圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)組裝及焊接方法探析

于滿家，郜明明

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽 110041）

首先，我們明確，圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)其實(shí)是一種能夠?qū)⑸钗锪线M(jìn)行裝卸運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備，在許多領(lǐng)域當(dāng)中都得以廣泛的應(yīng)用，而位于其中心部位的環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)，是起到主要承載功能的部位，是于環(huán)形大型整體式的準(zhǔn)對(duì)稱焊接結(jié)構(gòu)[1]。

環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)作為主要承載部位，上部中心立柱，堆料臂鋼結(jié)構(gòu)，中部回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)中間架等大部分設(shè)備都要依靠環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)作為承載，一般來說，環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)至少要承載幾百噸的質(zhì)量，并且除此之外，上部回轉(zhuǎn)，取料機(jī)取料，俯仰等各種不均衡，非周期作用力綜合導(dǎo)致的受力不穩(wěn)定，動(dòng)載大等影響，使得環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)的壓力更加沉重，因此，環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)的質(zhì)量，可以說是設(shè)備性能好壞的基礎(chǔ)所在，決定著整個(gè)設(shè)備的質(zhì)量。

圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)技術(shù)設(shè)備屬于具備較大形制規(guī)模的能發(fā)揮堆取料功能的技術(shù)設(shè)備，通常經(jīng)由堆料技術(shù)裝置、取料機(jī)技術(shù)設(shè)備、回轉(zhuǎn)中柱技術(shù)結(jié)構(gòu)、主梁技術(shù)組件、端梁技術(shù)組件、料耙技術(shù)組件、軌道技術(shù)系統(tǒng)，以及俯仰液壓技術(shù)系統(tǒng)等共同構(gòu)成。圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)技術(shù)設(shè)備在內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)方面的復(fù)雜性，決定了其在安裝配置技術(shù)環(huán)節(jié)開展過程中，不僅需要面對(duì)較大的工作任務(wù)量，還需要真切面對(duì)較高水平的技術(shù)難度。

與條形儲(chǔ)料場(chǎng)技術(shù)設(shè)備等常規(guī)表現(xiàn)類型的儲(chǔ)料場(chǎng)技術(shù)設(shè)備相對(duì)比，圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)技術(shù)設(shè)備具備著顯著且鮮明的基本優(yōu)勢(shì)，形如空間占地面積相對(duì)較小，存儲(chǔ)技術(shù)功能承載量大，維修技術(shù)環(huán)節(jié)經(jīng)濟(jì)成本支出水平低等，且通過將其安裝配置在封閉性的廠房技術(shù)空間之內(nèi)，支持各類基本的物料因素不會(huì)在生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)推進(jìn)過程中發(fā)生非計(jì)劃性浪費(fèi)問題，以及流失問題。在上述技術(shù)特點(diǎn)的具體發(fā)揮過程中，通常能顯著控制規(guī)避針對(duì)周邊空間環(huán)境的污染破壞問題，并且還能與當(dāng)前歷史發(fā)展背景之下的節(jié)能環(huán)保思想潮流之間保持一定程度的相互契合。除此之外，鑒于人字形堆料模式和全斷面取料模式所具備的技術(shù)工藝表現(xiàn)特點(diǎn)，通常認(rèn)為堆料技術(shù)操作環(huán)節(jié)實(shí)施過程中的總體層數(shù)能夠達(dá)到500層，且均化系數(shù)能夠達(dá)到10以上，客觀上構(gòu)成現(xiàn)有堆取料機(jī)技術(shù)設(shè)備之中混勻技術(shù)效果獲取狀態(tài)最為優(yōu)質(zhì)的技術(shù)設(shè)備類型，且確保支持該種技術(shù)設(shè)備擁有著廣泛且充足的實(shí)際化引入運(yùn)用空間[2-4]。

要始終保持對(duì)圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)技術(shù)設(shè)備安裝技術(shù)操作流程的高度重視，其主要原因，在于圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)技術(shù)設(shè)備不僅具備相對(duì)龐大的體積形制規(guī)模，其內(nèi)部還具備著數(shù)量眾多的技術(shù)零部件，客觀上引致圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)技術(shù)設(shè)備整體噸位較重，一旦其安裝配置過程中的某個(gè)具體技術(shù)細(xì)節(jié)發(fā)生差錯(cuò)，通常會(huì)引致較為嚴(yán)重的不良技術(shù)結(jié)果。而做好安裝配置過程中的技術(shù)細(xì)節(jié)控制工作，則有助于充分解決規(guī)避相關(guān)技術(shù)問題。

1 中心立柱環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)

我們選擇的圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)中心立柱環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)的材質(zhì)為低合金高強(qiáng)鋼q345D，其具有環(huán)形的外觀，外口直徑為5400mm、內(nèi)口直徑4 202 mm、高度1 850 mm，該平臺(tái)的特點(diǎn)在于，它是采用全封閉環(huán)形箱型梁結(jié)構(gòu)，環(huán)形圓板的形狀來制作上下蓋板，外圍焊有長(zhǎng)方形筒體圍板，人孔隔板充滿整個(gè)箱體內(nèi)環(huán)，這樣的設(shè)計(jì)是為了使得內(nèi)部施焊更加的簡(jiǎn)便、控制焊接變形和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)中間焊有部分立柱筒體，筒體底端焊有厚法蘭，待環(huán)形平臺(tái)整體焊接完成并檢驗(yàn)合格后利用10 m立式車床加工法蘭平面，最后與回轉(zhuǎn)大軸承螺栓連接。

中心立柱環(huán)形回轉(zhuǎn)技術(shù)平臺(tái)實(shí)際涉及的焊縫技術(shù)結(jié)構(gòu)數(shù)量相對(duì)較多，且對(duì)焊接加工處理環(huán)節(jié)的實(shí)施質(zhì)量提出的要求相對(duì)較高。鋼板平對(duì)接焊縫技術(shù)因素，以及T型對(duì)接空間點(diǎn)位角焊縫技術(shù)結(jié)構(gòu)的坡口表現(xiàn)形式，對(duì)實(shí)際獲取的焊接加工處理質(zhì)量水平具備關(guān)鍵性影響制約作用，尤其是在環(huán)形技術(shù)平臺(tái)之上，蓋板平對(duì)接焊縫技術(shù)結(jié)構(gòu)主要承受著適當(dāng)強(qiáng)度的拉應(yīng)力技術(shù)因素作用，中心立柱筒體技術(shù)結(jié)構(gòu)和法蘭技術(shù)組件及筒體技術(shù)結(jié)構(gòu)與下蓋板T型對(duì)接角焊縫技術(shù)結(jié)構(gòu)在技術(shù)平臺(tái)之上圍繞立柱完成旋轉(zhuǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)過程中，還會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生扭矩技術(shù)因素，以及彎矩技術(shù)因素。遵照基本的受力關(guān)系結(jié)構(gòu)，以及焊接技術(shù)處理基本要求，承受拉應(yīng)力因素技術(shù)作用、扭矩因素技術(shù)作用，以及彎矩因素技術(shù)作用的焊縫技術(shù)結(jié)構(gòu)必須制作和開放適當(dāng)數(shù)量的坡口技術(shù)結(jié)構(gòu)，要注重實(shí)現(xiàn)全部焊透且控制確保不存在任何形式的技術(shù)缺陷，以支持保障其能夠穩(wěn)定承受箱體結(jié)構(gòu)組成部分本身的自重載荷，以及來源于外力作用而形成的應(yīng)力載荷。

在具體制作環(huán)節(jié)開展過程中，要全面徹底充分打磨清理坡口表面位置，以及兩側(cè)30.00mm的空間范圍，避免出現(xiàn)有氧化皮現(xiàn)象、熔渣現(xiàn)象、油污現(xiàn)象，以及水銹現(xiàn)象。

在坡口表面位置，要使用5倍放大鏡，或者是5倍以上放大鏡開展宏觀檢查技術(shù)操作環(huán)節(jié)，要確保嚴(yán)格規(guī)避裂紋技術(shù)缺陷問題，以及分層技術(shù)缺陷問題。

源于該技術(shù)平臺(tái)之上安裝運(yùn)用的鋼板材料厚度參數(shù)介于10.00mm～50.00mm，遵照相關(guān)技術(shù)要求，焊縫技術(shù)結(jié)構(gòu)通常均選擇運(yùn)用全焊透坡口技術(shù)形式，平對(duì)接焊縫技術(shù)結(jié)構(gòu)選擇非對(duì)稱X坡口技術(shù)形式，T型焊縫技術(shù)結(jié)構(gòu)選擇V型坡口技術(shù)形式。

2 焊接過程需要注意的問題及有關(guān)要求

首先，環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)其本身對(duì)于焊接的質(zhì)量也是具有高要求的，而環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)的焊縫也是具有相當(dāng)數(shù)量的，在這樣的情況下，鋼板平對(duì)接焊縫及T型對(duì)接處角焊縫的坡口形式對(duì)焊接的質(zhì)量產(chǎn)生了巨大的影響，基于受力關(guān)系及焊接要求的基礎(chǔ)上，承受拉應(yīng)力、扭矩、彎矩的焊縫必的形式只有開坡口才能達(dá)到以上的要求，并且還要全部焊透保證沒有缺陷，這樣是為了使得其能夠具有承受箱體本身的重量及外界的應(yīng)力作用的能力。

在進(jìn)行制作時(shí)，環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)需要對(duì)坡口表面加以仔細(xì)清理，需要保證氧化皮、熔渣、油污及水銹銹這些東西完全不存在。坡口表面用5倍以上的放大鏡進(jìn)行宏觀且全面的詳細(xì)檢測(cè)，對(duì)裂紋、分層等缺陷也是有著極為嚴(yán)格的要求的，出現(xiàn)一個(gè)這樣的缺陷，這樣的環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)便是不合格的，根據(jù)我們的測(cè)量，該平臺(tái)鋼板厚度一般在10～50 mm之間，因此，根據(jù)要求焊縫均采用全焊透坡口形式，平對(duì)接焊縫采用不對(duì)稱X坡口，而經(jīng)過實(shí)測(cè)，這樣的坡口形式可以有效避免未焊透情況的發(fā)生，因此，是標(biāo)準(zhǔn)且合適的焊接坡口形式。

3 中心立柱環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)組裝方案

首先，組裝環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)，我們需要面臨的，也是十分困難但是必須解決的問題，就是對(duì)法蘭圓蓋、上下蓋板平面度的控制，標(biāo)準(zhǔn)要求是不能超過2mm以及如何控制焊接，防止結(jié)構(gòu)因?yàn)楹附訉?dǎo)致變形的問題。

針對(duì)這兩種問題，我們可以采取如下措施。

首先，我們需要將法蘭和筒體進(jìn)行劃線焊接處理，這一舉措可以有效的防止法蘭產(chǎn)生變形的狀況，為了保證機(jī)加工余量，法蘭一般需要留下10mm的厚度，另外，在筒體的內(nèi)部，我們需要加備十字撐，在焊接十字撐的過程當(dāng)中，我們需要注意的是，焊接拼接位置以及螺紋的通孔位置不能發(fā)生偏移，不然的話會(huì)導(dǎo)致孔位與焊口重合，因此這是我們需要注意的一點(diǎn)。

然后，在焊接法蘭外圍筋板的時(shí)候，我們首先需要的是，盡量使得筋板裝配位置線和胎架橫檔相對(duì)應(yīng)，這樣在焊接的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)焊接，保證焊接的效果。而為了避免在焊接過程當(dāng)中，由于焊接高溫的作用導(dǎo)致法蘭出現(xiàn)變形，在進(jìn)行焊接之前，我們需要在法蘭焊前內(nèi)部加焊米字撐。

之后在焊接過程當(dāng)中，我們需要將法蘭面作為基準(zhǔn)，對(duì)其進(jìn)行固定，然后定位焊接下蓋板，進(jìn)行點(diǎn)焊處理，之后要在下蓋板上劃出內(nèi)部隔板，外圍筒體圍板焊接位置參考線，這也是為了保證焊接精準(zhǔn)。兩側(cè)各返12度，以此作為參考標(biāo)準(zhǔn)，由兩側(cè)向中心依次返18度。使用可調(diào)節(jié)的斜支撐裝配在隔板外測(cè)進(jìn)行焊接，從而實(shí)現(xiàn)固定保持垂直度的效果，使得環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)在穩(wěn)定上實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵的一步，之后，我們需要對(duì)已經(jīng)加以固定的外圍筒體圍板、內(nèi)部隔板進(jìn)行控制，調(diào)整部件垂直度、位置度，保證都是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值，然后再進(jìn)行連續(xù)焊接。

在對(duì)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)焊接的過程當(dāng)中，我們需要秉持著一個(gè)準(zhǔn)則，即由內(nèi)而外，先立后平的順序，從中間向兩側(cè)進(jìn)行依次焊接，長(zhǎng)焊縫分段退步焊的焊接原則，待到焊接到一半的時(shí)候，我們需要停下焊接，對(duì)外側(cè)焊根加以清理，內(nèi)外交替焊接，可以避免因?yàn)楹附舆^度導(dǎo)致的形體變形和無法修復(fù)。

另外，環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)上下蓋板以及內(nèi)外筒體對(duì)焊縫的要求也是比較嚴(yán)苛的，為了達(dá)到要求的程度，需要進(jìn)行先打底后蓋面，分層施焊，分步推焊等數(shù)個(gè)流程，使得焊縫完全融透，也比較有利于對(duì)環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)焊接變形加以控制。

4 制造主控要點(diǎn)

（1）首先，環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)的上下蓋板是異形件，為了節(jié)約材料，上下左右四塊鋼板需要采取埋弧焊焊接方法，保證外部圍板拼接焊縫錯(cuò)開300mm，與內(nèi)部隔板錯(cuò)開200mm，為了防止應(yīng)力集中，焊縫的位置不能夠處于蓋板的轉(zhuǎn)角處。

（2）環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)上蓋板在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，要求有能力承受巨大的拉應(yīng)力，筒體和法蘭T型環(huán)焊縫在平臺(tái)圍繞立柱旋轉(zhuǎn)過程當(dāng)匯總還會(huì)產(chǎn)生扭矩和彎矩，焊縫也大概率會(huì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象發(fā)生開裂，因此，在焊接之后，需要進(jìn)行超聲波探傷處理，保證可以達(dá)到I類焊縫標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以很好的避免開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）在對(duì)人孔的設(shè)計(jì)方面，經(jīng)過測(cè)量，其位置應(yīng)當(dāng)處于兩隔板中間，在對(duì)內(nèi)部箱體進(jìn)行焊接后，在上蓋板人孔位置內(nèi)部設(shè)置襯墊，選擇一個(gè)和人孔尺寸相仿的圓板進(jìn)行封閉處理，這樣主要是為了保證外觀和性能都符合標(biāo)準(zhǔn)的配置，圓板和上蓋板之間的焊接位置需要開坡口處理[5]。

5 結(jié)語

通過上面的分析我們可以得知，采取上述的工藝焊接，對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行質(zhì)量控制，可以在最大程度上提高中心立柱環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)的質(zhì)量，從而使得核心支撐發(fā)揮出其本來具有的效果，并且這種工藝焊接方法的運(yùn)用，還解決了結(jié)構(gòu)當(dāng)中一直存在的因?yàn)楹附訉?dǎo)致的變形大，控制難，尺寸精度這些副作用，并且這些副作用一直以來都是影響設(shè)備性能的核心問題所在，對(duì)這些問題的去除，很好的提升了工藝焊接，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)，還使得設(shè)備的性能更加得以優(yōu)化，并且經(jīng)過實(shí)測(cè)，采取這樣方法進(jìn)行組裝和焊接的設(shè)備，在使用過程中出現(xiàn)后續(xù)問題需要返修的情況也大幅度的得以降低，對(duì)于設(shè)備以后的發(fā)展是相當(dāng)有利的，但是存在不足的是，由于筆者的自身學(xué)識(shí)尚淺，對(duì)于研究的內(nèi)容和研究的方法存在一定誤差，對(duì)于探討圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)組裝及焊接方法研究方面沒有一定的深入研究，在方法與措施中，沒有辦法對(duì)于相關(guān)問題和相關(guān)措施提出一定方法，而研究的圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)環(huán)形回轉(zhuǎn)平臺(tái)組裝及焊接方法研究也僅僅是根據(jù)自身的研究作為基礎(chǔ)，在領(lǐng)域上不能夠廣義的包含每一種情況和設(shè)計(jì)，在文章當(dāng)中，可能存在著紕漏的地方，學(xué)者在后續(xù)的研究當(dāng)中，應(yīng)該了解自身的研究?jī)?nèi)容，謹(jǐn)慎參考意見。