淺談QTZ2500起重機桁架式塔身的制造

張榮軍 龔長貴 王俊君 施惠忠

（上海電力機械有限公司，上海 200245）

QTZ2500自升塔式起重機主要用于單機容量為300-1000MW火力發(fā)電機組的鍋爐鋼架與鍋爐設備安裝。該起重機由基礎底座、塔身、液壓爬升系統、回轉機構、人字架、臂桿及起升、變幅以及回機構等部件組成，具有起重能力大、適用范圍廣、安裝與拆卸便利等優(yōu)點。QTZ2500自升塔式起重機塔身高度及伸臂長度，可根據實際工況進行組合，塔節(jié)可拆卸為四片，便于運輸。本文針對該起重機塔身制造過程精度控制及實現互換性等方面進行研究。

1 技術文件編制

1.1 塔身結構

QTZ2500自升塔式起重機塔節(jié)實物如圖1所示,塔身采用H型鋼制作的桁架結構，由主、副各2個單片、1根斜撐以及平臺扶梯組成，主、副單片間用高強度螺栓副連接成桁架結構。組裝后的每個塔節(jié)對角線誤差不大于2mm，其他尺寸誤差不大于1mm。

圖1 塔節(jié)實物圖

1.2 控制點確定

H型鋼成品后銑兩端面，保證每根H型鋼長度及平行度誤差不超過0.3mm，從而確保端板的厚度。主單片焊接成形校正后銑兩端面，保證長度、平行度誤差不超過0.3mm，對角線誤差不超過1.5mm，確保塔身組裝后的垂直偏差不超過L/4000mm。

另外，主單片端面鉆孔和主單片連接副單片鉆孔采用鉆孔專用模具，保證相鄰兩孔距離誤差小于0.5mm。副單片采用模具拼裝，保證相鄰兩孔距離誤差小于0.5mm，確保主、副單片連接后外形尺寸誤差不超過1mm，對角線誤差不超過1.5mm，塔節(jié)端面平面誤差不超過0.5mm。

2 塔節(jié)的制造

2.1 H型鋼與端頭鋼板的組裝。

為了保證端面法蘭連接板與H型鋼的組裝精度，端頭鋼板落料后應首先機加工鋼板的四側面，端面法蘭連接板組焊后兩端的平行度≤1mm，長度誤差不超過1mm，組裝采用定位胎架，如圖2所示。

2.2 塔節(jié)單片的組裝、焊接

塔節(jié)單片在組裝焊接制作上采用整體剛性工裝，保證正確成型及互換性。單片組裝的誤差要求較高，四塊端面法蘭連接板平行度誤差不超過2mm，對角線誤差不超過2mm。此外，根據要求在平臺上按圖紙要求放出1：1的塔節(jié)單片的大樣，使用角鋼、鋼板搭設塔節(jié)單片的等高組裝胎架，如圖3所示。在胎架制作過程中，作為基準的胎架平面應與結構的基準相吻合。

塔節(jié)單片在焊接時應嚴格執(zhí)行焊接工藝規(guī)定的焊接順序，單片框架的四周應放置平整，防止產生翹列變形。塔身焊接、清理、整形按要求進行操作，水平度誤差不超過1.5mm，寬度誤差不超過1.5mm，對角線誤差不超過2mm。

2.3 塔節(jié)端面法蘭連接板銑切加工

為了保證塔節(jié)端面法蘭連接板的平面度誤差不超過0.5mm，單片中心與端面法蘭連接板加工后垂直度誤差要≤0.2mm，對角線誤差不超過2mm，塔節(jié)單片在焊接完成后必需進行上、下兩端面的機加工。塔節(jié)端面法蘭連接板的銑切加工采用專門的銑削工裝設備，采用一次裝夾同時加工兩端面，確保平行要求。工件在銑削工裝工作平臺上裝夾調整完成固定后，可進行銑切加工，塔節(jié)單片的兩端平面平行度誤差不超過0.25mm。

圖2 定位胎架

圖3 塔節(jié)單片的等高組裝胎架

2.4 塔節(jié)單片端頭連接板鉆孔

本公司自制鉆孔工裝模架，采用60mm橫臂鉆床進行塔節(jié)單片的端面法蘭連接板鉆孔，鉆孔工裝如圖4所示。

圖4 鉆孔工裝

鉆孔時，將塔節(jié)單片垂直樹立吊起放置到鉆孔工裝中的兩個等高平臺板凳上，使用夾緊器固定，在塔節(jié)單片的上部端面法蘭連接板上，吊裝鉆孔模板，使正模板與塔節(jié)單片的十字中心軸線對齊，使模板與塔身端面法蘭連接板固定。先在兩側端面法蘭連接板上各鉆一個孔，使用定位銷軸進行固定，然后后再鉆其余各孔。塔節(jié)單片端面鉆孔為φ50mm，相鄰孔距誤差不超過0.3mm。

2.5 塔節(jié)聯系側片的組裝、焊接

塔節(jié)聯系側片同樣要求具有互換性，能夠與任何塔節(jié)主單片進行組合。根據圖紙及技術要求，本起重機塔身制作采用先桿件鉆孔，再在鋼性模架上組裝、焊接。塔身側片組裝胎架如圖5所示。

塔身側片組焊后尺寸誤差要求為相鄰孔距誤差±0.5mm，相間孔距誤差±1mm。塔身側片角鋼銑兩端長度2800mm，誤差±0.5mm，側片角鋼鉆孔孔距誤差±0.3mm。

圖5 塔身側片組裝胎架示意圖

3 塔身的組裝

按圖紙要求，將塔節(jié)拼裝成一單節(jié)整體，隨機抽取構件，組裝三節(jié)塔節(jié)。然后將拼裝好的標準節(jié)單節(jié)放置在四個登高墊腳上，用螺栓組對另外兩節(jié)塔節(jié)進行固定，最后用水平儀測量調整三節(jié)塔節(jié)的水平度與直線度，保證裝塔節(jié)內部的平臺、欄桿以及附件按照圖紙組裝完畢。塔節(jié)組裝完成后，檢測驗收結果如下：穿孔率100%，連接螺孔的錯位不超過0.5mm，12米總長度誤差±2mm，三節(jié)高度方向對角線誤差±2.5mm，塔節(jié)3.6米寬度，高度誤差±2mm，5.091米的對角線誤差±1.5mm，塔節(jié)端面連接法蘭平行度誤差不超過0.5mm，滿足使用要求。

4 結論

通過本文設計的加工法制作的QTZ2500塔節(jié)，在試驗和施工現場應用中，塔身穿孔率100%，安裝11節(jié)垂直偏差最大3mm，滿足設計和使用要求，隨著技術的不斷改進和成熟，可廣泛運用于同類產品的制作當中。