浅谈QTZ2500起重机桁架式塔身的制造

张荣军 龚长贵 王俊君 施惠忠

（上海电力机械有限公司，上海 200245）

QTZ2500自升塔式起重机主要用于单机容量为300-1000MW火力发电机组的锅炉钢架与锅炉设备安装。该起重机由基础底座、塔身、液压爬升系统、回转机构、人字架、臂杆及起升、变幅以及回机构等部件组成，具有起重能力大、适用范围广、安装与拆卸便利等优点。QTZ2500自升塔式起重机塔身高度及伸臂长度，可根据实际工况进行组合，塔节可拆卸为四片，便于运输。本文针对该起重机塔身制造过程精度控制及实现互换性等方面进行研究。

1 技术文件编制

1.1 塔身结构

QTZ2500自升塔式起重机塔节实物如图1所示,塔身采用H型钢制作的桁架结构，由主、副各2个单片、1根斜撑以及平台扶梯组成，主、副单片间用高强度螺栓副连接成桁架结构。组装后的每个塔节对角线误差不大于2mm，其他尺寸误差不大于1mm。

图1 塔节实物图

1.2 控制点确定

H型钢成品后铣两端面，保证每根H型钢长度及平行度误差不超过0.3mm，从而确保端板的厚度。主单片焊接成形校正后铣两端面，保证长度、平行度误差不超过0.3mm，对角线误差不超过1.5mm，确保塔身组装后的垂直偏差不超过L/4000mm。

另外，主单片端面钻孔和主单片连接副单片钻孔采用钻孔专用模具，保证相邻两孔距离误差小于0.5mm。副单片采用模具拼装，保证相邻两孔距离误差小于0.5mm，确保主、副单片连接后外形尺寸误差不超过1mm，对角线误差不超过1.5mm，塔节端面平面误差不超过0.5mm。

2 塔节的制造

2.1 H型钢与端头钢板的组装。

为了保证端面法兰连接板与H型钢的组装精度，端头钢板落料后应首先机加工钢板的四侧面，端面法兰连接板组焊后两端的平行度≤1mm，长度误差不超过1mm，组装采用定位胎架，如图2所示。

2.2 塔节单片的组装、焊接

塔节单片在组装焊接制作上采用整体刚性工装，保证正确成型及互换性。单片组装的误差要求较高，四块端面法兰连接板平行度误差不超过2mm，对角线误差不超过2mm。此外，根据要求在平台上按图纸要求放出1：1的塔节单片的大样，使用角钢、钢板搭设塔节单片的等高组装胎架，如图3所示。在胎架制作过程中，作为基准的胎架平面应与结构的基准相吻合。

塔节单片在焊接时应严格执行焊接工艺规定的焊接顺序，单片框架的四周应放置平整，防止产生翘列变形。塔身焊接、清理、整形按要求进行操作，水平度误差不超过1.5mm，宽度误差不超过1.5mm，对角线误差不超过2mm。

2.3 塔节端面法兰连接板铣切加工

为了保证塔节端面法兰连接板的平面度误差不超过0.5mm，单片中心与端面法兰连接板加工后垂直度误差要≤0.2mm，对角线误差不超过2mm，塔节单片在焊接完成后必需进行上、下两端面的机加工。塔节端面法兰连接板的铣切加工采用专门的铣削工装设备，采用一次装夹同时加工两端面，确保平行要求。工件在铣削工装工作平台上装夹调整完成固定后，可进行铣切加工，塔节单片的两端平面平行度误差不超过0.25mm。

图2 定位胎架

图3 塔节单片的等高组装胎架

2.4 塔节单片端头连接板钻孔

本公司自制钻孔工装模架，采用60mm横臂钻床进行塔节单片的端面法兰连接板钻孔，钻孔工装如图4所示。

图4 钻孔工装

钻孔时，将塔节单片垂直树立吊起放置到钻孔工装中的两个等高平台板凳上，使用夹紧器固定，在塔节单片的上部端面法兰连接板上，吊装钻孔模板，使正模板与塔节单片的十字中心轴线对齐，使模板与塔身端面法兰连接板固定。先在两侧端面法兰连接板上各钻一个孔，使用定位销轴进行固定，然后后再钻其余各孔。塔节单片端面钻孔为φ50mm，相邻孔距误差不超过0.3mm。

2.5 塔节联系侧片的组装、焊接

塔节联系侧片同样要求具有互换性，能够与任何塔节主单片进行组合。根据图纸及技术要求，本起重机塔身制作采用先杆件钻孔，再在钢性模架上组装、焊接。塔身侧片组装胎架如图5所示。

塔身侧片组焊后尺寸误差要求为相邻孔距误差±0.5mm，相间孔距误差±1mm。塔身侧片角钢铣两端长度2800mm，误差±0.5mm，侧片角钢钻孔孔距误差±0.3mm。

图5 塔身侧片组装胎架示意图

3 塔身的组装

按图纸要求，将塔节拼装成一单节整体，随机抽取构件，组装三节塔节。然后将拼装好的标准节单节放置在四个登高垫脚上，用螺栓组对另外两节塔节进行固定，最后用水平仪测量调整三节塔节的水平度与直线度，保证装塔节内部的平台、栏杆以及附件按照图纸组装完毕。塔节组装完成后，检测验收结果如下：穿孔率100%，连接螺孔的错位不超过0.5mm，12米总长度误差±2mm，三节高度方向对角线误差±2.5mm，塔节3.6米宽度，高度误差±2mm，5.091米的对角线误差±1.5mm，塔节端面连接法兰平行度误差不超过0.5mm，满足使用要求。

4 结论

通过本文设计的加工法制作的QTZ2500塔节，在试验和施工现场应用中，塔身穿孔率100%，安装11节垂直偏差最大3mm，满足设计和使用要求，随着技术的不断改进和成熟，可广泛运用于同类产品的制作当中。