上架工艺.docx
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上架工艺
1原材料、预处理及数控下料要求
3.1所有零件的备料均按图纸或工艺文件的规定进行,材料变更以设计部门的修改单或工艺技术人员签认的材料代用单为依据。
每个零件上都应该清晰地标明:
钢板材质、炉批号、产品名称或代号、件号。
3.2钢板下料前需经防锈预处理,少量不经预处理的钢板可以在下料以后进行冲砂除锈,以确保使用时钢板表面符合要求。
3.3零件切割表面的质量等级按ZP/TSF02.02-04《热切割质量和尺寸偏差》执行。
3.4受拉板必须按受拉方向和钢板轧制方向一致的要求下料,如LG-1.0连杆。
2结构件制作的通用要求
4.1所有结构件制作完工后,须进行防锈处理后方可入库。
4.2坡口的角度和钝边大小严格按图纸及工艺要求加工,坡口、切割边及焊缝区域的氧化皮或车间底漆等应打磨去除。
4.3封箱前箱体内杂物应清除干净,并补涂防锈漆。
4.4根据图纸和AWSD1.1《钢结构焊接规范》,注意保证装配尺寸,考虑焊接收缩余量及加工余量的设置,保证装配间隙。
4.5高强钢吊具上架在结构件装配时,定位焊施工前必须对焊接部位预热,达到要求后方可进行定位焊接(预热温度见相应的WPS)。
4.6装配过程中所使用焊接材料的品种、规格和状态应与产品焊接时一致。
3焊接要求
5.1焊接时应尽量采用平焊(船型位置)或横焊以确保焊接质量。
5.2焊材应该满足WPS以及焊材使用要求。
焊条使用过程中注意保温,严格按照焊材管理《焊材储存、烘焙和使用管理制度》执行。
5.3焊接过程中严格遵守焊接工艺规程(WPS)。
5.4高强钢吊具上架的结构件在焊接前的预热温度,严格按照相应的WPS执行,任何原因导致焊接工作停顿,重新开始焊接前,须测量焊件温度,若低于WPS规定的温度,须再预热。
如果焊件较长,则采取分段预热的方法,以保证焊接区域的温度符合要求。
5.5高强钢的火工矫正温度不得超过600℃,超过将会降低高强钢的机械性能,所以矫正时应用测温仪测量温度。
5.6高强钢焊缝的探伤应在焊缝冷却至室温48小时后方可进行。
4焊缝外观要求
6.1焊渣、飞溅等应被清除,不得有气孔、焊瘤、弧坑等焊接缺陷。
6.2焊缝尺寸须满足图纸要求。
5其他要求
7.1施工部门需保证设备完好并正确使用。
7.2施工人员应具有资格证书。
6结构形式和示意图
吊具上架的主要部件见图1。
①滑轮架;②护栏;③门;④电气箱总成;⑤储缆筐总成;⑥联系架;⑦标识;⑧滑轮轴装配;⑨滑轮装配
图1吊具上架示意图
9工艺流程图
吊上架制作工艺流程图见图2。
吊具上架制作工艺文件
下料
材料跟踪
材料检查
号料
图纸技术工艺准备备
折弯与坡口准备
制作准备
滑轮架制作
联系架制作
钢板拼接
划线,机加工
上架结构的焊接
小件制作
冲砂油漆
机械部件装配
电气装配
液压装配
总装试车
图2吊具上架制作工艺流程图
第二章吊具上架主要结构件的制作
吊具上架类型较多,但制作工艺流程基本相似,本通用工艺以最具代表性的吊具上架-----滑轮式吊具上架(以下简称上架)作为主要阐述对象。
上架结构部分主要包括滑轮架、联系架等主件,固定架、护栏等附件,见图3。
①滑轮架;②联系架;③固定架;④护栏
图3吊具上架主要结构件示意图
1滑轮架结构的制作
上架有转销式和插销式之分,而这两种的区分之处主要体现在滑轮架结构上。
滑轮架分为转销式和插销式。
基本形式见图4、图5,本通用工艺主要介绍转销式滑轮架的制作。
1.1拼装前各件的制作
滑轮架拼装之前,需要预加工的零件,按照设计图纸或工艺简图要求预制。
1.1.1圆弧板采用整圆下料卷制,在整圆下料长度的基础上再放50mm修割余量进行备料,按图内弧尺寸要求卷制,焊接时一分为二;坡口板的焊接坡口用铣边机铣出;折弯板严格按照图纸要求执行,不得随意减小折弯板的弯曲半径,以防折裂。
1.1.2法兰板的制作
法兰板焊接前需要按工艺图要求进行粗加工,必须严格按照工艺图加工,以便后续使用工装定位。
1法兰板;②圆弧板;③承载板;④护套安装板;⑤转销护套;⑥连杆支座;⑦限位支架;⑧止动块
图4转销式滑轮架结构示意图
1法兰板;②圆弧板;③重磅板;④定位板;⑤止动块
图5插销式滑轮架结构示意图
1.2拼装与焊接
1.2.1根据工艺要求选择相应工装,结合图纸法兰板孔距要求,将定位工装安装于滑轮架制作胎架上。
1.2.2将两件法兰板套于胎架轴上,根据需要选装一侧板套在法兰上,并进行定位焊。
1.2.3在侧板上划各板件装焊位置线,见图6所示,其中,圆弧板使用工装定位焊。
1.2.4第一次焊接,各板定位后,按图纸要求焊接。
1.2.5封盖另一侧板,并装上法兰板,定位焊后,从工装胎架上卸下滑轮架。
1.2.6第二次焊接,焊前在滑轮架上口焊接工艺支撑,以防焊接、搬运引起的结构变形。
箱体焊完后,盖上护套安装板等。
支座,止动块暂不装焊。
图6滑轮架拼装图
1.3机加工
1.3.1划线
1.3.1.1划法兰板加工线:
先划结构中心线,以圆弧板内弧面为基准,并结合结构中心线,划法兰板上孔加工位置线,以及内外端面加工线。
1.3.1.2划护套安装板底平面加工位置线:
以法兰孔为基准,划护套安装板底平面加工线,并保证此加工面到承载板上止口尺寸有加工余量;以结构中心线为基准,划护套安装孔位置线。
1.3.2镗加工法兰孔及端面、护套安装板下底面及孔,以及承载板上孔及上止口。
1.3.3
2联系架结构的制作
上架主结构主要有三种形式:
槽型梁、H型梁、箱型梁,见图7。
2.1主结构梁的制作
槽形梁、H型梁、箱型梁的制作相对简单,一般用于和滑轮架或吊架的连接。
在制作过程中,主结构梁在长度上需要放50mm余量,以供滑轮架和联系架拼焊制作,具体见后续说明。
图7槽型梁、H型梁、箱型梁结构示意图
2.2联系架的制作
主结构梁制作完成后,将其放置于拼焊平台上,按图8所示调整好间距A及平行度,两端用工艺支撑①、④点焊固定。
划出结构中心线,以此线为基准,划线定位焊两梁之间的连接角钢等,最后盖上花纹板等。
梯子、冲顶撞杆等附件一般考虑转运和机加工的方便,待滑轮架和联系架拼焊后,再焊接。
①工艺支撑;②梯子;③冲顶撞杆;④工艺支撑。
图8联系架结构拼焊示意图
3附件的制作
上架附件的种类较多,这里主要介绍电气箱固定架的制作。
根据电气箱结构形式,电气固定架分为卧式电气箱固定架和立式电气箱固定架,卧式电气箱固定架可直接拼焊成型,立式电气箱固定架,需采用工装定位装焊,固定架工装上均刻有尺寸规格钢印,根据不同的固定架选择不同工装,如图9中A×B×C尺寸对应电气箱固定架上电气箱的安装尺寸。
图9立式电气固定架焊接工装
4滑轮架和联系架的拼接
滑轮架和联系架的拼接参见图10。
①滑轮架;②定位盘;③可调式上架拼焊胎架;④联系架;⑤吊耳板
图10上架滑轮架和联系架拼焊示意图
4.1焊前准备
滑轮架和联系架采用工装定位焊接,根据滑轮架转销护套安装孔尺寸大小选择相应的定位盘,并将定位盘固定于胎架上。
4.2拼装
4.2.1根据上架图纸中的开档尺寸,调整工装开档尺寸,将滑轮架套在定位盘上,加有效支撑固定(注意滑轮架的安装方向),划出联系架的装焊位置线。
4.2.2根据图纸要求修割联系架两端工艺拼装余量,修割对接坡口,一般预留3mm焊缝收缩余量,具体根据结构形式和具体的焊接方法确定。
4.2.3行车吊起联系架和滑轮架对接,联系架调整好位置后,用支撑架定位,先定位焊。
然后定位焊吊耳板等连接件,调整完成后再焊接。
4.2.4将上架结构从工装胎架上卸下,根据滑轮架中支座的位置尺寸,选择图11中对应尺寸的支座定位焊接工装,定位焊接连杆支座于限位支架上。
根据图纸中法兰孔的大小选择工装,以定位滑轮轴止动块。
①连杆支座焊接工装;②连杆支座
图11上架连杆支座焊接工装示意图
4.2.5焊接转销护套
将上架结构倒置,焊接转销护套,注意复测上架开档。
第三章典型零件制作工艺
转销是岸边起重机的最关键部件之一,见图12。
转销主要用于吊具和集装箱的连接,以及上架和吊具的连接,本章主要介绍上架转销的详细制作过程。
图12上架转销基本外形示意图
1毛坯
1.1转销选用42CrMo优质合金钢锻造,所选用的钢锭以批量较大为宜,以减少炉批号。
1.2转销锻件分为自由锻和模锻。
自由锻毛坯,其头部余量10~15mm(以精车尺寸为例),蘑菇头部分基本成型。
模锻的转销按照模锻件锻坯图进行锻造,杆部外圆及长度单边放2.5mm余量。
1.3转销锻打后应正火处理,温度为860°左右,保温约5小时。
1.4锻件交货时应该有清晰的标识,转销毛坯检验合格后,转毛坯库,并做好收发记录。
1.5按照炉批号对转销进行抽样检查,对样品进行机械性能和化学成分分析。
2热处理
2.1自由锻转销调质处理在转销粗车后进行,模锻转销直接进行调质处理。
2.2转销的热处理采用调质工艺,即整体加热、淬火+高温回火。
热处理单位或部门应选择合适的淬火温度、保温时间和冷却方法,以保证转销内外硬度符合要求。
3转销机加工
3.1粗加工
3.1.1对于自由锻件,在热处理前,应该粗加工转销,并留4mm精加工余量(直径方向)。
3.1.2对于模锻转销则直接进行热处理,如果部分转销是用模具改制加工,则必须进行粗加工处理。
3.2精加工
3.2.1转销精车一般安排在数控机床上加工,以确保转销的加工精度。
3.2.2过渡处圆角及表面粗糙度须严格保证,遵循首件报检制度。
3.2.3须以专用工装装夹定位加工蘑菇平面,键槽、尾部方身和插销孔等,以确保转销的互换性。
3.2.4常用标准转销螺纹采用滚丝机加工螺纹,螺纹加工前将退刀槽和滚丝处按标准滚丝图卡进行加工。
3.3滚丝
3.3.1常用标准转销螺纹采用滚丝机加工螺纹。
为确保在加工时有滚丝模具进行加工,工艺人员在编制工艺前,应查询所编制的转销螺纹规格是否有相应的滚丝模具,如果没有,应提前通知相关部门申请。
3.3.2根据滚丝机操作说明进行滚丝,滚丝前应仔细看清图纸螺纹规格,选择对应的滚丝模具,调试好机器。
滚丝尽量保证一次成形,每件转销应该用相应的止通规进行检查。
为防止螺纹止通规磨损影响检测结果,螺纹止通规的使用次数应不超过2000次。
3.4加工后转销的保护
转销在完成机加工转入拉力试验前,应该清除所有毛刺,且应在转销表面涂抹专用防锈油。
说明:
精加工后的转销在工序间转运时,为防止磕碰,应套上螺纹保护套,并使用专用的料架,不应叠放、堆放。
4载荷试验和无损检测
4.1载荷试验
4.1.1转销在使用前,需进行载荷试验,根据图纸技术要求,确认试验载荷,借用辅助工具,在拉力试验机上进行检测,在确认转销固定后,匀速加载至试验载荷,并保载5分钟以上。
4.1.2卸载后目测检查转销的过渡R部、臂头平面部及螺纹部分,如发现裂纹、变形甚至断裂等,则直接报废处理。
4.2磁粉及UT探伤
转销拉试目测筛选合格后,需再进行表面磁粉探伤(MT)和内部超声波探伤(UT)。
4.3对于合格的转销,需要在其尾部刻上转销编号,并将记录其具体使用工号,以便后续的跟踪。
5表面防锈处理
上述加工及检验工序全部完成后,在转销表面均匀涂抹专用防锈油,入库。
第四章上架的装配及试车
1主要部件的装配
1.1装配前的准备
1.1.1根据图纸要求备齐所有零配件,并分类堆放,防止碰撞损伤。
外购件注意核对产品型号及工号,合格证等。
1.1.2装配前根据图纸要求复检各零件是否符合图示尺寸,加工尺寸超差或工序遗漏的零件不得进行装配。
1.1.3装配前仔细核查针对此项目的所有修改通知单和联系单,确保所有修改均已落实。
1.2滑轮的装配
滑轮的装配主要是轴承的装配,上架滑轮的轴承主要是圆柱滚子轴承,见图13。
滑轮孔清理干净后,先用专用卡钳将外隔圈装入滑轮,再用工装及液压千斤顶通过压轴承外圈的方式将轴承压入滑轮,然后翻身装入内隔圈,压入另一侧轴承。
最后,安装透盖并用螺栓按力矩要求拧紧,穿入不锈钢丝防松。
注意:
装轴承时,应及时调整,不时转动轴承内圈。
防止其入孔偏斜,或损伤轴承。
另外按图要求装配油封,谨防装反。
1套;②密封圈;③透盖;④轴承;⑤内隔圈;⑥外隔圈;⑦滑轮体;⑧滑轮轴;⑨端盖
图13滑轮装配及滑轮轴装配示意图
1.3滑轮轴装配
吊起装好的滑轮装配于滑轮架,先安装一侧隔圈,装入滑轮轴以及另一侧隔圈,然后盖上端盖,装上螺栓,不锈钢丝防松。
滑轮轴装配时仅可用铜棒助装。
1.4转销机构装配
1.4.1按图14配齐各件,先依次装入座套、转柄、转销,转销螺母等,然后装配连杆,手柄等。
1.4.2拖动手柄,使转销机构处于开锁或闭锁状态,插入锁销并固定,以使转销处于对应的开锁或闭锁状态,然后调整螺母,使转销承载面和转销护套下端面保证间隙3mm,最后穿入螺栓锁定。
①座套;②转柄;③转销螺母;④转销;⑤连杆;⑥手柄
图14转销机构装配示意图
1.5滑轮罩装配
待滑轮装配装于上架后就可装配滑轮罩,首先将滑轮罩挡板置于安装位置,转动滑轮调整装配间隙,确定位置后作标记,配钻挡板安装孔,安装挡板。
以防止上架工作时,钢丝绳出槽损坏钢丝绳或上架。
2试车
上架的试车通过上架模拟箱和手动操作进行,上架模拟箱主要根据上架工况试验电气和液压部件的动作执行情况。
这里主要介绍对上架结构及装配部分进行质量检测。
2.1装配件动作功能检测
2.1.1检测前,先将滑轮装配等部位加适量润滑油(带密封和防尘盖的轴承填20~30%;
开式轴承内腔填满,轴承座内填充30~50%。
填充量:
G=0.005×D×B,G—油脂量g,D—轴承外径mm,B—轴承宽度mm)。
2.1.2滑轮的检测在装配滑轮罩时进行。
转动滑轮,无异常响声,无卡滞现象,滑轮和滑轮罩间隙控制在滑轮罩装配图纸要求的范围内。
2.1.3检测转销机构,来回拖动手柄,交替转销的开闭锁功能,保证开闭锁准确、到位,无卡滞现象。
2.1.4与吊具、吊钩横梁等连接件进行对接试验,以确保对接接口连接准确,其他相关部件均无干涉现象。
根据具体的制作状况,对于固定开档的插销式上架,除要求与吊具对接试验外,还要求其通过检测工装检测,以确保其通用性,检测工装见图15。
①工装胎架;②插销式上架;③连接板;④检测销轴
图15插销式上架检测工装示意图
第五章环境和职业健康安全
吊具上架的制作过程涉及到登高、起重、明火、电工、机加工等多个工种,以及包括危险品管理等工作,本章着重提出起重和焊接两个重点。
1起重
1.1危险源:
构件翻身,旋转时打滑或是钢丝绳断裂导致构件高空坠落伤人;捆扎不牢,重心偏移,导致构件倾覆伤人。
1.2控制措施:
由专人负责,正确指挥行车,协调配合,正确使用和配置钢丝绳。
2焊接
2.1危险源:
焊接过程中,强烈的电弧光灼伤眼睛,以及飞溅可以伤害皮肤;过量的粉尘吸入,导致职业病。
2.2控制措施:
按要求佩戴劳保用品,保持环境通风,按时检测空气粉尘含量。
3其他安全事项
3.1特殊工种的作业人员必须接受安全技术培训,并持证上岗。
3.2现场作业人员严格按照公司发布的《安全操作规则汇编》执行。
3.3所有设备在使用前,检查设备状况,确保设备无故障运行,并按照设备安全规程操作。
3.4现场作业需遵守环境,职业健康安全方面的法律法规。
第六章风险评估
本章对吊具上架的制作中遇到的生产安全风险,技术风险作出评估,以及制定相应的防范措施。
1安全风险
1.1上架结构在拼装和焊接过程中,可能会发生倾覆事件,因此,必须制定合理的焊接和制作顺序。
1.2场地需保持通风,防止粉尘等伤害身体。
1.3护栏、固定架等构件为薄板件,易变形,在装配和搬运过程中需十分小心,避免划伤事故。
1.4长期风险:
打磨和焊接粉尘的长期吸入,电火花、弧光的辐射伤害。
2技术质量风险
2.1在制作过程中,从冷作、装配、焊接到机加工,每道工序都必须严格控制精度。
2.2工装设计时必须考虑安全风险,工艺方案中对工装使用、拆装说明安全注意事项。
2.3加工精度控制。
构件尺寸公差和形位公差要求高,难度大,必须控制好加工精度,合理选用设备以及工装夹具。
2.4滑轮架相对位置的偏差控制。
设计要求,四角面需要在同一高度,相对位置也要符合图纸的公差要求,否则将影响其使用。
故在焊接前需修割、定位,焊后进行必要的校正,保证公差。
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