作時(shí)受熱后軸向移動(dòng)?？紤]到架橋機(jī)的實(shí)際使用環(huán)境，軸承潤滑脂可以選用2#鋰基脂潤滑，填充量以2/3為宜。

4 橫移臺(tái)車系統(tǒng)

橫移臺(tái)車系統(tǒng)放置在起重系統(tǒng)主梁上，用于橫向移動(dòng)調(diào)整梁的整體姿態(tài)。橫移臺(tái)車系統(tǒng)橫移包括橫移臺(tái)車、橫移車架和起升滑輪系統(tǒng)。橫移臺(tái)車工藝制造要點(diǎn)同縱移臺(tái)車，重點(diǎn)控制車輪裝配和四組臺(tái)車整體位置關(guān)系。

橫移車架為金屬結(jié)構(gòu)車架形式，各種連接梁都為封閉箱型梁結(jié)構(gòu)。根據(jù)車架的受力結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)采用上蓋板和腹部先焊成槽型，確保上部結(jié)構(gòu)焊接整體結(jié)構(gòu)，下蓋板最后組對(duì)成封閉箱型，隔板和下蓋板磨光頂緊的工藝方案確保整體質(zhì)量。為防止焊接變形，車架端梁和橫梁間的法蘭板可以背對(duì)背把合后再整體焊接，避免單件焊接成型再裝配的工藝方案。橫移車架的滑輪裝配隔板限于不能整體機(jī)加，可以采用單板加工成型，用同軸器工裝穿插定位的方式焊接。對(duì)于多組滑輪的裝配結(jié)構(gòu)，因滑輪組與長軸配合安裝，安裝長度較大，滑輪軸加工時(shí)可采用基孔制的間隙配合，優(yōu)先選用H7/e6、H7/e7的配合公差帶，便于滑輪組裝、拆卸。

對(duì)于橫移臺(tái)車系統(tǒng)和縱移臺(tái)車系統(tǒng)，所有銷軸都屬于重要受力桿件。為確保綜合性能，全部軸類宜選用40Cr材質(zhì)的鍛件結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)GB/T6402-1991《鍛鋼件超聲波檢驗(yàn)方法》 進(jìn)行100%UT探傷檢查，防止軸芯內(nèi)部存在氣孔、夾渣等缺陷。

5 吊具系統(tǒng)

吊具系統(tǒng)直接和橋梁通過吊桿連接。吊具梁制作總體工藝方案為以上蓋板為基礎(chǔ)，確保隔板和上蓋板的焊縫，下蓋板和隔板磨光頂緊制作。吊具梁焊后24小時(shí)要對(duì)上下蓋板板料對(duì)接區(qū)和吊耳焊接區(qū)做MT探傷檢查，以確保焊接質(zhì)量。蓋板如果折彎成型，工藝控制重點(diǎn)是放樣下料的折彎線應(yīng)垂直于板的扎制方向，而且折彎圓角R不應(yīng)過小，盡量采用折彎機(jī)折彎成型，除對(duì)接焊縫探傷外還要增加折彎區(qū)域的探傷。折彎后如有嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象，應(yīng)予以調(diào)換，如果表面輕微，可采用表面打磨的工藝方法消除。如另外還要從下料工序嚴(yán)格控制，調(diào)整梁吊裝耳板、定滑輪吊裝耳板要按軋制方向下料成型，并嚴(yán)格控制下料板邊表面，不得有崩坑缺陷?？蛇m量打磨板邊緣，避免應(yīng)力集中。焊后整體機(jī)加，確保整體孔距尺寸精度。

6 結(jié)語

通過以上工藝方案制作1700噸級(jí)架橋機(jī)起重系統(tǒng)，經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)工作良好，能確?，F(xiàn)場(chǎng)吊梁的使用工況。1700噸級(jí)架橋?qū)俪髧嵨患軜驒C(jī)，正確良好的工藝方案既能節(jié)省制造成本又可以確保產(chǎn)品質(zhì)量，可以為同類產(chǎn)品制作提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳祝年主編.焊接設(shè)計(jì)簡明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

[2]杜銀星.提梁機(jī)吊具總成結(jié)構(gòu)制造工藝探討與分析.中國科技縱橫，2016，（5）.

[3]杜銀星.輪胎式提梁機(jī)典型金屬結(jié)構(gòu)制造工藝探討.中國科技縱橫，2016，（9）.