文档介绍：第七章典型焊接结构的生产工艺
焊接结构的品种繁多,应用广泛,本章仅介绍起重机桥架、压力容器和船舶等典型焊接产品的结构,重点描述其制造难点、技术关键及其生产工艺,以便进一步巩固和运用前几章所学的理论知识,以提高分析和解决实际问题的能力。
第一节桥式起重机桥架的生产工艺
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。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,对于其它起重机结构的制造都可借鉴。
桥式起重机的组成、主要部件的结构特点及技术标准
桥式起重机的桥架结构如图7—1所示,它主要由主梁(或桁梁)、栏杆(或辅助桁架)、
端梁、走台(或水平桁架)、轨道及操纵室等组成。桥架的外形尺寸取决于起重量、跨度、起升高度及主梁结构形式。
桥式起重机桥梁架常见的结构形式如图7—2所示。
图7—1 桥式起重机桥架
1—主梁 2—栏杆 3—端梁 4—走台 5—轨道 6—操纵室
图7—2 桥式起重机桥架结构形式
1—箱形主梁 2—轨道 3—走台 4—工字形主梁 5—空腹梁
(1)中轨箱形梁桥架如图7—2(a)所示,该桥架由两根主梁和两根端梁组成。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翼板和筋板来传递。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;制造过程中主梁的变形量较大。
(2)偏轨箱形梁桥架如7—2b所示,它由两根偏轨箱形梁和两根端梁组成。小车轨道是安装在上翼板边缘主腹板处,载荷直接作用在主腹板上。主梁多为宽主梁形式,依靠加宽主梁来增加桥架水平刚性,同时可省掉走台,主梁制造变形较小。
(3)偏轨空腹箱形梁桥架如图7—2c所示,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,自重减轻,又能使梁内通风散热,对梁内放置运行机构和电器设备提供了有利条件,同时便于内部维修,但制造比偏轨箱形梁麻烦。
(4)箱形单主梁桥架如图7—2d所示,它由一根宽翼缘偏轨箱形主梁与端梁不在对称中心连接,以增大桥架的抗倾翻力矩能力。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,主梁上要设置一到两根支承小车反滚轮的轨道。该桥架制造成本低,主要用于起重量较大、跨度较大的门式起重机。
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,本节所涉及的内容均为该结构。
(1)主梁主梁是桥式起重机桥架中主要受力部件,箱形主梁的一般结构如图7-3所示,由左右两块腹板,上下两块翼板以及若干长、短筋板组成。当腹板较高时,尚需加水平筋板,以提高腹板的稳定性,减小腹板的波浪变形;长、短肋板主要是提高梁的稳定性及上翼板承受载荷的能力。
为保证起重机的使用性能,主梁在制造中应遵循一些主要技术要求,如图7—4所示。由于主梁在工作中不允许有下挠,所以主梁应满足一定的上拱要求,其上拱度fk=L/700~L/1000(L主为梁的跨度);为了补尝焊接走台时的变形;主梁向走台一侧应有一定的旁弯fb=L/1500~L/2000;主梁腹板的波浪变形除对刚度、强度和稳定性有影响外,也影响表面质量,所以对波浪变形要加以限制,以测量长度1m计,腹板波浪变形e,在受压区e﹤;主梁翼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,因此一般要求上翼板水平度C≤B/250,腹板垂直度a≤H/200;另外,各筋板之间距离公差应在±5mm范围之内。
图7—3 箱形主梁
图7—4 箱形主梁主要技术要求
(2)端梁端梁是桥式起重机桥架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,端梁按受载情况可分为下述两类:
1)端梁受有主梁的最大支承压力,即端梁上作用有垂直载荷。结构特点是大车车轮安装在端梁的两端部,如图7—5a所示。此类端梁应计算弯矩,弯矩的最大截面是在与主梁连接处A—A、支承截面B—B和安装接头螺孔削弱的截面。
图7—5 端梁的两种结构形式
1—连接板 2—端梁 3—主梁
2)端梁没有垂直载荷,结构特点是车轮或车轮的平衡体直接安装在主梁端部,如图7—5b所示。此类端梁只起联系主梁的作用,它在垂直平面几乎不受力,在水平面内仍属刚性连接并受弯矩的作用。
依据桥架宽度和运输条件,在端梁上设置一个或两个安装接头(图7—5b中为两个接头),即将端梁分成两段或三段,安装接头目前都采用高强螺栓连接板。
对端梁的主要技术要求是:盖板水平倾斜b≤B/250(B为盖板宽度)、腹板垂直偏斜h≤H/250(H为腹板高度),同时对两端的弯板有特殊要求。端梁两端弯板(见图7—6a)是安装角型轴承箱及走轮的,大车轮