轮胎式提梁机典型金属结构制造工艺探讨

【摘 要】 轮胎式提梁机多用于20m，24m，32m三种预制混凝图T型梁从预制模板生产台座中吊出，倒运在储梁台上，也可用于从储梁台上起吊，与运梁车配合运输混凝土梁。轮胎式提梁机的各主体金属结构制作工艺是提梁机产品质量和确保使用性能的关键，其主要金属结构是重型起重机系列产品的典型结构，本文就其制作工艺做以探探分析。

【关键词】 主梁 支腿 大车架 起重小车 悬挂架

1 概述

提梁机的主体结构件包括起重小车、主梁、支腿、行走大车、走行系统等主要金属结构组成。本文重点分析各种主要结构件的制作工艺要点，为同类产品结构制作提供参考依据。（如图1）

2 主梁系统

提梁机主梁结构包括主梁、横梁两部分组成。主梁长度在多在45m左右，一般由5节分段箱型结构梁组成。各段梁之间用拼接板连接，高强度螺栓把合连接。主梁结构应符合《通用门式起重机》（GB/T14406-93标准）规范制造验收。对起重设备而言，主梁制作应预设上拱值，按相关规范起拱值在0.9/‰～1.4‰*主跨度之间。单考虑到箱型梁自重因素、制作偏差及焊接轨道和梯子护栏等因素影响，结合实际制造经验，实际制造起拱值应在理论起拱值基础上增加10mm左右。即对于40m跨以上提梁机，实际制造起拱量实际经验公式为：

fm=（0.9‰～1.4‰）L+10

式中：fm——主梁跨中最高点起拱值

L——主梁总跨度

实际起拱值一般采用二次抛物线拱，计算公式为：

y=16fm [（x（L-x）/L2]2

式中：fm——主梁跨中最高点起拱值

x——起拱梁中任一点的拱度值

L——主梁总跨度

符合主梁起拱制作要求，一般在主梁腹板下料时用数控切割方法预先切割符合拱度要求的腹板形状，另为考虑到焊接收缩及焊后整体板面修整的工序，箱型梁腹部下料还要增加0.5‰的收缩余量。箱型梁的上下盖板为制作方便可以增加30mm的二次切头余量。拼接板为确保可以互换要求，应采用数控钻孔，确保孔距精准。主梁实际制造时，应先单梁成型，主梁上各连接螺栓孔用拼接板配钻成型即可，且仅配钻50%，另为主梁连接螺栓孔待整体拼装后，控制拱度要求后再整体配钻。为确保主梁顺利连接拼装，各段主梁间在拼装后预留5-10mm对接缝隙，且该缝隙在腹部下料时予以缩减，以方便连接。

另外主梁中附属件，如角钢纵肋、隔板、轨道等结构制作考虑要点是：各纵肋下料应和腹部下料长度一致。因隔板中部都有空心人孔，考虑到材料节省，下料时可以采用分体下料，焊接成型方法。且各焊接口要求全熔透等强焊接。因轨道在整体拼装后组焊，故各轨道下料长度可以根据腹部实长下料，不用考虑焊接收缩余量。

整体拼装时，按起拱曲线各点坐标，用水准仪超点，在平台上预设牙型阶梯板，确保基础胎型符合拱度曲线要求。然后按上述要求，整体拼装成梁型即可，拼装后再用拼装板现场配钻连接螺栓孔。

3 支腿系统

提梁机支腿系统一般由上下法兰板，侧边及纵肋组成。支腿整体制作时多与主梁成一定角度的支撑关系，上法兰和主梁连接，下法兰和行走大车系统连接，支腿属于中间连接件，结构制造时上法兰应和端部主梁配钻连接螺栓孔，下法兰和大车架配钻连接螺栓孔。支腿侧板应预留30mm的二次切头余量，以确保和主梁、大车架顺利连接。各角钢纵肋下料时也要考虑二次切头要求，长度适当增长30mm，使角钢和法兰板磨光顶紧焊接，确保结构受力合理。

4 大车架系统

大车架系统是连接悬挂架和支腿的中间连接结构件。且大车架结构多为封闭箱型结构。结合实际受力情况，应确保隔板和下盖板磨光顶紧，上盖板、隔板、腹板焊接成整体，确保受力合理。另外，和悬挂架连接的支撑圈可以采用分四瓣拼焊成型，焊后24小时UT探伤合格后再机加成型，用成品组焊在大车架上即可。为消除法兰板的焊接变形，可以在整体结构制作完毕后，用平面研磨盘工装分别检查法兰板平面度。具体方法为在法兰盘表面和研磨盘中间涂少许红丹粉，用单独加工的研磨圆盘，在法兰表面研磨，检查焊接变形导致的高点，用角磨机打磨去除高点，确保研点率90%以上即为合格。（如图2）

5 起重系统

起重系统由起重天车架、行走台车、定滑轮架、吊具等主要结构件组成。

5.1 起重天车架

起重天车架一般由主横梁和联梁组成，且各梁均为箱型封闭梁结构，焊接时存在一侧盖腹板和隔板不能焊接的情况。考虑到起重天车的受力工况，结构制作时一般要确保各隔板和上盖板焊接，和下盖板磨光顶紧形式组焊。且连梁和主横梁之间的周期焊缝按I级焊缝制造，对接焊缝采用全熔透等强方式焊接。焊后24UT探伤合格。一般连梁的上下盖板下料时长度可以缩短10mm左右，用于和主横梁上下盖板拼焊时的空隙边，焊接时底部加5mm厚钢衬垫拖底，且盖腹部开45度0钝边坡口，以确保全熔透等强焊接。各腹部间焊缝采用0钝边坡口形式焊接，焊后UT探熔深 达到（板厚-2mm）即可。（如图3）

5.2 行走台车分被动台车和主动台车两类

主动台车多用于安装电机减速机和变速齿轮。各安装孔下料可以预留15mm机加余量，各腹部补强板宜先和腹部焊接成型，整体修整控制板面平面度后再整体组对，以便焊后控制整体尺寸。

5.3 定滑轮架

定滑轮架制作难点在于定滑轮安装槽的加工。如采用整体加工工艺，限于结构形式，难以加工U型槽尺寸。较合理的制作工艺为U型槽板可以先单板机加成型，采用间隔套精准保间距，用工艺轴穿好后整体样焊形式制作，以方便制作。（如图4）

6 悬挂系统

悬挂系统主要结构件有驱动桥和悬挂架。

驱动桥用于连接行走马达减速机及安装液压马达。整体结构件焊后整体机加成型，法兰板面应确保整体平行度尺寸要求，结构制作时应考虑板厚增加5mm加工余量。

悬挂架结构复杂，焊后机加工作量较大，较适宜的组对工艺为：以上法兰板为底，组对两件侧板和上盖板及隔板，保内部焊缝，下盖板后组对，且下盖板外侧开坡口，预留2mm钝边。导向管预先机加成型，内孔留整体机加余量。因该结构件形式复杂，其他各孔不宜开底孔，整体机加时，整体借料找正后，镗床先钻削底孔，再镗孔的工艺完成。

7 结语

轮胎提梁机金属结构较为复杂，其结构制作具有典型性，通过总结典型金属结构的工艺制作要点，为同类产品结构制造提供参考和借鉴依据。

参考文献：

[1]杜银星.提梁机吊具总成结构制造工艺探讨与分析[J].中国科技纵横，2016（5）.

[2]焦馥杰，编著.焊接结构分析基础[J].上海：上海科学技术文献出版社，1991.

[3]陈祝年，主编.焊接设计简明手册[J].北京：机械工业出版社，1997.

[4]贾安东，编著.焊接结构生产及设备[J].北京：机械工业出版社，1982.