книги / Производство сварных конструкций (Изготовление в заводских условиях)

фабрикатов на вагонетках по поперечному пути на складское место 1 участка. Отличительная особенность организации про­ изводства на ОАО «Уралмаш» состоит в том, что в заготови­ тельном производстве предприятия создан цех комплектации и на участок подают только полный комплект деталей для задан­ ного изделия.

3000

Рис.5.5. Общий вид рамы экскаватора ЭКГ-4,6

В технологическом стенде 2 производится сборка решетки нижнего настила рамы, а также закрепление всех элементов на прихватках.

17i

Рис.5. б. Технологическая схема участка сборки и сварки рамы экскаватора ЭКГ-4,6.

Затем рама поступает для сварки на позиционеры 3, где сва­ риваются детали решетки между собой и с настилом. Следует обратить внимание на характерную для организации поточного производства особенность - наличие накопителя 4, служащего для синхронизации работы оборудования. В случае нарушения цикла изготовления, собранные узлы можно временно хранить на складской площадке 4 (накопителе), расположенной перед позиционерами. После сварки на позиционере 3 раму передают мостовым краном на сборочно-сварочные стеллажи 5, где зачи­ щают швы и устанавливают остальные элементы. Окончатель­ ная сварка производится на позиционерах 6, углубленных в при­ ямках (рис. 5.3).

По окончании сварки рама поступает на площадки 7, 8 для очистки и визуального контроля качества швов. Готовые узлы передаются с помощью вагонеток для выполнения последую­ щих операций механической обработки и грунтовки.

Сборка рамы. Жесткие требования к точности изготовления сварных рам определяют целесообразность применения сбороч­ ных кондукторов. Для сборки решетки рамы используется стенд, показанный на рис. 5.7.

Конструкция стенда позволяет выполнять с необходимой точностью геометрию изделия, а применение пневматических прижимов дает возможность резко сократить время закрепления элементов и облегчить работу слесаря-сборщика.

Стенд представляет собой жесткую раму 7, изготовленную из двутавровых балок, закрытую сверху толстым листом, на кото­ рый приварен ряд опорных пластин. Их наличие значительно сокращает объем механической обработки базовой поверхности рамы приспособления, т.к механически обрабатывают не зсю поверхность, а только выступающие опорные пластины. На пла-

172

стины устанавливают обработанные по плоскости сопряжения опорные базовые элементы - упорные стойки 3, 8, которые обес­ печивают возможность получить правильную геометрию верти­ кальных листов собираемого узла.

Рис. 5.7. Приспособление для сборки решетки рамы.

Для поджатая вертикальных листов на раме стенда установ­ лено 19 пневмаприжимов 2. Необходимо обратить внимание на характер размещения упорных стоек 3 и прижимов 2 относи­ тельно фиксируемых элементов (вертикальных листов изделия). Упорные стойки должны быть расположены так, чтобы свароч­ ные деформации не приводили к заклиниванию детали в при­ способлении и не препятствовали ее извлечению, т.е. все упоры

173

должны быть размещены по одну сторону фиксируемой детали, а прижимы - по другую. В показанном на рис. 5.7. сборочном приспособлении деталь после сварки можно извлечь, если сдви­ нуть ее по диагонали, как показано стрелкой.

Определенные сложности возникают при сборке корпусов подшипников 1 и 5 с диафрагмами решетки рамы. Фиксация их положения осуществляется оправками с разжимными кулачка­ ми, действующими от поворота винта (рис. 5.8).

В корпусе оправки 1 размещена гильза 2, на конце которой имеется центрирующая втулка 3. При сборке вручную переме­ щают гильзу и вводят в корпус подшипника центрирующую втулку. Затем с помощью винта 7 перемещают сухарь внутри центрирующей втулки, который раздвигает в радиальном на­ правлении сухари 5, расположенные в двух параллельных плос­ костях, фиксируя положение корпуса подшипника по отноше­ нию к решетке рамы. Перемещения гильзы обеспечивает воз­ можность извлечения собранной рамы из приспособления.

Рис. 5.8. Разжимной фиксатор с ручным приводом.

Подобным образом производится фиксирование положения картера и подшипника, но оправка 6 имеет пневматический при­ вод.

Внутри рамы стенда выполнена разводка трубопровода сжа­ того воздуха из магистрали ко всем цилиндрам.

При сборке решетки рамы производится прихватка всех лис­ тов в вертикальном положении друг к другу.

После установки литых подшипников в диафрагмах рамы ус­ танавливают верхний настил и центрируют отверстие централь-

174

ной отливки пневматической оправкой стенда (рис. 5.4). Затем прикрепляют настил к вертикальным листам с помощью уси­ ленных прихваток, так как эти прихватки должны удерживать раму весом около 15 т. При сварке позиционер предназначен для установки деталей, закрепленных на планшайбе, в удобное по­ ложение для сварки «в лодочку».

Сварка рамы разбивается на две стадии: сварка решетки по­ сле сборки ее в механизированном стенде и окончательная свар­ ка после закрытия вторым настилом и установки всех деталей.

В зависимости от характера выполнения сварочных работ ис­ пользуются разные схемы размещения позиционеров. Позицио­ неры 3 (рис. 5.6) установлены на фундаменте высотой 650 мм над уровнем пола цеха, каждый из них имеет площадку (рис.5.2), на которой размещается сварщик при выполнении сварки решетки.

Позиционеры 6 (рис. 5.6) этой же конструкции установлены в специальные углубления, чтобы окончательная сварка произво­ дилась на уровне пола цеха (рис. 5.3). Поэтому позиционеры не имеют рабочих площадок.

Раму можно поворачивать вокруг оси вращения от 0 до 360° и наклонять от 0 до 85°.

После окончания сварки решетки рамы планшайба устанав­ ливается в горизонтальное положение, раскрепляются крепеж­ ные устройства и узел мостовым краном передается на следую­ щую операцию - закрытие нижним настилом.

После установки настила и всех элементов рамы окончатель­ ная сварка выполняется на позиционере, установленном в уг­ лублении. Кроме крепления изделий на планшайбе и отсутствия сварочной площадки в технологии сварки на этом рабочем месте по сравнению с рабочим местом сварки решетки существенной разницы нет.

Замыкает цикл изготовления нижних рам зачистка и разметка припусков на механическую обработку.

175

6. РЕШЕТЧАТЫЕ КОНСТРУКЦИИ

6,1. Приемы сборки в индивидуальном и мелкосерийном производстве

Решетчатые конструкции весьма разнообразны по размерам и формам. К ним относятся фермы, состоящие из двутавров, швеллеров, уголков, труб, опоры буровых установок для глубо­ ководного бурения, состоящие из труб диаметром от 200 до 2000 мм; решетки арматуры железобетона, изготовленные из прутков диаметром 4-г32 мм.

Общим для таких конструкций является необходимость со­ единения между собой нескольких отдельных стержней в узел. Сварные соединения имеют относительно малую протяженность и располагаются в различных пространственных положениях. При изготовлении решетчатых конструкций наибольшее приме­ нение находит ручная дуговая и механизированная сварка в за­ щитных газах проволокой сплошного сечения и порошковой самозащитной проволокой. Рациональное конструирование уз­ лов позволяет в некоторых случаях применить высокопроизво­ дительную контактную сварку. Для узлов с нахлесточными со­ единениями перспективным является применение пайки.

При изготовлении ферм, стержни которых состоят из парных элементов, широко используется метод копирования. Сущность метода заключается в следующем. По разметке собирают и сва­ ривают полуферму, состоящую из одиночных элементов (рис.6.1 а); производят ее кантование и закрепляют на стеллаже косын­ ками вверх. Затем, используя эту полуферму в качестве копира, производят сборку деталей следующей полуфермы как по шаб­ лону. Для этого детали полуфермы 2 (элементы верхнего и ниж­ него пояса, раскосов, стоек и др.) раскладывают на копире 1 (рис. 6.1 б), совмещая их с одноименными деталями. После скрепления между собой деталей полуфермы 2 сварными швами, ферму снимают с копира, кантуют на 180° и дополняют её недос­ тающими элементами. Для того чтобы исключить накопление по­ грешностей при сборке последующих полуферм, подменять по- луферму-копир в процессе изготовления не рекомендуется.

176

и национальными стандартами заказчика. Основным междуна­ родно-признанным нормативным документом является стандарт Американского института нефти API RP2A - Практические ре­ комендации для проектирования, расчета и сооружения стацио­ нарных морских платформ, в котором отражен опыт сооружения морских буровых платформ. В части технологии сварки требо­ вания, как правило, основываются на стандарте Американского общества сварщиков AWS - Structural Welding Code AWS D 1.1.

Трудоемкость и качество выполнения сборочных и свароч­ ных операций в условиях цеха, на монтажной площадке пред­ приятия изготовителя и при монтаже на месте эксплуатации су­ щественно различаются. Очевидно, что в условиях цеха проще обеспечить наиболее высокое качество изготовления, так как появляется возможность автоматизировать процесс, выполнить сварку в удобном положении, исключить неблагоприятное влияние окружающей среды. Поэтому необходимо стремится к тому, чтобы максимальный объем работ при сооружении таких конструкций был выполнен в условиях цеха, однако при этом возникают проблемы транспортировки крупногабаритных кон­ струкций к месту эксплуатации.

Чрезвычайно большие габариты опор морских буровых плат­ форм практически исключают возможность использования тра­ диционных для решетчатых конструкций схем сборки, когда стержневые элементы собирают в узел путем непосредственного соединения между собой раскосов, стоек, поясных элементов. Так же исключено применение метода копирования для сборки. Определенные трудности при сборке и сварке возникают в ре­ зультате того, что концы трубчатых стержневых элементов в месте соединения имеют сложный криволинейный контур.

При сооружении больших решетчатых, опор всю конструк­ цию расчленяют на сборочные единицы, а изготовление и мон­ таж ведут в три этапа.

При расчленении на сборочные единицы необходимо прини­ мать во внимание следующее:

Габариты; масса; размерность - они в значительной степе­ ни определяют транспортабельность, удобство сборки, доступ­ ность сварных соединений для сварки и последующего контроля качества;

180