300t×123m門式起重機主梁結構制作工藝精度控制

閆璟 沈志欣

摘要： 本文主要介紹300t×123m門式起重機主梁制作工藝精度控制的措施和方法，通過合理設置焊接收縮余量、預拱度、制作合攏胎架、采用有續的吊裝、焊接順序、加強過程精度控制等措施，主梁的整體結構尺寸達到設計要求。

關鍵詞： 門式起重機;主梁;制作工藝;精度控制

中圖分類號： TH218??? 文獻標識碼： A??? 文章編號： 1672-9129（2018）09-0107-01

Abstract：? this paper mainly introduces the measures and methods to control the fabrication precision of the main girder of 300t x 123m gantry crane. The overall structure size of the main girder meets the design requirements through reasonable setting of welding shrinkage allowance， prearch degree， making of closed tyre frame， adopting continuous lifting， welding sequence and strengthening process precision control.

Keywords：? portal crane; The main girder; Manufacturing process; Precision control

1 ?前言

300t×123m門式起重機用于上海江南長興造船有限公司的船塢配套設備，為雙梁門式起重機。具有升降、吊運、分段空中翻身等功能。是由中船第九設計研究院工程有限公司負責設計，上海東鼎鋼結構有限公司負責結構制作，滬旭公司負責安裝的大型起重設備。其主梁采用梯形雙梁結構，梁長125米、高8.1米，其中剛性腿和柔性腿側主梁上翼緣板寬為9.6米、主梁中間分段上翼緣板寬為3.86米，共分為24只分段（詳見下圖1）。本文主要介紹主梁制作工藝精度控制的措施和方法。

2? 制作難點

主梁由24只分段合攏后，其總長125米，公差±18mm，拱度公差0～+25mm， 旁彎≤10mm，要保證其合攏完成后主要結構數據在公差范圍內，必須從施工工藝、施工過程進行嚴格控制。

3? 工藝措施

3.1 主梁分段制作工藝和余量加放原則。分段制作分為板單元（部件）和分段總組兩部分，板單元（部件）在平面胎架上進行制作，分段總組在總組胎架上進行。其中2#～7#采用以側板為基面的側造法進行分段總組（見圖2），1#和8#分段以底板為基面的正造法進行分段總組。

分段余量加放原則，主梁長度方向每段加放10mm焊接收縮余量，高度方向考慮球扁鋼焊接及拼板較多加放20mm焊接收縮余量，寬度方向加放10mm焊接收縮余量， 分段2、7兩端加放200mm切割余量。

為保證分段端口尺寸，在端口處加強。

3.2 主梁合攏制作工藝和預拱加放原則。主梁合攏采用在正造胎架上完成，合攏順序以6#中間分段為基準段，向左側5#-5#-4#-3#-2#-1#分段方向、右側5#-5#-4#-3#-7#-8#左右對稱進行。從控制焊接變形和應力角度考慮，焊接順序為：從左到右5#-5#-6#-5#-5#，共計5個分段全部定位結束后，再進行5#-6#-5#之間的環縫焊接，依次在保證兩側各有2個分段定位結束才能進行前2個分段之間的環縫焊接。

預拱加放原則：主梁拱度為長度方向考慮主梁拱度fa=（123000mm×1/750）（負載下撓度）+137mm（自重下撓度）=301 mm，另外結合以往經驗再加放120 mm反變形值，即主梁拱度fa為421mm，實際胎架制作的拱度取值為420mm。主梁橫向無拱度要求。根據此原則設計主梁合攏胎架圖（見圖4）。

4? 制作過程

4.1 零件制作。零件下料加工委托長興造船加工部完成，零件加工結束，進行裝配前進行仔細打磨、尺寸、標示檢查合格后進行裝配。

4.2 分段制作。分段板單元制作在水平胎架完成，胎架制作結束提交檢驗，合格后進行板單元制作。板單元制作順序：拼板-探傷-劃加強筋位置線-劃線檢驗-安裝加強筋-校正-板單元檢驗。

2#～7#分段總組在總組胎架上完成，總組胎架以分段側板為基面制作，胎架制作結束提交檢驗，合格后進行分段總組。分段總組制作順序：側板定位-劃橫隔結構位置線-位置線檢驗-安裝橫隔結構-安裝上下頂板-安裝另一塊側板-定位結束后進行裝配檢驗-分段焊接。1#和8#分段以底板為基面在平面胎架上采用正造法進行分段總組。分段接口焊縫留300mm不焊，用于大梁合攏階段調整。分段焊接，校正完成后，提交分段檢驗，精度管理部對分段進行測量，合格后劃出分段中心線，方可進行涂裝。

4.3 主梁合攏制作。主梁合攏在合攏胎架完成，合攏胎架制作結束后劃出主梁結構中心線提交檢驗、合格后進行主梁合攏制作。主梁合攏制作順序：以6#中間分段為基準段，向左側5#-5#-4#-3#-2#分段方向、右側5#-5#-4#-3#-7#左右對稱進行。每組分段吊裝調整到位、臨時加強完成后，提交精度管理部測量分段中心與主梁結構中心在設計要求范圍內后，進行裝配定位加強。焊接順序按照工藝要求在保證兩側各有2個分段定位結束才能進行前2個分段之間的環縫焊接，環縫焊接結束后再進行兩側分段的吊裝定位。主梁環縫焊接按照焊接要求側板焊縫采用內部坡口外部清根焊接方法，頂板和底板采用單面焊雙面成型焊接方法，所有焊縫按照無損探傷要求進行UT和RT檢查。單梁側共計11個分段合攏焊接完成后，對11個分段進行整體測量，結合1#和8#分段的測量尺寸，劃出余量線，檢驗核對無誤后，進行余量切割。最后吊裝 1#和8#分段，焊接完成、合格后，對主梁進行整體驗收，提交精度管理部進行整體測量。

4.4 主梁軌道、防護欄桿等附件安裝。主梁合攏完成后，在主梁上劃出小車軌道線、防護欄桿位置線，提交檢驗合格后進行軌道、防護欄桿等附件安裝。安裝結束后，對主梁進行整體油漆、拍字。

5? 主梁結構整體測量

主梁整體測量分為兩個階段：主梁脫離合攏胎架放置在合攏胎架上和吊離合攏胎架模擬使用狀態測量，主梁結構測量數據見表1。

6? 結論

（1）通過采取合理加放焊接余量、設置預拱度、制作合攏胎架、采用有續的吊裝、焊接順序、加強過程精度控制等措施，主梁制作的整體結構達到設計要求。

（2）該主梁交由滬旭公司安裝，整個安裝過程順利完成。

（3）300噸龍門吊的成功制造，積累和完善了公司在吊車制造領域的制作工藝和制造經驗，也為公司承接后續國內大型龍門吊的項目奠定了基礎。