对于某型塔式起重机上下回转支座的焊接工装设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com第1期(总第170期)机械工程与自动化No．12012年2月MECHANlCALENGINEERlNG＆AUT()MATI()NFeb．文章编号：1672—6413(2012)01—0102—03某型塔式起重机上下回转支座的焊接工装设计姚瑶，尹明德(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：塔式起重机回转支承主要为焊接结构。因此设计一套适合回转支承结构特点的焊接工装具有重要意义。针对某型塔式起重机回转支承的上、下支座．设计了一套焊接工装模板，并以上支座的筋板焊接工装为例

2、对设计进行了说明。关键词：塔式起重机；回转支承；支座；焊接工装；设计中图分类号：TG457．21：TH213．3文献标识码：AO引言上、下支座的具体组成框图如图5、图6所示。焊接工装是指在焊接结构件装配与焊接过程中起配合及辅助作用的夹具、机械装置或设备，在焊接过程中主要起保证焊接产品形状及尺寸符合产品图纸要求、方便焊工操作、提高工效的作用。塔式起重机是现代工业和民用建筑的主要施工机械之一，其中回转支座使塔机能相对于塔身作360。自由回转，以完成各种起重作业要求，是塔机的重要结构部件n]。塔式图1某型塔式起重机回转支承

3、上支座起重机回转支座主要为焊接结构，由上、下支座组成。回转支座在焊接过程中往往因焊接变形而导致上、下支座互换性不高，往往采用选配法来进行装配，浪费了人力，增加了生产周期。本文针对某型塔式起重机回转支承的上、下支座，设计了一套焊接工装模板，可提高上、下回转支座的互换性以及焊接工作的效率和质量，缩短产品的制造周期，降低生产成图2某型塔式起重机回转支承下支座本，保证产品质量。1问题的提出某型塔式起重机的回转支承上、下支座分别如图1和图2所示，要求设计一套焊接工装，以实现上、下支承焊接装配的定位及夹紧。图3及图4分别为上、下

4、支座的三维数字化模型。该型塔式起重机回转支承的上、下支座结构复杂，由图3某型塔式起重机回转支承上支座三维模型对于批量生产的上、下支座，这种部件组装法能显大量零件通过焊接装配而成。因此可将其分解为若干个部件，先由零件装配成部件，然后再由部件装配焊著提高劳动生产率和产品质量，缩短生产周期，降低产品成本嘲。由于上、下支座的零件数量多，因此在整个接成结构件，最后再把它们总装焊接成整个产品结构。收稿日期；2011—10—24}修回日期：2011-10—30作者简介：姚瑶(1987一)，女，湖北咸宁人，在读硕士研究生，主要研究方

5、向为塔式起重机回转支座的加工平台与测量系统。学兔兔www.xuetutu.com2012年第1期姚瑶．等：某型塔式起重机上下回转支座的焊接工装设计。103。焊接装配过程中需要的工装模板数量也很多。由于篇幅中心面。所限，本文仅V2_t：支座筋板焊接工装的设计为例。2上支座筋板焊接工装2．1变形量计算上支座共有4块围板，每块围板上需焊接4块筋板。本文以其中一块围板上的筋板焊接为例进行说明。如图7所示，焊接时需要保证筋板与围板中心线的距离以及夹角。这里的设计基准均为围板的图4某型塔式起重机回转支承下支座三维模型图5上支座组

6、成框图图图6下支座组成框图图焊接时，首先计算这几条焊缝的纵向收缩量，由其中：a和0L。分别为筋板1和筋板2倾斜的角度；于4块筋板为对称结构，有2种倾斜角度，因此计算和分别为筋板1和筋板2的厚度；为围板的收缩量时应区分出来，以下标1和2表示。4条焊缝厚度；h和h。分别为筋板1和筋板2的高度；z为总纵向收缩量为。]：围板的长度。△：一2K￡·+2K2。⋯f设计基准／⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯··．(1)＼其中：F、F一=分别为筋板l和筋板2焊接处一层／f焊缝金属的横截面积；F，F。分别为筋板1和筋板筋板2＼

7、．{62焊接处的构件截面积；￡为系数，与焊接方法和材料有关；K为系数，K。一1+85鲁”，”为焊缝层／数，为材料的屈服强度，E为弹性模量；L为构件97．24-0．3l一一312．97±n5一f长度。对于Fm、FHz和F、F2的计算，有：图7围板焊接筋板设计要求。Fm≈—tana~对于本处情况，￡-----0．076，L=264rnl'n，嘶一9。，一—⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。(2)27。，一=10mm，氏，=12mm，hl一105mm，h2=FHz8~tana2—⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯175mm，l=966mm，／-

8、／=3，一235MPa，E=2．0×。(3)10。MPa。将上述数据代人式(1)～式(5)可得总的纵F1一lh1+Z。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)向收缩量为△一0．132mm。F2一h2+。．Z。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5)学兔兔www.xuetutu.com·104·机械工程与自动化2012年第l期再计算这几条焊缝所引起的横向收缩量△^：围板焊接