三门峡新华水工机械有限责任公司 河南三门峡 472000
摘要：随着我国制造业的繁荣稳定发展，水利水电工程领域对大型卷筒的结构、尺寸以及厚度提出了更严格的要求，在这一形势背景下，超大型固定卷扬式启闭机折线卷筒的制造工艺不断得到创新升级。整体来说，超大型固定卷扬式启闭机折线卷筒对焊接质量以及卷制精度具有严格要求，需要相关工作人员着重注意。基于此，本文将对该卷筒的制造工艺进行介绍。
关键词：超大型卷筒；固定卷扬式；启闭机；制造工艺
引言：起重设备在现代化的水电工程中得到了广泛应用，而作为水电工程起重设备的重要构成，卷筒装置的制作难度系数相对较高，流程相对比较复杂。尤其是在大型机械设备中，超大型的卷筒结构焊接要点问题极多。因此，在实际的超大型卷筒制作过程中，相关负责人员必须精准把握卷筒的成型、焊接及加工工艺技术等要点问题，提升技术水平，保障工程质量。
一、折线卷筒的工作原理及工作难点
启闭机的扬程提升已经是现代制造技术发展的必然趋势，继续沿用单层卷绕方式，意味着卷筒设计的所需结构空间相对较大，难以满足其正常使用需求。所以，超大型固定卷扬机启闭机已经逐渐采用多层缠绕方式。值得注意的是，多层缠绕方式在普通螺旋形转筒上的应用可能会出现钢丝绳乱绳的问题，导致钢丝绳之间存在严重的挤压和磨损状况，降低钢丝绳的使用效率和使用寿命。而在大量的实践探索中，折线卷筒则可以比较客观的解决由于钢丝绳多层缠绕而引起的乱绳和解压问题，使得相应设备使用寿命延长，在超大型固定卷扬式扬式启闭机中具有良好的应用前景。
超大型固定卷扬式启闭机的折线卷筒加工流程相对比较繁琐，不仅包括基本的绳槽加工、出绳孔加工、内外法兰孔加工，还包括端面加工，对工艺水平要求相对较高。但是，和传统意义上的焊接卷筒加工方式相比，折线卷筒加工对于结构复杂性的要求更高，极大程度上增加了施工的难度系数。而在现实作业中，受到结构的限制，很难真正一次性在焊接后直接完成对折线卷筒整体结构的加工，得到成品。而且，在超大型固定卷扬式启闭机中，折线卷筒的工作原理是通过钢丝绳的缠绕来达到提升整体的作业任务目标。为了方便钢丝绳的排列，相关人员就需要再考虑避免钢丝绳挤压和磨损问题的基础上，在不同的车床分别对折线卷筒的各个部位展开加工。整体来说，现阶段折线卷筒的加工还存在如下问题：首先则是折线卷筒的整体结构无法一次性完成加工的问题。其次，现有的超大型固定卷扬式启闭机运行要求折线卷筒的体内口和外侧绳槽同心度、内孔与连接螺栓孔同心度必须符合相关加工要求标准，但结合现有技术水平来看，上述零件部位是难以在同一机床上进行加工生产的，所以彼此之间同行度的保持，需要相关技术人员煞费苦心。最后，折线卷筒加工对尺寸具有十分严格的要求，工作人员必须对每一道工序进行严格把关，在两端预留出与工艺标准高度相符的夹头量和退刀量。
二、工艺技术准备
（一）预估加工余量
在对超大型卷筒进行加工制作的过程中，原料采购负责人员首先要确定卷筒体机加工余量，也即测定卷筒体壁厚的机加工余量。就现阶段的工艺技术水平来说，超大型卷筒体壁厚一般不低于60毫米，不高于120毫米。那么，相关技术人员应在这一界定之内结合综合要素对其进行合理考虑，保证卷筒的制造水平，并参考成型后的筒体毛坯尺寸及形状误差预估加工余量。
（二）确定卷筒体分节方案
一般情况下，应用于水电工程中的卷筒体长度不会低于三米。而且，卷筒体钢板厚度整体来说处于较高水平，受到技术水平和制造能力的限制，很难直接对其进行对接。所以，相关指导人员更倾向于将其分为两节或多节再进行对接。在对接过程中，应着重注意错开卷筒中部位置，使得对接环向焊缝避开卷筒中部位置，提升材料的利用效率。按照技术规范标准，对接环和卷筒中部位置应保持200毫米以上距离。
三、钢板下料及坡口加工
钢板下料及坡口加工往往发生于钢板质量检验之后，当确定钢板尺寸、厚度合格以后，相关工作人员需要对卷筒体进行放样，同时借助数控切割机等设备下料，加工坡口，从而实现高效率的自动化焊接，确保破口的尺寸和厚度高度对应。根据现有的坡口加工技术经验来看，不对称双Y或U型坡口的应用频率相对较高，在卷筒体对接环缝、纵缝坡口处均有体现。
四、筒体节的卷制
当钢板下料以及坡口加工工作完成之后，相关工作人员要对其展开二次质检，同时筹备后续的卷板作业。在这一过程中，人员必须始终严格遵循统一的卷制标准，结合生产制造的现实需求选定板后以及宽度参数，并对热卷或冷卷等处理方式进行恰当选择。值得注意的是，筒体节的卷制人员应提前制作卷筒内镜检查样板，并做好相应的清洁工作，避免钢材表面有剥离的氧化皮以及其他杂质残留，保证卷制效果。与此同时，必须高度重视钢板对中找正的重要性，始终保证工件母线与辊筒轴线处于水平平衡状态，使用样板对卷筒内侧弧度进行实时检测，一旦出现不合规的问题，要立刻作出调整。除此以外，冷卷处理方式的使用可能会导致卷筒回弹，所以相对应的需要工作人员施加恰当的过卷量，尽可能在适当卷率下反复调整。最后，在筒体节的卷制作业初步完成以后，需要将其放在专用平台上，继续对筒节内侧的弧度、筒节外圆周长、直径圆度、扭曲尺寸等指标进行检测，并进行矫正，确保其尺寸满足焊接技术要求。
五、卷筒的组装
（一）组装轮毂与幅板、筋板
在对轮毂与幅板、筋板进行组装的过程中，要在工装平台上对轮毂与幅板的所有尺寸及坡口进行精细化的检测，从而选择与之最为契合的组装技术。其次，相关操作人员应注意调整幅板至水平。而在吊装轮毂之前，则需要重点对轮毂上表面与幅板的距离进行测定，再判定轮毂上表面是否处于水平状态的基础上控制轮毂与幅板的环向坡口间隙均匀。而在组装筋板的环节，相关技术操作人员则应该重点控制定位焊，严格按照正式焊接标准来规范该项工作，并由质控部门对探伤进行检验，检验合格后才能进行卷筒体的对接和组装。
（二）卷筒体的组装
钢板的放样工作必须在专用平台上完成，同时吊装单节筒节，确保筒节和平台处于相对垂直的位置。而在吊装另外一节筒节时，则需要人员控制二者保持在同轴度，同时各自纵缝错开90度以上，使用工装连接固定，并依次组装和焊接。
六、卷筒的焊接
结合我国当前阶段的超大型固定卷扬式启闭机折线卷筒的制造工艺模式来看，自动回转焊接是比较具有代表性的卷筒焊接操作技术。客观来说，卷筒体的焊缝大多集中在两端的部位，封闭焊缝较多，钢板厚度较大，所以使用低合金结构钢作为卷筒体和轮辐板材质，而使用中碳结构钢作为轮毂材料。其中，前者的焊接性能更加优良，能够为卷筒焊接质量提供坚实的保障，而后者的优势在于其产生的焊接热对组织和性能具有较高的敏感性，从而影响区淬硬倾向，高效率感应氢致裂纹。除此以外，正是由于轮毂具有焊缝集中分布的特点，大量的技术操作实践显示，其无论是填充量还是焊接热输入量都持续处于较高水平。那么，在对复杂的结构形式进行焊接的过程中，务必要保证足量的焊接应力，避免因应力过大而产生裂纹和变形等负面问题，保证筒体质量。
七、结束语
综上所述，超大型固定卷扬式启闭机折线卷筒在现代工业发展以及水电工程建设中至关重要。由此，相关技术人员必须针对超大卷筒装置的制作不断优化升级工艺水平，推动行业繁荣发展。
参考文献：
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