浅谈门座起重机大针轮支承环制造工序的质量控制

　　摘要：大针轮支承环是门座起重机的关键部件。它是起重机回转机构中，保持转柱在起重机重心位置上垂直和转盘水平的钢结构支承件。同时，通过转盘驱动装置上的摆线齿轮与支承环上的针柱啮合滚动，实现转盘相对于大针轮支承环做回转运动。本文主要简述门座起重机大针轮支承环制造工序及其质量控制。
　　关键词：门座起重机，大针轮支承环，制造工序，质量控制
　　1起重机的定义
　　起重机械是一种以间歇作业方式对物料进行起升、下降和水平移动的搬运机械。起重机械的作业通常带有重复循环的性质，一个完整的作业循环一般包括取物、起升、平移、下降、卸载等环节。经常起动、制动、正反向运动是起重机械的基本特点。广泛应用于工业、交通运输业、建筑业、商业和农业等。
　　所谓起重机，在起重机等安全规则中是指满足以下两项条件的机械装置之中，移动式起重机及旋臂式起重机以外的起重机。使用动力吊起物体(不含使用人力)将此物体进行水平式搬运为目的的机械装置(包含使用人力)。因此，仅进行物体的起吊的机械装置不是起重机，另外，使用人力把物体吊起的机械装置，即使使用动力进行物体的水平移动，也不包括在起重机范围内。
　　门座起重机是其中的一类，是码头数量和使用最多的、结构复杂、机构最多的、最典型的电动装卸机械。它具有较好的工作性能和独特的优越结构，通用性好，被广泛地用在港口杂货码头。
　　大针轮支承环是门座起重机的关键部件。它是起重机回转机构中，保持转柱在起重机重心位置上垂直和转盘水平的钢结构支承件。同时，通过转盘驱动装置上的摆线齿轮与支承环上的针柱啮合滚动，实现转盘相对于大针轮支承环做回转运动。
　　下面我们简述门座起重机大针轮支承环制造工序及其质量控制。
　　2原材料质量控制
　　（1）审核原材料的原始进货凭证，包括合格证书、质量说明书、化学成分报告、机械性能报告。
　　（2）按设计图纸核实原材料的牌号、规格、成分、性能。
　　（3）外形尺寸控制，分别按照图纸所列标准检查外形。
　　（4）表面质量控制，表面质量监理用肉眼观察，必要时可用钢丝刷清理被检表面，钢材表面不得有气泡，结疤、拉裂、裂纹，折叠、夹杂和压入的氧化皮，不得有分层。
　　（5）经技术文件、外形尺寸、外观质量等检验合格的原材料，根据材质跟踪要求进行化学成分、机械性能及金相分析有关项目的检验。化学分析用试样按照GB222-84选取。机械性能试验用试样按照GB2975/T-82选取。
　　（6）对材料跟踪并检查标识的移植。
　　（7）检查钢材的存放和防腐措施。
　　3放样下料弯曲切割元件表面质量控制
　　（1）放样在布置板材的对接焊缝时要考虑到如下方面的要求：
　　①应尽量避开最大应力的部位及构件截面突变的部位；
　　②应尽量避开机械加工表面；
　　③焊接梁的翼缘板和腹板的对接焊缝不宜处在同一截面上，其间距应不小于200mm，横向加劲肋应离开与其平行的腹板对接焊缝，间距也不小于200mm；
　　④不得采用十字形对接焊缝，少用T字形接头。
　　（2）放样和下料时应根据设计图纸、工艺要求考虑焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等需要的加工余量。
　　（3）有曲面要求的构件，其曲面可用样板检查，任意处的最大间隙不大于2mm。
　　（4）在保证强度和满足工作条件的前提下，尽可能采用大尺寸钢板和轧制的型材，避免采用焊接组合的型式。
　　（5）下料件表面应无夹渣、夹灰等缺陷。发现板材表面有起皱、脱皮，切割边有裂纹应用超声波确定其范围，然后决定修补或报废。检查所有的切割件的切割边缘是否去除了毛刺、熔渣，根据技术要求判定是否要进行母材无损检验。
　　（6）切割件尺寸检查：主要结构件的下料尺寸要进行尺寸检查，特别是箱形构件的横隔板要检查其对角线尺寸、长宽尺寸、减轻孔、纵向加筋和焊缝穿越孔的形状位置尺寸，平整度尺寸等。
　　（7）划钻孔的质量检查（孔的划线检查）：
　　①孔的中心位置偏差一般不大于±1mm；
　　②孔径偏差按图纸要求精度检查。
　　（8）刨边质量检查。
　　①钢板在刨边前，先用拉线法检查平面度，不得超过3/1000，否则要先矫正；
　　②用拉线法检查刨边直线度；
　　③检查刨边的宽度偏差；
　　④按标准检查刨坡口的尺寸精度；
　　⑤检查刨边、刨坡口的表面粗糙度，有缺陷要进行修磨并去毛刺；
　　⑥对于筒体板料的刨边，应检查刨边边缘同基准线的平行度。
　　4钢材预处理的控制
　　一般对于重要焊接结构件的钢板、型钢、钢管等都必须经过表面预处理。
　　（1）钢材的矫形质量检查：钢材经矫形后，检查板材或型钢的平面度和直线度，对型钢还可用直角尺检查型钢的形状误差。
　　（2）钢材的预处理的控制：钢材预处理常用抛丸处理、喷丸处理、酸洗处理和手工处理。钢材经预处理后，对钢材的清除质量，按技术文件要求的标准进行检查；也可按GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》中的喷射或抛射除锈校准色卡，对喷射或抛射除锈的钢材作对比检查。对钢板要求达到Sa2.5级、对型钢要求达到Sa2.5级。
　　（3）防锈层涂装质量检查：除锈后的钢板，表面应清洁，无浮灰和渣粒，并在规定时间内涂防锈底漆且漆膜厚度应达到规定的要求，且要求均匀无缺损。
　　4胎架的质量检查
　　（1）作为金属结构制作的承载平台胎架应具有一定刚度，纵向间隔不能太大，并且要与构件上横隔板对齐。
　　（2）在胎架制作过程中，作为基准的胎架平面应与结构的基准相吻合（用激光经纬仪检查）；有拱度要求的构件，在胎架制作时，胎架的拱度应与工艺文件相符。用钢卷尺校核基准线、定位线尺寸。
　　（3）支承胎架的基础场地要坚固。
　　5焊接拼装的质量检查
　　（1）跟踪检查材料，检查元件（板材等）下料质量，特别是坡口尺寸，坡口方向、平整度、拼装间隙、坡口尺寸精度。
　　（2）检查元件的定位线尺寸，特别是定位线的基准十字线，精度要求±1mm。元件拼装中，应核对元件的中心线与基准中心线关系，元件边缘应与定位线重合，并应与相关元件垂直，垂直度按标准执行。
　　（3）检查定位焊质量。
　　定位焊的预热温度与焊接时的预热温度相同；双面焊、反面清根的焊缝，应尽可能将定位焊放在反面；形状对称的结构，定位焊尽可能对称排列，构件焊缝交叉处，不应有定位焊，定位焊位置至少离开交叉点50mm。
　　按标准规定检查定位焊的焊接尺寸，焊缝尺寸起重要作用的部位，可适当增加定焊的数量。
　　6焊接质量检查内容
　　1. 焊前检查。
　　①检查焊条、焊丝、焊剂和钢材的牌号、规格，应与图纸图标符合；
　　②检查拼装间隙和拼装错位情况；
　　③坡口形式与坡口尺寸应符合图纸或国标的要求，对反面清根的焊缝，检查碳刨清根情况；
　　④检查焊缝两侧30mm内的清洁情况，在该范围内不应有铁锈、油、漆、水等表面污物；
　　⑤检查对接焊缝两端的引弧、熄弧板。作为引、熄弧板的材质、坡口形式与焊接件完全相同，厚度相当、长度一般为75×75mm；
　　⑥检查焊前预热，根据图纸和工艺的要求，用温度计检查加热温度，除特殊要求外，对不同的钢材，可以按表中的预热温度进行检查。
　　（2）焊接过程中的质量检查。
　　①上岗焊工必须持有相应的焊接等级证书；
　　②对焊工所使用的焊条焊剂应经烘焙，焊条应贮存在保温筒内；
　　③禁止在钢板上任意引弧；
　　④检查焊接过程中的电流、电压，避免因电流电压不当造成夹渣、未焊透等缺陷；
　　⑤当焊缝开始冷却时，可以采用对其进行轻轻的锤击来减少焊接变形和焊接应力，但禁止对多层焊的第一层和最后一层焊缝采用此方法；
　　⑥为减少焊接变形和焊接应力，操作者应严格按焊接工艺规范、焊接工艺程序施焊；
　　7结构件的外形尺寸、相关尺寸和整体变形量的检查。
　　采用吊垂线、拉直线、激光经纬仪等方法或工具，对解除了所有强制约束处于自由状态下的结构件，检查外形尺寸、相关尺寸和整体变形量，检查方法如下：
　　（1）一般以结构件的水平线、十字中心线为基准，用激光经纬仪进行校对，复验与下道工序有关的尺寸，如机加工孔的位置尺寸、孔的端面余量尺寸，垂直度偏差，以及与部件结构定位有关的尺寸、总体挠度、旁弯、拱度尺寸等，经检查、复验后，重要尺寸应标注在检测表中。
　　（2）所有尺寸的精度要求，除图纸有公差要求外，均按工艺规程中要求进行检验。检查中如发现结构件尺寸超差，应要求操作者予以矫正。采用火焰矫正时，要检查最高加热温度，一般不得超过来650℃。经矫正后的焊接接构件，要求检查表面是否平整，是否有明显的锤印和局部变形。
　　（3）测量跨度大于10m时，应根据规定修正测量值。
　　（4）为避免日照影响，当白天环境最高温度大于28℃时，大型构件尺寸测量应在上午6时前或晚上6时后进行。
　　（5）构件去除“马脚”等附着物的质量检查：在结构件制造结束后，拼装、焊接中用的“马脚”、工艺吊耳、拉撑等附着物应全部去除，并应检查是否损伤了母材。母材有损伤时，应进行打磨至ф3mm的焊条可以补焊为止，经补焊后，清理表面至平整光洁，不允许不经清理直接补焊，对有焊前预热要求的构件，必须严格要求，检查预热温度。
　　8结束语
　　大针轮支承环由滚道、环型箱体和环型均部的针柱孔组成，其制造过程集钢结构制造、机械金属切削加工、热处理于一体，工件大、结构复杂、加工精度要求高，加工难度大，制造质量的高低将直接影响整机的性能、稳定性和可靠性。因此，必须对关键零件和关键工序实施严格的质量控制。