桥式起重机制造和生产工艺研究

展伯平

摘要：桥式起重机随着我国时代经济的发展、建设工程的铺开而被广泛应用。作为特种设备，其对自身质量有着极高的要求。本文主要探讨了桥式起重机在制造和生产过程中工艺的运用和工艺难点的突破，以期对桥式起重机的生产制造起到作用。

关键词：桥式起重机 制造 生产 难点

1.引言

桥式起重机在工程领域所起的作用十分重要，是使用最广泛、数量最多的一类起重设备，进行起重作业时需要取物设备和钢缆配合完成，起重跨度、起升高度、起升速度以及其自身运行速度都有相应的规定，相互配合才能安全的移动起吊物体。桥式起重机存在许多不稳定因素，因此，生产厂家必须严把质量关，保证桥式起重机的安全性和可靠性。笔者认为桥式起重机的质量安全建立在制造商严格的质量管理控制基础上，应该及时总结生产经验，多思考人与物的本质关联和制造工艺，制造出质量优良的起重设备，并保证产品符合安全标准。

2.制造中材料的管控

起重设备是由各种原材料和零部件所组成，所以对材料的管控是提高生产质量的第一步。笔者认为生产厂家高效管控原材料应按照几个方面进行：（1）对原材料厂家进行详细的调研，对众多厂家的产品质量、信誉、价格做一个综合评价，选择性价比最佳，且具有运输优势的厂家进行合作；（2）原材料进厂前，起重设备制造厂家一定要组织检验人员对原材料生产商的各种资质进行核实，并查看相关的质量说明文件，并抽取试样做检测，待检测报告核实材料的各项性能数据都符合大型起重设备的制造标准后，再正式确认收货；（3）购买的零部件进行图纸核对。常有发生购买来的结构部件与桥式起重机的其他部件的配合性不好，导致生产出的零部件尺寸、和耐磨损性都达不到要求。为了避免这些问题发生，起重机厂商在购买的到货时，应首先对比设计图纸和参数，保证外购零部件合格后，才能签署收货单。

同时增加供货备用单位防止出现原供货单位多种原因不能及时供合格的货源。并要借鉴国外样版供应方法，例如：端梁材料—型材的供应等。

3.制造中生产构件工艺的分析

3.1筋板制作

筋板尺寸精度直接影响到构件的安装，生产人员制作筋板有两种方式，一种是整料，另一种是拼接，两种方式各有优点，按照生产要求的不同灵活运用。但筋板的尺寸需要严格控制，首先是筋板宽度误差应少于1毫米，然后是其长度的精度要求虽然较低，但也要尽量减小误差，保证在构件安装的尺寸范围内。

3.2板材拼接

在制造起重机外部钢板时常常碰到钢板长度不够的现象，钢板焊接就能解决这一问题。但制造出的桥式起重机不但需要性能优良，其外观的整洁美观也是制造厂商需要考虑的方面。因此在焊接时要请业务精通的熟练焊接工，采取双面60度坡口进行焊接，而且需要进行两次焊接，即在第一次焊接时预留出1至2毫米的缝隙，待反面清根后，再进行二次焊接。为了外观美，尽量将焊接的接头置于隐蔽处。

3.3主梁构件安装方法

主梁结构件的安装方法及步骤:（1）筋板的具体安装步骤。首先按照上翼缘板上划线定位的方法来安装筋板，再采用直角尺寸检验垂直度后对其进行点固，最后焊接上翼缘板和筋板；（2）腹板的具体安装操作。首先将两组腹板拼接，然后区分上翼缘板与腹板跨度线轴，最后是将二者焊接，焊接点选在跨度线轴中心位置；（3）下翼缘板的安装操作。安装前，安装人员要在翼缘板上标记出腹板对称线，然后把翼缘板或下盖板提升与主梁结构之上，方便用线锤或水准仪检查其两端与中部是否水平和垂直，最后进行焊接，完成安装。下翼缘板对于整个主梁的构建有着至关重要的作用，其安装水平直接影响到主梁结构的稳定性，因此在安装时必须严格按照技术规范，每个步骤都要精确无误。

3.4安装构件方法

构件安装应按照如下步骤：（1）安装人员配置好各部位的构件后，要手动并缓慢的转动制动轮，避免出现转轴卡死；（2）对小车运行的轨道进行轨距测量，并保证车轮与起重机在垂直面上的轴线偏斜角在规定范围内，轨距测量要在架空车轮后立即进行，其轨距K的误差要保证在2毫米以内；（3）车轮同位差控制。两个车轮的同位差应按照规定控制在2毫米以内，三个车轮应在3毫米以内，在相同平衡梁内的车轮同位差必须小于1毫米；（4）起重机大车车轮安装。大车车轮应采用双轮缘式，将车轮朝外的一面作为机械加工的基准面并画圆线，面向外是为了便于调整车轮偏斜。如果将车轮加工基准面错误安装向内后，影响偏斜调整，容易出现啃轨，也不方便维修。

4.焊接和安装方法

首先，焊接的第一步是查看焊接材料，主要是判断钢材的质地能否和焊接工艺相匹配，如果该材料无法实施构建焊接的工艺，则需要通过一定手段改善焊接材料。其次，工厂多采用多头切割机或者是半自动切割机来切割钢板，但对于切割厚度小于13毫米的钢板来说，建议切割工使用切板机进行切割作业，一方面可以提高切割效率，另一方面也节省了机器购买的这部分经费；其三，焊接厚度超过12毫米的钢板，焊接工使用坡口处理方式来进行焊接，并且按照相关规定进行坡口的处理，钢板上的特殊接口还需要绘制图样并详细标注；其四，焊材选择也极为重要，要求选择与焊件材质一致的焊材來实施焊接作业，保证焊接的牢固性；最后，在需要精密焊接的位置，一般都是先打底焊，底焊必须确保无裂纹、气孔和夹渣，并且焊缝整齐，在进行二次焊接时，笔者建议使用自动焊接工具，焊接作业完成后，还需要将焊熄弧打磨平整，应采用磨砂轮，严禁用铁锤砸平。

桥式起重机的安装是一个系统工程，将各部件按照次序有条不紊的安装涉及到的参数有跨度S、起重机总高度H以及钢轨中心与厂房墙壁的距离A。这几个参数至关重要，直接决定起重机是否能实施安装并正常运转。下面详细介绍这些重要参数的含义：首先是跨度S，跨度是指起重机两根运行轨道间距，假如跨度选型出现偏差或者误差过大将会导致桥式起重机安装问题，即使安装完也不能正常运行；其次，参数A保证桥式起重机大车两端的运行不会与厂房墙壁出现刮擦事故；最后，参数H是以厂房的最低位置为其最大行程，避免桥式起重机运行过程中撞毁屋顶的照明设施或供电铜排，造成施工事故或人员伤亡。

5.生产工艺难点突破

5.1主梁制造与生产的要点

（1）腹板下料，最好用样板自动切割，两条边不能同时切割时应先割下缘，气割后进行刨边。

（2）筋板是装配腹板的基准，其上、左、右三边应刨边，并保证左右两条边垂直于上端边线。

（3）筋板与上盖板装配要全长拉线检查，以防歪扭，焊接时要全长压紧上盖板，以免盖板有波浪变形。腹板与筋、盖板装配时要注意间隙均匀，以减少变形。

（4）“∏”形梁焊接后要测量挠度与旁弯，在装配下盖板时，注意利用这一工序控制变形（挠度，波浪及失稳变形）。

（5）每块筋板与上盖板的两边焊缝，焊接方向应相反，全长方向的筋板与盖板焊缝应从中间向两边施焊，焊完冷却后松去上盖板压紧外力。

（6）由于焊缝收缩而引起的长度损失难以准确确定，一般生产中每 10m 留出长度余量 15～30mm，在两根主梁制造完毕后，按要求长度进行测量和切长。

（7）挠度、旁弯和失稳变形不符和公差要求时，应在焊后进行火焰矫正，但火焰矫正的部位和每一部位的重复加热次数应不超过三次，以免破坏母材组织及引起复杂的应力状态而影响使用性能。

5.2小车架与钢丝绳位置距离要适当

小车架与钢丝绳的距离看似一个小问题，但对于桥式起重机这样用来起吊大工件的危险设备，一个小细节上的疏忽就可能造成生命和财产的重大损失。如果在吊运作业时，稍微有点歪拉斜吊，小车架与钢丝绳的距离较近，就会出现钢丝绳刮擦，断裂事故，起吊物坠落会造成工作人员的人身安全隐患。

5.3增加安全保护装置

桥式起重机作为危险设备，其制造成本的很大一部分支出是用于安全设施的构建。对于桥式起重机的安全保护措施，笔者在这里提及几点：（1）在所以旋转传动轴以及旋转部位都外加防护罩，避免出现起吊设备和操作人员被绞入；（2）按照安全规范，走台的宽度不能小于600毫米；（3）各种焊接出一定要加设保护装置，以防焊接不牢而发生振动脱落；（4）起吊机构制动轮一定要安装防脱落装置，因为起吊机构设计为A6级双抱闸双制动轮模式，主要依靠止退垫圈和圆形螺母和减速机轴相连，增加制动轮防脱钩装置。

6.小结

随着国内起重机的发展、欧式起重机等国外起重机的引进，越来越多的大型制造企业开始使用桥式起重机，由于桥式起重机质量不过关而造成的经济损失和人员伤亡的事件时有发生。所以应加大对起重设备生产工艺、制造技术的研究，制定避免事故发生的有效措施，就能保障桥式起重机作业的安全性和可靠性。

7.参考文献

[1]杨金堂，周诗洋，桥式起重机有限元分析和疲劳寿命研究[J]，起重运输机械，2012年01期

[2] 王虎奇; 陆 洋; 黄荣星20T/5T桥式起重机主梁的有限元分析及结构优化《广西科技大学学报》,2013年03期

[3]杨李，桥式起重机主梁的生产工艺分析[J]，工业设计，2012年3期