浅谈整体成型工艺

刘培忠

[摘 要]双箱可移动吊具是岸边集装箱起重机上重要的辅助设备，可以实现20英尺、40英尺及45英尺的双箱同时吊装作业，是一种集机、电、液压与一身高技术含量的设备，由于使用频繁，工作条件苛刻，针对其本身的安全性、可靠性、稳定性有着极高的要求。通常每台吊具使用8年后，钢结构应力集中部位开裂、局部磨损、销轴孔磨损及使用中发现的其他设计缺陷需进行大修处理，本文主要介绍钢结构部分整修方法。

[关键词]双箱可移动吊具 钢结构 焊接 改造

中图分类号：U346 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0014-01

双箱可移动吊具属于特种设备，修复工艺有着严格的要求，所以焊接前必须进行材质分析、焊条选型及选择焊接方法等，钢结构出现裂纹处通常为受力较大的部位，在焊接修复时可对焊接部位进行适当加强，增加使用寿命。

对于双箱可移动吊具普遍采用具有良好综合力学性能、低温冲击韧性、冷冲压、切削加工性、焊接性能的低合金结构钢，具有代表性的是Q345号钢做吊具的主要结构，码头普遍采用507Ni焊条焊接，对于Q345或以上强度的材料，应采用707或807焊条，其抗拉强度在300MPa以上，对于重要的受力部位，甚至可用110焊条，507Ni焊条形成的焊缝，其特点是在保证焊缝强度的同时，增加了焊缝的韧性，被焊接的部位应采用预加热、保温等措施，以防温度的快速下降而出现新的裂纹。在环境温度超过30℃时施行焊接的，可以取消加温和保温措施。但焊缝形成后应镇静24小时后才能使用，以保证焊缝的强度及热应力的消除。冬季或环境温度低于20℃使用507Ni焊条时，施焊前，被焊接部位必须预热（200℃），焊接后还需采取保温措施。

对于板材钢结构过拐角发生开裂后，在裂缝末端1mm处，钻φ5mm孔，阻止裂缝衍生。在焊接前应在开裂处以45—60°的角度打坡面，打坡面的最佳方法是用砂轮机打磨，此种工艺的优点是对母材的损害最小。对于复合对接的板材开裂后坡面长度一般选裂纹长度的110--120%，可根据结构联接的形式，采用单面坡面或双面坡面。坡面端面的厚度可根据母材的厚度决定，如对于8mm厚度的母材，其坡面端面的厚度（钝边尺寸）为2mm，根部间隙为0-1mm。

吊具使用8年后，大部分销轴孔都存在不同程度的磨损，如果不處理使之恢复到原有尺寸，将对吊具的工作精度、油缸使用及设备噪音产生很大影响，首先是工作精度，一个部件传动到下一个部件的过渡点需要用销轴连接，如果磨损的孔不在一个合理的范围，会造成误差叠加不断放大，最终使得伸缩梁开距超出集装箱吊装的固定尺寸，不能精准吊装作业。其次是油缸使用，这可能是修复生产中往往被忽略的因素，在吊具使用中大小推杆在油缸的作用下沿滑槽水平运动，如果销轴孔磨损超标使油缸作用力失去水平运动的约束，引起油缸活塞杆受力失去重心，长时间使用会导致活塞杆变形、表面刮伤、油封漏油、甚至断裂等故障。销轴孔磨损后对于设备噪音有最直接的反映，使用中每一个动作都会引起设备强烈的异常响动。对于销轴孔修复不仅要考虑其可行性、可靠性，同时还要考虑修复成本，传统修复通常采用堆焊精加工的方式，这样的修复工艺必须使用大型加工设备，成本极高，而且对狭小空间的轴孔修复不能应用，有一定的局限性。为此我们总结出一种简单的修复工艺，该工艺采用16Mn钢板加工定尺寸的孔（如图1），

钢板上保留出镶嵌的台阶，镶嵌板调质处理（HB250-270）后，内孔高频淬火，使其硬度达到HRC40-45。将原销轴孔磨损部位用火焰枪割除放大，然后镶嵌焊接在原磨损销轴孔的部位，为确保销轴孔定位精准，修复前需将销轴穿入销轴孔，用角尺判定其垂直度，然后逐步对销轴两侧镶嵌板进行焊接，这样很好的确保了销轴孔的位置要求，同时镶嵌的钢板厚度比原来厚一倍，增加销轴与销轴孔的接触面积，提高其耐磨性，采用镶嵌修复工艺不仅提高修复效率、使用优于改造前，还不影响构件组装相对空间限制（液压油缸、线缆穿插），具体方法如下（图2、图3）。

双箱可移动吊具使用中每一个信号都存在相互的逻辑指令，在设计中伸缩梁上的检测传感器固定于吊具底部，主要作用是检测伸缩梁发生位移的情况，在构件运动到指定部位时，传感器发出一个信号，启动下个部件工作，但在使用中伸缩梁在伸缩到40英尺及45英尺位置时，其左右摆动幅度增大，极易造成检测信号丢失程序终止的故障。为了使传感器始终与伸缩梁保持固定的感应距离，避免信号丢失的问题，可在传感器安装底座上进行改造，设计一种可伸缩的活动机构，保证传感器始终与构件保持调节好的感应距离，确保信号不会丢失。

以上，是我们在岸边集装箱双箱可移动吊具修复中应用的一些主要修复技术，多次应用到港口吊具的修复上，经实践检验，采用这些技术改造修复后的吊具，上机使用平稳、运行可靠，并形成规范性工艺文件，也为其他设备的维修提供一定的经验与借鉴。