橋式起重機(jī)主梁設(shè)計論文

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1、 橋式起重機(jī)設(shè)計說明書 姓 名： 學(xué) 院： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 日 期： 2011年1月 前 言 橋式起重機(jī)是橫架于車間、倉庫和料場上空進(jìn)行物料吊運的起重設(shè)備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻

2、礙。在室內(nèi)外工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部門和場所均得到廣泛的運用，是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機(jī)械。 本書主要介紹了跨度28m,起重量50t的通用橋式起重機(jī)箱型梁的設(shè)計生產(chǎn)過程，同時對車間的布置情況作了較為粗略的參考設(shè)計。設(shè)計過程較為詳細(xì)地考慮了實際生產(chǎn)與工作中的情況。 本書編寫過程中得到XXX副教授、XXX副教授等老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助，在此一并表示衷心的感謝。由于作者實際經(jīng)驗不足，理論知識有限，書中錯誤在所難免，敬請讀者多多指正！ 作者2010年1月于XX大學(xué) 目 錄 第一章 箱型梁式橋架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造及尺寸 1 一、橋架的總

3、體構(gòu)造 1 二、主梁的幾何尺寸 2 1、梁的截面選擇和驗算 2 2、箱形主梁截面的主要幾何尺寸 3 三、主梁的受力分析 4 1、載荷計算 4 2、強度驗算 5 3、主梁剛度的驗算 8 4、焊縫的設(shè)計和驗算 10 第二章 主梁的制造工藝過程 12 一、備料 12 二、下料 13 三、焊接 13 四、檢驗與修整 18 第三章 主梁焊接車間設(shè)計 21 一、焊接生產(chǎn)的過程及特點 21 二、焊接生產(chǎn)組成部分的確定 22 三、車間平面布置 23 第四章 焊接工藝卡 25 結(jié)束語 37 參 考 文 獻(xiàn) 38 橋式起重機(jī)設(shè)計說明書 第一章 箱型梁式

4、橋架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造及尺寸 一、橋架的總體構(gòu)造 箱型梁式橋架結(jié)構(gòu)主要是兩根主梁和兩根端梁組成。 主梁 主梁是橋式起重機(jī)橋架中主要受力元件，由左右兩塊腹板，上下兩塊蓋板以及若干大、小隔板及加強筋板組成。 主要技術(shù)要求有： 主梁上拱度：當(dāng)受載后，可抵消按主梁剛度條件產(chǎn)生的下?lián)献冃?，避免承載小車爬坡。 主梁旁變：在制造橋架時，走臺側(cè)焊后有拉深殘余應(yīng)力，當(dāng)運輸及使用過程中殘余應(yīng)力釋放后，導(dǎo)致兩主梁向內(nèi)旁彎；而且主梁在水平慣性載荷作用下，按剛度條件允許有一定側(cè)向彎曲，兩者疊加會造成大彎曲變形。 腹板波浪變形：受壓區(qū)，受拉區(qū)，規(guī)定較低的波浪變形對于提高起重機(jī)的穩(wěn)定性和壽命是有利的。 上蓋板水平

5、度，腹板垂直度，b為蓋板寬度，h0為梁高。 端梁 端梁是橋式起重機(jī)橋架組成部分之一，一般采用箱型結(jié)構(gòu)，并在水平面內(nèi)與主梁剛性連接，端梁按受載情況可分下述兩類： （1）、端梁受有主梁的最大支承壓力，即端梁上作用有垂直載荷。 （2）、端梁沒有垂直載荷，端梁只起聯(lián)系主梁的作用。 圖1 橋梁的構(gòu)造示意圖 二、主梁的幾何尺寸 1、梁的截面選擇和驗算 通常按剛度和強度條件，并使截面積最?。ń?jīng)濟(jì)條件），滿足建筑條件要求（如吊車梁及平臺焊接梁最大高度受建筑條件限制），來確定梁的高度，然后初步估算梁的腹板、蓋板厚度，進(jìn)行截面幾何特征的計算，然后進(jìn)行驗算，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整，直到全部合格。 圖2

6、 主梁的幾何尺寸 第 25 頁 共 38 頁 計算項目 計算過程及說明 結(jié) 果 中部高度h 端梁連接處高度h1 梯形高度c 端梁寬度 腹板的壁間距b0 腹板厚度δ0 蓋板寬度b 大隔板間距a 小隔板高度h2 小隔板間距a1 縱向加筋角鋼h3 腹板厚 均布載荷 集中固定載荷 移動載荷 每個輪子的輪壓 F1、F2 小車自

7、重Gx 水平均布載荷qsh 水平集中載荷Fsh 集中載荷 均布載荷

8、 2、箱形主梁截面的主要幾何尺寸 靠近端梁處 跨中為 查表并根據(jù)實際需要確定 三、主梁的受力分析 1、載荷計算 橋梁自重Gq=19.3t,自重均布載荷q1=Gq/L=68N/cm 局部重量q2=0.12t/m=12N/cm,集中重量為2t 則均布載荷為q=q1+q2=80N/cm 運行機(jī)構(gòu)重量G1，間距L1 司機(jī)室重量G2，間距L2 電氣設(shè)備重量G3，間距L3 其中為確定小車自重的系數(shù)，Q=5~100t的小車，=0.3

9、5，動力系數(shù)取1.2 Gx= =172kN 由于起重機(jī)運行軌道不平造成橋梁和主梁的震動，從而引起集中的和分布的固定載荷產(chǎn)生動力加載作用，也應(yīng)估計在固定載荷中。動力加載作用可按一個沖擊系數(shù)k來考慮，k取1.1 2、強度驗算 （一）、支座反力Ra包括兩部分： 固定集中載荷引起的支座反力 則主梁距左支座x處由固定載荷引起的彎矩為 移動載荷F1、F2引起的支座反力為 移動載荷在x截面的彎矩為 由移動載荷和固定載荷共同作用引起距支座x處的截面彎矩為 ① 將上式對x求導(dǎo)并令 解得 將此x值代入①得 當(dāng)小車的一個車

10、輪處于左支座上時，主梁截面上最大剪力為，并且x=0，則 計算水平方向的彎矩時，可以認(rèn)為橋架是一個超靜定剛架結(jié)構(gòu)，最大彎矩為 其中 可簡化計算，令 尺寸確定后慣性矩的計算 中性軸至梁最外邊緣距離 慣性矩 慣性矩 抵抗矩 抵抗矩 由產(chǎn)生的主梁跨中截面的正應(yīng)力分別為 故水平和垂直彎矩同時作用時，在主梁上下蓋中引起最大正應(yīng)力為 16鋼為225.5MPa故為安全 主梁截面最大剪應(yīng)力在腹板中部， 主梁端部截面對x軸的靜矩為 主梁端部截面對x軸的慣性矩故 (16鋼為137.3MPa)故為安全 （二）、主梁穩(wěn)定性的計算 整體穩(wěn)

11、定性問題 由于；，故可以不考慮整體失穩(wěn)問題。 局部穩(wěn)定性問題 由于，故應(yīng)配置橫向和縱向加筋。由于，需設(shè)置縱向加筋一根，布置在距上蓋板273.6mm處。 3、主梁剛度的驗算 圖3 主梁垂直撓度的計算簡圖 圖4 主梁水平撓度計算簡圖 主梁在滿載小車輪壓下，在跨中產(chǎn)生最大垂直撓度 簡支梁垂直下?lián)隙鹊木_計算可按下式進(jìn)行 式中 則16Mn鋼選 水平剛度按超靜定剛架計算 其中 4、焊縫的設(shè)計和驗算 （1）、蓋板和腹板的連接角焊縫通常不開坡口，平角焊縫，焊腳K不大于腹板厚，如取K=6mm，則角焊縫計算厚度K0=4.2cm，如為氣體保護(hù)焊或自動

12、焊K0=（0.8~1）K=0.48~0.6cm.。則剪力作用下，角焊縫最大剪應(yīng)力式中 則 集中載荷產(chǎn)生的剪應(yīng)力可用下式計算 驗算折合應(yīng)力 大小橫加筋在縱加筋以上部分與腹板的焊縫，大小橫加筋與上蓋板的焊縫，全部采用K=6mm連續(xù)角焊縫。 （2）、驗算支承加筋與蓋板焊縫時，可假定全部集中載荷由加筋與蓋板，以及加筋兩端各長的腹板與蓋板角焊縫傳遞，則有 （3）、驗算支承加筋與腹板的連接焊縫是假定它承擔(dān)全部支座反力與集中載荷，并且在焊縫全長上均勻分布 上式中，只包含了小隔板與腹板的焊縫長度，省略了大隔板與腹板的焊縫長度，安全系數(shù)更高 （4）、驗算蓋板拼接焊

13、縫時，主梁在起吊貨物時，受到向下的拉力，從而使上蓋板受壓而下蓋板受拉，故上蓋板焊縫不必校核，只需校核下蓋板對接焊縫 1.4m 0.7m 2.8m 0.35m 700mm 6mm 750mm 1970mm 2050mm 450mm 680mm 480mm 參文獻(xiàn)（一） 參文獻(xiàn)（一） G1=0.8t L1=1.5m G2=1.3t L2=2.8m G3=0.6t L3=5.9m 參文獻(xiàn)（

14、一）

15、 橋式起重機(jī)設(shè)計說明書 第二章 主梁的制造工藝過程 橋式起重機(jī)的制造任務(wù)為單梁龍門吊，跨距28mm，起吊質(zhì)量為50t。由16Mn鋼板焊接而成。梁的上拱度為28mm旁彎≤14mm。 一、備料 1、蓋板（δ=16mm） （1）對已選定的16Mn材料進(jìn)行校平到噴丸等預(yù)處理； （2）切割：選用市場上規(guī)格為16mm1400mm的材料，切成兩均等份，對邊緣進(jìn)行精整切割。 （3）開坡口：板厚為16mm時，采用單Y型坡口，允許用火焰氣割，但坡口面應(yīng)將熔渣等清除干凈。 （4）采用CO2焊對板材進(jìn)行拼接至 ＞22mm（對接前先將各板

16、材點固焊住，或采用夾具固定均可；且可采用壓具以防止波浪變形，兩端使用引弧，收弧板）。 （5） 預(yù)置拱度：fs=L/1000=28000/1000=28mm 以上fs為理論值，實際下料時，fs′=（2~3）fs ，fs′=（56~84）mm 上蓋板下料的加長量為：2.5L/1000=2.528000/1000=70mm 下蓋板下料的加長量為：1.5L/1000=1.528000/1000=42mm fs x L/2 L 圖5 拱度示意圖 2、 腹板（δ=6mm） （1）對已選定的16Mn進(jìn)行校平到噴丸預(yù)處理。 （2）切割：選用市場上規(guī)格為6mm1800m

17、m的鋼板，切去多余的部分，然后對材料進(jìn)行精整（氣割）。 （3）開坡口：δ=6mm，根據(jù)《焊接手冊》選用CO2氣保焊無需開坡口。即“I”型坡口。 （4）采用CO2焊進(jìn)行拼接。 （5） 下料拱度：fs=（1/1000~3/1000）L=（28~84）mm 3、大小隔板（δ=6mm） 按設(shè)計尺寸對板材進(jìn)行切割，注意下料時合理組合尺寸，盡量減少板材的消耗。 二、下料 采用自動火焰切割方法下料。 (a)、蓋板下料將上、下蓋板矯平后。在對接長度方向上放400mm的工藝余量。 (b)、腹板下料腹板矯平后，首先在長度方向拼接，然后左右兩側(cè)腹板對稱氣割．以防主梁兩側(cè)腹板尺寸不同．引起主梁的

18、扭曲變形。為使主梁有規(guī)定的上拱度，在腹板下料時必須有相應(yīng)的上拱度，且上拱度應(yīng)大于主梁的上拱度。腹板下料時，需放1.5L／1000，即42mm的余量，并且在離中心200mm處不得有接頭，為避免焊縫集中，上、下蓋板與腹板的接頭應(yīng)錯開，距離不小于200mm。腹板下料后長度誤差為10mm。 (c)、長短肋板下料主梁的長短肋板的寬度尺寸只能小不能大(1mm左右)。長度尺寸可允許有一定的誤差(2mm以內(nèi))。肋板的4個角應(yīng)為90。，尤其是肋板與上蓋板聯(lián)接處的2個角更應(yīng)嚴(yán)格保持直角，以使裝配后主梁的腹板與上蓋板垂直，同時主梁在長度方向上不會發(fā)生扭曲變形。 三、焊接 1. 焊接人員 參加焊接的焊工應(yīng)

19、具備相應(yīng)的操作資格．除此之外．還應(yīng)配備專門的焊接技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)、焊接檢驗人員進(jìn)行全程跟蹤檢查。 2. 焊接材料 焊條使用前必須嚴(yán)格按使用說明書的規(guī)定進(jìn)行烘干。然后放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。焊條烘干后在保溫筒內(nèi)存放超過4h應(yīng)重新烘干．烘干次數(shù)不得超過2次。 3. 接頭形式 上蓋板對接接頭形式，當(dāng)板厚6~8mm時，采用I型坡口；板厚10~20mm時，采用單Y型坡口；板厚20~30mm時，采用雙Y型坡口。開坡口允許用火焰切割，但坡口面應(yīng)將熔渣等清除干凈。 圖6 正確接頭形式 4. 坡口制備 上、下蓋板和腹板的對接，可采用單面焊雙面成形工藝，坡口角度為30?！?0

20、。，單面V形坡口，以減小開坡口和焊后翻轉(zhuǎn)的工作量。 5. 組裝一焊接 5.1 裝配一焊接順序 （1）上蓋板置于支撐平臺上，并加壓板固定。在地上鋪好已拼接好的上蓋板，在兩端加凸臺，使其中間向下彎曲，彎曲程度等于預(yù)置的上拱度，即中點處向下?lián)螸/1000。 （2）裝配焊接大隔板和小隔板 ① 在制定的位置上焊接大小隔板，為保證其垂直度及位置的準(zhǔn)確，需采用撐住固定或者點固焊對其位置固定。 ② 為保證旁彎以防止受力時蓋板過度向中心彎曲，應(yīng)從大梁的中部向蓋板邊緣焊接，先焊隔板的一面，然后再焊另一面(避免結(jié)構(gòu)翹曲)。 （3）腹板的隔板的焊接 ①將腹板組立點焊于制定位置，由于腹板有預(yù)置上撓，裝

21、配時需要使蓋板與之貼合嚴(yán)密。（采用楔形墊片） ②將點固好的梁旋轉(zhuǎn)90側(cè)向放置，再對腹板與隔板之間進(jìn)行焊接。 在焊接過程中，需注意事項 a 大隔板斷續(xù)焊，小隔板連續(xù)焊。 b 為方便施焊（由于間距較小），一般采用焊條手工焊或者CO2焊。 c 為保證要求的拱度與旁彎： 兩個焊接工人同時由大梁的中部開始將隔板焊上，先焊主腹板一側(cè)，每條焊縫由外緣向蓋板側(cè)板，最好不立即從兩面焊接隔板。 （4）角鋼的焊接 為了減小變形，從而需減少線能量的輸入，角鋼采用斷續(xù)焊，且由于空間較小，采用CO2半自動焊。 （5）裝配下蓋板及蓋板與腹板的焊接 ①在裝配壓緊力作用下預(yù)彎成所需形狀，使用撐具等輔助設(shè)備以

22、保證蓋板的傾斜度和腹板的垂直度，然后點固焊住。 ②測量撓度： 在上蓋板平面上的兩端固定一根細(xì)鋼絲繩，使其滑移到不同的位置，在這個過程中鋼絲繩保持水平，檢驗大梁的上拱度。 ③測量撓度后，若上撓度大于允許值，則：先焊1、2，使焊后產(chǎn)生一定量的下?lián)?，與上撓度有一定的抵消，從而使上撓度符合預(yù)置撓度。 若上撓度小于允許值，則：先焊3、4，使焊后產(chǎn)生一定上撓，與原上撓度值相疊加，使上撓度等于預(yù)置撓度。 若上撓度正好，則按1→4→2→3的順序來焊接，可防止扭曲變形。 ④四條長角焊縫用埋弧焊 （6）對主梁的修整及檢驗 對焊后的焊縫進(jìn)行表面清理及打磨等工序。 主梁制成后，如有超出規(guī)定的撓曲變形

23、，需進(jìn)行修理，可用錘擊法和重?fù)舴?，但?yīng)用最多的是火焰矯正。 再按合同要求對其進(jìn)行探傷。 圖7 起重機(jī)主梁焊接的一般順序 圖8 主梁角焊縫的焊接 圖9 主梁與端梁的連接示意圖 5.2 組對間隙 上、下蓋板及腹板在對接時，均應(yīng)留有一定的間隙，板厚16mm，間隙為34mm，以保證單面焊雙面成形。兩腹板與下蓋板在組對時，應(yīng)盡量減小組焊間隙。間隙量<1.0mm，以減小焊接變形。長短肋板在與上蓋板進(jìn)行組對時，也同樣應(yīng)將各組件壓緊，以盡量減小組焊間隙。 6. 焊接工藝 要保證箱形主梁的焊接質(zhì)量及合理的上拱度，并有效控制其焊接變形。 (1)、施焊前，先檢查坡口及組對質(zhì)量，如發(fā)

24、現(xiàn)尺寸超差．應(yīng)及時處理后再施焊。 (2)、焊前必須清除坡口及焊縫兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的油、污、水、銹及其他雜質(zhì)。 (3)、焊接順序：先焊上、下蓋板及腹板的對接焊縫．再焊兩腹板與下蓋板的2條縱縫；焊接過程中，應(yīng)盡量采用2名或4名焊工同時、對稱地進(jìn)行焊接，以防止主梁發(fā)生扭曲變形。 (4)、選用合理的焊接工藝參數(shù)：焊接方法采用焊條電弧焊，焊條直徑為4.0mm，焊接電流為160～200A，電弧電壓為22～25V。 圖10 焊接工藝過程圖 7. 腹板矯平 板材波浪變形值應(yīng)不大，否則使用輥式矯正機(jī)矯正；板料不應(yīng)有劃傷現(xiàn)象；如腹板高度方向上需要拼接時，應(yīng)先拼接，焊后在平板矯正機(jī)上矯

25、正。 四、檢驗與修整 1. 質(zhì)量檢驗 1、 對接焊縫進(jìn)行100%X射線檢驗。 質(zhì)量應(yīng)達(dá)到射線探傷標(biāo)準(zhǔn)GB3323規(guī)定的Ⅱ級或超聲探傷標(biāo)準(zhǔn)JB1152規(guī)定的Ⅰ級。 對接焊 縫類別 對接板名稱 焊縫 探傷比例 探傷 部位及長度 示意 圖 工作級別 橫 向 焊 縫 受拉翼緣板（下蓋板） 100% 100% 受壓翼緣板（上蓋板） 20% 20% 主腹板 每個橫向焊縫 <1>鄰近受拉翼緣板300mm范圍內(nèi)射線探傷或超聲波探傷。 <2>鄰近受壓翼緣板160mm范圍內(nèi)射線探傷或超聲波探傷。 副腹板 每個橫向焊縫鄰近受拉翼緣板3

26、00mm范圍內(nèi)射線探傷或超聲波探傷。 表1 對接橫向焊縫檢驗 2、 上蓋板下料后，毛刺和凹凸不平應(yīng)鏟除，毛刺高度不應(yīng)大于0.5mm，劃痕不得大于1mm。 采用氣割下料，氣割后氣割面與軌制面直偏差不應(yīng)超過2mm，氣割表面不平度不應(yīng)超過1~1.4mm。 3、 對接后要對余高進(jìn)行機(jī)械加工，從而減小應(yīng)力集中。 4、 對于δ≥14mm的下蓋板，采用熱彎方法進(jìn)行折彎，加熱時應(yīng)加熱到900~1000℃，彎曲完成時溫度不低于700℃。 對于16Mn等低合金鋼應(yīng)注意緩冷。 5、 上拱度的檢驗 在上蓋板平面的兩端固定一根細(xì)鋼絲繩，使其水平，將其滑移到不同位置在此過程中保持水平，檢驗大梁的上拱度

27、。 6、 撓度的檢驗 在垂直腹板的兩端一米高的地方，固定一根懸線，檢查大梁在水平面內(nèi)的撓度，在安裝大隔板的地方測量大梁撓度，其值不應(yīng)超過L/2000=14mm 7、 變形量的檢驗 檢驗各板的變形量：腹板波浪變形受壓區(qū)<0.7δ0=4.2mm，其余區(qū)域<1.2δ0=7.2mm，上蓋板水平度≤0.328mm，腹板垂直度≤6mm。 8、 焊縫質(zhì)量檢驗 對主要的工作焊縫進(jìn)行100%的X射線檢驗。 其他聯(lián)系焊縫采用抽檢進(jìn)行超聲或磁粉探傷。 箱形主梁的質(zhì)量檢驗主要是制造過程中的工序檢驗及制造完成后的專檢。箱形主梁焊接完畢，經(jīng)質(zhì)檢部門聯(lián)檢，其幾何尺寸、上拱度及焊縫質(zhì)量均符合質(zhì)量要求。

28、 對于此大型橋式起重機(jī)的箱形主梁的制造，在不具備大型吊裝設(shè)備的情況下，作者采用合理的裝焊順序及工藝措施，成功地彌補了設(shè)備方面的不足，避免了對箱形梁的反復(fù)翻轉(zhuǎn)，保證了箱形梁的焊接質(zhì)量并滿足了尺寸要求。 2、整體修整 1、防止大梁在水平面內(nèi)彎曲，將懸臂支撐（即走臺支撐）焊上大梁之前給予大梁一定程度的預(yù)彎，在它這樣的位置上支撐焊到大梁上。配重3的重量根據(jù)實際規(guī)定：在大梁的兩端沒有與部支柱4接觸以前，配重可以繼續(xù)往上加。 2、焊接大梁時，應(yīng)盡量避免變形。大梁斷面允許的最大扭轉(zhuǎn)（或通常所說的螺線形）可以按比例關(guān)系a≦0.02H確定范圍。 為滿足這個要求，采用下列方法： ①在隔板和上蓋板裝配的

29、時候，所有的隔板應(yīng)與蓋板嚴(yán)格地裝成90，而且在一條直線上； ②翼緣焊縫用兩臺自動電焊機(jī)，以同樣的速度，同時由大梁中線向邊緣施焊，若采用埋弧焊（船型焊），應(yīng)注意支撐的位置。 ③大梁構(gòu)件在焊接前的裝配以及焊接，須在調(diào)整后的架子上進(jìn)行。 3、上拱度的修正 若拱度過小，在梁下翼板背面沿縱長用火焰烤兩條加熱帶，或者在梁的腹板下弦區(qū)部位，用火焰烤若干個三角形的加熱區(qū)，同時加熱相應(yīng)部位的下翼緣板，如下圖所示： 4、焊縫的補焊修整 若X-射線檢驗出未焊透、裂紋、夾雜等缺陷時，若不符合焊接檢驗Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)。需對其進(jìn)行補焊，采用碳弧氣刨對缺陷進(jìn)行徹底的清理、清除，然后再補焊。 5、焊材的保存 為防止焊

30、劑的潮濕引起的氣孔時，對熔煉型焊劑在150～350℃烘培，燒結(jié)型焊劑則可控制在200～400℃。烘培時間均以一小時為宜。 6、對焊絲和焊劑的保存應(yīng)按照材料的牌號、種類標(biāo)注，避免混亂，焊材貯存庫內(nèi)，應(yīng)設(shè)置溫度計、濕度計。按照焊材質(zhì)量管理規(guī)程（JB3233-83）規(guī)定，控制室內(nèi)溫度有相對濕度，允許存放時間不應(yīng)超過24小時。 第三章 主梁焊接車間設(shè)計 焊接車間按工作內(nèi)容來分，一般可分為備料和裝配焊接兩大部分。在備料工序中產(chǎn)生的有害物很少。裝配焊接部分一般有焊接、鉗工裝配、裝配臨時點焊、試驗和檢驗、驗收、清理、油漆、干燥等工序。焊接工序中隨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同而分別采用手工焊、自動焊、半自動

31、焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、氬弧焊、電渣焊等。在一般車間中以手工焊占的比例較大，其次是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。焊接過程中產(chǎn)生的主要化學(xué)有害物是焊接煙塵，其次是有害氣體。 一、焊接生產(chǎn)的過程及特點 焊接生產(chǎn)和所有生產(chǎn)一樣，也由生產(chǎn)的要素所組成。即由勞動者（既有體力勞動者，也有腦力勞動者）利用工具、機(jī)器設(shè)備，在一定生產(chǎn)場所，將原材料或零件毛坯，經(jīng)過一系列的加工過程，其中包括裝配焊接過程，制成焊接結(jié)構(gòu)——焊接生產(chǎn)的產(chǎn)品。其中很多是最終的產(chǎn)品，如大型球罐、廣播電視鋼塔、煤氣柜、熱風(fēng)爐、洗滌塔、鋼水包等。 這些產(chǎn)品的加工工藝過程包括：原材料的檢驗（復(fù)驗）入庫，按產(chǎn)品技術(shù)要求合格的材料才許可轉(zhuǎn)入下一道工序；

32、接著是按圖紙劃線（號料）、下料（沖剪或切割）、校正、坡口加工、卷板（彎曲）或沖壓（成型）以及號孔、鉆孔等零件加工的過程；再將上述加工合格的零件、毛坯實行裝配焊接。這一步充分體現(xiàn)了焊接生產(chǎn)的特點，是其中心環(huán)節(jié)。由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)規(guī)模以及焊接技術(shù)的發(fā)展情況決定采用何種裝配焊接工藝和方法。 貫穿整個生產(chǎn)過程的還有檢驗工序。在生產(chǎn)加工的各工序之后都要進(jìn)行檢驗，稱為工序間的檢驗。最后，制成品還要進(jìn)行總檢——成品檢驗。檢驗室對生產(chǎn)實行有效監(jiān)督，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。 焊接生產(chǎn)檢驗中發(fā)現(xiàn)的不合格工藝、工序及成品，一般可以進(jìn)行改進(jìn)或修整。在推行全面質(zhì)量管理的條件下，依靠改進(jìn)生產(chǎn)工藝、修改設(shè)計、改進(jìn)原材

33、料供應(yīng)等措施。返修率可縮減到最小。 產(chǎn)品的涂飾和包裝通常是焊接生產(chǎn)過程的嘴鷗一個環(huán)節(jié)。 整個生產(chǎn)過程如下圖所示。 圖11 焊接生產(chǎn)過程圖 焊接生產(chǎn)已成為一些工業(yè)部門的主體或最主要的加工部門之一。其裝配焊接車間或金屬結(jié)構(gòu)車間成為最主要的車間之一，它往往是工廠的準(zhǔn)備車間、機(jī)加工車間、金屬及某些倉庫的“消費者”，又是工廠最終產(chǎn)品總裝加工車間或成品庫的“供應(yīng)者”，其主要關(guān)系見下圖。 圖12 工廠中焊接車間與其他車間的關(guān)系 二、焊接生產(chǎn)組成部分的確定 1、 工作制度與年時基數(shù) 我國機(jī)械制造廠中焊接車間一般采用兩班工作制，每班工作8小時，第三班可用來做準(zhǔn)備工作，如設(shè)備維修，機(jī)床（沖床）調(diào)整

34、等。但有個別的工段也采用三班工作制，如大型關(guān)鍵貴重設(shè)備。 2、 勞動量的確定 根據(jù)完成規(guī)定生產(chǎn)任務(wù)需要的全部勞動量及年時基數(shù)即可確定生產(chǎn)各個組成部分。該全部勞動量指全年勞動量。即為工藝文件所記載的各個工序上，單件產(chǎn)品勞動量——即某工序上生產(chǎn)一件零部件所花費的時間——乘以全年的產(chǎn)量而得到的。 3、 設(shè)備及工作地的確定 設(shè)備的選擇包括設(shè)備的種類、型號和計算設(shè)備的數(shù)量兩個方面。前者根據(jù)擬定的工藝過程來選擇，后者根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)計算確定。 設(shè)備的選用還要考慮先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)型。如交流焊機(jī)能滿足要求，則不必選擇投資和維修都要貴很多的直流焊機(jī)。 4、 車間工作人員的確定 車間工作人員分直接和非直接生

35、產(chǎn)人員。前者包括生產(chǎn)工人、輔助工人、工程技術(shù)人員等直接從事生產(chǎn)活動的人員。后者包括行政管理人員、服務(wù)人員等直接為生產(chǎn)服務(wù)的人員。 5、 材料及動力需要量的確定 為了完成規(guī)定的生產(chǎn)任務(wù)，必須在產(chǎn)品正式投產(chǎn)之前，提出材料及能源需要量的清單，以便進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。 材料分為主要材料——包含在產(chǎn)品組成中的材料，如各種金屬軋制材料。輔助材料——制造產(chǎn)品必備，但不包括在產(chǎn)品組成中，如各種焊劑，保護(hù)氣體等。 三、車間平面布置 選擇方案時，必須考慮下述問題：①工藝路線是否最短，最流暢；②在總平面布置上，車間互相聯(lián)系及運輸是否合理；③對于車間擴(kuò)大等長遠(yuǎn)考慮能否適應(yīng)；④對于采光、采暖、通風(fēng)要求，建筑結(jié)構(gòu)

36、方面的要求能否滿足。 綜合考慮以上種種，設(shè)計方案如下： 圖13 車間平面布置方案 （Ⅰ——金屬倉庫；Ⅱ——鍛壓工段；Ⅲ——備料工段；Ⅳ——中間品庫；Ⅴ——零部件裝配焊接工段；Ⅵ——總裝配焊接工段；Ⅶ——產(chǎn)品涂飾修整工段；Ⅷ——成品庫；Ⅸ——行政管理、生活服務(wù)用房； Ⅹ——消防車道。） 此方案在備料部分按加工材料種類組別實行專業(yè)化生產(chǎn)；在裝配焊接工段，可以組織幾種產(chǎn)品或部件在不同的跨間里生產(chǎn)，也可在同一跨間分部件或零件組成專業(yè)化生產(chǎn)。由于不同備料要求的設(shè)備、輕重裝焊零件和部件、產(chǎn)品分別布置在不同跨間，可分別采用不同起重量的吊車，車間尺寸高度也可以不同，這樣能充分發(fā)揮各跨間的建筑能力

37、。 第四章 焊接工藝卡 結(jié)束語 經(jīng)過了為期四周的課程設(shè)計，我終于完成了《橋式起重機(jī)主梁》的設(shè)計說明書。從開始接到設(shè)計題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到說明書的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的又一項目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，從對起重機(jī)一無所知，對工藝卡的制作、對焊接車間的設(shè)計等相關(guān)技術(shù)很不了解的狀態(tài)，我開始了獨

38、立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認(rèn)識到了做工程設(shè)計的艱辛。 由于作者理論知識有限，查找的資料較為陳舊，說明書的一些內(nèi)容不是很成熟，還有很多不足之處，在今后的設(shè)計中應(yīng)對此加以改進(jìn)。 這次做設(shè)計的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做學(xué)問是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫做學(xué)問了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步。 作者2

39、011年1月 于XX大學(xué) 第 37 頁 共 38 頁 參 考 文 獻(xiàn) 【1】賈安東.《焊接結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)設(shè)計》，天津大學(xué)出版社.1989 【2】機(jī)械工程手冊/電機(jī)工程手冊編輯委員會.《機(jī)械工程手冊》，機(jī)械工業(yè)出版社.1982 【3】中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會編.《焊接手冊》第三卷，機(jī)械工業(yè)出版社.1992 【4】陳道南.《起重機(jī)運輸機(jī)械》，冶金工業(yè)出版社 【5】陳道南.《起重機(jī)課程設(shè)計》，冶金工業(yè)出版社 【6】JB/1152 《超聲波探傷》 【7】GB 3323 《射線探傷》 【8】GB3811-83 《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》 【9】GB324-88 《焊縫符號表示方法》 【10】起重機(jī)設(shè)計手冊編寫組編.《起重機(jī)設(shè)計手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社.1980 【11】陳瑋璋.《起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)》.人民交通出版社.1985 【12】陳國璋.《起重機(jī)計算實例》.中國鐵道出版社.1985 【13】中國焊接協(xié)會編.《焊接標(biāo)準(zhǔn)匯編》.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.1996 【14】陳祝年.《焊接設(shè)計簡明手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社.1996 【15】A.B.維爾尼克.《大起重量橋式起重機(jī)》.中國工業(yè)出版社.1963 【16】田錫唐.《焊接結(jié)構(gòu)》.機(jī)械工業(yè)出版社 第 38 頁 共 38 頁