





























矿企业钢铁化工铁路交通港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。
桥式起重机是横架与车间仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。
由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上,形状似桥,所以又称天车或者行车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛应用在室内外仓库厂房码头和露天贮料场等处。
桥式起重机可分为普通桥式起重机简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
综述和原理桥式起重机可分为普通桥式起重机简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机般由起重小车桥架运行机构桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机制动器减速器卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器,带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物。
小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构。
起重机运行机构的驱动方式可分为两大类类为集中驱动,即用台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮另类为分别驱动即两边的主动车轮各用台电动机驱动。
中小型桥式起重机较多采用制动器减速器和电动机组合成体的三合驱动方式,大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整,驱动装置常采用万向联轴器。
起重机运行机构般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法来降低轮压。
当车轮超过四个时,必须采用铰接均衡车架装置,使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。
桥架的金属结构由主梁和端梁组成,分为单主梁桥架和双梁桥架两类。
单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成,双梁桥架由两根主梁和端梁组成。
主梁与端梁刚性连接,端梁两端装有车轮,用以支承桥架在高架上运行。
主梁上焊有轨道,供起重小车运行。
桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构四桁架结构和空腹桁架结构。
箱形结构又可分为正轨箱形双梁偏轨箱形双梁偏轨箱形单主梁等几种。
正轨箱形双梁是广泛采用的种基本形式,主梁由上下翼缘板和两侧的垂直腹板组成,小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上,它的结构简单,制造方便,适于成批生产,但自重较大。
偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上下翼缘板和不等厚的主副腹板组成,小车钢轨布置在主腹板上方,箱体内的短加劲板可以省去,其中偏轨箱形单主梁是由根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁,自重较小,但制造较复杂。
四桁架式结构由四片平面衍架组合成封闭型空间结构,在上水平桁架表面般铺有走台板,自重轻,刚度大,但与其他结构相比,外形尺寸大,制造较复杂,疲劳强度较低,已较少生产。
空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁,由四片钢板组成封闭结构,除主腹板为实腹工字形梁外,其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口,形成个无斜杆的空腹桁架,在上下水平桁架表面铺有走台板,起重机运行机构及电气设备装在桥架内部,自重较轻,整体刚度大,这在中国是较为广泛采用的种型式。
普通桥式起重机主要采用电力驱动,般是在司机室内操纵,也有远距离控制的。
起重量可达五百吨,跨度可达米。
简易梁桥式起重机又称梁式起重机,其结构组成与普通桥式起重机类似,起重量跨度和工作速度均较小。
桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁,用手动葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车,小腹板预制了较大的上挠量,下盖板的压紧力会使主梁的上挠度减小,从而在水平轴线以上造成的残余拉应力减小,有利于防止腹板的波浪变形。
焊腹板与上盖板外侧条纵向角焊缝。
条焊工同时同向从端相另端施焊,注意人焊接速度要致,对称焊接,避免焊后产生旁弯。
翻转度,将下盖板中间用槽钢垫起,支点位置在中间块大隔板处。
焊腹板与下盖板外侧条纵向角焊缝。
名焊工同时同向从端向另端施焊。
此时,应该对主梁进行工序检查,并根据检查结果制订相应的解决方案。
组焊连接板。
先将连接板与端梁配钻孔后用螺栓把合,用个千斤顶支起个端梁,以车轮轴顶面作为测量基准调平,对角线相等。
然后将主梁落在连接板上,调平,对角线相等。
再将连接板与主梁焊接在起,腹板和上盖板切头,焊接主梁两端堵头板及筋板。
组焊附件。
焊接主梁外侧走台,小车横行滑线支架及小车轨道等。
第四章主梁重要焊缝的焊接工艺设计和质量控制主腹板和上盖板的承载焊缝生产实际中最初采用是按外方设计要求的坡口形式,见图,在装完上盖板和大筋板主腹板以及副腹板之后,主焊缝采用气体保护焊进行梁内的封底焊。
装完了下盖板之后,焊下盖板和腹板的联接焊缝。
为了保证熔透,需对封底后的主焊缝进行碳弧气刨清根,必须清到封底焊缝根部,甚至要清理到更深部直到无缺陷呢为止。
再经过砂轮打磨处理后对坡口表面进行检查。
检查后合格了再用气体保护焊填充埋弧自动焊盖面主焊缝外侧。
焊完之后对它进行检查。
在第根梁的制造过程中,经过超声波探伤发现还有焊缝有未熔合缺陷,返修时用碳弧气刨从外侧进行清根,由于清根的过深,致使坡口宽而且又大,对上盖板母材损伤很严重,焊后的角变形较大,引起上盖板的翼缘倾斜,给主梁上拱及上盖板翼缘变形的修复造成了较大的困难。
后来决定了修改坡口的形式,修改前后坡口形式对比图修改后的工艺方案改主承载焊缝的形坡口成为单形坡口,见图,钝边,增加中间检查项目检查次。
同理在装完了上盖板和大筋板主腹板以及副腹板之后,用气体保护焊焊主焊缝内侧,由于形角焊缝接头清根以及清磨的困难,内侧坡口施焊的时候应该使根部充分熔合,尽量减少返修以及外侧清根的工作量。
焊后需进行检查。
在装焊完下盖板后,需采用碳弧气刨对主焊缝的外侧进行清根,直至无缺陷,清磨后对坡口表面再进行次的检查。
此时对上盖板预制反变形进行检查修理,之后用气体保护焊填充坡口到焊缝与腹板齐平时,进行检查,假如有缺陷,定要及时修理。
合格后,采用埋弧自动焊盖面,焊完再进行次的检查。
图主承载焊缝的坡口形式改进工艺方案之后外侧清根的时候就很容易刨到封底焊缝了,清根之后坡口的深度和宽度就大幅度减小,保证了内外侧焊缝的充分熔合。
上盖板预制反变形以及变形能有效的抵制焊后的角变形,避免产生焊后没办法修复的死弯。
另外由于清根坡口很小,对大梁的上拱和上盖板边缘角变形以及主梁的旁弯影响都减小许多,变形容易受控制和修整。
对接式头部弯板焊缝通常主梁两端的弯板都采用的是整体式架构图,架构设计中尽量避免焊缝集中,来减少焊接应力。
弯板和下盖板相连的大筋板都要错开距离。
这种结构形式弯板和腹板的焊接,对主梁上拱的控制都相对容易。
弯板在备料成型以及装配的时候比较困难,装配的时候经常出现和腹板头部曲率不样的现象,强行装焊会增加结构的内应力。
图整体式头部弯板架构而对于桥式起重机的主梁采用了对接式架构,且对接焊缝恰恰在大筋板的位置,焊缝形式见图,焊缝要求的检查。
架构设计比较新颖,对制造技术要求高。
对接焊缝和筋板处于同位置,焊肉较多的话则会引起上拱的变化。
生产的过程中应该严格按照图纸的要求将坡口修磨成规定的形状,保证和筋板均匀的搭接小焊脚点装,施焊的时候先焊内部的双面角焊缝,外部碳弧气刨清根并清磨,气体保护焊后,用角向磨光机磨至圆滑过渡。
经过探伤检查,对接头部弯板焊缝质量全部打到设计要求。
主焊缝焊接的相关影响主承载焊缝清根焊接会对主梁上拱造成影响,尤其对上盖板翼缘倾斜变形较大,轨道与上盖板间隙在全长范围内很难控制在规定范围内。
上盖板需要在备料时根据生产积累经验预制反变形,这样焊后才能达到要求。
对接式弯板对接焊缝因为其焊缝集中,坡口大都在施焊的时候要进行清根,所以在焊后会引起大筋板的上拱值的增大。
上述的两处焊缝受结构限制,清根和返修困难,而且牵涉几项主梁的很重要的指标,比如上拱,轨道和上盖板的间隙,水平旁弯等等。
返修的时候不仅工作量大,而且很难控制各个指标。
所以两次焊缝应力力求次焊接合格,这是难点和关键。
实际生产中不要只考虑条焊缝和处变形的问题,还要结合实际全面分析才可以解决所出现的问题。
第五章工艺参数依据工艺评定及设备制造环境等情况,选择工艺参数如下。
腹板坡口。
腹板坡口为单面,角度度,钝边,小钝边可保证焊接时第遍焊透的比例高。
焊接电流。
焊接电流是决定熔深最主要的因素,为保证第遍第遍焊透,选用较大电流。
焊接电压。
电压的大小对焊缝成型有较大影响,为了增大熔深,在线能量定时,应降低电压。
焊接速度。
为了得到较好的焊接保护和焊接质量,背面实施埋弧焊,这样可以清除气体保护焊接留下来的些缺陷,但需要有足够的时间,应选用较慢的速度。
具体工艺参数见表焊接方式电流电压焊接速度气保焊埋弧焊第遍埋弧焊第遍埋弧焊第遍表焊接工艺参数第六章检测用经纬仪测量主梁的上拱度符合桥式起重机的拱度标准。
测量主梁水平旁弯,主梁腹板的垂直度和局部平面度,主梁上翼缘板的水平度等符合标准。
下盖板和腹板受拉区的对接焊缝经射线检测符合对接式头部弯板焊缝,主腹板和上盖板的承载的焊缝要求的检查焊件的质量主要应依靠生产全过程各个工序特别是关键工序的控制。
焊件的最终质量检查,实际上是辅助性的质量控制手段。
焊件的最终质量检查,可按产品的结构特点和技术要求,分为以下几点焊接结构的外形尺寸检查焊缝的外观检查焊接接头的无损检测焊接接头的密封性检查结构整体的耐压性检查见证件检查焊接接头的无损检测焊接接头无损检测的作用,是探测目视检查不能发现的的各种缺陷。
例如焊缝表层的微裂纹,夹渣,以及各种内部缺陷。
焊接接头的无损检测方法有磁粉检测渗透检测涡流检测超声波检测和射线检测等。
射线检测是种波长短,能量大,穿透能力强的电磁波,由胶片观察缺陷的位置形状大小及分布情况可发现的缺陷为气孔夹杂物未焊透未熔合等。
超声波探伤检测利用声波通过对有缺陷的金属时会有不同的渗透性。
根据讯号指示可测定缺陷的位置大小和分布情况可发现任何部位的气孔夹杂裂缝等缺陷。
产品焊接试板的力学性能检验按相应的标准或产品技术条件的要求,截取拉力弯曲冲击试样。
截取的最好方法采用铣锯等机械加工方法。
试样的加工和试验,应严格按相应的国家标准来执行。
第七章总结本论文先后阐述了目前桥式起重机的焊接工艺焊接材料的选用,应用现状,并对桥式起重机主梁的焊接步骤进行了分析。
紧接着对主梁焊接工艺中的焊接变形加以逐说明。
并且对具体的焊接工艺进行设计。
以及对焊接工艺完成后的相关检测也加以论述。
合理地选择焊接焊接装配顺序设置预拱度等方法打到控制变形的目的,满足制造的要求。
桥式起重机主梁的焊接工艺设计是起重机制造中的个大难点,通过选择合理的焊接方法,组焊准许和工艺参数可以有效地控制主梁的焊接变形。
此工艺不进满足了设计要求保证了质量,而且大大的提高了工作效率。
另外主梁的两处主焊缝,采用和传统的制造模式不样的焊接工艺设计。
致谢在此要感谢我们的指导老师杨老师对我悉心的指导,感谢老师们给我的帮助。
在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我工作的能力,树立了对自己工
