淺談焊裝車間鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計安裝技術(shù)要求

摘 要：主要從焊裝生產(chǎn)線分裝設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制造、安裝等要求均滿足工藝及生產(chǎn)需求的情況下制定的，對強制執(zhí)行的標準指標如機械和電氣安全均優(yōu)于國家標準，對國家規(guī)定的強制性都做了嚴格的規(guī)定。

關(guān)鍵詞：汽車焊裝車間 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 安裝

鋼結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)

1.鋼結(jié)構(gòu)術(shù)語

立柱：用于鋼結(jié)構(gòu)安裝的垂直支撐組件。（通常選用H型鋼）。

橫梁：用于鋼結(jié)構(gòu)縱梁吊掛的水平支撐組件。（通常選用工字鋼）。

縱梁：用于滑軌及設(shè)備等吊掛的水平支撐組件。（通常選用工字鋼）。

滑軌：用于設(shè)備及工具吊掛的輕型水平組件。（屬于附件）。

2.鋼結(jié)構(gòu)主要部件

鋼結(jié)構(gòu)主要部件由立柱、橫梁、縱梁等構(gòu)成。

1）立柱與地面的連接，采用M20mm×200mm化學螺栓聯(lián)接（見圖1）。

2）立柱柱身與橫梁的連接，采用專用壓板通過M16mm×70mm高強螺栓聯(lián)接，雙螺母鎖緊（見圖2）。

3）立柱頂端與橫梁的連接，采用專用壓板通過M16mm×70mm高強螺栓聯(lián)接，雙螺母鎖緊（見圖3）。

4）縱梁與橫梁的連接，采用專用壓板通過M16mm×90mm高強螺栓聯(lián)接，雙螺母鎖緊（見圖4）。

圖3 立柱頂端與橫梁的連接

圖4 縱梁與橫梁的連接

鋼結(jié)構(gòu)初步設(shè)計及選材要求

1.跨度

鋼結(jié)構(gòu)跨度（K）即鋼結(jié)構(gòu)區(qū)域立柱間橫向中心距離。跨度設(shè)計應(yīng)滿足工藝使用要求，并根據(jù)廠房車間具體情況進行確定。同時跨度設(shè)計在滿足上述條件要求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)根據(jù)型材的規(guī)格，考慮橫梁材料的利用率?？缍葏^(qū)間設(shè)計通常為6～9m，最大跨度不超過9m。如工藝需要跨度必須大于9m時，橫梁需要進行特殊工藝處理。

2.柱間距

鋼結(jié)構(gòu)柱間距，即鋼結(jié)構(gòu)區(qū)域立柱間縱向中心距離。柱間距通常設(shè)計距離為6m，最大柱間距不宜超過7.5m。根據(jù)承載核算：間距6m立柱間，最多可安裝懸掛點焊機數(shù)量為7臺。間距7.5m立柱間，最多可安裝懸掛點焊機數(shù)量為5臺。

3.立柱

（1）立柱標高" 立柱標高通常為4.5m，適合于一般轎車車型的三級總成區(qū)域、二級總成區(qū)域的手工焊接生產(chǎn)線；對于一級總成、主線區(qū)域，如采用手工焊接線，立柱標高通常為5.5m。

（2）立柱型號選擇" 立柱標高＜6m，通常采用型鋼HW200×200；立柱標高≥6m，通常采用型鋼HW250×250。對有特殊載荷要求的區(qū)域，應(yīng)進行載荷核算確定立柱型鋼的具體型號。

4.橫梁

（1）橫梁長度" 橫梁長度更具鋼結(jié)構(gòu)跨度決定，橫梁長度L=剛結(jié)構(gòu)跨度K＋250mm。

（2）橫梁型號選擇" 鋼結(jié)構(gòu)跨度K≤6m，通常采用25a工字鋼；6m＜K≤8m，通常采用28a工字鋼；8m＜K≤9m采用32a工字鋼。對有特殊載荷要求、特殊大跨度要求的區(qū)域，應(yīng)進行載荷核算確定橫梁型鋼的具體型號。

5.縱梁

（1）縱梁型號選擇" 懸掛點焊機吊掛梁采用20a工字鋼；焊鉗、工具吊掛梁采用16a工字鋼。

（2）葫蘆轉(zhuǎn)運設(shè)備行走軌道梁選擇" 柱間距K′≤6m：單臺載荷P≤0.5t時，采用20a工字鋼；0.5t＜P≤1t時，采用25a工字鋼；柱間距6m＜K′≤7.5m，單臺載荷P≤0.5t時，采用25a工字鋼；0.5t＜P≤1t時，采用28a工字鋼。電動葫蘆轉(zhuǎn)運設(shè)備電動行走軌道梁選擇：單臺載荷P≤0.5t，采用20a/25a工字鋼，配KBK柔性軌道。氣動葫蘆轉(zhuǎn)運設(shè)備手拉行走軌道梁選擇：單臺載荷P≤0.5t，采用20a工字鋼，配鋁合金柔性軌道。

（3）懸伸梁長度" 當單臺載荷P≤0.25t時，最長不超過2000mm；當單臺載荷0.25t＜P≤0.5t時，最長不超過1800mm；當單臺載荷0.5t＜P≤1t時，最長不超過1500mm； 對有特殊載荷要求的區(qū)域，應(yīng)進行載荷核算確定縱梁型鋼的具體型號。

6.滑軌

焊機滑軌通常選用ZT（Ω）-W80型號；焊鉗滑軌通常選用ZT（Ω）-W65型號。滑軌通過專用連接件與縱梁連接，連接件的分布距離≤1.5m。

鋼結(jié)構(gòu)制作安裝工藝要求

1）所有構(gòu)件材料性能不低于Q235A·F。

2）立柱本身焊接頂板、底板及牛腿。牛腿根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要進行制作焊接。

3）立柱與地面通過底板連接，立柱與底板采用焊接連接，底板與地面采用M20×200mm化學螺栓連接。

4）立柱與橫梁、橫梁與縱梁采用夾板連接，上下夾板采用M16×90mm高強度螺栓緊固，雙螺母并緊，螺栓螺母之間安裝平墊及彈簧墊。螺母緊固后用黃色油漆做好緊固標記。

5）夾板采用20a槽鋼切割（火焰切割后進行機加工表面處理）或外購標準件，墊板采用10mm鋼板制作。夾板及墊板加工后打磨平整，去除毛刺。

6）水氣支干管采用鍍鋅管焊接連接，閥門選用彈性截止閥；二次水氣管采用鍍鋅管管螺紋聯(lián)接，閥門采用球閥。

7）油漆采用兩底兩面工藝，鋼結(jié)構(gòu)面漆顏色采用GY09冰灰色。

鋼結(jié)構(gòu)布局要求

1）建議設(shè)計成單層鋼構(gòu)，如部分中間焊點無法焊到，通過安裝雙層滑軌解決。立柱標高通常設(shè)計為4.5m，如主線采用手工焊接生產(chǎn)線，則主線鋼結(jié)構(gòu)立柱標高通常設(shè)計為5.5m。焊機底部距離操作面的高度適宜范圍為1.8～1.9m。如根據(jù)操作性需求，需要制作踏臺，需提前進行工藝說明，以便于確定焊機吊桿的長度。

2）鋼結(jié)構(gòu)立柱與焊機懸掛滑軌的中心距離通常應(yīng)按照為600～700mm設(shè)計，優(yōu)先選擇700mm。焊機懸掛滑軌與相鄰焊鉗懸掛滑軌的中心距離通常應(yīng)按照700～800mm設(shè)計，優(yōu)先選擇800mm。一組焊鉗懸掛滑軌之間的中心距通常應(yīng)按照1200mm設(shè)計。橫軌通常選用1.6m長度，兩端端蓋內(nèi)配置橡膠塊，并加裝直角緩沖塊，中間加裝尼龍滑塊。普通焊鉗喉深≥600mm的焊接工位，橫軌選用1.8m；中頻、工頻一體式焊鉗焊接工位，橫軌選用1.8m。上述工位通常配備焊鉗專用固定支架。

3）橫軌居中對稱安裝，并根據(jù)工藝焊點要求，進行二次調(diào)整。一級總成、 二級總成工位輸送設(shè)備采用單鉤電動葫蘆+柔性梁軌道+導向機構(gòu)。葫蘆軌道兩側(cè)相鄰焊鉗懸掛滑軌吊點的中心距離為1200～1400mm。三級總成及小件區(qū)域輸送設(shè)備采用手拉行走氣動葫蘆+鋁合金軌道。葫蘆軌道距離相鄰焊鉗懸掛滑軌吊點的中心距離為300mm。雙軌道葫蘆梁常規(guī)布置如圖5所示。

圖5 雙軌道葫蘆梁常規(guī)布置參考

結(jié)語

焊裝車間鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計是個立體的三維設(shè)計，焊裝車間的吊點從上到下由機械化輸送、公用動力等很多專業(yè)在使用，鋼構(gòu)設(shè)計人員必須具有機戒化輸送、公用動力等多方面的知識，在工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究領(lǐng)域中，還存在很多尚未解決的難題。只有深入并解決這些難題，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計理論才會不斷地完善。