斗轮堆取料机关键部件焊接变形研究及控制分析

王荣耀

摘 要：在斗轮堆取料机中行走机构鞍座焊接型钢法兰等关键部件除了与部件之间的装配精准度有着密切联系性之外，同时也和安装质量有关，当出现焊接变形问题以后，将会导致加工成本提升，各项工序极为繁琐。在本篇文章中，主要论述了有效控制关键部件焊接变形的基本措施，经过相关探究来看，使用科学合理的方式有利于降低焊接变形问题出现概率，达到高质量运行的目的。

关键词：斗轮堆取料机;关键部位;焊接变形研究;控制策略

当前阶段，斗轮堆取料机因为优势良好而在港口码头粮库等多项领域中得到了广泛且普遍的应用，属于一项连续性、高效率的装卸煤炭铁、矿石、粮食等新型机械装置，本身有着堆取能力大、占地面积非常小、生产效率极高、有利于自动化控制等诸多特征。在这其中，斗轮堆取料机钢结构重量大约为300～800t，其中有一半以上的比例为焊接件，而且是非标准部件，难以实施自动化焊接作业。在该项现状下，焊接件质量性能与部件外观有着密切的联系性，同时也决定了部件的装配精度和整体安装质量的提升，这是技术人员重点关注的一项要点。其中行走机构焊接型钢法兰等关键部件的焊接变形是焊接质量控制的难点，焊接变形问题的出现将会加剧加工成本输出，后期机械加工余量大，整体效果不佳，存在着报废情况。所以文章中结合该种类型的部件提出了减少焊接变形的工艺方式和基本措施，在规范性操作的基础上实施焊接实验作业，经过有关结果探究表明，采取工藝方式和措施有利于降低焊接变形出现概率，增强焊接部件的整体质量。

1、存在的原因分析

1.1行走机构鞍座

行走机构类似于斗轮机的腿，鞍座是行走机构和上部没做将相互连接的有效部件。通常情况下，要求一台机器的四个鞍座底板平面度控制在合理范围中，基于此，底板通常需要机械性加工，完成焊接作业以后，严格控制长度和宽度，底板焊接变形因素的影响使平面度有着一定的误差存在，当尺寸增加的话，平面度超差现象十分明显，针对于此种现象，可以在底板厚度预留相应的距离，做好有关的加工工作，从一定程度上提升尺寸精度和位置准确性，再加上底板面积是非常大的，有关人员将相应的余量去除，完全增加了加工成本，产生焊接变形大的基本原因是因为腹板和底板之间的两条焊缝属于危险程度极高的焊缝，腹板需要开设坡口，焊接热影响区非常大，焊接变形程度大，形成了鼓包现象。

1.2焊接型钢

斗轮机使用焊接型钢，采取板材下料焊接形成合理控制拼接焊缝长度，但是整体而言工作量特别大，焊接质量得不到有效的保障，而且有的腹板厚度非常小，尺寸大，这就使劲焊接工作完成以后腹板的平面度超差现象极为明显，后续可以采取热矫正工序的方式。不过也无法符合标准要求，当校正次数非常多的话，还会导致材料变质甚至报废。

1.3法兰

综合性考虑到材料基本利用率，下料过程中采取分半下料的方式，依照法兰大小分成多半火焰切割，下料过程中因为局部不均匀受热，因此使法兰周围变形，拼焊过程中因为需要开设坡口焊接和背面清根等多项操作，这就导致法兰厚度发生了变形情况，变形的后果是法兰圆度和平面度超出标准要求，所以就需要在法兰下料过程中预留直径方向，确保加工尺寸的准确性。

2、斗轮堆取料机关键部位焊接变形控制策略

2.1行走机构鞍座

经过相关探究来看，焊接实验人员反复操作验证了背靠背的焊接方式产生效果是非常高的，可以降低焊接变形现象出现概率，可以将点焊固定好的鞍座底板相互结合到一起，使用工装固定起来再进行焊接，冷却以后拆除，因为两个鞍座的变形处于相互制约的状态，因此能够有效减少焊接变形现象出现概率，经过结果来看，底板长度和宽度都是十分合理的，使用背靠背焊接方式完成焊接工作以后平面度的准确性特别高，鞍座底板的预留加工余量也有了明显的变化，加工时间缩减，成本下降。

2.2焊接H型钢

在焊接H型钢的腹板和翼缘板点过程中，采取工装架把H型钢倾斜放置，倾斜角度控制在45度即可，利用埋弧焊接实施焊作业。经过有关结果表明，该种类型的焊接方式有着焊接速度快、焊接质量良好、表面成型好、腹板平面度好的特点，不需要热矫正工序就能够达到标准要求的效果。

2.3法兰

经过理论探究和相关实验操作表明，采取以下工艺拼接法轮可以降低焊接变形现象出现概率，第一，制坡。数控下料以后，使用半自动切割机制作法兰坡口，坡口面应当保持磨平度。第二，组队，在组队平台中画好十字基准线，内外周标记线，焊接定位挡块，把法兰依照图纸位置从平台上组成法兰整圆体，各组对坡口间隙保持均匀性，与焊接工艺要求相符合，同时坡口两侧装焊符合要求的弧板。第三，焊接。使用二氧化碳气体保护焊机，焊接法兰为了对焊接变形现象有效的控制，就需要采取上下面破口交替焊接相对焊接缝，制定规范性的焊接流程。第四，校平。法兰拼焊完成以后，需要做好应力处理工作，校平以后至少选择法兰六个点测量平面度，将测量数据详细记录下来，法兰周巷和厚度方向的预留余量都可以降为原来的一半左右。

3斗轮堆取料机故障维护

3.1日常维护

主电源线路四位整个设备提供充足的电源，当发生故障隐患以后，将会使设备难以正常工作，出现短路现象还会引起巨大损失。对此，务必加强重视程度。不管是设备电源还是何种方式进行供电，都必须定期检查接头是否存在着松动现象，检验动力电缆附近的积水和热源情况，定期清理基层，防止产生凝露。

3.2维护电气柜

因为设备处于频繁反复工作状态，振动幅度特别大，因此对于柜内的线路必须定期进行检查，当发生了松动脱落以后，设备性能也会受到影响而处于停机状态，如果主回路输出线脱落，接触到另一根输出线上的话，甚至也会发生短路，损坏电器元件，造成巨大损失。另外，对于柜内的变频器等重要元件的维护也是特别重要的，定期整理，保持整洁性，促使冷却风机处于正常运行的状态。

3.3现场故障排查

斗轮堆取料机设备单机运行状态良好，不过在远程操作期间中控发出的信号出现了无法复位的情况，经过相关人员仔细探究来看，并没有发现接线存在的误差，经过检验为感应电压，随后发现了控制电缆存在着备用芯，找出感应电压较小的备用芯，将其替换为原来芯，以此解决该项问题，最后，把原中间继电器更换成返回电压更高的中间继电器，将该种现象彻底解决，长距离电缆感应电压引起中间继电器不能返回是常见的问题，针对于该种现象，必须提前做好防护措施，控制电缆采用屏蔽电缆，把屏蔽电缆的屏蔽层单端接地使用两项字控制电源或者是直流控制。

4.结语

从以上论述来看，在本篇文章中，主要对斗轮堆取料机中行走机构鞍座焊接H型板法兰的焊接工艺和方式进行了重点探究，经过相关理论分析和实践操作表明，使用规范性的工艺措施有利于降低焊接变形出现概率，减少后期机械加工和热矫正工序误差现象出现，将该项方式应用于具体生产中，产生的效果是非常高的

参考文献：

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