塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)生產(chǎn)工藝管理

麥剛 尹義民 羅宇德

【摘 要】塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是塔式起重機(jī)重要的結(jié)構(gòu)件。塔式起重機(jī)的工況復(fù)雜多變，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的加工質(zhì)量制約著整個塔式起重機(jī)質(zhì)量。要制造出符合使用標(biāo)準(zhǔn)的塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，關(guān)鍵是做好標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加工質(zhì)量的管理。文章結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加工質(zhì)量管理的實踐，對標(biāo)準(zhǔn)節(jié)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。實踐表明，改善生產(chǎn)工藝流程和使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)專用工裝是提高塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)生產(chǎn)加工質(zhì)量的有效方法，能夠確保塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的穩(wěn)定性和塔式起重機(jī)工作的可靠性。

【關(guān)鍵詞】標(biāo)準(zhǔn)節(jié)；工裝；工藝流程

【中圖分類號】TH213.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）05-0141-03

塔式起重機(jī)（簡稱塔機(jī)）的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是由型鋼和板件拼焊而成的桁架結(jié)構(gòu)。中小型塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)一般為片式結(jié)構(gòu)，使用銷軸和螺栓連接。一個合格的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)不僅能提高塔機(jī)的穩(wěn)定性能，而且能顯著提高塔機(jī)的安全性能和工作效率，甚至能夠起到事半功倍的效果。如何制造出符合使用標(biāo)準(zhǔn)的塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，關(guān)鍵是做好標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加工質(zhì)量的管理。根據(jù)筆者對標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加工質(zhì)量管理的實踐，對標(biāo)準(zhǔn)節(jié)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，提出從生產(chǎn)工藝各方面對標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加工質(zhì)量進(jìn)行管理。

1 塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的特點(diǎn)

塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主要由主弦桿、腹桿和連接板等零部件組成。主弦桿和腹桿都由等邊角鋼加工制作而成。一節(jié)塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)由4片標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拼裝而成，形成的箱形截面具有良好的抗彎剛度和抗扭剛度。塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的形狀結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 主要技術(shù)難點(diǎn)

（1）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿的長度一致性問題，主要難點(diǎn)為機(jī)加工誤差及焊接變形。

（2）主弦桿魚尾板連接孔中心距到連接板的長度距離（H），易出現(xiàn)焊接收縮。

（3）相互配合點(diǎn)多，一些關(guān)鍵尺寸無法測量，只能依靠加工工裝進(jìn)行保證；部件與部件之間的行位公差也只能靠工裝進(jìn)行保證。

3 解決方案

建立相應(yīng)的規(guī)章制度，推行完善的質(zhì)量管理體系，使塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加工工作規(guī)范化、科學(xué)化，有效地搞好質(zhì)量管理工作，確保加工質(zhì)量。根據(jù)自身的生產(chǎn)能力制定完善、合理的生產(chǎn)工藝流程，以便制作出好的產(chǎn)品。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的加工更是需要完善生產(chǎn)流程，以使標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加工工作規(guī)范化、科學(xué)化。嚴(yán)格按照加工工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)工作，對每道工序、每個結(jié)構(gòu)層次、每一關(guān)鍵部位進(jìn)行全方位的監(jiān)控，堅持使用科學(xué)測量儀器檢測，嚴(yán)格用數(shù)據(jù)說話，不憑經(jīng)驗辦事。塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)作為塔機(jī)的重要部分，其制造工藝對指導(dǎo)生產(chǎn)、保證質(zhì)量起著重要作用。每一個加工過程都至關(guān)重要，特別是相關(guān)連接部位，直接影響標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的整體質(zhì)量。其中，焊接與孔的加工所占比例最高。

（1）從下料開始，作業(yè)人員必須對倉庫的原料進(jìn)行及時的檢驗，嚴(yán)禁將不合格原料領(lǐng)車間，按規(guī)定長度銑削完成后，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主角鋼只進(jìn)行一頭端銑，以進(jìn)行端銑后的一頭作為基準(zhǔn)裝夾到專用組焊工裝上，然后定位組焊魚尾板及其他部件；定位基準(zhǔn)面到魚尾板連接孔的長度L根據(jù)主角鋼的厚度也有所不同，如果主角鋼的厚度低于某一值，L的長度會根據(jù)焊接反變形法相應(yīng)加大（比設(shè)計值大，如圖2所示）。脫模后對工件的施焊應(yīng)采用逆向分段退焊法，同一條或同一直線的若干條焊縫，采用自中間向兩側(cè)分段退焊的方法，以控制魚尾板跟主角鋼端面的殘余變形，確保相關(guān)裝配尺寸。同時，使用焊接機(jī)械手進(jìn)行焊接，也更好地排除人為的因素。

（2）施焊完成后對主弦桿進(jìn)行孔加工，孔加工的定位基準(zhǔn)面也是主角鋼的端銑面，如圖3所示，采用專用加工機(jī)床，或者是制作相應(yīng)的鉆模與配合搖臂鉆床進(jìn)行加工。專用加工機(jī)床是按照標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿的加工尺寸而專門定制的，它的加工定位基準(zhǔn)也是采用角鋼端銑面，加工精度高，效率快，但是機(jī)床價格貴；專用鉆孔工裝的定位基準(zhǔn)也是主角鋼端銑面。2種加工方法統(tǒng)一基準(zhǔn)面，很好地確保了相關(guān)尺寸的一致性，而且主弦桿加工專機(jī)床及鉆孔工裝都有魚尾板孔與主角鋼端面定位檢驗，可以驗證上步工序的效果，確保主弦桿的統(tǒng)一性。

（3）加工完孔的主弦桿要進(jìn)行另一端面的銑削，定位基準(zhǔn)面也跟上面2步進(jìn)行統(tǒng)一，如圖4所示，確保每根主弦桿的長度L的一致性，這樣主弦桿的加工算是完成，為下一步片狀焊接做好準(zhǔn)備。

（4）片式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的組焊與施焊都是在工裝模具上完成的，因為片式工裝的鋼性較好，定位尺寸H要相應(yīng)的進(jìn)行反焊接變形放大，主弦桿與連接板裝模的時候必須用模具固定好，主弦桿裝模的時候要進(jìn)行長度L的驗證；施焊時要按編排好的順序和方法進(jìn)行，以最大限度地減少焊接變形與焊接應(yīng)力的產(chǎn)生。以工裝模具批量生產(chǎn)的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拼焊模的設(shè)計和制作都是非常重要的，模具上的定位基準(zhǔn)和主弦桿設(shè)計基準(zhǔn)應(yīng)一致。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)節(jié)工裝模具時應(yīng)充分考慮模具的通用性，夾緊工具也要通用化和系列化，以提高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模具的利用率，減少投入費(fèi)用及縮短制作時間。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模具制作完成后，要先預(yù)制一個工件，通過驗證找出存在的問題，將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模具修改完善后方能正式投入批量生產(chǎn)使用。

（5）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)工裝模具的使用規(guī)定：正確使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)工裝模具，嚴(yán)格按照生產(chǎn)制作工藝進(jìn)行；工裝模具使用的定位銷軸應(yīng)為工藝銷軸，以保證相應(yīng)的配合精度；使用的壓緊螺栓也應(yīng)為工藝螺栓，螺栓的光身長度及配合精度要與工裝模具相對應(yīng)；制作好的工件應(yīng)待定位銷軸與螺栓全部打出后方能吊裝脫模，切忌不可使用行吊強(qiáng)行下模，以防出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)片受集中拉力而發(fā)生變形；操作者要定期或不定期地對工裝模具孔位定位套進(jìn)行自檢，如孔位定位套有裂紋，定位套孔直徑公差范圍不在允許范圍內(nèi)的要及時更換，自檢周期最長不得超過15 d，檢驗員每月定期協(xié)助檢測1次；保證孔位定位套精度符合設(shè)計要求，定位板不發(fā)生偏移；車間不定期地開展現(xiàn)場作業(yè)檢查，并建立相配套的獎罰制度，使每個工裝模具責(zé)任人形成自覺保養(yǎng)模具的良好習(xí)慣。每個片式工裝模具生產(chǎn)120片標(biāo)準(zhǔn)節(jié)后要進(jìn)行檢驗校正，以保證塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的穩(wěn)定性；每次拼裝2節(jié)，檢驗員負(fù)責(zé)檢驗并記錄檢驗數(shù)據(jù)，以保證塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)質(zhì)量的穩(wěn)定。為此，車間還應(yīng)建立專門的考核制度，培養(yǎng)員工認(rèn)真、仔細(xì)的工作作風(fēng)。

（6）完善各類操作法和作業(yè)指導(dǎo)書。操作法是引導(dǎo)操作的路線，在操作過程中路線不能變。有的操作工特別是新員工對操作方法常有疑惑，生產(chǎn)車間管理者應(yīng)在第一時間向他們解釋清楚，還應(yīng)派出經(jīng)驗豐富的老操作工手把手地教導(dǎo)，直到他們完全理解和掌握。為了減少安全隱患，車間還應(yīng)根據(jù)原始記錄、顯示記錄儀，不定期地進(jìn)行檢查，提醒操作人員時刻保持警惕，做到操作與規(guī)定完全一致。針對標(biāo)準(zhǔn)節(jié)生產(chǎn)的每個不同崗位，車間還應(yīng)制定各崗位的職能考核細(xì)則，一周一小評，一月一大評，獎罰根據(jù)考核細(xì)則所規(guī)定的條例進(jìn)行，進(jìn)一步提高操作工在操作工序中的細(xì)心程度。

（7）各種不同的焊接操作方法對操作人員的依賴程度不同。對于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)焊接，焊工的操作技能和謹(jǐn)慎的工作態(tài)度對保證焊接質(zhì)量至關(guān)重要。對于焊接機(jī)械手，焊接工藝參數(shù)的調(diào)整和施焊也離不開人的操作。對于各種片式組焊工裝，電弧沿焊接接頭的移動也是靠焊工掌握。若焊工施焊時質(zhì)量意識差，操作粗心大意，不遵守焊接工藝規(guī)程，或操作技能低下、技術(shù)不熟練等都會影響直接焊接的質(zhì)量。對施焊人員的控制措施如下：{1}加強(qiáng)對焊工“質(zhì)量第一、用戶第一、下道工序是用戶”的質(zhì)量意識教育，提高他們的責(zé)任心和一絲不茍的工作作風(fēng)，并建立質(zhì)量責(zé)任制。{2}定期對焊工進(jìn)行崗位培訓(xùn)，從理論上掌握工藝規(guī)程，從實踐上提高操作技能水平。{3}生產(chǎn)中要求焊工嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程，加強(qiáng)焊接工序的自檢與專職檢驗人員的檢查。{4}認(rèn)真執(zhí)行焊工考試制度，堅持焊工持證上崗，建立焊工技術(shù)檔案。

4 焊后成品的質(zhì)量檢驗

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)雖然在焊前和焊接過程中進(jìn)行了檢驗，但由于塔機(jī)對塔身的整體要求，以及使用時條件的變化、波動等都有可能引發(fā)新的缺陷，因此為了保證標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的質(zhì)量，對成品也必須進(jìn)行質(zhì)量檢驗。成品檢驗的方法很多，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的使用要求和圖紙的技術(shù)條件進(jìn)行選用。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)成品主要檢驗外觀和無損探傷。同時，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)在使用中的檢驗也是成品檢驗的一部分。當(dāng)然，由于使用中的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)其檢驗的條件發(fā)生了改變，因此檢驗的過程和方法也有所變化。

4.1 外觀檢查和測量

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的外觀檢驗是一種手續(xù)簡便而又應(yīng)用廣泛的檢驗方法，是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)檢驗的一個重要內(nèi)容。這種方法有時也使用在焊接過程中，如魚尾板作多層焊接時，每焊完一層焊道時進(jìn)行檢查，防止前道焊層的缺陷被帶到下一層焊道中。外觀檢查主要是發(fā)現(xiàn)焊縫表面的缺陷和尺寸上的偏差。這種檢查一般是通過肉眼觀察，并借助標(biāo)準(zhǔn)樣板、量規(guī)和放大鏡等工具來進(jìn)行檢驗。

4.2 物理方法的檢驗

物理檢驗方法是利用一些物理現(xiàn)象進(jìn)行測定或檢驗被檢材料或焊件的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如溫度、壓力、黏度、電阻等，以判斷其內(nèi)部存在的問題。例如，內(nèi)應(yīng)力分布情況、內(nèi)部缺陷情況等。有關(guān)材料技術(shù)參數(shù)測定的物理檢驗方法屬于材料測量技術(shù)。材料或焊件內(nèi)部缺陷存在與否的檢驗，一般都是采用無損擦傷的方法。

5 結(jié)語

當(dāng)今的建筑越來越高，塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的需求量更是不斷增加，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的加工質(zhì)量涉及生產(chǎn)及使用的各個環(huán)節(jié)，制定完善的生產(chǎn)流程及合理的工藝方案，然后按此嚴(yán)格執(zhí)行，方可生產(chǎn)出好的塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]GB 50205—2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[2]陳祝年.最新焊接工程師手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[3]商祥偉.汽車白車身夾具同心孔實驗及其應(yīng)用研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2016（2）.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]