用于箱梁型钢结构模块连接的快速接头研制.pdf

用于箱梁型钢结构模块连接 的快速接 头研制 代字黄耀怡李淮 郑州新大方重工科技有限公 司 郑 州4 5 0 0 6 4 摘要 介绍了 1种新型的用于箱梁型钢 结构模块 连接 的快 速接头 ，指 出 了传 统连 接接头 的缺点 ，论 述 了 新 型快 速接头的组成 、设 计方法和安装方法 。新 型快 速接头 不仅 在拼装 速度上 比传统 的钢箱 梁节点板 螺栓 连接 接 头快 几倍 ，而且可以大大提高接头 的刚度 和可靠 性。对要求 经 常拆卸转 场及 吊装精 度要求 高的大 型起重运 输 机 械均有重要意义。 关键词 箱梁 ；快速 接头 ；研 制 中图分类号 T H1 3 1 文献标识 码 A 文章编号 1 0 0 1 0 7 8 5 2 0 1 1 0 3 0 0 3 7 0 2 Abs t r a c tTh e p a p e r p r e s e n t s a ne w q ui c k c o nn e c t o r wh i c h i s us e d f o r c o nn e c t i o n o f bo x b e a m s t e e l s t r u c t ur a l roo d ul e s，s t a t e s t h e d i s a d v a nt a g e s o f t r a d i t i o n a l c o n ne c t o r s ，a n d di s c u s s e s t he c o mpo s i t i o n，d e s i g n me t h o d a s we l l a s i ns t a l l a t i o n me t h o d o f t h e n e w q u i c k c o n n e c t o r ．T h e n e w c o n n e c t o r i s n o t o n l y s e v e r a l t i me s l e s s i n c o n n e c t i o n t i me t h a n t h e t r a d i t i o n a l s t e e l b o x b e a m j o i n t p l a t e b o h e d c o n n e c t i o n c o n n e c t o r ，b u t a l s o g r e a t l y e n h a n c e s t h e r i g i d i t y a n d r e l i a b i l i t y o f t h e c o n n e c t o r s ． I t h a s s i g ni f i c a n t me a n i n g t o a l l l a r g e ho i s t i ng a n d c o nv e y i n g ma c h i n e r y wh i c h r e q ui r e s di s a s s e mbl y t r a n s f e r r i n g a nd g h ho i s t i ng a c c ur a c y． Ke y wor dsb o x b e a m；q u i c k c o n ne ct o r ；de v e l o p me nt 0概述 在各类大型工程机械 中 ，例如 架桥机 、轮胎 式动臂吊机 、门式起重机及长 大型液压悬挂动力 平板运输车辆等 ，由于其结构庞大 ，需要解体经 长途汽运到使用现场 ，再重新 组装起来 ，也 就是 将它们 的主结构分成几个独立 的组装及运输单元 模块 ，模块之间用可拆装 的接头来连接。而模 块间的连接接头将对整机 的拆装速 度 、性能都产 生重要影响。图 1所示为通常所用 的节点板螺栓 连接接头 ，简称节点板接头 。若 把这种接头用于 大型 箱 梁 结 构 的 连 接 ，不 可 避 免 地 存 在 以 下 缺点 1 由于体型庞大 ，螺栓数量大 ，拼组施工 比 较困难 ，费时费力 ，将严重影 响架 桥机 的现场组 装工效 。如螺栓为摩 擦型 ，需施 加预 紧力，则所 需 时间 更 长 。2 由于 螺 栓 与 螺 栓 孔 间 的 累 积 间 隙，导致 箱梁变 形变 大 ，且 无法计 算其 准确 值 ， 这会严重影响被吊装物 的准确对位。3 螺栓布置 受翼缘板上轨道位置影响 ，不但 螺栓过长 时，会 影响其 自身的机械性能 ，而且腹板螺栓受力不均 ， 如图 1中螺栓 1 、2为腹板上受力最大之螺栓。 起重运输机械 2 0 1 1 3 A A A 。 ⋯ f f U ’ ’ ⋯ 一 } 邓 卜 一 一 1 ．梁 1 2 ．梁 2 3 ．螺栓 1 4 ．螺栓 2 图 1 传统连接接头 节点板接头 1 用于箱 梁型 钢结 构模 块连 接 的新 型快 速 接头 针对 上述传统节 点板 接头 的不 足 ，研 制 了 1 种 新 型 的用于箱 梁 型 钢结 构 模 块 连 接 的快 速 接 头 ， 见 图 2 。 该接头可广 泛用 于制 作各类箱 梁构件 ，如各 类架桥机 、风力发 电机安装 吊机等大 型工程机械 主体结构 中的节段或块体式箱梁型钢结构件之 间 的快 速 拼装 连接 。 1 ． 1 组成 及传 力 工艺 用于箱梁型钢结 构模块连 接 的快 速接头 ，有 一 37 A ⋯ { ； 卜一 鼗 A 1 ．梁 1 2 ．梁 2 3、4法 兰盘 图 2 新 型快速接头 上下成对的封闭式 法兰连接箱 ，若 干个用 于穿装 的双头螺柱 、垫圈、螺母 尽可能使用悬置螺母 和用于穿装的抗剪定位销 ，且相对设置 的导 向钢 管系以同轴 的方式设置。使得双 头螺柱承担 由弯 矩产生的拉力 ，封闭式法兰箱 承担 由弯矩产 生的 压力 ，抗剪定位销 承担 由竖 向载荷产生 的剪力并 起到安装定位作用。 1 ． 2设计 方法 1 根据设备施工 的实际工况，对整机加载进 行结构计算 ，确认如图 2所示各接头处 的截面应 力 ，进行接头构造设计 ，确定各法兰板 、立 板及 横板等尺寸参数。 2 进行上述各件之间连接焊缝计算 。 3 完成封闭式法兰连接箱 的设计，并连 同主 结构即被连接模块一起统盘加工制造。 4 完成双头螺柱 带螺母、垫圈和抗剪销 兼定位销的设计制造。 1 ． 3 施工现 场 安装方 法 1 待拼装的各模块运抵工地卸货后 ，按设计 位置摆放好 。 2 由图 2可见，先将梁 1 与梁 2靠 紧、调整 方位 ，并将 4个角上的抗剪销兼定位销用锤打人。 由于抗剪销也兼做定位销 ，是一 头带锥形 的 ，容 易锲人 ，便于定位。 3 接 着 将 双 头 螺 柱 逐 一 穿 进 法 兰 连 接 箱 之 中，加入垫圈并逐一将螺母轻轻拧紧。 4 等到箱梁上盖板处和下盖板处法兰连接箱 的全部双头螺柱均初步拧紧之后 ，再按设计 预紧 力逐 一将全 部螺母上 紧 。 5 检查确认整个结构各连接模块之间 的双头 螺柱及抗剪销是否全部安装好 ，确认每 1个快速 接头 中的全部双头螺柱和抗 剪销 已进入随时可联 合工作的状态 ，则全部连接安装工作完成。 2 新型快速接头的创新点 1 构造简单 ，紧固件数量减少十几倍 ，方便 快 速 。 2 接头各部件受力简捷 、明确 、可靠 ，双头 螺柱承担 由弯矩产生的拉力 ，法兰连接箱箱体 承 担弯矩产生的压力 ，抗剪销承担由竖 向载荷产生 的剪力 。用小 型法兰箱取代法兰板 ，用若 干个双 头螺柱取代了大覆盖面的螺栓群 。 3 双头螺柱拧 紧后 ，受拉后变形微乎其微 ， 极大提高 了接头的连接刚度 ，使结构 由连接接头 所造成的几何变形接近于 0 ，大大提高了被吊装物 对位的准确性。 4 外观简洁。 3 结语 用于箱梁型钢结构模块连接的新型快速接头， 是针对现有技术中 节点板接头所存在的不足研 制的。该快速拼装接头克服现有技术所用法兰板接 头的缺点 ，可广泛应用于各类大型起重运输机械。 作 者 代宇 地 址郑州市二七区马寨工业园区明辉路 1号郑州新 大方重工科技有 限公 司 邮 编 4 5 0 0 6 4 收稿 日期 2 0 1 0 1 0 0 9 3 8 一 起重运输机械 2 0 1 1 3