Технология производства главных (пролетных) балок мостового крана. Изготовление главной балки коробчатого сечения.

Главная балка коробчатого сечения электромостовых кранов состоит из нижнего пояса, боковых вертикальных стенок, больших и малых диафрагм, верхнего пояса и уголков. Вертикальные стенки, нижний и верхний пояса состоят из отдельных элементов, сваренных встык. Для обеспечения строительного подъема вертикальные стенки изготовляют из отдельных элементов специального раскроя.

Главные балки в зависимости от грузоподъемности моста и его пролета отличаются размерами сечения коробки и количеством вваренных диафрагм. Проведенная унификация главных балок позволила получить восемь типоразмеров балок по высоте и четыре по ширине с длиной пролета от 10 000 до 34 500 мм и массой от 0,9 до 19,0 т и разработать типовой технологический процесс изготовления, положенный в основу создания переменно - поточной механизированной линии с применением специальной оснастки. Переменно - поточная механизированная линия сборки и сварки главных балок состоит из пяти специализированных рабочих мест.

На рассматриваемой поточной линии применен способ сборки главной балки «россыпью». Сущность этого способа заключается в том, что строительный подъем создается с помощью специального раскроя и последовательной сборки элементов вертикальных стенок с верхним поясом и между собой. Линия оборудована специальными самоходными порталами, оснащенными траверсами с вакуумными грузозахватными приспособлениями (вакуумприсосами) для захвата листов в горизонтальном и вертикальном положении и передачи их на сборку. Для перемещения балки с первого рабочего места на второе служат пневмотолкатели и челночные тележки. Линия снабжена также четырехкрюковым электромостовым краном, предназначенным для перемещения и кантовки главной балки со второго рабочего места на последующие рабочие места.

Управление порталом и захватом производится с пульта управления, установленного на металлоконструкции портала.Траверса представляет собой жесткую раму, закрытую сверху кожухом и имеющую ушко для подвеса. На раме смонтированы: электродвигатель, электрошкаф, вакуумный насос с ресивером и четырьмя вакуумными присосами, соединенными между собой трубопроводом, и сирена для подачи сигнала. Вакуумный насос создает разрежение воздуха в ресивере 93 кПа (700 мм рт. ст.), замеряемое вакуумметром. Применение ресивера дает возможность сократить время на зажим заготовки, снизить мощность насоса, увеличить безопасность работы при вынужденной остановке вакуумного насоса. Вакуумный присос представляет собой чашу из листовой резины, внутри которой имеется отверстие для откачки воздуха. Пружина служит для улучшения качества работы присоса, надежности присасывания и возвращения чаши в исходное положение. Вакуумные грузозахватные приспособления, обеспечивая жесткую связь с поднимаемым грузом и быстроту его захвата, являются перспективными как с точки зрения повышения производительности труда, так и с точки зрения возможности автоматизации подъемно - транспортных работ. Вакуумные захваты работают по принципу непосредственной передачи атмосферного давления на поднимаемый груз.

Работоспособность вакуумного захвата, поднимающего и транспортирующего груз, обеспечивается только при условии создания такой силы прижатия Q, которая уравновешивает все противодействующие силы Q0, т. е. необходимо выполнить неравенство Q > Q0, причем вакуумный захват рекомендуется располагать над центром масс груза, в противном случае появляются моменты сил отрыва.

К противодействующим (отрывающим) силам Q0 относятся собственная масса груза, инерционные силы, силы лобового сопротивления и силы, связанные с изменением давлений атмосферного и внутри вакуумной камеры, и др. Кроме того, учитывая разнохарактерность эксплуатационных условий и для обеспечения абсолютной безопасности работы вакуумных захватов целесообразно

Изготовление главных балок на переменно - поточной линии производится в следующем порядке.

Первое рабочее место состоит из двух сборочно - сварочных стендов, на которых производятся сборка и полуавтоматическая сварка верхнего пояса на магнитно - флюсовой подушке, расстановка и приварка диафрагм и уголков жесткости. Элементы верхнего пояса в горизонтальном положении подаются на сборочный стенд последовательно с помощью самоходного портала, снабженного траверсой с вакуумными присосами. Стыки элементов верхнего пояса последовательно располагаются над магнитно - флюсовой подушкой, служащей для выравнивания кромок стыкуемых элементов, после чего они прихватываются друг к другу. Здесь же на стыках по обе стороны устанавливают и приваривают фальшпланки. Далее поочередно с помощью сварочного полуавтомата завариваются стыки, зачищают заподлицо пневмо - шлифовальной машинкой стыковые швы в местах прилегания вертикальных стенок и размечают пояса для постановки вертикальных стенок и диафрагм. На пояс по разметке вручную под угольник устанавливают и прихватывают диафрагмы и уголки жесткости между большими диафрагмами. Собранный узел (гребенка) с помощью челночных тележек передается на второй сварочный стенд, где и выполняется полуавтоматическая сварка диафрагм к поясу от середины к краям.

Второе рабочее место предназначено для установки и прихватки вертикальных стенок к «гребенке». С первого рабочего места «гребенка» подается с помощью челночных тележек. Самоходный портал с помощью вакуумных присосов подает два концевых листа на сборку в вертикальном положении. Другой самоходный портал поджимает пневмозажимами эти листы и прихватывает их к поясу, диафрагмам и уголкам жесткости. Аналогичную операцию повторяют и с другими листами.

Третье рабочее место, состоящее из двух сварочных стендов, служит для приварки диафрагм и уголков жесткости к вертикальным стенкам, подваркам внутренних поперечных стыков вертикальных стенок. Балка подается на третье рабочее место с помощью крана вначале с кантовкой ее на 90°, а затем на 180°. Сварку ведут вручную.

Четвертое рабочее место также состоит из двух сборочно - сварочных стендов. На втором стенде происходит сборка и сварка нижнего пояса аналогично первой операции. На первый стенд балка подается с помощью крана, подводится к ней тележка с гидродомкратами и балка растягивается до полного удаления гофр, возникших от деформаций при сварке. Далее с помощью кантователя и сборочного портала балка накрывается нижним поясом с последующей прихваткой к вертикальным стенкам от середины к концам. Поджатие нижнего пояса к вертикальным стенкам достигается с помощью пневмоприжимов сборочного портала и с использованием струбцин. После прихватки нижнего пояса тележку с гидродомкратами отводят в исходное положение и подводят сварочный полуавтомат для заварки стыков нижнего пояса и верхнего пояса с кантовкой балки на 180° с помощью крана.

На пятом рабочем месте выполняется автоматическая сварка поперечных и продольных швов главных балок. С четвертого рабочего места на пятое главная балка подается с помощью четырехкрюкового мостового крана. Здесь заваривают ручной сваркой все незаваренные автоматом участки поясных швов, пневмошлифовальной машинкой зачищают швы, и балка передается на рентгеновскую установку для просвечивания сварных швов. К числу недостатков данной линии необходимо отнести следующее:

1. ввиду того, что при изготовлении элементов вертикальных стенок бывает неточный раскрой листа и в процессе сборки в местах стыка получаются зазоры разной величины, в результате сборки вертикальные стенки часто получают строительный подъем, отличающийся от требуемого. Замеряют же строительный подъем после полной сборки главной балки, когда уже собранную с дефектом балку трудно исправить;
2. сварка диафрагм, уголков жесткости, внутренних стыковых швов вертикальных стенок выполняется внутри балки вручную в тяжелых условиях (сварщику приходится дышать сварочными газами, вредными для здоровья). Все это не исключает возможности появления различных дефектов, вплоть до отрыва диафрагм от вертикальных стенок. Ручная сварка малопроизводительна и является слабым звеном на потоке.

При проектировании второй поточной линии по изготовлению главных балок коробчатого сечения длиной до 30 м для учета этих недостатков может быть использован «гардинный» способ сборки балок.  Сущность его заключается в том, что на «гребенку» (верхний пояс с диафрагмами) устанавливают не отдельные элементы вертикальных стенок, а обе вертикальные стенки в виде гардин, собранных на отдельных специальных стендах по тщательно выверенным упорам. При сборке гардин все погрешности раскроя элементов самокомпенсируются при их выставлении благодаря регулированию зазора в стыках, таким образом гардины получаются в точном соответствии с необходимым строительным подъемом. В вертикальной плоскости гардины являются весьма жесткими, и в дальнейшем они служат как бы шаблонами, к которым поджимается гибкая «гребенка» и прихватывается.

В данном случае значительно повышается качество сборки и производительность труда. При использовании кантователей, позволяющих кантовать пояса непосредственно над стендом, есть возможность сваривать пояса с обеих сторон высокопроизводительными способами.