桁架式桩腿主弦管的矫形设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自升式平台桁架式粧腿的建造，具体为粧腿主弦管的矫形技术。
【背景技术】
[0002]粧腿是自升式平台的关键结构，而粧腿主弦管则是粧腿的关键结构。如中国专利“粧腿主弦管的尺寸检测翻转工具”(授权公告号CN203605924U)涉及主弦管的具体结构。目前应用最为广泛的自升式平台粧腿均为桁架式结构，其主弦管建造精度要求都非常高。粧腿主弦管在制作、转运、存储时由于各种因素影响，存在着变形导致精度超过公差要求的风险。对于主弦管变形的传统解决办法为将原有焊缝切开并重新焊接，但是如果进行大面积的主弦管修复将消耗极大的人力、物力及宝贵的建造工期，特别是二次焊接极易出现焊接质量问题导致主弦管报废。另外采用数千吨级别的大型压力机进行冷压矫正也是一种方法，但该方法必须依赖数千吨的大型压力机，推广应用范围非常有限。因此为了便捷地解决成品主弦管的精度超差问题，必须发明出一套有效且可靠的、过程可控的便捷矫形技术，以满足刚度、强度极高的粧腿主弦管结构在拱度及平直度方向的高精度要求。
【发明内容】
[0003]本发明旨在设计一套主弦管矫形方案及配套的工装设计，用于解决主弦管建造精度超过公差时的矫形施工。本发明旨在利用高效、简单、高精度的工装，来解决主弦管制作过程中的矫形施工。
[0004]为达到上述目的，本发明桁架式粧腿主弦管的矫形设备，包括刚性矫形工作台，所述工作台上间隔设置两个或两个以上的门式架体；所述门式架体上悬置有设置压力传感器的千斤顶。针对主弦管拱度方向矫形和平直度方向矫形两种情况以拆换方式分别设置:位于所述工作台的拱度矫形固定座组件和平直度矫形固定座组件，以及位于所述千斤顶下端的拱度矫形压头和平直度矫形压头。
[0005]其中上述拱度矫形固定座组件和平直度矫形固定座组件，拱度矫形压头和平直度矫形压头，根据需要可以设置不同结构实现同样功能的形式，本发明提供了如下优选方案:
[0006]所述拱度矫形固定座组件包括上部两侧设置的固定结构体，所述固定结构体中部通过木牙夹持在主弦管一侧齿条的两侧位置；所述拱度矫形固定座组件还包括位于主弦管齿条下方设置配合齿形的防护垫块。
[0007]所述平直度矫形固定座组件包括上部两侧支顶于主弦管两侧齿条下表面的支撑结构体；
[0008]所述拱度矫形压头呈倒U型结构，中部模压位置位于主弦管齿条上方设置配合齿形的防护垫块。
[0009]所述平直度矫形压头的截面呈倒U型，两侧支脚为模压位置，压于主弦管两侧齿条上表面。
[0010]本发明中的矫形工作台结构可靠，可满足目前大多桁架式粧腿主弦管矫形需要，能够有效地完成粧腿主弦管的矫形需求。本发明具有如下几大优点:
[0011]1、整个过程属机械矫形，不影响主弦管的力学性能；
[0012]2、过程可控且便于检测监控，风险低、安全性高。
[0013]3、矫形操作时间短、效率高，节省人力；
[0014]4、整套工装可以长期重复利用，成本与维护费用低；
[0015]5、能够摆脱对大型压力机的依赖，更加便捷。
【附图说明】
[0016]图1是本发明设备用于主弦管拱度方向矫形的工作状态示意图。
[0017]图2是图1中A-A向的投影示意图。
[0018]图3是图1中B-B向的投影示意图。
[0019]图4是图2中标号8部件的结构示意图。
[0020]图5是本发明设备用于主弦管平直度方向矫形的工作状态示意图。
[0021]图6是图5中C-C向的投影示意图。
[0022]图7是图5中D-D向的投影示意图。
[0023]图8是图6中标号10部件的E-E向投影示意图。
【具体实施方式】
[0024]本发明设计了一套数点固定、数点加载，通过机械矫形完成粧腿主弦管矫形的方案。固定点、加载点数量根据主弦管变形情况确定，优选方式下，采用两点固定及加载。
[0025]本发明桁架式粧腿主弦管的矫形设备，如图1?4所示针对主弦管拱度方向矫形的设置情况，刚性矫形工作台2上间隔设置两个或两个以上的门式架体3。
[0026]如图3所示，拱度矫形固定座组件4坐于刚性矫形工作台2上，包括上部两侧设置的固定结构体，固定结构体中部通过木牙40夹持在主弦管I 一侧齿条的两侧位置；拱度矫形固定座组件4还包括位于主弦管齿条下方设置配合齿形的防护垫块8 (图4所示)。
[0027]如图2所示，门式架体3上悬置有设置压力传感器5的千斤顶6，位于千斤顶6下端设置拱度矫形压头7，拱度矫形压头7呈倒U型结构，中部模压位置位于主弦管齿条上方设置配合齿形的防护垫块8 (图4所示)。
[0028]如图5?8所示，针对主弦管平直度方向矫形的情况，工作台2上设置平直度矫形固定座组件9。图7所示，平直度矫形固定座组件9包括上部两侧支顶于主弦管两侧齿条下表面的支撑结构体。图6和图8所示，位于千斤顶6下端设置平直度矫形压头10，平直度矫形压头10的截面呈倒U型，两侧支脚为模压位置，压于主弦管两侧齿条上表面。
[0029]具体工作过程，对于主弦管拱度方向的矫形，如图1?4所示:
[0030]1、主弦管I用吊车运送到矫形工作台2上(图1所示)，放置在拱度矫形固定座4上。为防止损伤主弦管齿条，拱度矫形固定座4与主弦管I间垫齿形防护垫块8，并采用木牙40进行固定；
[0031]2、在门架3处主弦管I上安装拱度矫形压头7，拱度矫形压头7与主弦管I之间安装齿形防护垫块8 ；
[0032]3、在拱度矫形压头7上方千斤顶6，千斤顶6上方安装压力传感器5，通过调整千斤顶6使压力传感器5与上部门架3紧密贴合；
[0033]4、根据主弦管变形情况进行有限元分析计算，得出矫形所需压力；
[0034]5、启动千斤顶6对主弦管I进行矫形，并通过压力传感器5准确测量压力值，依据计算结果及实际情况调整千斤顶6所施加的压力；
[0035]6、卸掉千斤顶6所施加压力，撤除主弦管I上的压力传感器5、千斤顶6、拱度矫形压头7和齿形防护垫块8;
[0036]7、测量矫形后的主弦管拱度值，达到公差要求即完成拱度矫形施工，用吊车撤出主弦管1.
[0037]对于主弦管平直度方向的矫形，如图5?8所示，需要将拱度矫形固定座4更换为平直度矫形固定座9、将拱度矫形压头7更换为平直度矫形压头10，其它实施零件及步骤与拱度矫形相同。
[0038]通过上述装置，主弦管的拱度、平直度方向的精度超差均可以矫形至精度要求范围内。
[0039]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种桁架式粧腿主弦管的矫形设备，其特征在于，包括刚性矫形工作台(2)，所述工作台⑵上间隔设置两个或两个以上的门式架体⑶；所述门式架体⑶上悬置有设置压力传感器(5)的千斤顶(6); 针对主弦管拱度方向矫形和平直度方向矫形两种情况以拆换方式分别设置:位于所述工作台(2)的拱度矫形固定座组件(4)和平直度矫形固定座组件(9)，以及位于所述千斤顶(6)下端的拱度矫形压头(7)和平直度矫形压头(10)。
2.根据权利要求1所述桁架式粧腿主弦管的矫形设备，其特征在于，所述拱度矫形固定座组件(4)包括上部两侧设置的固定结构体，所述固定结构体中部通过木牙(40)夹持在主弦管一侧齿条的两侧位置；所述拱度矫形固定座组件(4)还包括位于主弦管齿条下方设置配合齿形的防护垫块(8)。
3.根据权利要求1所述桁架式粧腿主弦管的矫形设备，其特征在于，所述平直度矫形固定座组件(9)包括上部两侧支顶于主弦管两侧齿条下表面的支撑结构体。
4.根据权利要求1所述桁架式粧腿主弦管的矫形设备，其特征在于，所述拱度矫形压头(7)呈倒U型结构，中部模压位置位于主弦管齿条上方设置配合齿形的防护垫块(8)。
5.根据权利要求1所述桁架式粧腿主弦管的矫形设备，其特征在于，所述平直度矫形压头(10)的截面呈倒U型，两侧支脚为模压位置，压于主弦管两侧齿条上表面。
【专利摘要】本实用新型公开了一种桁架式桩腿主弦管的矫形设备，包括刚性矫形工作台2，工作台2上间隔设置两个或两个以上的门式架体3；门式架体3上悬置有设置压力传感器5的千斤顶6；针对主弦管拱度方向矫形和平直度方向矫形两种情况以拆换方式分别设置：位于工作台2的拱度矫形固定座组件4和平直度矫形固定座组件9，以及位于千斤顶6下端的拱度矫形压头7和平直度矫形压头10。本实用新型可满足目前大多桁架式桩腿主弦管矫形需要，能够有效地完成桩腿主弦管的矫形。具有不影响主弦管力学性能、便于检测，风险低、安全性高、矫形效率高、可重复利用、成本低等优点。
【IPC分类】B21C51-00, B21D3-10
【公开号】CN204396541
【申请号】CN201420821075
【发明人】王维玉, 李虎清, 王荣祥, 霍力强, 张永杰, 张顺, 于延斌, 黄枭雄
【申请人】大连船舶重工集团海洋工程有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月19日