摘要：桥式起重机的受力构件主要由起重小车和桥架两大部分组成。而桥架主梁是最主要的受力元件，通过对桥式起重机制造过程的分析，发现在桥式起重机主梁制造环节上存在许多隐患导致桥式起重机整机制造质量不稳定。本文从桥式起重机主梁制造时的实际工作经验出发，从材料因素、工艺工装因素、人员因素等几个方面探讨如何提高起重机的主梁制造质量。
关键词：桥式起重机、主梁制造、质量控制、制造工艺
1引言
随着现代化工业的发展，起重机械已经成为生产制造中必不可少的生产设备，桥式起重机的受力构件主要由起重小车和桥架两大部分组成，桥架主梁是最主要的受力元件，约占起重机总重量的40-90%，在长时间的载荷作用下会发生变形、下挠等现象，甚至主梁断裂，轻则影响生产，重则人员伤亡。经过十多年的发展，我国的起重产品也在不断升级换代，一部分起重产品已经摆脱了过去的老大笨粗，呈现了仿欧式的外观。各起重机械制造企业要想在激烈的市场竞争中求得生存与发展，除了针对市场需求研发新产品、降低制造成本及不断完善售后维保体系之外，最重要的就是不断提高产品的质量，本文就从材料因素、工艺工装因素、人员因素等几个方面探讨如何提高桥式起重机主梁制造质量的方法。
2材料因素
合格的原材料，是生产出合格产品的前提，采购的原材料如果控制不当，将直接影响产品质量。钢板作为桥式起重机主梁的最基本组成单元，，除了与供货商建立完善的供货商管理体制，在进料质量控制时需注意以下几个方面：
（1）入库前应进行质量证明书检查。一般钢板都是钢材贸易商采购，要注意收到的钢板必须带有钢厂的合格证书，证明所提供的钢板应符合相应的标准（如GB 700，GB 3274，TG/T 1591，EN 10025，BS 4360，DIN 17100等），并对照每一批实物的批号，检查是否与质量证明书相符合。
（2）实物检查。收到钢板后立即进行目测检查，确保没有蚀坑、扭曲、凹痕和飞边。40mm及以上的厚钢板必须检查夹层现象。注意检查每批钢板的厚度是否符合采购要求，公差不允许小于要求厚度的5%。为防止钢板出现波浪变形，钢板必须存放在货架上，不允许平放在间断的支撑架上。
（3）理化性能测试。为确保钢板符合各项指标，满足设计要求，应对每批钢板进行化学成分、机械性能、工艺性能、金相分析测试。
3工艺工装因素
桥式起重机制造工艺是标准化作业的重要组成部分。由于工艺编制不详，工艺不规范，工装、设备落后等主要原因，大大降低了桥式起重机主梁的制造质量，存在严重的安全隐患。完善桥式起重机主梁制造工艺可以从以下几个要点入手：
（1）钢材预处理。锈和氧化物的危害会减弱主梁的承载能力，影响乙炔火焰切割，以及焊接质量、涂漆外观质量等。热轧钢材通常有一层氧化皮覆盖于钢材表面，应对钢板双面进行除锈喷丸等预处理，并用防锈底漆进行防锈处理如W8704无机硅酸锌车间底漆等，要求厚度不超过20µm。
（2）盖板和腹板对接焊工艺。盖板和腹板一般要进行拼接，考虑到焊缝成型及工作效率，常选用SAW焊接方法，且用单面焊双面成型的方法。坡口制备根据板厚而定。一般板厚6mm以下时，不开坡口，不留装配间隙；8mm以上时，需开坡口，并可适当留1-1.5mm间隙，这样既可熔透保证强度，也可保证焊缝外形美观。注意装配间隙必须均匀且高低平整。同时，在焊接之前装配焊缝的两端装上引弧、熄弧板，板厚要与母材相同，尺寸一般为150*150mm。如果装配焊缝开坡口，则应该在引弧、熄弧板上也应开相应凹槽，使之过渡圆滑，不会产生漏焊及阻焊现象。焊接端面两侧25mm内油污、水份和氧化皮等杂质须清除干净，并应清除装配点焊的焊渣以确保焊缝质量。如果使用衬垫，应保持光滑，且焊接时经火焰预热，温度为200-250℃。双面成型时一面结束焊接后，要对背面清根直至露出金属光泽，然后用SAW再焊一道。为了避免应力集中，盖板与腹板的拼接接头不应在同一截面上，错开距离不得小于200mm；同时接头不应安排在主梁的中心附近，一般应距中心2m以上。
（3）隔板的工艺要求。由于隔板尺寸影响到主梁的装配质量，要求其宽度差只能小于1mm左右，长度尺寸允许误差可以稍大一些，隔板的四个角应保证90°垂直，尤其是隔板与上盖板接触处的两个角更应严格保证垂直。（见图1）
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图1隔板
（4）装配箱形梁。客观的讲，在起重机制造中我国工装夹具的使用率还很低，大部分企业设备存在不配套的问题，即采用小作坊运作模式，以手工制作为主，由此造成起重机主梁组装精度偏差，装配定位质量不稳定等一系列问题。利用图2门式装配机装配桥式起重机箱形主梁，门架每隔2m移动一步，位于隔板两侧，压紧下方腹板，先点焊腹板下侧角部至盖板，然后向上移动焊隔板于腹板之上，焊下一块隔板并压紧下方腹板。注意门架从首块隔板的两侧开始移动（图3），压板柱面压住腹板，侧面压板移至下方的限位开关，轻压两侧腹板在隔板处，将磁铁通电，把腹板吸平、吸直，把腹板点焊在盖板上，并焊腹板于隔板上。
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图2门式装配机 图3开始装配箱形梁
（5）纵向角焊缝的焊接。桥式起重机主梁生产过程中，由于焊接工艺的不正确导致主梁变形，将会影响起重机的安全性能，降低起重机的使用寿命。从理论上讲，角焊缝前先测箱形梁的拱度。如果拱度偏小，则应先焊下盖板处角焊缝；如拱度偏大，则应先焊上盖板处角焊缝。利用两台埋弧焊角焊机两边对称连续焊。但从工艺上讲，一般腹板的厚度较盖板的厚度薄一些，在工艺实施过程中，该角焊缝易出现咬边缺陷，故现场操作时可把梁平放下来，利用两台角焊机同时焊上下盖板处两道焊缝，然后翻过来再焊另外两道。一般来说，双梁起重机轨道侧腹板与上盖板焊接时，要求全焊透保证其强度。所以腹板板厚≥8mm时，需要开45度单V型坡口。
（6）结构焊接的检查。NDT无损探伤方法用于焊接检查：对外观和焊接尺寸采用目测检查（VT）；对表面采用磁粉（MT）检查；对容积性采用超声波检查（UT）和射线照相（RT）。纵向角焊缝需MT磁粉25%的检查，对接焊缝UT需要100%的检查，对接焊缝RT需要25%的检查，对主梁其它全部焊透的焊缝一般需要10%的检查，检查重点在于焊接起始和结束点、交叉点、焊接困难位置的手工焊和明显的应力点。
4人员因素
产品质量的优劣直接取决于一线员工的质量控制意识和专业技能，通过培养员工质量控制意识和提高作业人员的技能水平，从而减少不合格产品的产生和杜绝质量事故的发生，可以做好以下几点：
（1）培养员工自检互检意识，加强员工责任感。坚持质量第一观念，树立下工序要为上工序服务的质量意识，确认是合格品时才可以流入下工序，发现质量异常应立即处理，发现不合格产品时，要做好标识并隔离，防止流向下道工序或用户。通过自检可以及时发现本工序存在的质量问题，及时采取相应的纠正措施，并做好记录防止再发生，尽量杜绝不合格产品流入下工序，造成产品的报废及返工处理，做到坚决不制造、不接收和不传递不合格产品。
（2）规范操作培训，强化员工技能水平。根据实际情况制定培训方案，并根据培训对象的层次差异，采取不同的培训形式和方法，以提高培训的针对性。通过理论讲解，包括设计图纸的讲解，制造工艺的讲解，质量控制点的讲解，不断提高车间一线员工的理论知识水平，同时结合现场技能操作培训，采取“以优带差”、“以老带新”的模式，使新工人能够较快掌握岗位安全和操作技能知识，同时，技能水平低的人员也能进一步提高技术操作水平。
（3）加大质量考核力度，建立质量激励机制。产品质量考核是有效提升产品质量、提升员工竞争能力、减少质量成本损失的管理办法，因此，制定科学合理的质量考核标准对整个考核工作至关重要。建立能够产生以正激励为主导的激励制度，增进管理人员与一线员工的相互了解和沟通，激发一线员工的积极性、主动性和创造性，对严格按生产工艺规程操作，产品质量稳定的员工，给予表彰奖励。反之，要追究其责任，分析原因，给予通报批评和经济惩罚。
5结论
综上，对桥式起重机主梁的制造过程质量控制要点进行了总结。随着起重机在各行各业的广泛应用，起重机安全事故屡次发生，近几年各项安检制度陆续出台，2019年6月1日起实施的TSG07-2019《特种设备生产和充装单位许可规则》中规定，起重机械生产单位除了配备质量保证体系人员、专职检验人员等基本条件外，进一步完善并明确了起重机械生产单位质量保证体系的16条基本要素。可见，起重机械制造过程质量控制的重要性。因此在起重机主梁的制造过程中，严格材料采购、制定完善工艺、工装设备保障、人员规范操作、严守作业标准，是保障起重机械制造质量控制，减少、杜绝起重机械事故发生的关键所在，也是企业立足市场的基石。
论文作者:杨卫红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
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