高疲劳等级桁架大梁的制造工艺

徐建中 钟 毅

上海振华重工(集团)股份有限公司长兴分公司

1 引言

盐田岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)前后大梁总长约125 m，高度4 650 mm，小车轨道开档4 200 mm，总重约210 t。岸桥65 t载荷循环次数达到4×106次，前后大梁疲劳等级分布见图1、图2。大梁的下弦箱体为非对称结构，整个大梁对直线度、小车承轨梁的开档、高低差，尤其是承轨梁平整度要求非常高，制作过程中必须严控尺寸精度。

图1 前大梁的疲劳等级分布

图2 后大梁的疲劳等级分布

前后大梁的结构分为3个区域：前大梁的大部分上弦、侧片腹杆和后大梁的海陆侧上横梁之间的上弦、侧片腹杆属于E区域，除设计图纸要求外，禁止任何附属件的焊接，包括堆焊以及临时的私搭乱焊；F区域允许存在临时焊接，但临时焊接件的尺寸和焊缝需要满足疲劳等级F的要求，需提交附属件尺寸和焊缝形式给设计方与liftech进行核对；左右侧片之间的腹杆和联系横梁(与承轨梁连接的部分为E区域)按常规项目制作。整个项目均禁止任何F2等级和G等级的临时焊缝。

2 桁架大梁的结构形式

桁架梁主体结构由上弦、下弦、斜腹杆、顶面斜撑和内部撑杆等组成(见图3)。以后大梁为例，常见的桁架大梁按截面形式一般为矩形截面梁。因承载能力和结构刚性要求，矩形梁的下弦截面形式为倒置三角形形式。

1.上弦 2.下弦 3.斜腹杆 4.顶面斜撑图3 桁架梁结构示意图

3 箱体变形分析

下弦不规则箱体制作过程中的数控切割、焊接工艺，极易导致箱体直线度超出技术要求，并出现整体扭曲和小车承轨梁面板波浪变形等质量问题，严重影响产品功能。……