1. 概述
中速磨煤機是我公司主要產品,該產品年產數量多、產量高,常規的中架體焊接件生產周期長,探傷合格率不高,經過修復嚴重影響外觀質量和形位公差。而其原有組焊工藝存在著勞動強度大,焊接工作條件差,焊縫外觀質量不高,焊縫探傷不合格及返修率高等問題。為全面解決上述問題,通過利用工裝,改變焊接工藝等方法,經過兩年多的實踐應用,使筒體焊接質量顯著提高。
2. 中架體旋轉焊接工裝設計
(1)設計原因 焊接平縫時的焊接效率和外觀成形要好于焊接立縫,中速磨中架體筒體由于存在三個凸出部分,不能在托輥上進行旋轉焊接,許多位置只能焊接立縫,焊接效率低,兩個人需要焊接半個月的時間。工藝創新小組根據筒體類產品的特點,專門制作了焊接用工裝,工裝由一個圓筒與三個連接端組成,使工裝代替筒體旋轉,由原來的焊接立縫改為可利用操作機焊接平縫。
(2)設計方案 首先設計一個圓筒,圓筒直徑與長短須符合場內托輥的規格,此圓筒是放在托輥上代替中架體旋轉的部分,強度能夠承受中架體的重量,中架體法蘭有三個凸出部分。用三個30mm厚、260mm寬、R2 342mm的“固定腿”鋼板呈120°均布固定中架體法蘭,“固定腿”中間有滑道,可以適應任意型號的中架體。“固定腿”正面做兩道縱向、背面做一道縱向拉筋,之間有拉筋板固定。圓筒坐在三個“固定腿”的中心,圓筒內有一個環形筋板,16個縱向筋板防止圓筒在工作時變形。設計三個“滑動鋼板法蘭”與三個“支腿”用螺栓固定,“滑動鋼板法蘭”在三個“支腿”的滑道內滑道調整,“滑動鋼板法蘭”與中架體的法蘭用螺栓聯接,可以隨意調整,以滿足不同的中架體。在三個“支腿”之間用槽鋼做“丁字”型支撐,起到輔助作用,防止“支腿”在旋轉時變形。在圓筒的中心做一個吊環,使用工裝時,用鋼絲繩吊在吊環上面,工裝(見圖1、圖2)將處于水平狀態。將中架體法蘭向上放置,吊起工裝放在中架體法蘭上,量取中架體法蘭與圓筒的距離尺寸保持一致后,用螺栓把合固定。翻轉90°后放置在托輥上就可以焊接。
該工裝有三個主要特點,首先是同心性,根據工裝上參照物安裝,能夠保證旋轉的圓筒與筒體同心,筒體實現旋轉焊接。其次是可調性,三個連接端上有滑道,能夠適應φ1600~φ4700mm任何型號的筒體類產品,廠內中速磨產品均能使用。第三是使用吊鉤設計,調運、安裝、方便省力。
3. 應用效果
使用焊接工裝后,焊縫外觀質量有較大提高(見圖3),平焊縫、角焊縫的外觀成形好,焊后不用打磨。立焊縫則是成形較差,容易咬邊、寬窄不均勻,表面凹凸不平,焊后需要用角磨機打磨。圖3為傳統焊接立縫,其焊接參數如表1所示。圖4為采用旋轉焊接工裝后平焊位置的焊縫,其焊接參數如表2所示。同時焊接效率也有很大提高,焊接立焊縫焊接效率為5m/h,焊接平焊縫焊接效率為12mm/h。采用這種方法焊接,兩個人7天就可以完成以前半個月的工作量,焊接效率提高一倍。
4. 結語
通過制作焊接用工裝,采用新工藝,在焊接過程中由傳統的焊接立縫改為平縫焊接。分別在魯西化工中速磨中架體、沾化匯宏新中速磨中架體、廣西鹿寨中速磨、廊坊中速磨等眾多筒體類產品上得以應用。使筒體類產品真正達到了既提高工作效率,降低制造成本及勞動強度,又保證了產品外觀及內在質量,為企業創造更多利潤的目的。