起重機軌道安裝質量控制要求

無錫太行軌道緊固技術有限公司

起重機軌道安裝質量控制要求

     起重機軌道安裝的好壞直接影響到起重機的運行質量。只有從源頭上把握質量關,才能保證起重機軌道安裝質量。

 

    1. 起重機軌道

    起重機運行軌道有起重機鋼軌、鐵路鋼軌和方鋼。鋼軌的頂部是凸狀的,底部是具有一定寬度的平板,增加了與基礎的接觸面;軌道的截面多為工字形,具有良好的抗彎強度。方鋼可以看作平頂鋼軌,由于對車輪磨損大,一般只用于起重量較小、運行速度較慢、工作不頻繁的起重機。鋼軌的通常用含碳、錳較高的鋼材(C=015%～018%、Mn=016%～115%)軋制而成。起重機軌道的典型材料為U71Mn鋼。方鋼主要用Q275的方鋼或扁鋼制成。

    起重機鋼軌是用作起重機大車及小車用的特種截面鋼軌,標準長度為9、915、10、1015、11、1115、12、1215等8種。常見規格為QU70、QU80、QU100、QU120,QU后面數字表示軌道頭部寬度。鐵路鋼軌分重軌和  輕軌2種、鋼軌規格用每米長度公稱重量表示。重量大于30kg/m的鋼軌,屬于重軌。標準軌長度有12150m和25100m2種規格。輕軌的量不大于30kg/m的鋼軌,通常長度5～12m。輕軌用鋼,多是普通碳素結構鋼的鎮靜鋼和半鎮靜鋼,為提高鋼軌的耐磨性和耐腐蝕性能,近年采用Mn、Si、P等合金元素的低合金結構鋼。

 

    2. 起重機軌道的安裝方式

    用于安裝軌道的軌道梁常用的有2種：一種是鋼結構梁，一種是混凝土預制梁�；炷�土預制梁必須留有預埋孔，以備安裝時穿螺栓，或者在混凝土預制梁中預埋螺栓。起重機軌道的安裝方法有用壓板固定法、鉤形螺桿固定、焊接和螺栓聯用固定等。為了進行水平方向的調整，軌道壓板上的孔通常做成長孔，垂直方向的調整可在鋼軌下加墊。軌道壓板在設計時，要具有足夠的剛性，每塊壓板，根據受力的大小可以制成單孔的或雙孔的。只有軌道與軌道梁或者軌道梁上固定的鋼墊板采用焊接方式連接時，車檔方可焊接在軌道上。

 

    3. 軌道鋪設前對軌道梁的安裝要求

 

    3.1 對混凝土軌道梁的要求：

 

    (1) 軌道梁制作時必須保證沿梁橫向及縱向的預留螺栓孔位置偏差≤5mm,螺栓孔直徑比螺栓直徑大2～7mm,梁頂面要求平整,但不得抹壓光滑。

 

    (2) 軌道梁的安裝偏差必須滿足下列要求,否則要調整好軌道梁后才允許用混凝土找平。

     ① 梁中心位置對設計定位軸線的偏差≤5mm。

     ② 梁頂面標高對設計標高的偏差+10mm-5mm。

     ③ 梁上預留螺栓孔及預留螺栓對梁中心的位移偏差≤5mm。

 

    (3) 混凝土找平層的施工要求

 

    ① 混凝土找平層強度等級為C30,厚度為30～50mm。

    ② 混凝土找平層施工前應按要求檢查軌道梁的安裝偏差，如不符合要求，則應調整軌道梁。

    ③ 根據軌道梁面的實測標高，確定一個合適的混凝土找平層頂面控制標高，在軌道梁上每隔214～310m設置一個控制標高的基準點。

    ④ 用儀器測量，調整好基準點的標高，定出找平層頂面標高的基準線，然后安裝模板,清除軌道梁頂面和螺栓孔內的雜物，并將螺栓孔上口堵住，灑水濕潤后即可澆筑混凝土。

    ⑤ 找平層頂面必須找平壓光，不得有石子外露和凹不平現象，不允許采用在表面另鋪水泥砂漿的方法找平。

    ⑥ 施工中要隨時用儀器測量檢查，找平層頂面必須滿足下列要求：螺栓處400mm寬度范圍內頂面不水平度≤5mm；任意610m長度內務螺栓處頂面標高差±3mm；沿全長各螺栓處頂面標高差±5m。

    ⑦ 混凝土采用機械攪拌,施工時應加強養護，當混凝土試塊達到75%強度設計值，方可進行軌道安裝工作。

 

    3.2  對鋼結構軌道梁的要求

 

     (1) 軌道梁的跨中垂直度≤h/500,h為軌道梁的梁高。

     (2) 軌道梁的水平旁彎≤l/1500,且凈10mm,l為軌道梁的梁長。

     (3) 軌道梁垂直方向上拱≤10mm。

     (4) 軌道梁中心位置對設計定位軸線的偏差≤5mm,如不符合要求,則應調整軌道梁定位后,才能安裝軌道。

     (5) 同跨內同一橫截面軌道梁頂面高度差在支座處≤10mm,其他處≤15m。

     (6) 同列相鄰2柱間軌道梁頂面高度差≤l/1500,且≯10mm,l為軌道梁的梁長。

     (7) 相鄰2軌道梁接頭部位,2軌道梁頂面高度差≤1mm,中心側向錯位≤3mm。

 

     4. 起重機軌道接頭

     4.1 焊前準備

     起重機軌道接頭焊接前,應仔細清理坡口及附近的油、銹等污物,直到露出金屬光澤。焊材依據等強原則,匹配堿性焊條,其牌號J857(國家標準4.2　軌道焊接變形的控制鋼軌端頭預先墊起的高度,依鋼軌的品種、長度和固定情況以及環境溫度等因素而定,采用預先,用紫銅墊板及碳鋼板將鋼軌端頭墊起30～40mm,利用已制作好的螺栓和壓板等聯接件,擰緊螺帽使鋼軌固定在軌道梁上,每一鋼軌接頭附近至少設置4處固定點。當焊完軌底部以后,松開壓板,將鋼軌端頭的墊起部分降低到20mm,再擰緊壓板螺帽。當焊接軌腰部分時,逐漸降低墊板高度,當軌腰部分焊完時,應拆除全部墊板,并松開壓板,此時軌道接頭處應有很小的上翹值,在施焊軌頭過程中,根據鋼軌恢復平直的情況,決定是否再擰緊壓板螺母。在全部施焊過程中,必須隨時用直鋼板尺檢查鋼軌接頭的變形情況,隨時調整接頭的高度和緊松壓板來控制鋼軌接頭的變形。在施焊前固定鋼軌接頭時,2根鋼軌端頭之間所留的間隙是上寬下窄,以軌底間隙為準,不得小于12mm,也不宜過寬,一般控制在15～18mm范圍內。在調整固定鋼軌接頭時,除了保證端頭間隙的尺寸以外,還必須使2根鋼軌端頭對齊,不得有歪扭和錯開等現象。在焊接前與施焊過程中,應嚴格檢查并確保2根鋼軌中心線的位置在一條線上,以防止軌道焊接完畢時,通常有彎曲不直現象發生。用彎鉤螺栓固定的鋼軌,焊接其軌道接頭時,可根據具體情況參照上述方法,設置臨時卡具固定鋼軌,以便焊接。

 

     4.3　焊接

     焊接軌道接頭的順序是由下而上,先軌底后軌腰、軌頭,逐層逐道進行堆焊,最后修補周圍。2根軌道端頭的范圍各為40mm,同時進行預熱,預熱及層間溫度控制在300℃～350℃。第一層焊接(打底):電流120A～130A,以防止永久性碳鋼墊板燒穿而將紫銅墊板熔化,從而減少剔除紫銅墊板的難度,縮短軌道空冷時間,以利于保持層間溫度,防止淬火;以后各層可以使用(130±15)A,每層焊完必須焊渣清除干凈才能繼續施焊。

 

    軌腰焊接：電流130～140A,從腰下部向上施焊,注意清渣。

    軌頭焊接：電流130～140A,將紫銅托板安裝好后開始焊接,注意每層清渣一次;最后,對焊縫周圍未焊飽滿處進行補焊處理。

 

    4.4  軌道焊接過程中的注意事項

 

     在施焊每層焊波時,尤其在施焊軌底的每層焊波時,應使用l根焊條焊完,中間避免接用焊條而斷弧,前后2層焊波的施焊方向應相反;每個軌道接頭的焊接工作應連續進行,以使軌端頭保持在較高溫度下焊接(300℃～350℃)。在焊接后,當消除應力熱處理后尚未冷卻前,須防雨水等淋濕;燒熱的紫銅板可以取下沾水冷卻,以便于下次再用。

 

     4.5  消除應力熱處理(火焰加熱法)

     鋼軌端頭在焊接完成后的消除應力熱處理是提高焊接質量的重要措施,對于在比較低的溫度下如冬季施工等情況下),進行焊接的軌道,必須采用這項措施;消除應力熱處理均采用氣焊噴嘴圍繞軌頭、軌腰和軌底反復進行加熱,應盡可能使軌道全截面加熱均勻,要特別注意軌底的加熱質量。消除應力熱處理溫度為620℃～650℃,從焊縫中心算起兩側各為40mm作為消除應力熱處理的范圍;消除應力熱處理的溫度達到后,恒溫加熱必須保證在20～30min以上,用針刺毯保溫棉包好,保溫緩冷,直到常溫。

 

    4.6  軌道接頭的磨平處理

    鋼軌焊接接頭已消除應力熱處理并冷卻到大氣溫度以后，對軌道頂面和兩側面的焊縫進行磨平處理。當焊接凸起過大時，用砂輪磨光機進行打磨處理，直到與軌頭齊平，最后將表面磨光。

 

     廠房伸縮縫處軌道接頭處理

     廠房伸縮縫處軌道接頭處理通常有2種：一種采用夾板或魚尾板連接，軌道采用45°斜接頭,間隙為10mm。另一種采用按軌頭外形加工的拼接夾板連接，間隙為50mm

 

 

 

軌道焊接工藝

　　 

 

本工藝規程適用于公司生產的岸橋和場橋起重機用型號為A75（110kg/mm2）軌道鋼的對接接頭的焊接，其它型號的軌道鋼的對接焊可參考本工藝執行。

1. A75軌道鋼化學成分

1.1典型A75軌道鋼化學成分如下表示：

C Si Mn P S Cr V

0.71 0.75 1.00 0.016 0.015 1.024 0.092

注：表中數據為質量百分比

1.2 典型A75軌道鋼碳當量為

   CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=0.71+1/6+(1.024+0.092)/5=1.10

   由上述碳當量可知，軌道鋼的焊接性很差，要求焊接操作嚴格按照本工藝執行。

2. 焊接材料

本工藝選擇手工電弧焊進行軌道的對接焊。

2.1 電焊條為CH E507或J507（GB E5015）,J107Cr（GB E10015-G）;

2.2 以上電焊條的均須緊經350～400℃烘焙一小時，烘焙后置于120℃保溫箱內保溫；

2.3 焊條須隨用隨領并使用焊條筒領取，CHE507或J507焊條領取4小時內必須用完，J107Cr領取半小時內用完。如焊條筒由電加熱保溫防潮功能，則領用的焊條不受上述時間的限制。焊接過程中不得使用受潮的焊條。

3. 接頭準備

3.1 軌道的對接須在車間內場進行，對接完成后將軌道置于大梁承軌梁上，隨大梁一起移至外場。

3.2 軌道盡量使用端面平齊的供貨態鋼對接，焊前打磨清理干凈焊接區域，須保證無油污、無雜物；

3.3 接頭裝配如圖1接頭裝配簡圖示，接頭下加襯墊，尺寸為6×100×260mm，材質為Q345或A705-50、St52-3，襯墊表面須打磨干凈，無污物接頭間隙為18～20mm；裝配時須用直尺檢驗兩段軌道對齊的直線度，對齊后可用檔板在軌道兩側定位。

4. 預熱和層間溫度

4.1 焊前對接頭部位進行充分的預熱，預熱溫度為300～350℃（見WPS-TR-01）預熱范圍為每端150mm，整個接頭長度為300mm；

圖1.接頭裝配簡圖

4.2 焊接過程中，層間溫度須保持與預熱溫度相同，質檢人員隨時用激光測溫儀檢測，以保證這一溫度要求；

4.3 中斷的焊接過程，須重新預熱至300～350℃方能繼續施焊。

5. 焊接

軌道接頭的焊接可分三部分，如圖2示。

圖2.分層施焊簡圖

5.1 第I部分用CH E507或J507焊條焊接，I部分焊接完成后迅速進行清渣，以保證足夠的層間溫度；

5.2 第II部分仍能用CH E507或J507進行焊接，運條手法是不間斷地轉小圈，使焊渣從兩側流出，焊接過程中要注意保證軌道兩側焊縫飽滿；

5.3 第III部分用J107Cr焊條進行施焊，要求焊縫飽滿，打磨后溶合線處無可見的下凹。

6. 焊后熱處理與保溫

    焊接結束時立即用火焰加熱，對接頭焊縫部位進行焊后熱處理，溫度為650～750℃，時間為15～30分鐘（見WPS-TR-01），之后對接頭區域進行保溫緩冷。

7. 打磨

碳刨割除接頭處襯墊，碳刨前需預熱至300℃。碳刨不得傷及軌道。軌道上表面焊縫用軌道專用打磨機打磨，兩側及襯墊處手工打磨，均須平滑過渡并與軌道外形一致，可用模版或直尺檢驗。

8. 探傷與返修

8.1 接頭焊縫在焊接完工24小時并經上述打磨后，作100％MT檢查，采用局部UT探傷，結果供公司內部參考（探傷區域及方式由探傷室確定）；

8.2 要求20％的焊接接頭抽查硬度，若發現有相差較大的，則檢測所有接頭的硬度，對相差較大的返修；

8.3 返修

探傷過程中發現的表面裂紋及內部缺陷，要及時返修。對表面裂紋可先打磨去除，如無法打磨清除，可用碳刨然后打磨清理干凈，但碳刨及其后的焊接須按前述對碳刨及焊接的要求來進行充分的預熱，并按第6條要求進行焊后熱處理及保溫。

  9.監控要點

接頭準備、預熱及層間溫度、焊后熱處理及保溫需質檢嚴格控制。