通信鐵塔塔靴制作工藝分析

崔淑華

（河北中移通信技術(shù)工程有限公司，保定 071000）

通信鐵塔塔靴制作工藝分析

崔淑華

（河北中移通信技術(shù)工程有限公司，保定 071000）

通過對鐵塔塔靴實例進行分析，對關(guān)鍵構(gòu)件制作精確性提出了工藝改進，同時選擇合理的焊接方法與順序，減小焊接變形，并收到了預(yù)期效果。

鐵塔塔靴關(guān)鍵構(gòu)件焊接

在各種類型鐵塔設(shè)計結(jié)構(gòu)中，塔靴制作是其中的重要部分。普通四邊形角鋼鐵塔應(yīng)用最為廣泛，其塔靴結(jié)構(gòu)也相對統(tǒng)一，具有相對的典型性。對典型的塔靴制作適合批量生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝，對于車間生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)作用。

本文以公司2014年設(shè)計生產(chǎn)的YQA系列鐵塔塔靴為例進行分析與樣件制作。塔靴與塔體連接位置示意圖如圖1所示（塔體橫截面為正方形結(jié)構(gòu)，四個面結(jié)構(gòu)是一致的）。塔靴的主要材料與結(jié)構(gòu)如圖2所示（包含塔靴主柱、塔靴底板、連接塔身斜材的連接板、肋板）。塔靴主柱、連接板通過螺栓與塔身實現(xiàn)可靠鏈接。

圖1　塔靴與塔體連接位置示意圖

圖2　塔靴的主要材料與結(jié)構(gòu)

1　工藝尺寸的計算分析

在鐵塔制作中，第一道工序為放樣，即將結(jié)構(gòu)用1：1的模板制作出來，以校驗圖紙中尺寸的正確性。在投產(chǎn)到生產(chǎn)車間制作前，需要對結(jié)構(gòu)進行計算分析，繪制單件圖紙。YQA塔最底段塔身是具有一定坡度的，如圖1所示。根據(jù)圖1，我們計算出三種角度：塔面與垂直面夾角16.7°（記為面角）；主柱在塔面內(nèi)的傾斜角度16°（記為面內(nèi)角）；主柱與鉛垂線夾角22.99°（記為背角）。

2　關(guān)鍵構(gòu)件的制作

2.1塔靴主柱

根據(jù)設(shè)計圖紙尺寸，可以精確計算出塔靴主柱的長度及孔位。塔靴主柱材料為等邊角鋼，若保證連接后塔靴底板水平，主柱下端需要切割一定角度。我們首先選擇了面內(nèi)角作下端切割角度，當(dāng)塔面坡度不大時，未出現(xiàn)問題。但當(dāng)塔面坡度較大（≥25°）時，下端切割角度采用面內(nèi)角時，在實際安裝過程中，塔靴底板外側(cè)出現(xiàn)較大的縫隙。所以，在后續(xù)生產(chǎn)中，我們將塔靴主柱下端切割角度按照計算出的面角（稍大于面內(nèi)角）進行。在后續(xù)安裝過程中，塔靴底板與基礎(chǔ)定位板間隙均勻，符合設(shè)計要求。

2.2塔靴底板、連接板

塔靴底板孔位按照圖紙給定的尺寸制作即可。制作塔靴底板時，需要確定塔靴主柱、連接板的相對擺放位置。由于主柱有一定坡度，所以在底板上的投影不是90°，必須精確計算位置，才能保證安裝后不出現(xiàn)間隙。為此，我們進行了空間計算。

采用 tg（cos背角）=tg（cos22.99°）=42.63°計算，參見圖2。

在制作連接板時，充分考慮塔面傾斜的影響，參見圖3。

圖3　塔面傾斜示意圖

于是，b=底板厚度 /cos面角+連接板厚度 *tg面角=30/cos16.7°+10*tg16.7°=34.3mm。

在制作連接板時，連接板下端剪裁的尺寸不是底板厚度值，而是計算出的b值，進一步實現(xiàn)精確制作。

3　合理的焊接方法、順序

由于鐵塔塔靴尺寸較大，需要焊接的焊縫多且比較集中，如何控制塔靴的焊接變形，保證安裝后塔靴底板邊緣產(chǎn)生盡量小的翹曲間隙，選擇合理的焊接順序，也是其制作質(zhì)量的關(guān)鍵。

如圖2所示，該結(jié)構(gòu)的焊縫主要集中在2個方面：主柱、連接板與底板焊接；連接板與主柱焊接。其中，主柱、連接板與底板焊接是引起邊緣翹曲的主要因素。

3.1定位焊

借助定位角度樣板進行拼裝、點焊。我們做了2種角度樣板：面角樣板（主柱角鋼兩個面的傾斜角度）和背角樣板（主柱角鋼棱的傾斜角度）。兩種角度板互相校核，避免了實際操作中的誤差。

3.2焊接

（1）焊底邊平面焊縫。平面焊縫包括主柱與底板之間的角焊縫；連接板及肋板與底板之間的角焊縫。先焊接主柱與底板之間的角焊縫，然后由兩名焊工操作，同時沿主柱向外進行連接板及肋板的焊接。焊接過程中要求對稱焊接，減小變形，使邊緣的翹曲變形四周均勻。焊條選用E4303，直徑Ф4mm，焊接電流為200～240A。

（2）焊立焊縫。立焊縫指連接板及肋板與主柱之間垂直于地面的焊縫，要求2人同時操作，對稱焊接，控制變形。焊條選用E4303，直徑Φ4mm，焊接電流為200～240A。

通過選擇合理的焊接順序，有效控制了變形，保證了焊接質(zhì)量。

4　其他技術(shù)問題的處理

4.1鍍鋅工藝孔的預(yù)留

為避免在酸洗、鍍鋅工序過程中出現(xiàn)包容空氣的現(xiàn)象，所以我們在連接板及肋板與底板焊接角處預(yù)留工藝孔，從而保證在平臺熱鍍鋅過程中鋅液流動通暢，保證了熱鍍鋅的質(zhì)量。

4.2塔靴底板與基礎(chǔ)埋件連接孔的加大工藝處理

在原設(shè)計圖紙中，埋件螺栓為M48，塔靴底板連接孔為Φ55。實際安裝過程中，發(fā)現(xiàn)部分鐵塔底段安裝困難。后查找原因，在基礎(chǔ)埋件施工中，基礎(chǔ)中心距的誤差較大（±15mm）。后與設(shè)計部溝通，在滿足設(shè)計規(guī)范條件下，將塔靴底板連接孔調(diào)整為為Φ72mm，保證了順利安裝。

5　結(jié)論

通過對鐵塔塔靴加工技術(shù)要求的分析，改進計算方法，對關(guān)鍵構(gòu)件制作提出了新的工藝改進，進一步保證了構(gòu)件制作的精確性。選擇合理的焊接方法與焊接順序，保證了焊接質(zhì)量，同時有效控制了焊接變形。改進后的生產(chǎn)工藝在實際生產(chǎn)中取得了良好的效果，對鐵塔塔靴制作具有很好的指導(dǎo)意義。

［1］中國焊接學(xué)會.焊接手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2001.

［2］《機械工程師手冊》第二版編輯委員會.機械工程師手冊第二版［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

［3］實用鈑金技術(shù)手冊編寫組.實用鈑金技術(shù)手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2001.

Analysis of the Manufacturing Process of Communication Tower Tower Boots

CUI Shuhua
（Hebei Mobile Communications Technology Engineering Co.，Ltd.，Baoding 071000）

Through the analysis of the tower tower shoe examples，the key components of the production accuracy of the process is improved，at the same time，select the reasonable welding method and order，reduce the welding deformation，and received the expected results.

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