典型焊接结构的生产工艺.doc

第七章典型焊接结构的生产工艺

焊接结构的品种繁多，应用广泛，本章仅介绍起重机桥架、压力容器和船舶等典型焊接产品的结构，重点描述其制造难点、技术关键及其生产工艺，以便进一步巩固和运用前几章所学的理论知识，以提高分析和解决实际问题的能力。

第一节桥式起重机桥架的生产工艺

起重机作为运输机械在国民生产各个部门的应用十分广泛，其结构形式多样，如桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、汽车起重机等。其中，以桥式起重机应用最广，其结构的制造技术具有典型性，掌握了它的制造技术，对于其它起重机结构的制造都可借鉴。
桥式起重机的组成、主要部件的结构特点及技术标准
1．桥式起重机桥架的组成
桥式起重机的桥架结构如图7—1所示，它主要由主梁（或桁梁）、栏杆（或辅助桁架）、
端梁、走台（或水平桁架）、轨道及操纵室等组成。桥架的外形尺寸取决于起重量、跨度、起升高度及主梁结构形式。
桥式起重机桥梁架常见的结构形式如图7—2所示。

图7—1桥式起重机桥架
1—主梁2—栏杆3—端梁4—走台5—轨道6—操纵室

图7—2桥式起重机桥架结构形式
1—箱形主梁2—轨道3—走台4—工字形主梁5—空腹梁

（1）中轨箱形梁桥架如图7—2（a）所示，该桥架由两根主梁和两根端梁组成。主梁外侧分别设有走台，轨道放在箱形梁的中心线上，小车载荷依靠主梁上翼板和筋板来传递。该结构工艺性好，主梁、端梁等部件可采用自动焊接，生产率高；制造过程中主梁的变形量较大。
（2）偏轨箱形梁桥架如7—2b所示，它由两根偏轨箱形梁和两根端梁组成。小车轨道是安装在上翼板边缘主腹板处，载荷直接作用在主腹板上。主梁多为宽主梁形式，依靠加宽主梁来增加桥架水平刚性，同时可省掉走台，主梁制造变形较小。
（3）偏轨空腹箱形梁桥架如图7—2c所示，该桥架与偏轨箱形梁桥架基本相似，只是副腹板上开有许多矩形孔洞，自重减轻，又能使梁内通风散热，对梁内放置运行机构和电器设备提供了有利条件，同时便于内部维修，但制造比偏轨箱形梁麻烦。
（4）箱形单主梁桥架如图7—2d所示，它由一根宽翼缘偏轨箱形主梁与端梁不在对称中心连接，以增大桥架的抗倾翻力矩能力。小车偏跨在主梁一侧使主梁受偏心载荷，最大轮压作用在主腹板顶面轨道上，主梁上要设置一到两根支承小车反滚轮的轨道。该桥架制造成本低，主要用于起重量较大、跨度较大的门式起重机。
上述几种桥架形式中，以中轨箱形梁桥架最为典型，应用最为广泛，本节所涉及的内容均为该结构。
2．主要部件结构特点及技术标准
（1）主梁主梁是桥式起重机桥架中主要受力部件，箱形主梁的一般结构如图7-3所示，由左右两块腹板，上下两块翼板以及若干长、短筋板组成。当腹板较高时，尚需加水平筋板，以提高腹板的稳定性，减小腹板的波浪变形；长、短肋板主要是提高梁的稳定性及上翼板承受载荷的能力。
为保证起重机的使用性能，主梁在制造中应遵循一些主要技术要求，如图7—4所示。由于主梁在工作中不允许有下挠，所以主梁应满足一定的上拱要求，其上拱度fk=L/700~L/1000(L主为梁的跨度)；为了补尝焊接走台时的变形；主梁向走台一侧应有一定的旁弯fb=L/1500~L/2000；主梁腹板的波浪变形除对刚度、强度和稳定性有影响外，也影响表面质量，所以对波浪变形要加以限制，以测量长度1m计，腹板波浪变形e，在受压区e﹤1.2δf；主梁翼板和腹板的倾斜会使梁产生扭曲变形，影响小车的运行和梁的承载能力，因此一般要求上翼板水平度C≤B/250，腹板垂直度a≤H/200；另外，各筋板之间距离公差应在±5mm范围之内。

图7—3箱形主梁

图7—4箱形主梁主要技术要求

（2）端梁端梁是桥式起重机桥架组成部分之一，一般采用箱形结构，并在水平面内与主梁刚性连接，端梁按受载情况可分为下述两类：
1）端梁受有主梁的最大支承压力，即端梁上作用有垂直载荷。结构特点是大车车轮安装在端梁的两端部，如图7—5a所示。此类端梁应计算弯矩，弯矩的最大截面是在与主梁连接处A—A、支承截面B—B和安装接头螺孔削弱的截面。

图7—5端梁的两种结构形式
1—连接板2—端梁3—主梁

2）端梁没有垂直载荷，结构特点是车轮或车轮的平衡体直接安装在主梁端部，如图7—5b所示。此类端梁只起联系主梁的作用，它在垂直平面几乎不受力，在水平面内仍属刚性连接并受弯矩的作用。
依据桥架宽度和运输条件，在端梁上设置一个或两个安装接头（图7—5b中为两个接头），即将端梁分成两段或三段，安装接头目前都采用高强螺栓连接板。
对端梁的主要技术要求是：盖板水平倾斜b≤B/250（B为盖板宽度）、腹板垂直偏斜h≤H/250（H为腹板高度），同时对两端的弯板有特殊要求。端梁两端弯板（见图7—6a）是安装