拱形桁架上 下弦鋼管高效彎圓技術(shù)

黃賢斌，張益鍵，劉鑫

（鎮(zhèn)江四建建設(shè)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

1 工程概況

某散貨堆棚為半圓平面鋼管拱形桁架結(jié)構(gòu)（圖1），桁架重8.9 t，支座標(biāo)高3.800 m，支撐于混凝土柱，柱間為混凝土擋墻，跨度46.5 m，柱距7.5 m，堆棚一、二建筑面積共16 576.96m2。桁架采用直縫焊接鋼管， 上下弦分別為 Q345BΦ194×6、Φ194×7，腹桿為Q235BΦ89×4.5，上下弦間距1.6 m。上弦圓弧半徑24.05 m，弧長(zhǎng)72.5 m，下弦圓弧半徑22.45 m，弧長(zhǎng)67.5 m。桁架間采用系桿、垂直支撐、水平支撐保證空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。桁架跨中頂標(biāo)高28.147 m。

2 彎管方案概述

彎管方法有多種，擬采用機(jī)械化程度較高的三輥彎管機(jī)。

經(jīng)過多方市場(chǎng)調(diào)研，彎管機(jī)上料高度高達(dá)1.2 m，不利于鋼管上、下料，不太適應(yīng)工地條件，應(yīng)降低上下料高度。市場(chǎng)采購的彎管機(jī)為滿足不同用戶使用要求，功能較全，自動(dòng)化程度高，維護(hù)成本也將更大。而工程用彎管規(guī)格品種少、量大，不需要過多的功能，存在冗余功能。如果去除冗余功能，自制設(shè)備成本應(yīng)該小于采購設(shè)備成本，且更能適應(yīng)工程需要。

圖1 桁架結(jié)構(gòu)立面

三輥彎管機(jī)彎管過程通常為：送料入彎管機(jī)，中間輥頂壓、彎管，再頂壓、彎管，如此反復(fù)調(diào)整頂壓量直至達(dá)到所需的彎管弧度。如此彎管，則彎管兩端為直段，不能直接使用。同時(shí)每根彎管都要反復(fù)滾彎，逐步檢查是否達(dá)到所需的彎管弧度，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。

為提高彎管效率，達(dá)到零損耗，必須解決連續(xù)彎管工藝，即首次調(diào)整頂壓量到位，后續(xù)鋼管通過連接器連接為一根鋼管，依次彎管，不再反復(fù)調(diào)整中間輥頂壓量。

3 彎管機(jī)設(shè)計(jì)（圖2）

圖2 彎管機(jī)設(shè)計(jì)

（1）采用三輪滾彎方式彎管，兩個(gè)動(dòng)力輪，一個(gè)壓力輪。

（2）采用減速機(jī)立裝，即動(dòng)力設(shè)于上部，滾輪設(shè)于下部，從而降低上料高度，便于上下工料。

（3）力求簡(jiǎn)單，減速機(jī)與滾輪直聯(lián)。

（4）由于考慮連續(xù)成形，效率提高，適度減少走料速度，采用小功率，大減速比動(dòng)力；減速機(jī)選用TBY 5527-1003-3KW/4P，配調(diào)速電機(jī)，進(jìn)一步調(diào)控速度，控制輸出力矩，保證試制成功；兼顧滿足I25、Φ250以內(nèi)等型材、鋼管撓曲滾彎要求。

（5）滾輪支座高度適度，考慮I25的側(cè)彎高度。

（6）由于可以連續(xù)成形，不需頻繁調(diào)整壓力輪，采用現(xiàn)有閑置的螺旋千斤頂頂進(jìn)即可，進(jìn)一步降低造價(jià)。

（7）為便于上下料，彎管機(jī)兩側(cè)設(shè)置無動(dòng)力輥道。

（8）采用-30鋼板、I25拼焊作為彎管機(jī)機(jī)架，保證機(jī)臺(tái)剛度。

（9）滾輪可更換，滿足各種截面型材彎曲加工需要。

4 連續(xù)彎管工藝

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易連續(xù)彎管連接器彎管。

鋼管兩端接頭處曲率略有細(xì)微偏差，實(shí)際操作簡(jiǎn)便。首根鋼管調(diào)整中間輥輪頂進(jìn)量，后續(xù)鋼管連續(xù)彎管，極大提高了彎管效率，實(shí)現(xiàn)零損耗。

5 彎曲成形校正

弦管設(shè)計(jì)采用直縫焊管，由于材料偏差、直焊縫焊接應(yīng)力及成管卷彎應(yīng)力客觀存在，必然影響彎曲成形，必須作監(jiān)測(cè)、檢測(cè)、校正。

（1）加強(qiáng)采購過程控制，確保采購鋼管尺寸、重量等偏差符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（2）制作靠模，彎管過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，必要時(shí)適時(shí)調(diào)整。

（3）逐根彎管在檢測(cè)胎架上檢測(cè)、校正。

（4）對(duì)于曲率偏差處進(jìn)行火工校正。

6 結(jié)語

通過自制彎管機(jī)，采用連續(xù)彎管工藝，創(chuàng)造性地采用了鋼管連接器，改進(jìn)了彎管工藝，實(shí)現(xiàn)一次調(diào)整、連續(xù)彎管，極大提高了作業(yè)效率，保證彎管質(zhì)量（圖3），實(shí)現(xiàn)零損耗，取得良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

圖3 桁架安裝效果

參考文獻(xiàn)

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