桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺

桥式起重机主梁制造工艺与焊接工艺设计报告团队成员：..................................................专业班级：...............指导教师：....................1前言桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。

由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。

桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。

在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用，是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。

本文主要介绍了跨度21m,起重量50t 的通用桥式起重机箱型梁的设计生产过程。

所选用的钢材为Q345。

2桥梁的总体结构主梁为双梁模型，结构简图如下：主梁 主梁是桥式起重机桥架中主要受力元件，由左右两块腹板，上下两块盖板以及若干大、小隔板及加强筋板组成。

主要技术要求有：主梁上拱度：当受载后，可抵消按主梁刚度条件产生的下挠变形，避免承载小车爬坡。

主梁旁变：在制造桥架时，走台侧焊后有拉深残余应力，当运输及使用过程中残余应力释放后，导致两主梁向内旁弯；而且主梁在水平惯性载荷作用下，按刚度条件允许有一定侧向弯曲，两者叠加会造成大弯曲变形。

腹板波浪变形：受压区07.0δ<，受拉区02.1δ<，规定较低的波浪变形对于提高起重机的稳定性和寿命是有利的。

上盖板水平度250/b c ≤，腹板垂直度250/0h h ≤，b 为盖板宽度，h0为上下盖板之间的高度。

端梁 端梁是桥式起重机桥架组成部分之一，一般采用箱型结构，并在水平面内与主梁刚性连接，端梁按受载情况可分下述两类：（1）、端梁受有主梁的最大支承压力，即端梁上作用有垂直载荷。

（2）、端梁没有垂直载荷，端梁只起联系主梁的作用。

3主梁的尺寸及校核主梁截面图：尺寸：一、箱型主梁截面的主要几何尺寸 起重机的跨度L L=S －b 式中：S=21m ；b=1500mm(无通道)； b=2000mm(有通道)；L=19.5m 中部高度h 101161→=L h 即：1212mm ≤h ≤1950mm h=1300mm端梁连接处高度h 1 h h 5.01==1h 650mm梯形高度C C=(0.1～0.2)L C=2.925m 端梁宽度C0 C0=288.5mmC0=288.5mm 腹板的壁间距b 00.2~5.1601~50100=≥b hL bb0=800mm腹板厚度δ0 m m 60=δδ0=6mm 盖板宽度bmm b b )20(200++=δb=852mm大隔板间距a 大 靠近端梁处a 大｀=h=1300mm 梁中处a 大=1.5h=1950mma 大｀=h=1300mma 大=1.5h=1950mm 小隔板高度h 232h h =h2=433.3mm小隔板间距a 小 靠近端梁处a 小｀=0.5h= 650mm 梁中处a 小=0.5h=650mm a 小｀=0.5h= 650mm a 小=0.5h=650mm 纵向加筋角钢h3h h 25.03=h3=325mm盖板厚1δ 2δ 根据实际情况确定盖板厚1δ 2δ1δ=2δ=10mm主梁的受力分析（1）载荷的计算a) 由活动载荷引起的弯矩和剪力的计算：设小车轮距m b 21=，则m b 121=当活动载荷21P P =，即小车自重和起重载荷作用在一个主梁上的两个车轮的轮压相同，其合力在21b 处，合力t Gq G K P P R II x II 35.3225.622.2221=+=ψ+=+=进行受力分析可知：∑=0F ∑=0BM则LRb x L F A )2(1--=对LRb x L F A )2(1--=进行求导，则L R F A -='\，即A F 为减函数，则有 当10b L x -〈〈时，.5170〈〈x 即，则有 当0=x 时t L R b x L 69.305.1935.32)15.19()2(F Q 1A max=⨯-=--==活对LRx b x L x F A )2(1--=进行求导，则有)22(1\x b L L R F A --='小车自重 2t 2t 桥梁自重11t11t载荷组合II主梁载荷小车载荷起重载荷t G K q II 1.12111.1=⨯= t Gx K II 2.221.1=⨯= t G q II 5.625025.1=⨯=ψ当4b 21-=L x 时，即25.94225.194b 21=-=-=L x ，x F A 取得极大值，所以 m t L Rx b x L ⋅=⨯⨯--=--==95.1415.1925.935.32)125.95.19()2(x F M 1A max 活同理，当L x b L 〈〈-1时，即17.5<x<19.5当x=17.5时，t L R x L 6.615.19235.32).5175.19(2)(Q max =⨯⨯-=-=活m t L Rx x L ⋅=⨯⨯⨯-=-==17.2925.195.1735.32)5.175.19(2)(x F M A max 活b) 由固定荷载引起的弯矩和剪力的计算：均布荷载，如图所示：距支点A 距离为x 的截面上的固定均布载荷引起的剪力和弯矩分别为t G K qL F F q II B A 05.62111.122=⨯==== m N L G K q q II 6205.05.19111.1=⨯==当x=0时 t 05.6qx -F Q A max ==均2qx -x F M 2A =均，对其进行求导，qx -F A \='均M 令0\='均M ，则x=9.75m ，此时均M 取得最大值，即m t ⋅=⨯-⨯==49.29275.90.620575.905.62qx -x F M 22A max 均 通过对剪力图和弯矩图的分析得出垂直方向的最大剪力和弯矩由于活动载荷和均布载荷引起的最大剪力都是在X=0处产生 所以:Q ⊥max =Q 活max + Q 均max =30.69t+6.05t=36.74t由于活动载荷和均布载荷引起的最大弯矩不在同一处产生，所以不能直接加减求得 故：M ⊥max =2(L-x-b 1/2)Rx /L -q.x ^2/2、M ⊥max '=0 x=(2RL-b 1)/(4R+q.L)=8.46m故在x=8.46m 处取得最大弯矩M ⊥max =259.62t ·m计算水平方向的弯矩时，可以认为桥架是一个超静定刚架结构，最大弯矩为)23(24)21(42maxγγl l q l l F M sh sh sh -+-= 其中'233*38yy gJ J K B c l ++=γ可简化计算，令 Q shmax =0.1 Q ⊥max =3.674tM shmax=0.1 M ⊥max =25.962t ·m（2）强度的计算尺寸确定后惯性矩的 计算4233210131300009186.02102128010852210852122128062121)22(2122)2(121m h b b h I x =⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+++=δδδδ442332000030031003525.0)26800(6128026128061852102121]2/)[(2122)2(121m mm b h h b I Y =+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+++=δδδδ 3301413.0650.0009186.02m m h I W x x === 33008275.0426.0003525.02/m m b I W y y=== 由max max sh M M 和⊥产生的主梁跨中截面的正应力分别为MPa W M x 74.18301413.062.259max ===⊥⊥σ M P aW M y sh sh 374.31008275.0962.25max max ===σ 故水平和垂直弯矩同时作用时，在主梁上下盖中引起最大正应力为MPa sh 114.215374.3174.183max =+=+=⊥σσσ经过查参考资料《优质碳素结构钢》-低碳合金钢的力学性能和对比，取Q345比较合适，则许用应力为：Mpa Mpa s114.2152305.13455.1][=>===σσσ故选用Q345钢，强度符合要求。

一、工程概况本工程为某公司新建厂房内电动单梁桥式起重机的主梁焊接安装工程。

主梁采用Q345B高强度结构钢，长度为20米，截面尺寸为H型钢，主梁焊接工作将在车间内进行，现场具备焊接条件。

二、施工准备1. 人员准备：成立焊接施工小组，明确各成员职责，组织相关人员参加焊接技术交底。

2. 材料准备：准备主梁钢材、焊接材料（焊条、焊剂）、防护用品（防护眼镜、手套、口罩等）。

3. 机械设备准备：准备焊接设备（电弧焊机、切割机、打磨机等）、辅助工具（钢尺、角尺、水平尺等）。

4. 施工现场准备：清理施工现场，确保焊接区域平整、无杂物，具备安全施工条件。

三、施工工艺1. 焊接顺序：先进行主梁下翼缘焊接，再进行上翼缘焊接，最后进行腹板焊接。

2. 焊接方法：采用电弧焊进行焊接，焊接过程应遵循焊接工艺规程。

3. 焊接工艺参数：根据焊接材料、焊接设备、焊接位置等因素，确定焊接电流、电压、焊接速度等参数。

4. 焊接顺序：（1）下翼缘焊接：先焊接下翼缘与腹板连接处，再焊接下翼缘与端板连接处。

（2）上翼缘焊接：先焊接上翼缘与腹板连接处，再焊接上翼缘与端板连接处。

（3）腹板焊接：先焊接腹板与下翼缘连接处，再焊接腹板与上翼缘连接处。

5. 焊接质量要求：（1）焊缝表面应平整，无气孔、夹渣、裂纹等缺陷。

（2）焊缝尺寸应符合设计要求，焊缝高度、宽度等应符合相关标准。

（3）焊接接头处应进行打磨处理，确保焊接接头平整、光滑。

四、安全措施1. 施工人员应穿戴好个人防护用品，确保安全。

2. 施工现场应设置警示标志，禁止无关人员进入。

3. 焊接过程中，应确保焊接设备正常工作，避免因设备故障导致事故发生。

4. 焊接过程中，应保持焊接区域通风良好，避免有害气体积聚。

5. 焊接过程中，应严格控制焊接电流、电压、焊接速度等参数，确保焊接质量。

五、施工进度安排1. 焊接施工准备：1天2. 焊接施工：5天3. 焊接质量检查：1天4. 施工总结：1天六、施工总结1. 焊接施工过程中，应严格按照施工方案执行，确保焊接质量。

桥式起重机轨道梁施工方案1. 引言桥式起重机轨道梁施工是一种常见的建筑施工方式，广泛应用于大型桥梁、厂房、码头等工程中。

本文将介绍桥式起重机轨道梁施工的方案和关键步骤。

2. 施工前准备在开始桥式起重机轨道梁施工之前，需要做好以下准备工作：2.1 设计方案评审根据实际工程要求，对桥式起重机轨道梁的设计方案进行评审，确保方案的合理性和安全性。

2.2 施工图纸制定根据设计方案，制定详细的施工图纸，包括轨道梁的尺寸、材料规格、施工工序等信息。

2.3 材料和设备准备准备好所需的材料和设备，包括轨道梁的钢材、焊接设备、吊装工具等。

2.4 施工人员培训对参与施工的工作人员进行培训，确保他们熟悉施工方案和操作流程，并具备相关的安全知识。

3. 施工步骤桥式起重机轨道梁施工的关键步骤如下：3.1 基础施工首先进行轨道梁基础的施工，包括基础的挖掘、钢筋的布置和浇筑混凝土等。

3.2 梁体制作根据施工图纸，制作轨道梁的各个部分，包括主梁、支座、楔形块等。

3.3 装配和调试将制作好的轨道梁部件进行装配，并进行调试，确保各个部件的质量和安装的准确性。

3.4 吊装和安装使用桥式起重机将已调试好的轨道梁吊装到基础上，并根据设计要求进行精确定位和固定。

3.5 焊接和检验对吊装好的轨道梁进行焊接工艺，确保焊缝的质量和强度，并进行相应的检验和验收。

3.6 防腐处理对焊接完成的轨道梁进行防腐处理，保护轨道梁的表面免受腐蚀和氧化。

3.7 试运行对已安装好的轨道梁进行试运行，检查轨道梁的运行情况和安全性能。

4. 安全措施在桥式起重机轨道梁施工过程中，需要采取一系列的安全措施，以保证施工人员和设备的安全：•提供合适的安全防护装备，如安全帽、安全鞋、安全绳等。

•安排专人负责监督施工现场，确保施工过程中的安全性能。

•对施工人员进行安全教育和培训，提高他们的安全意识和应急处理能力。

•检查施工设备和工具的安全性能，确保其正常运行和使用。

•定期对施工现场进行安全巡检，及时发现和排除安全隐患。

起重机轨道安装质量控制要求1、对钢结构轨道梁的要求(1) 轨道梁的跨中垂直度≤h/500,h 为轨道梁的梁高。

(2) 轨道梁的水平旁弯≤L/1500,且净 10mm,L 为轨道梁的梁长。

(3) 轨道梁垂直方向上拱≤10mm。

(4) 轨道梁中心位置对设计定位轴线的偏差≤5mm,如不符合要求,则应调整轨道梁定位后,才能安装轨道。

(5) 同跨内同一横截面轨道梁顶面高度差在支座处≤10mm,其他处≤15m。

(6) 同列相邻 2 柱间轨道梁顶面高度差≤L/1500,且≯10mm,L 为轨道梁的梁长。

(7) 相邻两轨道梁接头部位,两轨道梁顶面高度差≤1mm,中心侧向错位≤3mm。

2、起重机轨道接头2.1 焊前准备：起重机轨道接头焊接前,应仔细清理坡口及附近的油、锈等污物,直到露出金属光泽。

焊材依据等强原则,匹配碱性焊条,其牌号 J807(国家标准GB/T5118 E8015-G) 2.2 轨道焊接变形的控制：钢轨端头预先垫起的高度,依钢轨的品种、长度和固定情况以及环境温度等因素而定,可预先用紫铜垫板或碳钢板将钢轨端头垫起 20mm,利用已制作好的螺栓和压板等联接件,拧紧螺帽使钢轨固定在轨道梁上,每一钢轨接头附近至少设置 4 处固定点。

当焊完轨底部以后,松开压板, 将钢轨端头的垫起部分降低到 12mm,再拧紧压板螺帽。

当焊接轨腰部分时,逐渐降低垫板高度,当轨腰部分焊完时,应拆除全部垫板,并松开压板,此时轨道接头处应有很小的上翘值,在施焊轨头过程中,根据钢轨恢复平直的情况,决定是否再拧紧压板螺母。

在全部施焊过程中,必须随时用直钢板尺检查钢轨接头的变形情况,随时调整接头的高度和紧松压板来控制钢轨接头的变形。

在施焊前固定钢轨接头时,2 根钢轨端头之间所留的间隙是上宽下窄,以轨底间隙为准,不得小于12mm,也不宜过宽,一般控制在 15～18mm 范围内。

在调整固定钢轨接头时,除了保证端头间隙的尺寸以外,还必须使 2 根钢轨端头对齐,不得有歪扭和错开等现象。

目录1 作业任务 (1)2 编写依据 (1)3 作业准备和条件 (2)4 作业方法及安全、质量控制措施 (4)5 作业质量标准及检验要求 (8)6 技术资料要求 (9)7 危险源、环境因素辨识及防范措施、文明施工标准 (9)8 有关计算及其分析 (12)9 附录 (14)1作业任务1.1工程概况六安电厂汽机房起重机选用的是新型桥式起重机，轨道规格为QU120的起重机轨。

其中4#机轨道全长约88.7米，轨道中心跨距为28m，轨顶标高为25米。

行车轨道除伸缩缝接头处使用夹板连接外，其余均用焊接连接。

4#机行车轨道采用长度为12m的钢轨，共有14个接头，如果采用传统的连接方式，接头间的间隙将在行车运行时带来冲击和振动，会影响到行车的运行安全，因此本工程轨道接头全部采用手工电弧焊进行焊接，焊接完成后将焊缝磨平，使整排轨道最终成为一个整体，可以有效的减少行车在运行中的冲击和振动，提高行车的使用寿命和运行的安全性。

轨道标准型号为QU120，材质为U71Mn钢。

U71Mn钢为高碳中锰钢，含碳量很高，其可焊性很差，焊接难度很大。

在实际焊接施工中很容易出现裂纹，我们对此进行改进，成功的避免了焊接裂纹及较好的控制了钢轨焊接变形问题，取得了轨道焊接的成功。

1.2作业项目范围适用于汽机房行车U71Mn轨道接头焊接。

1.3工程量1.4工期要求根据项目网络计划进行。

2编写依据2.1工程建设标准强制性条文（电力工程部分）；2.2DL5009.1《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）；2.3《汽机房行车梁平面布置图》（T0306A）；2.4 05G514-2~3《12m实腹式行车梁》；2.5 05G525《吊车轨道联接及车挡》；2.6 GB50661-2011《钢结构焊接规范》；2.7 电力建设施工质量验收及评价规程第一部分：土建工程；2.8 GB 50755-2012《钢结构工程施工规范》；2.9 有效的设计变更通知单、工程联系单；3作业准备和条件3.1技术准备3.1.1 熟悉行车梁图纸，进钢吊图纸会审，编制作业指导书。

桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺承钢检修分公司炼钢作业区郭燕峰摘要：本文介绍了常用桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺，经安装使用后完全达到和满足了使用技术条件。

一、前言：桥式起重机轨道坐梁是起重机安装时重要的组成部分，它承受着重大的冲击载荷，对于它的质量要求有严格的规定，现对于它的焊接工艺作一阐述。

二、焊接性分析：坐梁的材质是Q345C级钢板，厚30mm，梁为“工”字型，主体结构焊接完成后，加筋板焊后安装。

Q345C级钢板的化学成份及力学性能见表一Q345C级钢通过碳当量公式：C E＝C﹢Mn/6+Gr+Mo+V/5+Ni+Cu/15﹪＝0.20+1.50/6＝0.45﹪得出其值为0.45﹪，是例用我国富有资源锰和硅作为主要原素制造的，它比Q235钢多加了1﹪左右的锰，但屈服点却提高了35﹪左右，其钢的淬硬倾向比Q235稍大，该钢种的强度较高，焊接性良好，是我国应用最广泛的低合金结构钢。

但低合金结构钢焊接时都有共同特点，即具有不同程度的淬硬倾向，对氢的敏感性强，焊接应力大，焊接接头易产生裂纹，为此我们应采取相应的措施。

首先，该结构“工”字梁所用Q345C级钢的含碳量为0.20﹪，含碳量较低，仅从碳的方面考虑未影响焊接性，因此不予考虑。

另一个合金元素锰的含量略高，增加了钢的硬度，同时也使残余应力增大，而且具有了淬硬倾向，从碳当量来看，也具有明显的淬硬倾向，增加了产生冷裂纹的可能性。

冷裂纹也是焊接低合金结构钢中最易出现的焊接缺陷，这个缺陷将对整个焊接结构起着致命的影响，由于该钢硫磷含量较低，不予考虑热裂纹的问题。

所以我们在焊接时为避免产生残余应力和淬硬组织，应取较合适的热输入，不能过大，也不能过小。

过大时，可以防止淬硬组织，但却可以产生魏氏组织；过小时则相反。

为此，对于不同的钢种选择不同的焊接参数，从焊接参数和规范中调整热输入。

由于Q345C钢属于强度级别较低的低合金结构钢，焊缝和热影响区金属的塑性较好，故产生冷裂纹的可能行不大。