CN118003148A - 桥梁板单元生产线及基于该生产线的桥梁板单元生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种桥梁板单元生产线，所述生产线一端包括材料堆放区，材料堆放区进口端设有运输车进场通道，材料堆放区出口端两侧设有单元件开坡口区和U肋装配工位，在单元件开坡口区和U肋装配工位之间设有人行通道，人行通道延伸至生产线另一端，生产线另一端两侧设有待焊接件临时堆放区和U肋焊接工位；生产线中部设有一道垂直于生产线端向的运输通道，在U肋装配工位一侧设有成品临时堆放区和成品交验堆放区，在U肋焊接工位的一侧设有待打磨件临时堆放区、焊缝打磨区、待校正件堆放区和火工校正区。本发明提供了一种简单、提高板单元焊接质量及施工效率的桥梁板单元生产线及基于该生产线的桥梁板单元生产方法。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁板单元制造技术领域，具体的是一种桥梁板单元生产线及基于该生产线的桥梁板单元生产方法。
背景技术
钢箱梁是目前桥梁钢结构中应用非常广泛的结构类型，其中，顶板、底板单元是钢箱梁的最基本结构的板单元，板单元装配焊接是桥梁钢结构制作中一项重要的工作。以往，板单元采用千斤顶、码板等进行U肋装配，采用手工CO2气体保护焊进行焊接，以往的板单元制作方法生产效率低、焊接质量不稳定、焊接变形大、校正工作量大、施工成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、提高板单元焊接质量及施工效率的桥梁板单元生产线及基于该生产线的桥梁板单元生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种桥梁板单元生产线，所述生产线一端包括材料堆放区，材料堆放区进口端设有运输车进场通道，材料堆放区出口端两侧设有单元件开坡口区和U肋装配工位，在单元件开坡口区和U肋装配工位之间设有人行通道，人行通道延伸至生产线另一端，生产线另一端两侧设有待焊接件临时堆放区和U肋焊接工位；
所述生产线中部设有一道垂直于生产线端向的运输通道，在U肋装配工位一侧设有成品临时堆放区和成品交验堆放区，在U肋焊接工位的一侧设有待打磨件临时堆放区、焊缝打磨区、待校正件堆放区和火工校正区；
在所述成品临时堆放区和成品交验堆放区之间也设有人行通道，人行通道延伸至待打磨件临时堆放区、焊缝打磨区、待校正件堆放区和火工校正区中部。
优选的方案中，所述运输通道及人行通道上均设有地轨。
优选的方案中，两道所述人行通道与运输通道共同组成“工”字形的人货通道。
优选的方案中，所述待打磨件临时堆放区设置在人行通道一侧，焊缝打磨区、待校正件堆放区和火工校正区设置在人行通道另一侧。
优选的方案中，所述材料堆放区一侧的人行通道一端以及成品交验堆放区一侧的人行通道一端分别设有运输车进场通道和运输车出场通道。
优选的方案中，所述待打磨件临时堆放区、焊缝打磨区、待校正件堆放区和火工校正区所在区域的人行通道一端连接至仓库。
基于上述桥梁板单元生产线的桥梁板单元生产方法，包括以下步骤：
1）板单元的下料及开坡口
板件由运输车通过运输车进场通道进场，并在单元件开坡口区进行开坡口操作；
2）板单元的装配
板单元的装配的流程具体为：
U肋焊位打磨→U肋装配线复原→板单元装配→点焊；
3）板单元的焊接
3.1）将板单元吊装至反变形胎架上，并采用液压装置进行板单元的固定；
3.2）采用六头双丝U肋龙门焊机进行焊接，引弧位置选在背塔侧，板单元一侧焊接完成后，翻转反变形胎架焊接另一侧；
3.3）待板单元焊接完成并冷却至室温后，将板单元从胎架上吊离；
3.4）进行焊缝外观及内部质量的验收后将板单元运输至校正区域；
4）板单元校正
4.1）将板单元吊至校正胎架，U肋面与胎架贴合，测量板单元焊接变形量；
4.2）采用半自动设备在顶底板非构件面对称烘烤，边烘烤边检查板单元横向平面度；
4.3）当板单元纵向产生变形时，采用割刀对U肋两肢进行烘烤，边烘烤边检查板单元纵向平面度；
5）板单元交验
将板单元运输至成品交验堆放区，并按照规范要求检查板单元的长度、宽度、平面度；
6）完成交验后的板单元通过运输车由运输车出场通道运输离场。
优选的方案中，所述步骤3）中，焊接参数具体为：
前丝：电流310A、电压30V，后丝电流260A、电压35V，焊接速度400mm/min；
所述板单元采用单丝焊，电流280A、电压28V、焊接速度380mm/min；
U肋板厚为8mm，并进行定位焊时，定位焊距设计焊缝端部30mm以上、长度50mm、间距500mm；
U肋板厚为6mm，并定位焊时，定位焊距设计焊缝端部30mm以上，其长度50mm、间距300mm；
点焊完成后，对外观质量进行检查，存在缺陷的进行打磨处理。
优选的方案中，所述步骤2）中，U肋采用砂带机进行打磨；
所述板单元采用移动式U肋装配机进行装配，移动式U肋装配机通过压紧模块将U肋与桥面板压紧，U肋与桥面板组装间隙控制在0.5mm范围内，以避免过程中因焊接间隙超差导致根部击穿，提高焊缝质量的稳定性。
优选的方案中，所述步骤4）中，板单元的校正温度控制在600℃至800℃之间。
本发明所提供的一种大跨度公轨双用三塔双索面斜拉桥钢箱梁安装的方法，通过采用上述结构及方法，具有以下有益效果：
（1）利用空间有限的生产车间合理布置桥梁板单元生产线，使板单元制作流程化，降低了部件转运量，提高了板单元制作效率，降低了施工成本；
（2）采用铣边机进行U肋坡口加工，即保证了U肋整体外形尺寸，又有效保证了焊缝坡口质量，为后续的U肋单元件装配及焊接质量提供了保障；
（3）通过板单元生产线试运行总结出板单元制作工艺参数，为了标准化建设打下了坚实的基础；
（4）采用移动式***装配机进行板单元的装配，省去了板单元装配用码板安装、拆除、码脚打磨的工作量，缩短了板单元制作周期，提高了板单元组装精度；
（5）可调式液压反变形胎架作为焊接平台，通过自动对板单元进行对中夹紧，可根据胎架上的各型模板的实际曲线进行预置反变形，控制了板单元焊接反变形，降低了板单元校正工作量；同时可进行±30°角度的翻转以配合U肋焊机使用，提高了板单元制作效率；
（6）采用六头双丝U肋龙门焊机同时对板单元多根U肋进行船型焊接，提高了板单元焊接效率；同时焊缝热输入控制精准、减小了焊接变形，提高了焊缝外观和内部质量稳定性，焊缝一次合格率高，降低了焊接工人的劳动技能要求；
六头双丝U肋龙门焊接设置有焊烟除尘***，改善了车间作业环境，降低了焊接烟尘对环境的污染，为车间“6S”管理提供了保障；
（7）采用CO2气体集中统一管理，省去了频繁换气的工作量，降低了施工成本；
（8）六头双丝U肋龙门焊机采用桶装焊丝进行焊接作业，省去了频繁换焊丝的工作量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的桥梁板单元生产线布置图。
图2为本发明的移动式***装配机图。
图3为本发明的可调式液压反变形胎架。
图4为本发明的六头双丝U肋龙门焊机结构图。
图中：材料堆放区1，运输通道2，地轨3，人行通道4，单元件开坡口区5，U肋装配工位6，待焊接件临时堆放区7，U肋焊接工位8，待打磨件临时堆放区9，焊缝打磨区10，待校正件堆放区11，火工校正区12，成品临时堆放区13，成品交验堆放区14，运输车进场通道15，运输车出场通道16，仓库17。
具体实施方式
实施例1：
一种桥梁板单元生产线及基于该生产线的桥梁板单元生产方法，具体包括：所述生产线一端包括材料堆放区1，材料堆放区1进口端设有运输车进场通道15，材料堆放区1出口端两侧设有单元件开坡口区5和U肋装配工位6，在单元件开坡口区5和U肋装配工位6之间设有人行通道4，人行通道4延伸至生产线另一端，生产线另一端两侧设有待焊接件临时堆放区7和U肋焊接工位8；
所述生产线中部设有一道垂直于生产线端向的运输通道2，在U肋装配工位6一侧设有成品临时堆放区13和成品交验堆放区14，在U肋焊接工位8的一侧设有待打磨件临时堆放区9、焊缝打磨区10、待校正件堆放区11和火工校正区12；
在所述成品临时堆放区13和成品交验堆放区14之间也设有人行通道4，人行通道4延伸至待打磨件临时堆放区9、焊缝打磨区10、待校正件堆放区11和火工校正区12中部。
优选的方案中，所述运输通道2及人行通道4上均设有地轨3。
优选的方案中，两道所述人行通道4与运输通道2共同组成“工”字形的人货通道。
优选的方案中，所述待打磨件临时堆放区9设置在人行通道4一侧，焊缝打磨区10、待校正件堆放区11和火工校正区12设置在人行通道4另一侧。
优选的方案中，所述材料堆放区1一侧的人行通道4一端以及成品交验堆放区14一侧的人行通道4一端分别设有运输车进场通道15和运输车出场通道16。
优选的方案中，所述待打磨件临时堆放区9、焊缝打磨区10、待校正件堆放区11和火工校正区12所在区域的人行通道4一端连接至仓库17。
上述板单元生产线布置中：
材料堆放区：布置有大量枕木，用于钢材存放时支垫，32t桥式起重机1台用于材料卸车；
下料开坡口区：布置有水平胎架切割平台，半自动等离子切割机，32t桥式起重机1台用于钢板转运；
板单元组装区；布置有底板对其装配胎架，可移动式***装配机，32t桥式起重机1台用于板单元转运；
板单元焊接区；布置有2台可调式液压反变形胎架，1台六头双丝U肋龙门焊机；焊接所用C02气体采用集中供气模式，气罐布置于厂房外侧，C02气体通过管道输送至六头双丝U肋龙门焊机，32t桥式起重机1台用于板单元转运；
板单元校正区：布置有水平胎架校正平台，半自动校正设备，32t桥式起重机1台用于板单元转运。
实施例2：
基于上述桥梁板单元生产线的桥梁板单元生产方法，包括以下步骤：
1）板单元的下料及开坡口
板件由运输车通过运输车进场通道15进场，并在单元件开坡口区5进行开坡口操作；
2）板单元的装配
板单元的装配的流程具体为：
U肋焊位打磨→U肋装配线复原→板单元装配→点焊；
3）板单元的焊接
3.1）将板单元吊装至反变形胎架上，并采用液压装置进行板单元的固定；
3.2）采用六头双丝U肋龙门焊机进行焊接，引弧位置选在背塔侧，板单元一侧焊接完成后，翻转反变形胎架焊接另一侧；
板单元一侧焊接完成后，翻转反变形胎架焊接另一侧，为防止板单元产生扭曲变形，板单元U肋两侧的焊接方向必须一致；
3.3）待板单元焊接完成并冷却至室温后，将板单元从胎架上吊离；
3.4）进行焊缝外观及内部质量的验收后将板单元运输至校正区域；
4）板单元校正
4.1）将板单元吊至校正胎架，U肋面与胎架贴合，测量板单元焊接变形量；
4.2）采用半自动设备在顶底板非构件面对称烘烤，边烘烤边检查板单元横向平面度；
4.3）当板单元纵向产生变形时，采用割刀对U肋两肢进行烘烤，边烘烤边检查板单元纵向平面度；
5）板单元交验
将板单元运输至成品交验堆放区14，并按照规范要求检查板单元的长度、宽度、平面度；
6）完成交验后的板单元通过运输车由运输车出场通道16运输离场。
优选的方案中，所述步骤3）中，焊接参数具体为：
前丝：电流310A、电压30V，后丝电流260A、电压35V，焊接速度400mm/min；
所述板单元采用单丝焊，电流280A、电压28V、焊接速度380mm/min；
U肋板厚为8mm，并进行定位焊时，定位焊距设计焊缝端部30mm以上、长度50mm、间距500mm；
U肋板厚为6mm，并定位焊时，定位焊距设计焊缝端部30mm以上，其长度50mm、间距300mm；
点焊完成后，对外观质量进行检查，存在缺陷的进行打磨处理。
优选的方案中，所述步骤2）中，U肋采用砂带机进行打磨；
所述板单元采用移动式U肋装配机进行装配，移动式U肋装配机通过压紧模块将U肋与桥面板压紧，U肋与桥面板组装间隙控制在0.5mm范围内，以避免过程中因焊接间隙超差导致根部击穿，提高焊缝质量的稳定性。
优选的方案中，所述步骤4）中，板单元的校正温度控制在600℃至800℃之间。
Claims (10)
1.一种桥梁板单元生产线，其特征在于：所述生产线一端包括材料堆放区（1），材料堆放区（1）进口端设有运输车进场通道（15），材料堆放区（1）出口端两侧设有单元件开坡口区（5）和U肋装配工位（6），在单元件开坡口区（5）和U肋装配工位（6）之间设有人行通道（4），人行通道（4）延伸至生产线另一端，生产线另一端两侧设有待焊接件临时堆放区（7）和U肋焊接工位（8）；
所述生产线中部设有一道垂直于生产线端向的运输通道（2），在U肋装配工位（6）一侧设有成品临时堆放区（13）和成品交验堆放区（14），在U肋焊接工位（8）的一侧设有待打磨件临时堆放区（9）、焊缝打磨区（10）、待校正件堆放区（11）和火工校正区（12）；
在所述成品临时堆放区（13）和成品交验堆放区（14）之间也设有人行通道（4），人行通道（4）延伸至待打磨件临时堆放区（9）、焊缝打磨区（10）、待校正件堆放区（11）和火工校正区（12）中部。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁板单元生产线，其特征在于：所述运输通道（2）及人行通道（4）上均设有地轨（3）。
3.根据权利要求1或2所述的一种桥梁板单元生产线，其特征在于：两道所述人行通道（4）与运输通道（2）共同组成“工”字形的人货通道。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁板单元生产线，其特征在于：所述待打磨件临时堆放区（9）设置在人行通道（4）一侧，焊缝打磨区（10）、待校正件堆放区（11）和火工校正区（12）设置在人行通道（4）另一侧。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁板单元生产线，其特征在于：所述材料堆放区（1）一侧的人行通道（4）一端以及成品交验堆放区（14）一侧的人行通道（4）一端分别设有运输车进场通道（15）和运输车出场通道（16）。
6.根据权利要求1所述的一种桥梁板单元生产线，其特征在于：所述待打磨件临时堆放区（9）、焊缝打磨区（10）、待校正件堆放区（11）和火工校正区（12）所在区域的人行通道（4）一端连接至仓库（17）。
7.基于权利要求1-6任意一项所述桥梁板单元生产线的桥梁板单元生产方法，其特征在于包括以下步骤：
1）板单元的下料及开坡口
板件由运输车通过运输车进场通道（15）进场，并在单元件开坡口区（5）进行开坡口操作；
2）板单元的装配
板单元的装配的流程具体为：
U肋焊位打磨→U肋装配线复原→板单元装配→点焊；
3）板单元的焊接
3.1）将板单元吊装至反变形胎架上，并采用液压装置进行板单元的固定；
3.2）采用六头双丝U肋龙门焊机进行焊接，引弧位置选在背塔侧，板单元一侧焊接完成后，翻转反变形胎架焊接另一侧；
3.3）待板单元焊接完成并冷却至室温后，将板单元从胎架上吊离；
3.4）进行焊缝外观及内部质量的验收后将板单元运输至校正区域；
4）板单元校正
4.1）将板单元吊至校正胎架，U肋面与胎架贴合，测量板单元焊接变形量；
4.2）采用半自动设备在顶底板非构件面对称烘烤，边烘烤边检查板单元横向平面度；
4.3）当板单元纵向产生变形时，采用割刀对U肋两肢进行烘烤，边烘烤边检查板单元纵向平面度；
5）板单元交验
将板单元运输至成品交验堆放区（14），并按照规范要求检查板单元的长度、宽度、平面度；
6）完成交验后的板单元通过运输车由运输车出场通道（16）运输离场。
8.根据权利要求7所述桥梁板单元生产线的桥梁板单元生产方法，其特征在于：所述步骤3）中，焊接参数具体为：
前丝：电流310A、电压30V，后丝电流260A、电压35V，焊接速度400mm/min；
所述板单元采用单丝焊，电流280A、电压28V、焊接速度380mm/min；
U肋板厚为8mm，并进行定位焊时，定位焊距设计焊缝端部30mm以上、长度50mm、间距500mm；
U肋板厚为6mm，并定位焊时，定位焊距设计焊缝端部30mm以上，其长度50mm、间距300mm；
点焊完成后，对外观质量进行检查，存在缺陷的进行打磨处理。
9.根据权利要求7所述桥梁板单元生产线的桥梁板单元生产方法，其特征在于：所述步骤2）中，U肋采用砂带机进行打磨；
所述板单元采用移动式U肋装配机进行装配，移动式U肋装配机通过压紧模块将U肋与桥面板压紧，U肋与桥面板组装间隙控制在0.5mm范围内，以避免过程中因焊接间隙超差导致根部击穿，提高焊缝质量的稳定性。
10.根据权利要求7所述桥梁板单元生产线的桥梁板单元生产方法，其特征在于：所述步骤4）中，板单元的校正温度控制在600℃至800℃之间。
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