试析塔式起重机结构制造的几个关键工艺

    徐慧 赖裕凤 温涛

    摘 要：随着项目施工数量的增多，塔式起重机的应用频率越来越高，由于在实践应用过程中对塔式起重机的性能与安全性有着较高的要求，因此，在塔式起重机结构制造过程中也应保障工艺的科学性，才能有效保障塔式起重机的质量。为此，文章对塔式起重机结构制造的关键工艺进行了具体分析。

    关键词：塔式起重机；结构制造；关键工艺

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.056

    随着项目施工水平的提升，市场对塔式起重机的性能与安全性提出了更高的要求，一方面要求其完善性能与功能，另一方面要求其提升操作安全性，实现项目施工的高效进行。而塔式起重机结构部分是影响设备应用效率与安全性的重要部分，为了提升起重机的安全性与性能文章对塔式起重机结构制造的关键工艺进行了具体分析。

    1 塔机的焊接工艺

    1.1 焊接工艺规范的确定

    焊接工艺是指焊接操作过程中各项参数，如通过二氧化碳气体保护焊应用过程中工艺的规范是保障焊机电流大小、焊丝牌号与直径、保护气体流量、电压、电流密度等参数符合规定。不同焊条型号与不同的直径工艺规范内容有所不同，需要根据焊接木材材质与焊件需求厚度来确定，例如如果选择的使16Mn低合金钢应选择具有良好抗裂性能的低氢焊条；焊接方法应结合焊条材质以及构件应用位置选择，如E4316采用直流反接法进行焊接[1]。

    1.2 长细杆件的焊接

    长细杆焊接过程中容易出现变形问题，解决这种情况的方法主要有两个。第一种方法应用于变形前，例如在QTZ40塔式起重机起重臂下弦截面制造使用的是槽钢封板，需要先点固槽钢以及下弦封板，利用专门的工装方式在固定点位上增加垫块，提升下弦位置的高度，使其高处两端位置180mm—200mm，利用逆向分段法从中间向两端的位置上满焊封板，冷却时间充足后，将工件取下，这种方式在预加应力以及焊接应力的双重作用下能够最大程度上控制焊接变形[2]。

    第二种方法是应用于变形后，通过冷矫正或热矫正方式对变形长细杆进行矫正，但是由于热矫正会对焊缝以及其周围组织造成负面影响，所以应减少热矫正的使用。冷矫正在应用过程中主要是利用螺旋压力机等压力继续设备针对焊接变形超差位置施加压力。

    2 塔身节主肢端面加工工艺

    在塔式起重机结构制造过程中，机加工工艺虽然操作量较小，但其对设备的结构性能也有着重要的影响。文章主要探究的使塔身节主肢端面机加工工艺的实践。主肢端面加工主要有三种思路，一是铣削法，这种方法主要是利用铣削动力箱，在刀动、件不动的状态下按照固定的方向与固定的流程进行顺铣法铣削；或将焊接好的标准节夹紧在操作平台上，转动平台下放的支撑部分，根据标准节的标高安装工艺支架，在支架上安装铣削动力箱，随着标准节的转动将会顺利完成四个主肢端面的加工[3]。二是立车法，这种方法需要先将塔身节焊接好，通过吊装的方式将其整体吊装到大立车上的操作平台上，保障塔身节两侧断面与立车整体处于水平平行状态。三是车削法。

    其中铣削法在目前的塔式起重机制作过程中应用的较为广泛，主要是由于其简单易行，效率较高，可以同时进行多组主肢一起加工。但是这种方法的应用由于夹紧定位不能保障精度，会影响到加工过程中塔身节连接的可靠性。而立车法能够保障加工工艺的精度，但是该方法的应用对于工艺以及设备的要求都较高，不便于展开操作，所以很多厂家难以实现操作，在目前的应用中较少。综合来看，车削法既能够保障塔身节之间连接紧密又便于操作的一种方法，具体操作工艺并不复杂，对于设备的要求也较为简单，对于目前的塔式起重机制造可以满足其要求，因此，可以在主肢断面加工中广泛推广这种方法的应用。

    3 回转机构装配工艺

    回转机构使保障特使起重机各部件灵活配合的重要机构，对塔式起重机的运行有着重要的影响。在装配过程中，通常采用两种方法：一是，装配法，按照制作流程在完成上支座制造后补进行回转机构安装座圈焊接，用螺栓连接回转机构与座圈，将其通过吊装的方式固定在支座上，并安装到安装孔内，保障回转机构齿轮之间能够实现充分啮合，齿面粉缝隙于接触斑点等参数要符合国家相关规定。二是，正常装配法，装配过程按照工艺流程焊接好支座主体，并在相应位置上焊接好安装回转支撑定位座圈、回转机构定位做圈；再通过坐标镗床对已完成安装部分的定位座圈进行镗削，保障座圈于回转机构的中心距离符合图纸的要求，这样可以一次完成回转机构安装，避免后续调整浪费时间或影响安装效率。

    回轉机构装配过程，装配法的应用需要考虑到厂家的条件，如果需要对厂家工作量进行较大程度的调整，将会影响到回转支撑与回转机构两个部分的安装精准度，不能得到安装标准的要求，在设备运行过程中，也不能保障回转机构运行的流畅性。而正常装配法的应用能够保障回转机构与支撑部位之间的进度，减少人为因素对装配效果产生的影响，从而也降低了对运行中回转机构的影响。但是正常装配法的应用流程相对复杂，需要耗费大量的成本，在实际应用过程中还需要结合制造厂的条件进行选择，如果条件允许情况下最好选择第二种方式，如果人为因素严重影响制造效果，也会造成严重的经济损失，并且不能保障设备的品质，可能会导致严重的安全问题出现。

    4 结束语

    综上所述，文章对塔式起重机制造中的关键工艺进行具体的探究，以便在塔式起重机制造过程中能够合理选择工艺方法，提升制造效益，保障设备品质与性能。同时，也希望同行业者在塔式起重机结构制造中不断对工艺方法进行优化与改进，以便提升起重机结构制造效率，使设备的经济效益社会效益得到充分实现，

    参考文献：

    [1]陈畅，喻颖，焦少彬等.一起塔式起重机标准节连接套处裂纹故障的原因分析[J].中国设备工程，2018，34（17）：184-186.

    [2]王宏臣.基于ANSYS的塔式起重机温度物理场强度分析[J].机电信息，2018，26（09）：110-111.

    [3]安超.基于ANSYS的QTZ315塔式起重机有限元分析[J].现代制造技术与装备，2018，39（03）：33-35.