斗輪堆取料機關鍵部件焊接變形研究及控制分析

王榮耀

摘 要：在斗輪堆取料機中行走機構鞍座焊接型鋼法蘭等關鍵部件除了與部件之間的裝配精準度有著密切聯(lián)系性之外，同時也和安裝質(zhì)量有關，當出現(xiàn)焊接變形問題以后，將會導致加工成本提升，各項工序極為繁瑣。在本篇文章中，主要論述了有效控制關鍵部件焊接變形的基本措施，經(jīng)過相關探究來看，使用科學合理的方式有利于降低焊接變形問題出現(xiàn)概率，達到高質(zhì)量運行的目的。

關鍵詞：斗輪堆取料機;關鍵部位;焊接變形研究;控制策略

當前階段，斗輪堆取料機因為優(yōu)勢良好而在港口碼頭糧庫等多項領域中得到了廣泛且普遍的應用，屬于一項連續(xù)性、高效率的裝卸煤炭鐵、礦石、糧食等新型機械裝置，本身有著堆取能力大、占地面積非常小、生產(chǎn)效率極高、有利于自動化控制等諸多特征。在這其中，斗輪堆取料機鋼結構重量大約為300～800t，其中有一半以上的比例為焊接件，而且是非標準部件，難以實施自動化焊接作業(yè)。在該項現(xiàn)狀下，焊接件質(zhì)量性能與部件外觀有著密切的聯(lián)系性，同時也決定了部件的裝配精度和整體安裝質(zhì)量的提升，這是技術人員重點關注的一項要點。其中行走機構焊接型鋼法蘭等關鍵部件的焊接變形是焊接質(zhì)量控制的難點，焊接變形問題的出現(xiàn)將會加劇加工成本輸出，后期機械加工余量大，整體效果不佳，存在著報廢情況。所以文章中結合該種類型的部件提出了減少焊接變形的工藝方式和基本措施，在規(guī)范性操作的基礎上實施焊接實驗作業(yè)，經(jīng)過有關結果探究表明，采取工藝方式和措施有利于降低焊接變形出現(xiàn)概率，增強焊接部件的整體質(zhì)量。

1、存在的原因分析

1.1行走機構鞍座

行走機構類似于斗輪機的腿，鞍座是行走機構和上部沒做將相互連接的有效部件。通常情況下，要求一臺機器的四個鞍座底板平面度控制在合理范圍中，基于此，底板通常需要機械性加工，完成焊接作業(yè)以后，嚴格控制長度和寬度，底板焊接變形因素的影響使平面度有著一定的誤差存在，當尺寸增加的話，平面度超差現(xiàn)象十分明顯，針對于此種現(xiàn)象，可以在底板厚度預留相應的距離，做好有關的加工工作，從一定程度上提升尺寸精度和位置準確性，再加上底板面積是非常大的，有關人員將相應的余量去除，完全增加了加工成本，產(chǎn)生焊接變形大的基本原因是因為腹板和底板之間的兩條焊縫屬于危險程度極高的焊縫，腹板需要開設坡口，焊接熱影響區(qū)非常大，焊接變形程度大，形成了鼓包現(xiàn)象。

1.2焊接型鋼

斗輪機使用焊接型鋼，采取板材下料焊接形成合理控制拼接焊縫長度，但是整體而言工作量特別大，焊接質(zhì)量得不到有效的保障，而且有的腹板厚度非常小，尺寸大，這就使勁焊接工作完成以后腹板的平面度超差現(xiàn)象極為明顯，后續(xù)可以采取熱矯正工序的方式。不過也無法符合標準要求，當校正次數(shù)非常多的話，還會導致材料變質(zhì)甚至報廢。

1.3法蘭

綜合性考慮到材料基本利用率，下料過程中采取分半下料的方式，依照法蘭大小分成多半火焰切割，下料過程中因為局部不均勻受熱，因此使法蘭周圍變形，拼焊過程中因為需要開設坡口焊接和背面清根等多項操作，這就導致法蘭厚度發(fā)生了變形情況，變形的后果是法蘭圓度和平面度超出標準要求，所以就需要在法蘭下料過程中預留直徑方向，確保加工尺寸的準確性。

2、斗輪堆取料機關鍵部位焊接變形控制策略

2.1行走機構鞍座

經(jīng)過相關探究來看，焊接實驗人員反復操作驗證了背靠背的焊接方式產(chǎn)生效果是非常高的，可以降低焊接變形現(xiàn)象出現(xiàn)概率，可以將點焊固定好的鞍座底板相互結合到一起，使用工裝固定起來再進行焊接，冷卻以后拆除，因為兩個鞍座的變形處于相互制約的狀態(tài)，因此能夠有效減少焊接變形現(xiàn)象出現(xiàn)概率，經(jīng)過結果來看，底板長度和寬度都是十分合理的，使用背靠背焊接方式完成焊接工作以后平面度的準確性特別高，鞍座底板的預留加工余量也有了明顯的變化，加工時間縮減，成本下降。

2.2焊接H型鋼

在焊接H型鋼的腹板和翼緣板點過程中，采取工裝架把H型鋼傾斜放置，傾斜角度控制在45度即可，利用埋弧焊接實施焊作業(yè)。經(jīng)過有關結果表明，該種類型的焊接方式有著焊接速度快、焊接質(zhì)量良好、表面成型好、腹板平面度好的特點，不需要熱矯正工序就能夠達到標準要求的效果。

2.3法蘭

經(jīng)過理論探究和相關實驗操作表明，采取以下工藝拼接法輪可以降低焊接變形現(xiàn)象出現(xiàn)概率，第一，制坡。數(shù)控下料以后，使用半自動切割機制作法蘭坡口，坡口面應當保持磨平度。第二，組隊，在組隊平臺中畫好十字基準線，內(nèi)外周標記線，焊接定位擋塊，把法蘭依照圖紙位置從平臺上組成法蘭整圓體，各組對坡口間隙保持均勻性，與焊接工藝要求相符合，同時坡口兩側裝焊符合要求的弧板。第三，焊接。使用二氧化碳氣體保護焊機，焊接法蘭為了對焊接變形現(xiàn)象有效的控制，就需要采取上下面破口交替焊接相對焊接縫，制定規(guī)范性的焊接流程。第四，校平。法蘭拼焊完成以后，需要做好應力處理工作，校平以后至少選擇法蘭六個點測量平面度，將測量數(shù)據(jù)詳細記錄下來，法蘭周巷和厚度方向的預留余量都可以降為原來的一半左右。

3斗輪堆取料機故障維護

3.1日常維護

主電源線路四位整個設備提供充足的電源，當發(fā)生故障隱患以后，將會使設備難以正常工作，出現(xiàn)短路現(xiàn)象還會引起巨大損失。對此，務必加強重視程度。不管是設備電源還是何種方式進行供電，都必須定期檢查接頭是否存在著松動現(xiàn)象，檢驗動力電纜附近的積水和熱源情況，定期清理基層，防止產(chǎn)生凝露。

3.2維護電氣柜

因為設備處于頻繁反復工作狀態(tài)，振動幅度特別大，因此對于柜內(nèi)的線路必須定期進行檢查，當發(fā)生了松動脫落以后，設備性能也會受到影響而處于停機狀態(tài)，如果主回路輸出線脫落，接觸到另一根輸出線上的話，甚至也會發(fā)生短路，損壞電器元件，造成巨大損失。另外，對于柜內(nèi)的變頻器等重要元件的維護也是特別重要的，定期整理，保持整潔性，促使冷卻風機處于正常運行的狀態(tài)。

3.3現(xiàn)場故障排查

斗輪堆取料機設備單機運行狀態(tài)良好，不過在遠程操作期間中控發(fā)出的信號出現(xiàn)了無法復位的情況，經(jīng)過相關人員仔細探究來看，并沒有發(fā)現(xiàn)接線存在的誤差，經(jīng)過檢驗為感應電壓，隨后發(fā)現(xiàn)了控制電纜存在著備用芯，找出感應電壓較小的備用芯，將其替換為原來芯，以此解決該項問題，最后，把原中間繼電器更換成返回電壓更高的中間繼電器，將該種現(xiàn)象徹底解決，長距離電纜感應電壓引起中間繼電器不能返回是常見的問題，針對于該種現(xiàn)象，必須提前做好防護措施，控制電纜采用屏蔽電纜，把屏蔽電纜的屏蔽層單端接地使用兩項字控制電源或者是直流控制。

4.結語

從以上論述來看，在本篇文章中，主要對斗輪堆取料機中行走機構鞍座焊接H型板法蘭的焊接工藝和方式進行了重點探究，經(jīng)過相關理論分析和實踐操作表明，使用規(guī)范性的工藝措施有利于降低焊接變形出現(xiàn)概率，減少后期機械加工和熱矯正工序誤差現(xiàn)象出現(xiàn)，將該項方式應用于具體生產(chǎn)中，產(chǎn)生的效果是非常高的

參考文獻：

[1]蘭漢聰，陳碩，胡躍.斗輪堆取料機料斗堵料停機策略研究[J].機電信息，2021（27）：28-29.

[2]虞學明.新型斗輪堆取料機自動化控制系統(tǒng)研究[J].中國水運，2021（09）： 88-90.

[3]楊文英，高靜.智能一體化生產(chǎn)控制平臺在火電廠斗輪堆取料機無人作業(yè)系統(tǒng)中的應用[J].中國設備工程，2021（17）：32-34.

[4]崔丹丹，孫建廣.斗輪堆取料機關鍵部件焊接變形研究及控制[J].工業(yè)技術與職業(yè)教育，2019，17（01）：15-17.0755BD3A-2DDE-40FB-9894-31C0222E5135