柔性工装在塔式起重机节臂架焊接的应用_深圳市天凌高实业发展有限公司
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柔性工装在塔式起重机节臂架焊接的应用

  塔式起重机广泛应用于建筑施工中,起重机生产制造业也逐渐形成一定的规模。起重机属于特种作业设备,它的产品质量不容忽视,特别是标准节的焊接质量直接影响着整机质量,在批量生产过程中,必须由焊接工装来保证其焊接质量,比如垂直度、平行度、互换性。

  现就几种节臂架焊接工装的结构、优缺点分析如下:

  一、节臂架的结构及作用

  节臂架是塔式起重机的重要结构件如图一所示,主要由件1联接套、件2主弦杆、件3斜腹杆、件4水平腹杆、件5节点板组成。标准节不仅要支撑上部接近于整机的重量,而且还要承受塔机回转时产生的转矩。另外,国家标准要求塔机安装后,整机的垂直度不大于千分之四。因此,标准节质量非常重要,不仅要有足够的强度而且还要有优良的精度。

  二、节臂架焊接工艺

  在制造过程中要想保证标准节的质量,需要有焊接工艺装备(简称工装)来保证焊后精度。节臂架的主要焊接过程是:1、下料、备料;2、将联接套与主弦杆焊接;3、用双面铣床将主弦杆的两端加工平齐(4件一组),并保证两端的平行度和长度的一致性;4、用工装和工艺保证质量,将各件焊接成型;5、焊后清理。

  三、节臂架焊接工装简介——节臂架组对工装系统

  1.柔性工作平台:2500mmX2500mm

  2.移动平台离地高度:300mm左右

  3.总高度:2945mm左右

  4.有效行程:12000m(依客户需求而定)

  5.柔性工作平台与轨道垂直度:0.5-0.6mm

  6.两柔性平台之间的平行度:0.5-1mm

  7.定位后平台的距离误差:1-2mm

  节臂架数控组对工装系统的优越性:

  1.在保证工件的准确定位和可靠压紧的基础上,机动性、安全性、稳定性应当十分可靠。

  2.轨道是工装的技术核心之一,有专用的调试仪器,并配有专用的调节工具。

  3.在操作上简单方便,注重一线工人的人身安全及劳动强度。

  4.能大大改善产品的焊接质量及提高生产效率。

  四、其他节臂架焊接工装简介

  现在各个塔机生产企业的工装形式也多种多样,归纳为弯板式、整体式、整体翻转式。现将这几种工装介绍如下:

  1、弯板式

  弯板式工装如图二所示:由一块5m长平台(件1)和两个焊接弯板(件2)组成,其中,一块弯板的角钢座(件3)为固定式,另一块弯板的角钢座(件4)为伸缩式,两块弯板用T型螺栓分别与平台联接。使用时,先将主弦杆一端放置在固定式角钢座的槽内,通过丝杆(件5)将伸缩式角钢座伸出,与主弦杆顶紧,然后将节臂架的斜腹杆按照要求点焊成型。最后,将节臂架从工装上取下,整体焊接并清理。这种工装结构的优点是:结构简单,工装成本较低。缺点是:工装精度低、焊后标准节精度低,受工作空间的影响标准节在工装上只能点焊,不能完成整体焊接,焊接工作效率低。

  2、尾座旋转式

  尾座旋转式工装如图三所示:由手轮(件1)、一块5m长平台(件5)和尾座(件2)、两个十字架(件4)、尾座轴(件3)组成。尾座的底面设有定位槽,其宽度与长平台的T型槽尺寸相对应,目的是保证尾座在平台上定位准确和两轴孔的同轴度。在尾座的孔内安装有尾座轴,尾座轴在后部丝杠的带动下可前后伸缩(与车床尾座结构相似),尾座轴的另一端装有两个向心球轴承,用于支承十字架,十字架上加工有8个孔,其位置及大小与标准节的联接套相对应。该工装的尾座及十字架均由铸铁制成,在加工过程中为了保证工装安装的精度,镗床加工尾座时,尽可能把两尾座成对加工。在使用过程中,为了防止出现标准节“拧劲”现象的发生,在平台上设有两个定位座(件6),确保标准节上主弦杆与底面的垂直度。由于十字架及标准节的重量均很重,标准节的重量在350Kg左右、十字架的重量在500Kg左右,尾座轴的结构又为悬臂轴,因此在尾座轴上产生的挠度比较大,为了减少挠度的影响,尽可能使两尾座轴伸出长度一致。

  这种工装结构的优点是:焊接精度比较高,加工效率高,操作者可以轻而易举地在工装上将标准节旋转,80%以上的焊缝均能在工装上施焊。另外,由于尾座轴是可伸缩的,所以当标准节的高度有变化时,该工装也可以完全适用性。缺点是:制造成本较高;受尾座轴产生的挠度的影响,标准节的精度还会产生一定的偏差。

  3、框架固定式

  框架固定式工装如图四所示:由两块钢结构件的端板(件1)及四根联接杆(件2)组成。两端板应保证联接孔的位置度、四根联接杆要长度一致,这样才能保证焊接工装有较高的精度。使用时,先将焊好联接套的主弦杆用安装到端板上,其中一侧用楔铁(件3)顶紧,另一侧则紧贴端板,再将其它构件与主弦杆点焊,点焊后将结构件卸下,并完成全部焊缝的焊接。这种工装的优点是:结构简单,制造成本较低,加工效率高,精度较高。缺点是:不能在工装上完成全部焊缝,由于主弦杆一侧是由楔铁顶紧的,所以标准节在这一侧的精度会受到一定影响。

  4、框架旋转式

  框架旋转式工装是将前几种的优点综合,并尽可能减少制造成本、提高加工效率的工装类型,如图五所示:与固定式相似,也是由两端板及四根联接杆组成,所不同的是,两端板的外形不是正方形而是圆形,这样,将整个工装安装到滚轮架上,工装就可以旋转任意角度,方便加工。这种工装的优点是:结构简单,制造成本较低,加日效率高,精度高,可以将80%以上的焊缝转变成平焊缝,并在工装上完成施焊。

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