門架制作工藝-中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司

1、<p><b>　　大型門架制作工藝</b></p><p><b>　　李紅霞 陳志文</b></p><p>　?。◤V東江海機(jī)電工程有限公司 廣州 510500）</p><p>　　【摘要】本文介紹了2×1600kN雙向門式啟閉機(jī)門架的制作工藝及拼裝工藝.</p><p&

2、gt;　　【關(guān)鍵詞】水電站 門式啟閉機(jī) 結(jié)構(gòu) 開料 焊接 拼裝 關(guān)鍵工藝</p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　QM2×1600門機(jī)裝設(shè)于廣西紅花水電站壩頂上，是我公司在紅花水電站制造的大型起重設(shè)備之一，該門機(jī)機(jī)構(gòu)多，用途大，主鉤用于啟閉和吊運(yùn)廠房進(jìn)水口檢修閘門、閘壩檢修門等，上游100kN回轉(zhuǎn)吊主要用于船閘上閘首充水廊

3、道閘門以及船閘上閘首液壓啟閉機(jī)的安裝、檢修的吊裝，門架一側(cè)上部平臺(tái)下方帶有一臺(tái)可以沿上下游移動(dòng)的16t電動(dòng)葫蘆以起吊壩面上的零星物件。</p><p>　　由于門機(jī)的起重量大，機(jī)構(gòu)多，揚(yáng)程高，門架結(jié)構(gòu)因而非常龐大，而公司的生產(chǎn)場(chǎng)地及設(shè)備能力有限，難于按常規(guī)的制作工藝及整體立拼的方法來保證門架的制造及安裝要求，針對(duì)上述問題，我們通過采取一系列的工藝措施來保證門架各構(gòu)件的質(zhì)量，門架制造達(dá)到了高質(zhì)、高效、節(jié)省的效果，下

4、面就紅花門機(jī)的門架進(jìn)行工藝介紹。</p><p><b>　　二、門架結(jié)構(gòu)的組成</b></p><p>　　1、如圖所示，門架由上部結(jié)構(gòu)、門腿、中橫梁、上橫梁、底橫梁、回轉(zhuǎn)吊下支承梁和扶梯、欄桿、平臺(tái)等附件組成。</p><p>　　2、上部結(jié)構(gòu)由兩端梁、兩主梁、回轉(zhuǎn)吊上支承架及平臺(tái)、梯子等組成。</p><p>　　

5、三、門架主要結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p><b>　　1、主梁</b></p><p>　　a)主梁截面是由上、下翼緣板和腹板所組成的矩形截面， 上翼緣板上方安裝有起重機(jī)專用鋼軌。</p><p>　　b)上翼板下方加設(shè)了工字型結(jié)構(gòu)的縱向加勁肋。</p><p>　　c)梁內(nèi)設(shè)置有長隔板及短隔板,腹板設(shè)置了槽鋼作為縱

6、向加勁肋。</p><p>　　d)在主梁與兩橫梁的高強(qiáng)螺栓連接螺孔中，設(shè)有定位銷作定位用。</p><p><b>　　2、上部結(jié)構(gòu)端梁</b></p><p>　　上部結(jié)構(gòu)端梁截面是由上、下翼緣板和腹板所組成的矩形截面。梁內(nèi)設(shè)計(jì)安放電氣控制柜和電阻器，在腹板上開了門和窗子，橫梁最大截面尺寸為1700mm×2600 mm 。<

7、/p><p>　　3、橫梁(中橫梁、上橫梁)</p><p>　　中橫梁及上橫梁截面為梯形截面；截面尺寸為1370 mm×1470 mm×1010 mm及 1940 mm×2040 mm×1010 mm。</p><p><b>　　4、門腿</b></p><p>　　a) 門腿由兩

8、翼板、兩腹板及上、下蓋板組成，截面為矩形截面，門腿總長為14578，上蓋板尺寸與主梁的連接處配合，下蓋板尺寸與下橫梁的聯(lián)接板尺寸配合，門腿與下橫梁的聯(lián)接采用24-M40的螺栓聯(lián)接。</p><p>　　b)在門腿與下橫梁的連接法蘭處設(shè)置抗剪塊以承受水平力及定位。</p><p><b>　　5、底橫梁</b></p><p>　　底橫梁截面為矩

9、形截面，底橫梁的寬度與大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)造相適應(yīng)，總長為14000mm。</p><p><b>　　四、箱形梁制作工藝</b></p><p>　　箱形梁開料時(shí)，腹板﹑翼板長度方向預(yù)留0.3%的收縮余量，寬度余量4－5mm，排料時(shí)注意翼板﹑腹板接縫應(yīng)避開應(yīng)力集中面，采用半自動(dòng)切割機(jī)切割下料及切割坡口。</p><p>　　工藝流程為：板料調(diào)平-

10、--板料拼接---開料(含腹板、翼板、隔板等)---箱形梁組裝---焊接</p><p><b>　　焊接工藝如下：</b></p><p>　?、傧群甫行土簝?nèi)側(cè)筋板與腹板的角接焊縫。由偶數(shù)焊工采用手工對(duì)稱焊接，分段退焊。</p><p>　?、诤父拱迮c翼板的內(nèi)側(cè)平角焊，由2名合格焊工對(duì)稱施焊，由中間向兩頭焊。</p><

11、;p>　?、郐行土簝?nèi)部焊透經(jīng)檢驗(yàn)合格，清理干凈后對(duì)內(nèi)部進(jìn)行除銹防腐，最后組裝后翼板，然后進(jìn)行外側(cè)焊縫的焊接。</p><p>　?、芎附油獠亢缚p，將箱形梁水平支撐平穩(wěn)，采用兩臺(tái)林肯自動(dòng)焊機(jī)平行同時(shí)施焊。分一到二道進(jìn)行（腹板厚度小于14mm時(shí)用一道焊，16-20mm采用2道焊），先用較大電流和較慢的速度焊接第一道，這一道主要保證其溶深達(dá)到要求，同時(shí)基本把坡口焊平。為減少焊接變形，焊完第一道之后，將箱形梁翻轉(zhuǎn)

12、180度，水平支撐平穩(wěn)，焊接另兩條焊縫。第一道同樣采用大電流和低速度施焊，接著用較小的電流和較快的速度完成第二道焊縫。焊接時(shí)一定要同方向施焊，不準(zhǔn)逆方向進(jìn)行，防止箱形梁產(chǎn)生扭曲變形。完成這兩道焊縫的焊接后，再將箱形梁翻轉(zhuǎn)180度，用同樣的方法焊接方法，完成第二道焊縫的焊接。為保證焊接質(zhì)量，再完成第一道焊縫焊接后，進(jìn)行無損探傷，檢查焊縫質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)返工處理。</p><p>　　埋弧自動(dòng)焊主要焊接參數(shù)<

13、;/p><p>　　8）焊縫檢查，一、二類焊縫進(jìn)行無損探傷。</p><p>　　9）檢查箱形梁外形尺寸及變形量，如有變形則用火焰法進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　10）焊后檢查：外觀質(zhì)量符合DL∕5018－94《水利水電工程啟閉機(jī)制造、安裝、及驗(yàn)收規(guī)范》的要求。</p><p>　　五、各構(gòu)件的關(guān)鍵工藝</p><p>

14、　　1、端梁〈一〉、端梁〈二〉、上橫梁、中橫梁關(guān)鍵工藝：</p><p>　　端梁腹板及下翼板按圖紙總長留0.3%的收縮余量開料，上翼板與腹板等長開料，腹板及上、下翼板高強(qiáng)螺栓聯(lián)接斷開處，用自動(dòng)切割機(jī)斷開，但板的兩端及板中間留100mm長度不切斷，保持板相連。</p><p>　　其它各件按圖開料制作。</p><p>　　按箱形梁工藝拼裝并焊接。</p>

15、;<p>　　焊后調(diào)平、調(diào)直，按啟閉機(jī)制造規(guī)范進(jìn)行梁體的彎曲、腹板的垂直度及波浪度等項(xiàng)目的檢查及驗(yàn)收。</p><p>　　將8塊連接板按中線點(diǎn)焊在兩端的內(nèi)外側(cè)，其中劃有螺孔的連接板放在外側(cè)，然后配鉆高強(qiáng)螺栓連接孔，定位孔鉸孔加工。</p><p><b>　　2、主梁關(guān)鍵工藝：</b></p><p>　　主梁腹板及下翼板按圖紙

16、總長留0。3%的收縮余量開料，主梁上翼按寬度900mm開料制做，高強(qiáng)螺栓連接處凸出部分改在端梁〈一〉的上翼板加長開料。</p><p><b>　　其它按圖開料。</b></p><p>　　按箱形梁工藝拼裝并焊接。</p><p>　　焊后調(diào)平、調(diào)直，按啟閉機(jī)制造規(guī)范進(jìn)行梁體的彎曲、腹板的垂直度及波浪度等項(xiàng)目的檢查及驗(yàn)收。</p>

17、<p><b>　　3、門腿關(guān)鍵工藝</b></p><p>　　按圖開料，門腿長度方向在門腿下部留150mm余量。</p><p>　　門腿下端板先加工平面及定位槽位，與下部橫梁配作φ40連接孔，作好配對(duì)記號(hào)，等門架拼裝時(shí)，再與門腿焊接。</p><p>　　門腿上端開料后，加工平面。</p><p>　

18、　除了門腿下端板外，拼裝所有的構(gòu)件，按箱形梁工藝拼裝、焊接。</p><p>　　焊后調(diào)平、調(diào)直，并進(jìn)行驗(yàn)收。</p><p><b>　　4、底橫梁關(guān)鍵工藝</b></p><p>　　與支腿聯(lián)接板開料，厚度方向留4-6mm的加工余量，刨與翼板對(duì)接的過渡斜面。</p><p>　　腹板兩端加厚板開料，刨與翼板對(duì)接的過渡

19、斜面。</p><p>　　聯(lián)接板與翼板對(duì)接，腹板加厚板與腹板對(duì)接，焊縫要求為一類。</p><p>　　按箱形梁工藝拼裝并焊接。</p><p><b>　　焊后調(diào)平、調(diào)直。</b></p><p>　　劃線，按線調(diào)正，銑床加工底橫梁上平面。</p><p>　　與支腿聯(lián)接板配作12-φ40孔。

20、</p><p>　　與夾軌器安裝部分先加工聯(lián)接孔后，工地再與橫梁拼裝。</p><p><b>　　六、門架拼裝</b></p><p>　　受場(chǎng)地及設(shè)備的限制，門架分為三大塊拼裝，分別為上部結(jié)構(gòu)的拼裝;上、下游側(cè)的兩條門腿與各自的上中橫梁及下中橫梁的拼裝。</p><p><b>　　1、上部結(jié)構(gòu)拼裝<

21、;/b></p><p>　　先將主梁〈一〉、主梁〈二〉、端梁〈一〉及端梁〈二〉分別劃十字中心線，以主梁〈一〉放在平臺(tái)下，用水平儀測(cè)平水平中心線，調(diào)平。</p><p>　　以該主梁為基準(zhǔn)，將兩端梁與主梁拼裝。以上翼板為基準(zhǔn)調(diào)平進(jìn)行拼裝，檢查兩主梁中線的距離，考慮焊接收縮量，兩主梁中心線取L+5mm。檢查上平臺(tái)長、寬、對(duì)角線符合規(guī)范要求后端梁與主梁焊接焊接。</p>&

22、lt;p>　　配鉆主梁上面部分的高強(qiáng)螺栓聯(lián)接孔。</p><p>　　將主梁上蓋板板面對(duì)接焊縫鏟平。（鋼軌放置的位置）然后安裝路軌及擋板。兩路軌距偏差為10500±3 mm，兩路軌同一截面的高低差≤5mm。</p><p>　　上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分體：所有連接板拆下，成對(duì)碼在一起，每對(duì)連接板及斷口處用電焊條書寫上相應(yīng)的標(biāo)志，端梁與主梁連接處-均要用電焊條寫上相應(yīng)的標(biāo)志。</

23、p><p>　　各構(gòu)件按要求進(jìn)行表面預(yù)處理及防腐處理。</p><p>　　2、上、下游一側(cè)的框架拼裝</p><p>　　在拼裝場(chǎng)地按半門架放地樣，分別放出門腿中心線及支腿上、下聯(lián)接板中心點(diǎn)。放出上橫梁、中橫梁中心線及外部輪廓線?？紤]焊接收縮量，門腿中心線上下中點(diǎn)距取L+5mm。</p><p>　　將一條門腿在平臺(tái)上架好，吊線調(diào)整門腿的上端墊

24、板平面與水平面垂直，并與門腿地樣的中心點(diǎn)重合，利用水平儀測(cè)平門腿水平中心線。</p><p>　　另一條門腿在平臺(tái)上架好，調(diào)整門腿中心線與地樣的中心線重合，利用水平儀調(diào)整門腿高度與第一條門腿相同。</p><p>　　按門腿的側(cè)面修整各橫梁的長度，按中心線拼裝上橫梁、中橫梁。 </p><p>　　檢查無誤后上橫梁、中橫梁與門腿進(jìn)行焊接。焊接時(shí)兩焊工分別在兩支腿一側(cè)

25、對(duì)稱施焊。</p><p>　　以地樣下聯(lián)接板中心點(diǎn)為基準(zhǔn)，扣減下聯(lián)接板的厚度。采用吊線的方式劃門腿的加工線，檢查無誤后，割除門腿小頭的多余的長度。</p><p>　　下橫梁與門腿下聯(lián)接板用螺栓聯(lián)接，所有的聯(lián)接螺栓好后，與兩門腿進(jìn)行拼裝，調(diào)平下橫梁的水平中心線。</p><p>　　檢查無誤后將門腿墊板點(diǎn)焊固定在門腿上，門腿下聯(lián)接板與門腿焊接。</p>

26、<p>　　安裝門腿下聯(lián)接板與下橫梁連接板之間的定位塊，檢查無誤后將定將定位塊焊在下橫梁上，現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)直接對(duì)位即可。</p><p>　　測(cè)量各處，門腿上端中心尺寸要求為7500±5mm，門腿下端尺寸要求為14000±5mm。門腿長度為14578±5mm。并作好實(shí)際尺寸記錄。</p><p>　　劃下橫梁與輪架的加工線。</p>&

27、lt;p>　　門架進(jìn)行分體：所有連接板拆下，成對(duì)碼在一起，每對(duì)連接板及斷口處用電焊條書寫上相應(yīng)的標(biāo)志，支腿與下部橫梁及與主梁連接處-均要用電焊條寫上相應(yīng)的標(biāo)志。</p><p><b>　　用火焰分割各橫梁。</b></p><p>　　按劃線加工下橫梁與輪架聯(lián)接的兩個(gè)平面。</p><p>　　門架所有高強(qiáng)螺栓聯(lián)接面及所有連接板的聯(lián)接面

28、用金剛砂進(jìn)行打砂，刷環(huán)氧富鋅漆。</p><p>　　各構(gòu)件按要求進(jìn)行表面預(yù)處理及防腐處理。</p><p>　　在同一個(gè)地樣上拼裝另一側(cè)框架，方法同上。</p><p><b>　　七、總結(jié)</b></p><p>　　對(duì)于大型門式啟閉機(jī)，門架的制作和組裝是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，按照常規(guī)作法，該門架還必須在廠內(nèi)整體組裝，門架

29、的總高為21米,上平臺(tái)重量為55.6噸,如此龐大的門架進(jìn)行整體組裝需要很大的場(chǎng)地及大噸位的起重設(shè)備,同時(shí)還要大量的人員和物力和時(shí)間,我們經(jīng)過充分的論證,決定采用分組平拼的方式代替整體組裝。</p><p>　　通過采用上述的關(guān)鍵工藝，我公司制作的大型門架在沒有進(jìn)行廠內(nèi)立拼組裝的情況下，到工地進(jìn)行安裝時(shí)，各處聯(lián)接都非常順利，安裝配合尺寸均達(dá)到了門機(jī)的設(shè)計(jì)及安裝規(guī)范要求，該方法與常規(guī)的方法相比有下述幾項(xiàng)關(guān)鍵的工藝:&

30、lt;/p><p>　　所有的橫梁及端梁的高強(qiáng)螺栓的分段處，均采用整體開料的方式，并配鉆所有的高強(qiáng)螺栓聯(lián)接孔，從而分別保證了門腿與中橫梁及上橫梁的聯(lián)接精度,上平臺(tái)端梁與主梁的聯(lián)接精度。</p><p>　　門腿兩端板采取先加工后焊接的反常規(guī)方法，通過采取與下橫梁用螺栓先聯(lián)接緊固，約束其變形，并采取小電流焊接，可控制其焊接變形，既保證了門腿的精度要求，也節(jié)省了大量的機(jī)加工工時(shí)。</p>

31、;<p>　　采用合理的焊接次序、焊接方向及焊接工藝參數(shù)來控制焊接變形及減少焊接應(yīng)力，對(duì)保證對(duì)門架組裝制造精度起到至關(guān)重要的作用。</p><p>　　利用水平儀及經(jīng)緯儀對(duì)門架各構(gòu)件進(jìn)行精確劃線和測(cè)量，從而保證了各構(gòu)件制造和組裝基準(zhǔn)線的準(zhǔn)確性。</p><p>　　實(shí)踐證明，通過采取在地面臥拼的方式，來修整及驗(yàn)證門架結(jié)構(gòu)的各尺寸，相對(duì)于立拼來說，既節(jié)省了大量的時(shí)間、人力、物力