CN104400327B - 预制大型钢叠梁腹板拱度的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种预制大型钢叠梁腹板拱度的方法，先对上梁腹板和下梁腹板分别在上梁翼缘板和下梁翼缘板侧的一边按预制拱度的理想曲线进行下料，上梁腹板和下梁腹板分别在上梁叠合板和下梁叠合板侧的一边按直线下料；然后对上梁腹板和下梁腹板分别在上梁翼缘板和下梁翼缘板侧的一边进行带状加热，上梁腹板和下梁腹板因热应力产生压缩塑性变形，继而使上梁腹板和下梁腹板分别在上梁叠合板和下梁叠合板侧的一边形成近似理想曲线的拱度；最后利用全自动振动时效方式对上梁腹板和下梁腹板进行振动消除残余应力，保证拱度尺寸的稳定。本发明有效地保证了叠梁叠合板的平面度，可广泛应用于超临界、超超临界火力发电机组大型钢结构叠梁腹板拱度预制技术中。

Description

预制大型钢叠梁腹板拱度的方法
技术领域
本发明属大型钢叠梁制造技术领域，具体涉及一种预制大型钢叠梁腹板拱度的方法。
背景技术
在超临界、超超临界火力发电机组锅炉钢结构中，叠梁是承受锅炉动载荷的重要构件，是由上、下梁叠合连接而成。在叠梁制造中，腹板预制拱度是一项关键技术，它直接影响叠梁的制作质量和安装使用性能。目前，在大型及超大型叠梁制造过程中，由于结构庞大，无法采用数控切割技术或仿形切割技术进行下料预制拱度，而是利用半自动切割机，折线一次切割下料，完成腹板拱度的预制，这样造成预制拱度后叠合板侧腹板边缘不圆滑、不规整，修正量大，且超差后无法矫正，很难有效保证叠合板平面度，从而影响叠梁的整体质量，因此有必要提出改进。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种预制大型钢叠梁腹板拱度的方法，先对腹板在翼缘板侧的一边按预制拱度的理想曲线进行下料，腹板在叠合板侧的一边按直线下料，不预制拱度，然后利用火焰矫正原理，对腹板在翼缘板侧的一边进行带状加热，腹板因热应力产生压缩塑性变形，继而使腹板在叠合板侧的一边形成近似理想曲线的拱度，再利用全自动振动时效方式对腹板进行振动消除残余应力，以保证拱度尺寸的稳定。
本发明采用的技术方案：预制大型钢叠梁腹板拱度的方法，包括下述步骤：
1)先对上梁腹板和下梁腹板分别在上梁翼缘板和下梁翼缘板侧的一边按预制拱度的理想曲线进行下料，上梁腹板和下梁腹板分别在上梁叠合板和下梁叠合板侧的一边按直线下料，不预制拱度；
2)利用火焰矫正原理，对上梁腹板和下梁腹板分别在上梁翼缘板和下梁翼缘板侧的一边进行带状加热至600～700℃，上梁腹板和下梁腹板因热应力产生压缩塑性变形，继而使上梁腹板和下梁腹板分别在上梁叠合板和下梁叠合板侧的一边形成近似理想曲线的拱度；
3)利用全自动振动时效方式对上梁腹板和下梁腹板进行振动消除残余应力，保证拱度尺寸的稳定。
上述步骤1)中，采用半自动切割机，以较短折线的组合代替弧形曲线进行切割下料，使所述上梁腹板的拱度为f1，所述下梁腹板的拱度为f2。
上述步骤2)中，对切割好的上梁腹板和下梁腹板的曲线边缘画出宽度为80～120mm的带状加热区域，然后多人均布同时用火焰对带状加热区进行加热至要求温度，待自然冷却后，上梁腹板和下梁腹板由于热应力产生压缩塑性变形，上梁腹板和下梁腹板分别在上梁叠合板和下梁叠合板侧的一边发生纵向弯曲变形，上梁腹板在上梁翼缘板侧的一边跨中拱度值f1减小，变化为f1＇；下梁腹板在下梁翼缘板侧的一边跨中拱度值f2增大，变化为f2＇；上梁腹板在上梁叠合板侧的一边形成跨中拱度值为f3的拱度，其中f1＝f1＇+f3，下梁腹板在下梁叠合板侧的一边形成跨中拱度值为f4的拱度，其中f2＝f2＇-f4，且上梁腹板和下梁腹板分别在上梁叠合板和下梁叠合板侧的一边跨中拱度值为f3和f4的拱度曲线近似于理想曲线，拱度圆滑，不需修正。
上述步骤3)中，在上梁腹板和下梁腹板上分别支撑4只橡胶垫，橡胶垫的支撑点设在距上梁腹板或下梁腹板端部距离为2L/9处，其中L为上梁腹板和下梁腹板的水平支撑长度，在上梁腹板或下梁腹板一侧边缘的波峰附近且在两橡胶垫中间位置装卡激振器，在上梁腹板或下梁腹板另一侧边缘的波峰附近且在两橡胶垫中间位置安装拾振器对上梁腹板或下梁腹板进行振动消除残余应力。
本发明与现有技术相比制作出的叠梁叠合板侧的腹板预制拱度边缘过渡圆滑、光洁，近似于理想拱度曲线，从而有效地保证叠合板平面度，可广泛应用于超、超超临界火电机组钢叠梁腹板拱度预制技术中，具有较高的实用价值。
附图说明
图1为本发明的钢叠梁结构示意图；
图2为本发明的上梁腹板和下梁腹板下料后结构图；
图3为本发明的上梁腹板和下梁腹板加热区域示意图；
图4为本发明的上梁腹板和下梁腹板加热后另一侧预制拱度结构示意图；
图5为本发明的上梁腹板振动时效消除残余应力结构主视图；
图6为本发明的上梁腹板振动时效消除残余应力结构俯视图；
图7为本发明的下梁腹板振动时效消除残余应力结构主视图；
图8为本发明的下梁腹板振动时效消除残余应力结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图1-7描述本发明的一种实施例。
预制大型钢叠梁腹板拱度的方法，包括下述步骤：
1、先对上梁腹板2和下梁腹板5分别在上梁翼缘板1和下梁翼缘板4侧的一边按预制拱度的理想曲线进行下料，上梁腹板2和下梁腹板5分别在上梁叠合板3和下梁叠合板6侧的一边按直线下料，不预制拱度；具体说，采用半自动切割机，以较短折线的组合代替弧形曲线进行切割下料，使所述上梁腹板2的拱度为f1，所述下梁腹板5的拱度为f2；
2、利用火焰矫正原理，对上梁腹板2和下梁腹板5分别在上梁翼缘板1和下梁翼缘板4侧的一边进行带状加热至600～700℃，上梁腹板2和下梁腹板5因热应力产生压缩塑性变形，继而使上梁腹板2和下梁腹板5分别在上梁叠合板3和下梁叠合板6侧的一边形成近似理想曲线的拱度；具体说，根据腹板厚度不同，对切割好的上梁腹板2和下梁腹板5的曲线边缘画出宽度为80～120mm的带状加热区域(如图3中所示的阴影部分)，然后多人均布同时用火焰对带状加热区进行加热至要求温度，待自然冷却后，上梁腹板2和下梁腹板5由于热应力产生压缩塑性变形，上梁腹板2和下梁腹板5分别在上梁叠合板3和下梁叠合板6侧的一边发生纵向弯曲变形，上梁腹板2在上梁翼缘板1侧的一边跨中拱度值f1减小，变化为f1＇；下梁腹板5在下梁翼缘板4侧的一边跨中拱度值f2增大，变化为f2＇；上梁腹板2在上梁叠合板3侧的一边形成跨中拱度值为f3的拱度，其中f1＝f1＇+f3，下梁腹板5在下梁叠合板6侧的一边形成跨中拱度值为f4的拱度，其中f2＝f2＇-f4，且上梁腹板2和下梁腹板5分别在上梁叠合板3和下梁叠合板6侧的一边跨中拱度值为f3和f4的拱度曲线近似于理想曲线，拱度圆滑，不需修正。
3、利用全自动振动时效方式对上梁腹板2和下梁腹板5进行振动消除残余应力，保证拱度尺寸的稳定。具体说，在上梁腹板2和下梁腹板5上分别支撑4只橡胶垫8，橡胶垫8的支撑点设在距上梁腹板2或下梁腹板5端部距离为2L/9处，其中L为上梁腹板2和下梁腹板5的水平支撑长度，在上梁腹板2或下梁腹板5一侧边缘的波峰附近且在两橡胶垫8中间位置装卡激振器9，在上梁腹板2或下梁腹板5另一侧边缘的波峰附近且在两橡胶垫8中间位置安装拾振器10对上梁腹板2或下梁腹板5进行振动消除残余应力。
采用本发明，可有效解决以起拱折线直接下料预制叠梁腹板拱度，造成腹板下料边缘不圆滑、修正量大、叠梁叠合板平面质量差的问题，有效地保证了叠梁叠合板的平面度，提高了工效，节约能耗，可广泛应用于超临界、超超临界火力发电机组大型钢结构叠梁腹板拱度预制技术中，具有良好的经济效益、社会效益。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (4)

1.预制大型钢叠梁腹板拱度的方法，其特征在于包括下述步骤：
1)先对上梁腹板(2)和下梁腹板(5)分别在上梁翼缘板(1)和下梁翼缘板(4)侧的一边按预制拱度的理想曲线进行下料，上梁腹板(2)和下梁腹板(5)分别在上梁叠合板(3)和下梁叠合板(6)侧的一边按直线下料，不预制拱度；
2)利用火焰矫正原理，对上梁腹板(2)和下梁腹板(5)分别在上梁翼缘板(1)和下梁翼缘板(4)侧的一边进行带状加热至600～700℃，上梁腹板(2)和下梁腹板(5)因热应力产生压缩塑性变形，继而使上梁腹板(2)和下梁腹板(5)分别在上梁叠合板(3)和下梁叠合板(6)侧的一边形成近似理想曲线的拱度；
3)利用全自动振动时效方式对上梁腹板(2)和下梁腹板(5)进行振动消除残余应力，保证拱度尺寸的稳定。
2.根据权利要求1所述的预制大型钢叠梁腹板拱度的方法，其特征在于：上述步骤1)中，采用半自动切割机，以较短折线的组合代替弧形曲线进行切割下料，使所述上梁腹板(2)的拱度为f1，所述下梁腹板(5)的拱度为f2。
3.根据权利要求1所述的预制大型钢叠梁腹板拱度的方法，其特征在于：上述步骤2)中，对切割好的上梁腹板(2)和下梁腹板(5)的曲线边缘画出宽度为80～120mm的带状加热区域，然后多人均布同时用火焰对带状加热区进行加热至要求温度，待自然冷却后，上梁腹板(2)和下梁腹板(5)由于热应力产生压缩塑性变形，上梁腹板(2)和下梁腹板(5)分别在上梁叠合板(3)和下梁叠合板(6)侧的一边发生纵向弯曲变形，上梁腹板(2)在上梁翼缘板(1)侧的一边跨中拱度值f1减小，变化为f1＇；下梁腹板(5)在下梁翼缘板(4)侧的一边跨中拱度值f2增大，变化为f2＇；上梁腹板(2)在上梁叠合板(3)侧的一边形成跨中拱度值为f3的拱度，其中f1＝f1＇+f3，下梁腹板(5)在下梁叠合板(6)侧的一边形成跨中拱度值为f4的拱度，其中f2＝f2＇-f4，且上梁腹板(2)和下梁腹板(5)分别在上梁叠合板(3)和下梁叠合板(6)侧的一边跨中拱度值为f3和f4的拱度曲线近似于理想曲线，拱度圆滑，不需修正。
4.根据权利要求1所述的预制大型钢叠梁腹板拱度的方法，其特征在于：上述步骤3)中，在上梁腹板(2)和下梁腹板(5)上分别支撑4只橡胶垫(8)，橡胶垫(8)的支撑点设在距上梁腹板(2)或下梁腹板(5)端部距离为2L/9处，其中L为上梁腹板(2)和下梁腹板(5)的水平支撑长度，在上梁腹板(2)或下梁腹板(5)一侧边缘的波峰附近且在两橡胶垫(8)中间位置装卡激振器(9)，在上梁腹板(2)或下梁腹板(5)另一侧边缘的波峰附近且在两橡胶垫(8)中间位置安装拾振器(10)对上梁腹板(2)或下梁腹板(5)进行振动消除残余应力。
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