一种大型起重机圆筒体快速定位方法与流程

1.本发明涉及船舶用起重机建造技术领域，尤其涉及一种大型起重机圆筒体快速定位方法。


背景技术：

2.船舶用大型起重机的圆筒体作为起重机工作承载的重要构件，主要由上支承法兰、外圆筒体、中心筒体组成。上支承法兰有整板铸造和箱形结构两种形式，其上部有回转轴承或滚轮结构，主要用于连接圆筒体和起重机的回转底盘，使起重机实现360
°
全回转。外圆筒体一般是圆柱形钢筒结构，用于将起重机各工况受力传递给主船体。中心筒体是外圆筒体内部的圆柱形钢筒结构，外部通过结构和外圆筒体连接，中心筒体内部主要安装中心集电器，作为主起重机电缆通道。
3.大型起重机的圆筒体结构尺寸大，重量约1000吨，由于上支承法兰需要安装回转轴承或滚轮结构，整个圆筒体结构通常采用整体制作，结构焊接完成后，上支承法兰进行机加工，以保证安装面的平面度。圆筒体结构制作完成后在船甲板上进行安装时，传统的安装工艺是在船体基座合拢口焊接马板，将圆筒体吊装后，吊钩受力不松钩，使用千斤顶等工具局部顶起圆筒体，调整上支承法兰机加工面的平面度数据，整个过程需要多次吊装和复位，待调整达到要求后，马板固定牢固，才能松钩撤出吊机，这种大型构件吊装一般租用大型浮吊，调整时间约48小时连续作业，如果调整难度大，将花费更多时间，成本大大增加。
4.因此，本发明提出一种大型起重机圆筒体快速定位方法解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种大型起重机圆筒体快速定位方法，解决常规工艺租用大型浮吊时间长、调整难度大、作业时间长、成本高的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大型起重机圆筒体快速定位方法，所述圆筒体包括外圆筒体、上支承法兰和中心筒体，所述外圆筒体内侧设有若干加强结构，所述上支撑法兰设置在外圆筒体顶部，所述中心筒体设置在外圆筒体内部，所述圆筒体采用快速定位方法安装在船舶甲板上，其创新点在于：所述快速定位方法包括以下步骤：步骤1，圆筒体结构分段划分，划分合拢缝将圆筒体结构分为上分段和下分段，合拢缝划分时应遵循远离上支承法兰机加工面的原则，以降低上分段和下分段之间合拢口处焊接形成合拢缝对上支承法兰机加工面的影响；步骤2，上分段和下分段结构划线，根据图纸要求，在上分段下口和下分段上口分别标记合拢口的水平对合线和竖直对合线，作为后续上分段和下分段合拢基准线；步骤3，分段建造，上分段整体加工制造成型，下分段分段建造，将下分段划分为上、下两个下分段支段，每个下分段支段又划分为左、右两个半圆段，每个半圆段在建造时需测量装配精度，控制半圆段的半径偏差控制在
±
1.5mm，上分段和下分段合拢口处的加强结构散装；
步骤4，下分段合拢，下分段合拢并嵌入船舶甲板，下分段合拢时应严格控制两个半圆段的合拢精度，下分段直径偏差控制在
±
3mm，两个半圆段的合拢口位置预留一定长度的缓焊区，用于后续上分段和下分段合拢缝对接调整；步骤5，圆筒体合拢工装安装，根据图纸在上分段上焊接顶升调整工装，在下分段上焊接对合导向工装，在船舶甲板上安装与顶升调整工装相对应的千斤顶；步骤6，圆筒体吊装调整，租用大型浮吊将上分段吊装至预定位置，根据水平对合线和竖直对合线调整上分段的位置，调整至对合线基本一致即可松钩，对合线对位偏差
±
1mm，采用千斤顶同步顶升上分段，直至上支承法兰机加工面的平面度达到精度要求3mm，使用工装马板固定上分段和下分段；步骤7，圆筒体合拢缝焊接，采用对称同步焊接方案，减少焊接变形，圆筒体焊接顺序为圆筒体环缝、圆筒体纵缝和合拢口处的加强结构；步骤8，圆筒体完工检验，对上支承法兰机加工面进行平面度数据测量和记录。
7.进一步地，所述步骤1中，所述合拢缝将外圆筒体划分为上外圆筒体和下外圆筒体，上外圆筒体、上支承法兰和中心筒体组成上分段，下外圆筒体为下分段；所述步骤6中，上分段吊装时，中心筒体不能与船舶甲板发生硬接触，以免导致中心筒体法兰面超差。
8.进一步地，所述步骤2中，为避免对合线被擦掉，在对合线上做样冲标记，并在样冲标记处粘贴胶带进行保护，并在起重机臂架的搁置位置中心线与上分段外圆交汇处做三个样冲标记，标记千斤顶支撑点位置，并在每个千斤顶支撑点顺时针转一个加强结构的位置水平做三个样冲标记。
9.进一步地，所述步骤1中，所述合拢缝划分在船舶甲板垂直向上1000mm位置处；所述步骤2中，所述上分段下口处的水平对合线与合拢缝的垂直距离300mm，所述下分段上口处的水平对合线与合拢缝的垂直距离150mm；所述步骤3中，所述上分段的直径偏差控制在
±
3mm；所述步骤4中，所述缓焊区预留长度为700mm；所述步骤7中，合拢口处的加强结构长度为800mm，合拢口处的加强结构的顶端距离船舶甲板1250mm。
10.进一步地，所述顶升调整工装包括顶升板和加强板，所述顶升板水平焊接在上分段外侧，所述加强板垂直设置在顶升板上方，加强板的底侧与顶升板连接，加强板的侧面与上分段外侧面连接。
11.进一步地，所述对合导向工装包括两个导向板，两个导向板对称设置在下分段顶部的内外两侧，两个导向板与下分段配合形成供上分段插入的定位槽，所述导向板靠近下分段的一侧顶部具有一倾斜面，两个导向板的倾斜面配合形成导向喇叭口。
12.本发明的优点在于：（1）本发明提供的一种大型起重机圆筒体快速定位方法，通过分段划分和分段划线，整合建造合拢控制精度，设置对合导向工装和顶升调整工装，实现了大型起重机圆筒体的快速定位和快速松钩，降低了施工难度，缩短了调整时间以及大型浮吊的使用时间，大型浮吊的使用时间由原来的48小时连续作业缩短为12小时完成吊装作业，降低了大型浮吊租用费用，降低了施工成本。
附图说明
13.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
14.图1为本发明的大型起重机圆筒体快速定位方法的工艺流程图。
15.图2为本发明的大型起重机圆筒体的结构示意图。
16.图3为本发明的b处结构放大图。
17.图4为本发明的c处结构放大图。
18.图5为本发明的a-a方向的结构示意图。
19.图6为本发明的d处结构放大图。
20.图7为本发明的样冲标记的示意图。
21.图8为本发明的下分段缓焊区的示意图。
具体实施方式
22.下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
23.本实施例中，如图1-8所示，大型起重机的圆筒体由上支承法兰1、外圆筒体2、中心筒体3组成。上支承法兰1安装在外圆筒体2顶部，主要用于连接圆筒体和起重机的回转底盘，使起重机实现360
°
全回转。外圆筒体2是圆柱形钢筒结构，用于将起重机各工况受力传递给主船体，外圆筒体2的内侧沿周向方向均匀分布有若干加强结构，加强结构为t型肘板4，t型肘板4的延伸方向与外圆筒体2轴向方向一致，外圆筒体2内侧每顺时针旋转3
°
设置一个t型肘板。中心筒体3是设置在外圆筒体2内部的圆柱形钢筒结构，外部通过结构和外圆筒体2连接，中心筒体3内部主要安装中心集电器，作为主起重机电缆通道。
24.圆筒体采用本发明提供的快速定位方法安装在船舶甲板18上，快速定位方法包括以下步骤：步骤1，圆筒体结构分段划分，划分合拢缝将圆筒体结构分为上分段和下分段，合拢缝12将外圆筒体划分为上外圆筒体和下外圆筒体，上外圆筒体、上支承法兰1和中心筒体3组成上分段，下外圆筒体为下分段；合拢缝划分时应遵循远离上支承法兰1机加工面的原则，以降低上分段和下分段之间合拢口处焊接形成合拢缝对上支承法兰1机加工面的影响，本实施例中上支承法兰1机加工面距离船舶甲板11m，将合拢缝12划分在距离船舶甲板1m的位置处，该处距离上支承法兰1机加工面10m，既不会对上支承法兰1机加工面造成影响，又方便工作人员操作。
25.步骤2，上分段和下分段结构划线，根据图纸要求，在上分段下口和下分段上口分别标记合拢口的水平对合线和竖直对合线，作为后续上分段和下分段合拢基准线，其中，上分段下口处的水平对合线与合拢缝的垂直距离300mm，下分段上口处的水平对合线与合拢缝12的垂直距离150mm，为避免对合线被擦掉，在对合线上做样冲标记16，为方便观察，并在样冲标记处粘贴胶带进行保护；为方便后续起重机臂架安装，在起重机臂架的搁置位置中心线与上分段外圆交汇处做三个样冲标记，根据图纸要求，以圆筒体与指向船舶船头方向的水平轴线17为起点，顺时针旋转8
°
即为起重机臂架的搁置位置中心线，起重机臂架的搁置位置中心线与上分段水平对合线的交汇处做一个样冲标记，为方便查找，在该样冲标记的垂直方向的两侧各做一
个样冲标记，相邻两个样冲标记之间的距离为50mm；本实施例中，采用四对千斤顶，每对千斤顶的两个千斤顶设置在圆筒体的相对位置处，四对千斤顶依次设置在以圆筒体与指向船舶船头方向的水平轴线17为起点逆时针旋转15
°
、54
°
、102
°
、141
°
位置处，各个千斤顶均与所在位置处的t型肘板4对正，形成八个千斤顶支撑点19，为方便后续千斤顶安装，在每个千斤顶支撑点19顺时针转一个加强结构t型肘板4的位置水平做三个样冲标记，中部的样冲标记做在对应的t型肘板4处，另外两个样冲标记分别做在t型肘板4水平方向的两侧，相邻两个样冲标记之间的距离为50mm。
26.步骤3，分段建造，上分段整体加工制造成型，上分段的直径偏差控制在
±
3mm，下分段分段建造，将下分段划分为上、下两个下分段支段，每个下分段支段又划分为左、右两个半圆段，每个半圆段在建造时需测量装配精度，控制半圆段的半径偏差控制在
±
1.5mm，上分段的加强结构固定焊接在上外圆筒体内侧上部，下分段的加强结构固定焊接在下外圆筒体内侧下部，上分段和下分段合拢口处的加强结构10散装。
27.步骤4，下分段合拢，下分段合拢并嵌入船舶甲板，下分段合拢时应严格控制两个半圆段的合拢精度，下分段直径偏差控制在
±
3mm，两个半圆段的合拢口位置预留长度为700mm的缓焊区17，用于后续上分段和下分段合拢缝对接调整。
28.步骤5，圆筒体合拢工装安装，根据图纸在上分段上焊接顶升调整工装，在下分段上焊接对合导向工装，在船舶甲板上安装与顶升调整工装相对应的千斤顶7；其中，每个千斤顶支撑点19处对应设置一个顶升调整工装，上分段每个千斤顶支撑点19处对应的t型肘板4两侧各水平焊接有一加强肘板9，加强肘板9位于合拢缝上方350mm处，顶升调整工装包括顶升板6和加强板5，顶升板6水平焊接在上分段外侧，加强板5垂直设置在顶升板6上方，加强板5的底侧与顶升板6焊接，加强板5的侧面与上分段外侧面连接，加强板5与该位置处对应的t型肘板4对正焊接，顶升板6与加强肘板9对正焊接，顶升板6、加强板5和加强肘板9均采用双面坡口深熔焊的方式焊接；千斤顶7设置在每个千斤顶支撑点19处，并通过支撑座8安装在船舶甲板18上，支撑座8为工字型钢支撑结构，支撑座8安装在船舶甲板18上，千斤顶7安装在支撑端8上端面上；对合导向工装11包括两个导向板，两个导向板对称焊接在下分段顶部的内外两侧，两个导向板与下分段配合形成供上分段插入的定位槽，导向板靠近下分段的一侧顶部具有一倾斜面，两个导向板的倾斜面配合形成导向喇叭口，导向喇叭口的设置降低了上分段吊装进入定位槽的难度。
29.步骤6，圆筒体吊装调整，租用大型浮吊将上分段吊装至预定位置定位槽处，根据水平对合线和竖直对合线调整上分段的位置，调整至对合线基本一致即可松钩，对合线对位偏差
±
1mm，采用千斤顶7同步顶升上分段，直至上支承法兰1机加工面的平面度达到精度要求3mm，使用工装马板固定上分段和下分段，工装马板底面与船舶甲板焊接，工作马板侧面与上分段和下分段焊接，实现预固定。
30.步骤7，圆筒体合拢缝焊接，采用对称同步焊接方案，减少焊接变形，圆筒体焊接顺序为圆筒体环缝、圆筒体纵缝和合拢口处的加强结构10焊接，圆筒体环缝包括合拢缝，圆筒体纵缝包括下分段的缓焊区，合拢口处的加强结构10长度为800mm，合拢口处的加强结构10的顶端距离船舶甲板1250mm，合拢口处的加强结构10焊接时先焊接与上分段和下分段之间
的连接缝，再焊接与上分段的加强结构、下分段的加强结构之间的连接缝。
31.步骤8，圆筒体完工检验，对上支承法兰1机加工面进行平面度数据测量和记录，当检验合格后，保留加强肘板9，其余工装包括顶升调整工装、对合导向工装、工装马板均要拆除，并拆除千斤顶和支撑座。
32.本发明提供的一种大型起重机圆筒体快速定位方法，通过分段划分和分段划线，整合建造合拢控制精度，设置对合导向工装和顶升调整工装，实现了大型起重机圆筒体的快速定位和快速松钩，降低了施工难度，缩短了调整时间以及大型浮吊的使用时间，大型浮吊的使用时间由原来的48小时连续作业缩短为12小时完成吊装作业，降低了大型浮吊租用费用，降低了施工成本。
33.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。