橋式起重機(jī)制造和生產(chǎn)工藝研究

展伯平

摘要：橋式起重機(jī)隨著我國(guó)時(shí)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、建設(shè)工程的鋪開(kāi)而被廣泛應(yīng)用。作為特種設(shè)備，其對(duì)自身質(zhì)量有著極高的要求。本文主要探討了橋式起重機(jī)在制造和生產(chǎn)過(guò)程中工藝的運(yùn)用和工藝難點(diǎn)的突破，以期對(duì)橋式起重機(jī)的生產(chǎn)制造起到作用。

關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī) 制造 生產(chǎn) 難點(diǎn)

1.引言

橋式起重機(jī)在工程領(lǐng)域所起的作用十分重要，是使用最廣泛、數(shù)量最多的一類(lèi)起重設(shè)備，進(jìn)行起重作業(yè)時(shí)需要取物設(shè)備和鋼纜配合完成，起重跨度、起升高度、起升速度以及其自身運(yùn)行速度都有相應(yīng)的規(guī)定，相互配合才能安全的移動(dòng)起吊物體。橋式起重機(jī)存在許多不穩(wěn)定因素，因此，生產(chǎn)廠(chǎng)家必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，保證橋式起重機(jī)的安全性和可靠性。筆者認(rèn)為橋式起重機(jī)的質(zhì)量安全建立在制造商嚴(yán)格的質(zhì)量管理控制基礎(chǔ)上，應(yīng)該及時(shí)總結(jié)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，多思考人與物的本質(zhì)關(guān)聯(lián)和制造工藝，制造出質(zhì)量?jī)?yōu)良的起重設(shè)備，并保證產(chǎn)品符合安全標(biāo)準(zhǔn)。

2.制造中材料的管控

起重設(shè)備是由各種原材料和零部件所組成，所以對(duì)材料的管控是提高生產(chǎn)質(zhì)量的第一步。筆者認(rèn)為生產(chǎn)廠(chǎng)家高效管控原材料應(yīng)按照幾個(gè)方面進(jìn)行：（1）對(duì)原材料廠(chǎng)家進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研，對(duì)眾多廠(chǎng)家的產(chǎn)品質(zhì)量、信譽(yù)、價(jià)格做一個(gè)綜合評(píng)價(jià)，選擇性?xún)r(jià)比最佳，且具有運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)的廠(chǎng)家進(jìn)行合作；（2）原材料進(jìn)廠(chǎng)前，起重設(shè)備制造廠(chǎng)家一定要組織檢驗(yàn)人員對(duì)原材料生產(chǎn)商的各種資質(zhì)進(jìn)行核實(shí)，并查看相關(guān)的質(zhì)量說(shuō)明文件，并抽取試樣做檢測(cè)，待檢測(cè)報(bào)告核實(shí)材料的各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)都符合大型起重設(shè)備的制造標(biāo)準(zhǔn)后，再正式確認(rèn)收貨；（3）購(gòu)買(mǎi)的零部件進(jìn)行圖紙核對(duì)。常有發(fā)生購(gòu)買(mǎi)來(lái)的結(jié)構(gòu)部件與橋式起重機(jī)的其他部件的配合性不好，導(dǎo)致生產(chǎn)出的零部件尺寸、和耐磨損性都達(dá)不到要求。為了避免這些問(wèn)題發(fā)生，起重機(jī)廠(chǎng)商在購(gòu)買(mǎi)的到貨時(shí)，應(yīng)首先對(duì)比設(shè)計(jì)圖紙和參數(shù)，保證外購(gòu)零部件合格后，才能簽署收貨單。

同時(shí)增加供貨備用單位防止出現(xiàn)原供貨單位多種原因不能及時(shí)供合格的貨源。并要借鑒國(guó)外樣版供應(yīng)方法，例如：端梁材料—型材的供應(yīng)等。

3.制造中生產(chǎn)構(gòu)件工藝的分析

3.1筋板制作

筋板尺寸精度直接影響到構(gòu)件的安裝，生產(chǎn)人員制作筋板有兩種方式，一種是整料，另一種是拼接，兩種方式各有優(yōu)點(diǎn)，按照生產(chǎn)要求的不同靈活運(yùn)用。但筋板的尺寸需要嚴(yán)格控制，首先是筋板寬度誤差應(yīng)少于1毫米，然后是其長(zhǎng)度的精度要求雖然較低，但也要盡量減小誤差，保證在構(gòu)件安裝的尺寸范圍內(nèi)。

3.2板材拼接

在制造起重機(jī)外部鋼板時(shí)常常碰到鋼板長(zhǎng)度不夠的現(xiàn)象，鋼板焊接就能解決這一問(wèn)題。但制造出的橋式起重機(jī)不但需要性能優(yōu)良，其外觀(guān)的整潔美觀(guān)也是制造廠(chǎng)商需要考慮的方面。因此在焊接時(shí)要請(qǐng)業(yè)務(wù)精通的熟練焊接工，采取雙面60度坡口進(jìn)行焊接，而且需要進(jìn)行兩次焊接，即在第一次焊接時(shí)預(yù)留出1至2毫米的縫隙，待反面清根后，再進(jìn)行二次焊接。為了外觀(guān)美，盡量將焊接的接頭置于隱蔽處。

3.3主梁構(gòu)件安裝方法

主梁結(jié)構(gòu)件的安裝方法及步驟:（1）筋板的具體安裝步驟。首先按照上翼緣板上劃線(xiàn)定位的方法來(lái)安裝筋板，再采用直角尺寸檢驗(yàn)垂直度后對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)固，最后焊接上翼緣板和筋板；（2）腹板的具體安裝操作。首先將兩組腹板拼接，然后區(qū)分上翼緣板與腹板跨度線(xiàn)軸，最后是將二者焊接，焊接點(diǎn)選在跨度線(xiàn)軸中心位置；（3）下翼緣板的安裝操作。安裝前，安裝人員要在翼緣板上標(biāo)記出腹板對(duì)稱(chēng)線(xiàn)，然后把翼緣板或下蓋板提升與主梁結(jié)構(gòu)之上，方便用線(xiàn)錘或水準(zhǔn)儀檢查其兩端與中部是否水平和垂直，最后進(jìn)行焊接，完成安裝。下翼緣板對(duì)于整個(gè)主梁的構(gòu)建有著至關(guān)重要的作用，其安裝水平直接影響到主梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此在安裝時(shí)必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范，每個(gè)步驟都要精確無(wú)誤。

3.4安裝構(gòu)件方法

構(gòu)件安裝應(yīng)按照如下步驟：（1）安裝人員配置好各部位的構(gòu)件后，要手動(dòng)并緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)輪，避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)軸卡死；（2）對(duì)小車(chē)運(yùn)行的軌道進(jìn)行軌距測(cè)量，并保證車(chē)輪與起重機(jī)在垂直面上的軸線(xiàn)偏斜角在規(guī)定范圍內(nèi)，軌距測(cè)量要在架空車(chē)輪后立即進(jìn)行，其軌距K的誤差要保證在2毫米以?xún)?nèi)；（3）車(chē)輪同位差控制。兩個(gè)車(chē)輪的同位差應(yīng)按照規(guī)定控制在2毫米以?xún)?nèi)，三個(gè)車(chē)輪應(yīng)在3毫米以?xún)?nèi)，在相同平衡梁內(nèi)的車(chē)輪同位差必須小于1毫米；（4）起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪安裝。大車(chē)車(chē)輪應(yīng)采用雙輪緣式，將車(chē)輪朝外的一面作為機(jī)械加工的基準(zhǔn)面并畫(huà)圓線(xiàn)，面向外是為了便于調(diào)整車(chē)輪偏斜。如果將車(chē)輪加工基準(zhǔn)面錯(cuò)誤安裝向內(nèi)后，影響偏斜調(diào)整，容易出現(xiàn)啃軌，也不方便維修。

4.焊接和安裝方法

首先，焊接的第一步是查看焊接材料，主要是判斷鋼材的質(zhì)地能否和焊接工藝相匹配，如果該材料無(wú)法實(shí)施構(gòu)建焊接的工藝，則需要通過(guò)一定手段改善焊接材料。其次，工廠(chǎng)多采用多頭切割機(jī)或者是半自動(dòng)切割機(jī)來(lái)切割鋼板，但對(duì)于切割厚度小于13毫米的鋼板來(lái)說(shuō)，建議切割工使用切板機(jī)進(jìn)行切割作業(yè)，一方面可以提高切割效率，另一方面也節(jié)省了機(jī)器購(gòu)買(mǎi)的這部分經(jīng)費(fèi)；其三，焊接厚度超過(guò)12毫米的鋼板，焊接工使用坡口處理方式來(lái)進(jìn)行焊接，并且按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行坡口的處理，鋼板上的特殊接口還需要繪制圖樣并詳細(xì)標(biāo)注；其四，焊材選擇也極為重要，要求選擇與焊件材質(zhì)一致的焊材來(lái)實(shí)施焊接作業(yè)，保證焊接的牢固性；最后，在需要精密焊接的位置，一般都是先打底焊，底焊必須確保無(wú)裂紋、氣孔和夾渣，并且焊縫整齊，在進(jìn)行二次焊接時(shí)，筆者建議使用自動(dòng)焊接工具，焊接作業(yè)完成后，還需要將焊熄弧打磨平整，應(yīng)采用磨砂輪，嚴(yán)禁用鐵錘砸平。

橋式起重機(jī)的安裝是一個(gè)系統(tǒng)工程，將各部件按照次序有條不紊的安裝涉及到的參數(shù)有跨度S、起重機(jī)總高度H以及鋼軌中心與廠(chǎng)房墻壁的距離A。這幾個(gè)參數(shù)至關(guān)重要，直接決定起重機(jī)是否能實(shí)施安裝并正常運(yùn)轉(zhuǎn)。下面詳細(xì)介紹這些重要參數(shù)的含義：首先是跨度S，跨度是指起重機(jī)兩根運(yùn)行軌道間距，假如跨度選型出現(xiàn)偏差或者誤差過(guò)大將會(huì)導(dǎo)致橋式起重機(jī)安裝問(wèn)題，即使安裝完也不能正常運(yùn)行；其次，參數(shù)A保證橋式起重機(jī)大車(chē)兩端的運(yùn)行不會(huì)與廠(chǎng)房墻壁出現(xiàn)刮擦事故；最后，參數(shù)H是以廠(chǎng)房的最低位置為其最大行程，避免橋式起重機(jī)運(yùn)行過(guò)程中撞毀屋頂?shù)恼彰髟O(shè)施或供電銅排，造成施工事故或人員傷亡。

5.生產(chǎn)工藝難點(diǎn)突破

5.1主梁制造與生產(chǎn)的要點(diǎn)

（1）腹板下料，最好用樣板自動(dòng)切割，兩條邊不能同時(shí)切割時(shí)應(yīng)先割下緣，氣割后進(jìn)行刨邊。

（2）筋板是裝配腹板的基準(zhǔn)，其上、左、右三邊應(yīng)刨邊，并保證左右兩條邊垂直于上端邊線(xiàn)。

（3）筋板與上蓋板裝配要全長(zhǎng)拉線(xiàn)檢查，以防歪扭，焊接時(shí)要全長(zhǎng)壓緊上蓋板，以免蓋板有波浪變形。腹板與筋、蓋板裝配時(shí)要注意間隙均勻，以減少變形。

（4）“∏”形梁焊接后要測(cè)量撓度與旁彎，在裝配下蓋板時(shí)，注意利用這一工序控制變形（撓度，波浪及失穩(wěn)變形）。

（5）每塊筋板與上蓋板的兩邊焊縫，焊接方向應(yīng)相反，全長(zhǎng)方向的筋板與蓋板焊縫應(yīng)從中間向兩邊施焊，焊完冷卻后松去上蓋板壓緊外力。

（6）由于焊縫收縮而引起的長(zhǎng)度損失難以準(zhǔn)確確定，一般生產(chǎn)中每 10m 留出長(zhǎng)度余量 15～30mm，在兩根主梁制造完畢后，按要求長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量和切長(zhǎng)。

（7）撓度、旁彎和失穩(wěn)變形不符和公差要求時(shí)，應(yīng)在焊后進(jìn)行火焰矯正，但火焰矯正的部位和每一部位的重復(fù)加熱次數(shù)應(yīng)不超過(guò)三次，以免破壞母材組織及引起復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)而影響使用性能。

5.2小車(chē)架與鋼絲繩位置距離要適當(dāng)

小車(chē)架與鋼絲繩的距離看似一個(gè)小問(wèn)題，但對(duì)于橋式起重機(jī)這樣用來(lái)起吊大工件的危險(xiǎn)設(shè)備，一個(gè)小細(xì)節(jié)上的疏忽就可能造成生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失。如果在吊運(yùn)作業(yè)時(shí)，稍微有點(diǎn)歪拉斜吊，小車(chē)架與鋼絲繩的距離較近，就會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩刮擦，斷裂事故，起吊物墜落會(huì)造成工作人員的人身安全隱患。

5.3增加安全保護(hù)裝置

橋式起重機(jī)作為危險(xiǎn)設(shè)備，其制造成本的很大一部分支出是用于安全設(shè)施的構(gòu)建。對(duì)于橋式起重機(jī)的安全保護(hù)措施，筆者在這里提及幾點(diǎn)：（1）在所以旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸以及旋轉(zhuǎn)部位都外加防護(hù)罩，避免出現(xiàn)起吊設(shè)備和操作人員被絞入；（2）按照安全規(guī)范，走臺(tái)的寬度不能小于600毫米；（3）各種焊接出一定要加設(shè)保護(hù)裝置，以防焊接不牢而發(fā)生振動(dòng)脫落；（4）起吊機(jī)構(gòu)制動(dòng)輪一定要安裝防脫落裝置，因?yàn)槠鸬鯔C(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為A6級(jí)雙抱閘雙制動(dòng)輪模式，主要依靠止退墊圈和圓形螺母和減速機(jī)軸相連，增加制動(dòng)輪防脫鉤裝置。

6.小結(jié)

隨著國(guó)內(nèi)起重機(jī)的發(fā)展、歐式起重機(jī)等國(guó)外起重機(jī)的引進(jìn)，越來(lái)越多的大型制造企業(yè)開(kāi)始使用橋式起重機(jī)，由于橋式起重機(jī)質(zhì)量不過(guò)關(guān)而造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的事件時(shí)有發(fā)生。所以應(yīng)加大對(duì)起重設(shè)備生產(chǎn)工藝、制造技術(shù)的研究，制定避免事故發(fā)生的有效措施，就能保障橋式起重機(jī)作業(yè)的安全性和可靠性。

7.參考文獻(xiàn)

[1]楊金堂，周詩(shī)洋，橋式起重機(jī)有限元分析和疲勞壽命研究[J]，起重運(yùn)輸機(jī)械，2012年01期

[2] 王虎奇; 陸 洋; 黃榮星20T/5T橋式起重機(jī)主梁的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化《廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào)》,2013年03期

[3]楊李，橋式起重機(jī)主梁的生產(chǎn)工藝分析[J]，工業(yè)設(shè)計(jì)，2012年3期