起重机桥架的制造工艺

一、起重机箱形主梁制造工艺 （一）进厂原材料复检 1.入库前应进行质量证明书检查 2.实物检查 3.理化性能测试

（二）主梁、支腿等重要零部件所用的材料的要求：

1.A1~A6级起重机，当板厚大于20mm时，钢材牌号应不低于Q235-B；对A7~A8级起重机，钢材牌号应不低于Q235-C。

2.环境温度-20℃~-25℃，或环境温度低于-25℃时，应选用Q235-D或16Mn，且要求在-20℃时的冲击功不小于27J。

3.严禁在低温下使用沸腾钢。这是因为①沸腾钢脱氧不完全，氧能使钢变脆；②内部杂质较高，成份偏析较大，因而冲击值较低；③冷脆倾向和时效敏感性较大；④焊接性较差。

（五）钢材预处理

热轧钢材表面通常有一层氧化皮，呈灰黑色，覆盖于钢材表面，应进行除锈喷丸等预处理，并进行防锈处理。通常采用的防锈底漆有703环氧脂铁红和无机硅酸锌底漆等。

锈是一种有氧化物和水分子的物质。锈和氧化物的危害有减弱结构件的承载能力，降低结构的涂漆质量，影响乙块火焰切割和焊接质量等。

（四）主梁的拼接与组装 1.盖板与腹板的拼接 2.腹板下料

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主梁成拱最常用的方法是腹板下料成拱法。腹板的拱形可采用二次抛物线形或正弦曲线形。腹板上拱值规定为0.9～1.4S/1000，考虑气割、焊接电流、焊接速度、操作者技术程度等因素影响，多取1.4S/1000。腹板下料有三种方法：

（1）腹板拱度曲线直接号料法 （2）样板号料法

3.盖板、腹板对接焊缝焊接 （1）开坡口

盖板、腹板对接焊缝要求焊透，采取开坡口的方法，以增加熔深。板厚

6mm时就要开坡口。

（2）板件拼接间隙和定位焊

①板件拼接间隙过大，焊接时易产生烧穿、焊缝成形不佳的缺陷，同时焊接变形也较大。

②定位焊的技术要求

盖板、腹板定位焊前要检查一下板边的直线度和预拱值，可用拉粉线或钢丝线测量。

定位焊焊肉要比正式焊缝小，焊缝质量同正式焊缝，不得存在夹渣、裂纹、未焊透等缺陷，定位焊的间距，在根据拼接钢板定型的条件凭经验确定，通常长为20～40mm焊缝，间距在70～150mm范围内。

（3）引弧板和引出板

由于埋弧焊和气体保护焊的焊接速度快，引弧时焊件来不及达到局部的热平衡，使引弧端的熔深较浅。

（4）对接焊缝的焊接

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主梁的盖板、腹板的对接焊缝要求焊透以保证为等强度连接。焊接方法可用手工焊、埋弧焊和气体保护焊等。焊接方式可分为双面焊和单面焊双面成形。

4.对接焊缝变形的控制 （1）对接焊缝角变形的矫正

盖板、腹板拼接时应先拼接宽度，然后再拼接长度。盖板、腹板接长时，为防止对接板件角变形，可在待焊接口下面加垫形成反变形，然后焊接。采用这种方法焊后可以使板件平直。

如果焊后出现角变形，可采取在焊缝处加垫用重砣压制等方法矫正（图4-20）。

（2）焊接方向

焊接方向对焊接变形有影响。直线型板件拼长对接时，翻个清根焊接第二面的方向要和焊第一面的方向相反。有拱度的板件如主梁的腹板，为不改变预定的腹板下料拱度曲线，也应采取上述的焊接方向。

二、箱形主梁半成品组装与焊接 （三）Ⅱ形梁内壁焊缝的焊接 1.焊接次序

焊接Ⅱ形梁内壁焊缝时，针对焊接次序对弯曲变形的影响，考虑要使Ⅱ形梁外弯，应先焊接Ⅱ形梁内腹板焊缝，后焊接外腹板焊缝。对偏轨箱形主梁要求主梁是直线形的，则焊接Ⅱ形梁内壁焊缝时应考虑焊接主腹板内壁长焊缝会产生较大的外弯，所以应先焊接副腹板焊缝，后焊接主腹板焊缝。

三、主梁整体组装焊接 （一）Ⅱ形梁组装定位焊下盖板

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在制定主梁的工艺规程时，除要给出腹板下料的预制拱（翘）度数值外，还要给出Ⅱ形梁组装下盖板后的拱（翘）度值，以及单根主梁焊成后（未焊走台和轨道压板）的拱（翘）度值。

定位焊下盖板之前，应首先将Ⅱ形梁立起检查Ⅱ形梁的上拱度和水平弯曲，然后检查下盖板的水平弯曲，应使下盖板与Ⅱ形梁的水平弯曲方向一致。

如果发现某项指标超差，应采取适应措施进行调整。 （二）焊接梁的四条纵向角焊缝 五、桥架组装

（一）桥架组装焊接的工艺选择 1.作业场地的选择

只要主梁有温度差存在，就会有拱（翘）度的变化或水平弯曲（旁弯）的变化，箱形梁构成的桥架应选择在厂房内组装焊接。桥架的检测应在早、晚或夜间进行为好。

2.垫架位置选择

由于自重对主梁拱度有影响，主梁垫架位置应选择在主梁的跨端或接近于跨端的位置。起重量较小的桥架在最后测量调整时应尽量垫到端梁处。

3.桥架组装基准

为使桥架安装车轮后能正常运行，四组弯板应在同一平面内。组装时应使它们在同一水平面内，以这一水平面为组装调整桥架各部的基准。可穿过端梁上盖板的吊装孔立T形标尺，用水平仪测量调整。

4.为减小桥架整体焊接变形，在桥架组装前应焊完所有部件本身的焊缝，不要等到整体组装后再补焊。

（二）桥架组装焊接的工艺要点

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1.主、端梁组装焊接

（1）两根主梁摆放在垫架上。在主梁的上盖板中心线处找出两主梁的跨度中心和跨端基准点，按技术要求调整各部件尺寸。

（2）端梁与主梁焊接时将使端梁两端向内弯而使桥架跨度缩短，帮桥架组装时应预先使端梁两端要外弯，且跨度要有加大量。

（3）为减小焊接变形和焊接应力，应先焊上盖板焊缝，再焊下盖板焊缝，然后焊连接板焊缝；先焊外侧焊缝，后焊内侧焊缝。各部焊接次序见图4-26。

2.组装焊接走台

（1）检测调整两主梁的不平弯曲。偏轨箱形梁或桁架还要在离主梁两端各1/3处上、下定位焊拉筋。

（2）为减小桥架的整体变形，走台的斜撑与连接板要按图纸尺寸预先装配焊接成组件，再进行桥架组装焊接。

（3）按图纸尺寸划走台的定位线。走台应和主梁上盖板平行。 （4）装配横向水平角钢。用水平尺找正，使外端略高于水平线定位焊于主梁腹板上。然后组装定位焊斜撑组件，再组装定位焊走台边角钢。走台边角钢应具有与走台相同的上拱度。

（5）走台的装配与焊接

①走台板应矫平，然后组装定位焊在走台上。要求先焊走台板与角钢连接的纵向焊缝，后焊横向走台板焊缝，以减小走台板的波浪变形和内应力。

②整个走台处于定位焊连接状态，水平刚性较小。应先焊接水平外弯大的一侧走台，后焊接水平外弯小的一侧走台。

③为减小焊接走台主梁下挠应先焊接走台下部焊缝，后焊接走台上部焊缝。

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3.组装焊接轨道压板

5～30t通用桥式起重机正轨箱形在焊接轨道压板前主梁上拱度f<1.5S/1000，偏轨箱形主梁在焊接轨道压板前上拱度f<1.３S/1000，应在主梁跨中顶起来焊接轨道压板。偏轨箱形梁焊接轨道压板还会产生主梁外弯，焊前应将两根主梁用角钢拉起来。小车轨道应平直，轨道与桥架组装，应预先在承轨梁上划出定位线，小车轨道组装时，使轨底与盖板接触，然后定位焊轨道压板。为使主梁受热均匀，从而使下挠曲线对称，可由多名焊工沿跨度均匀分布，同时焊接。

桥式起重机桥架组装焊接后应全面检测。

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８.2.1.2 桥架结构特点及技术要求

箱形桥式起重机的桥架结构如图8-14所示，它是由主梁（或桁架）、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。桥式起重机桥架常见的结构形式如图8-15所示。

桥架最主要的受力元件是主梁。主梁的制造是桥架金属结构制造的关键，主梁的主要技术要求如图8-14所示，应控制在上拱度（上挠）（0.9～1.4）S/1000。

水平旁弯（向走台侧）S1nt~L/2000，规定向走台侧旁弯的原因是在制造桥架时，走台侧焊后有拉伸残余应力，当运输及使用过程中残余应力释放后，导致两主梁向内旁弯；而且主梁在水平惯性载荷作用下，按刚度条件允许有一定侧向弯曲，两者叠加会造成过大的弯曲变形。当两梁向内旁弯时，可能导致车轮与轨道咬合，使起重机不能正常工作。

腹板波浪变形规定，受压区L/2000，受拉区1.2f。

上盖板水平度≤B/250，腹板垂直度≤H/200，B为盖板宽度，H为梁高。 8.2.1.3 主梁工艺分析

主梁结构如图8-16所示。由于主梁内部有大量加筋板，加筋板的焊缝分布上下不均，横向大筋板与下盖板不焊接，而小加筋全部连续角焊缝都在水平中心线以上，因此，中心线以上焊缝数量多于中心线以下，这样极易造成主梁下挠。于是分析并保证如何使下挠最小，并且能预制上挠和造成一定旁弯（在焊接走台件之前）则是制定工艺的依据。

8.2.1.4 主梁制造工艺要点 （1）盖板和腹板对接焊工艺 （2）筋板的制造

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筋板是一个长方形，长筋板中间一般也有减轻孔。由于筋板尺寸影响到装配质量，要求其宽度差只能小于1mm左右，长度尺寸允许有稍大一些的误差。筋板的四个角应保证90°，尤其是筋板与上盖板接触处的两个角更应严格保证直角。

（3）腹板上拱度的制备 （4）装焊Ⅱ形梁

Ⅱ形梁由上翼板、腹板和筋板组成。该梁的组装定位焊分为机械夹具组装和平台组装两种，目前应用较广的是采用平台组装工艺，又以上翼板为基准的平台组装居多。装配时，采用在上冀板上的划线定位的方式装配筋板，用90°角尺检验垂直度后进行点固（见图8-18）。为减小梁的下挠变形，装好筋板后应进行筋板与上翼板焊缝的焊接。为防止变形，如果翼板未预制旁弯，焊接方向应由内侧向外侧[见图8-19（a）]，以满足一定旁弯的要求；如翼板预制有旁弯，则方向采用图8-19（b）所示方向。

组装腹板时，首先要求在上翼板和腹板上分别划出跨度中心线，然后用吊车将腹板吊起与翼板、盘板组装，使腹板的跨度中心线对准上翼板的跨度中心图线，然后在跨中点定位焊。腹板上边用安全卡1将腹板临时紧固到长筋板上，可在翼板底下打楔子使上翼板与腹板靠紧，通过平台孔安放沟槽限位板3，斜拉压杆2（见图8-20），并注意压杆要放在筋板处。当压下压杆时，压杆产生的水平力使下部腹板靠紧筋板。为了使上部腹板与筋板靠紧，可用专用夹具式腹板装配胎夹紧。

由跨中组装后定位焊至腹板一端，然后用垫块垫好，再装配定位焊另一端腹板。

（5）下翼板的装配

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装配时先在下翼板上划出腹板的位置线，将Ⅱ形梁吊装在下翼板上，两端用双头螺杆将其压紧固定（见图8-22）。然后用水平仪和线锤检验梁中部和两端的水平和垂直度及拱度，如有倾斜或扭曲时，用双头螺杆单边拉紧。

当拱度不够时，应先焊下翼板左右两条纵缝；拱度过大时，应先焊上翼板左右两条纵缝。

采用自动焊焊接四条纵缝时，可采用图8-23所示的焊接方式。图8-23(a)所示为“船形”位置单机头焊，主梁不动，靠焊接小车移动完成焊接工作。平焊位置可采用双机头焊[见图8-23(b)、(c)],其中图8-23(b)所示为靠移动工件完成焊接，图8-23(c)所示为通过机头移动来完成焊接操作。

当采用焊条电弧时，应采用对称的焊接方法，即把箱形梁平放在支架上，由四名焊工同时从两侧的中间分别向梁的两端对称焊接，焊完后翻面，以同样的方式焊接另外一边的两条纵缝。

（7）主梁的矫正

箱形主梁装焊完毕后进行检查，每根箱形梁在制造时均应达到技术条件的要求，如果变形超过了规定值，应进行矫正。矫正时，应根据变形情况选择好加热的部位与加热方式，一般采用火焰矫正法。

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