大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法，該組裝方法改變了現(xiàn)有方法的組裝順序，首先通過工裝的控制，將需要保證直線度的導軌進行組裝，然后再將組裝好的、直線度良好的導軌整體與框架進行焊接，即獲得最終產(chǎn)品。采用本發(fā)明的組裝方法制造的產(chǎn)品，其導軌部分具有非常好的直線度，能夠保證移動工件在導軌上滑動自如，大大提高了車載鉆機工作時的安全性能。此方法經(jīng)濟實用，簡單易操作，顯著提高了生產(chǎn)效率；且工裝可以反復多次使用，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械零部件的加工裝配方法，具體的說是一種組裝大型長導軌類部件的方法。
【背景技術】
[0002]在煤礦區(qū)地面瓦斯抽采施工、淺層石油、水文水井及地質勘探、礦山搶險的施工過程中，需要使用車載鉆機。車載鉆機的鉆機架一般是一種伸縮式的桅桿。伸縮式桅桿伸出時，高度可達20多米，縮回時，長度在10多米。伸縮桅桿包括伸縮桿和為伸縮桿提供軌道的桅桿架，鉆機的動力頭在伸縮桿上運動，同時伸縮桿和沿桅桿架的導軌移動，因此伸縮桿與桅桿架的導軌之間要有嚴密的配合精度。一般長12米的桅桿架上的四根導軌的直線度均不能大于3mm。
[0003]車載鉆機的桅桿架的結構示意圖如圖1所示。桅桿架的外面是長12米以上的框架1，框架I的內(nèi)側焊接有兩件相對的導軌組件，導軌組件由導軌5、連接板4、固定板3構成，導軌5共四根，四根導軌對稱布置。四根導軌分別焊接在若干個連接板4上，連接板再兩兩對稱地通過螺栓連接在若干塊固定板3上，固定板3再分別焊接在桅桿架的框架內(nèi)。車載鉆機的伸縮桿在四根導軌限定的空間內(nèi)沿導軌運動。桅桿架在組裝完成后不能進行再次機械加工，因此其組裝的精度就是其最終的精度。目前，組焊桅桿架的方法是先將框架就位，然后將各零部件依次組裝焊接到框架上。這樣的組裝方法，最后不能保證導軌的直線度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種能夠保證大型長導軌類組件直線度的組裝方法，該方法能夠使最終產(chǎn)品的直線度符合產(chǎn)品要求，如能夠使12米長組件的直線度在3mm以內(nèi)。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0006]大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法，采用如下步驟和工藝進行:
[0007]①組焊框架，并按照導軌的設計位置和距離要求制作工裝；初步組裝由固定板、連接板、導軌構成的導軌組件；
[0008]組焊框架時要保證框架內(nèi)放置導軌組件的兩個內(nèi)側面之間的距離符合設計尺寸要求；
[0009]所述工裝上設置有與導軌的位置和距離相對應的缺口 ；
[0010]所述初步組裝導軌組件是首先將各連接板通過螺栓分別連接在固定板上，然后將導軌放置在連接板上并通過點焊方式將導軌與各連接板固定，再將連接固定板和連接板的螺栓緊固，形成初步組裝的導軌組件；
[0011]②將工裝豎直放置在一平臺上，將初步組裝的兩組導軌組件扣在工裝的兩側，并通過松動和緊固連接板和固定板的螺栓，將導軌放置在工裝的缺口內(nèi)，然后通過點焊的方式將導軌固定到工裝上；
[0012]③分別檢測兩導軌組件間相對的固定板外側之間的距離，將大于等于框架內(nèi)側端面之間距離的固定板拆下，然后將框架放置在兩導軌組件的外側；
[0013]④加工拆下來的固定板的端面，使拆下來的固定板的厚度小于等于連接板外端面到框架內(nèi)側端面之間距離；然后重新將加工好的固定板安裝在連接板和框架之間，并用螺栓固定在連接板上，將固定板采用點焊的方式連接在框架內(nèi)側；
[0014]⑤點焊后，采用先對稱分段焊接再滿焊的方式將固定板與框架焊接為一體；并將導軌與連接板焊接在一起；
[0015]⑥焊接完成后將工裝與導軌之間的焊點打磨開，將工裝從導軌之間取出，即完成大型長導軌類組件的組裝。
[0016]本發(fā)明的進一步改進在于:所述導軌為對稱設置的四根，所述工裝的截面為矩形結構，矩形的四個角設置與導軌的位置和距離對應的缺口 ；
[0017]步驟①中初步組裝導軌組件時，是將導軌與各連接板點焊固定后，松開連接連接板和固定板的螺栓，將兩條同側的導軌之間的距離調(diào)整為比設計要求尺寸大3mm，然后再將螺栓緊固，形成初步組裝的導軌組件；
[0018]在步驟②中將兩組導軌組件與工裝扣合時，所述松動和緊固螺栓是指先松動位于導軌組件下部的連接連接板和固定板的螺栓，使四根導軌與工裝的四個缺角完全吻合后，再將松動的螺栓緊固；
[0019]本發(fā)明的進一步改進在于:步驟①中初步組裝導軌組件時，首先將固定板沿導軌的長度方向上均布排列在平臺上，并將固定板點固到平臺上；
[0020]所述工裝和固定板均勻分布在導軌的長度方向上；每件工裝的四個缺口的垂直度與平行度在機械加工時保證在0.1mm以內(nèi)；
[0021]將工裝放置在平臺上時，先在平臺上劃線，然后將工裝放置到平臺上并與劃線重合、保證各工裝的中心線為一條直線時，再將各件工裝點焊到平臺上。
[0022]本發(fā)明的進一步改進在于:所述步驟③中放置框架時，在其每一個受力底面的中間位置和兩端位置上均放置一塊厚度不小于20mm的支撐鐵，將框架懸空支撐。
[0023]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明取得的技術進步是:
[0024]本發(fā)明提供了一種大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法。該組裝方法改變了現(xiàn)有方法的組裝順序，首先將需要保證直線度的導軌進行組裝，再將組裝好的、直線度良好的導軌整體與框架焊接。這樣獲得的最終產(chǎn)品，其導軌具有非常好的直線度，能夠保證移動工件在導軌上滑動自如，大大提高了車載鉆機工作時的安全性能。此方法經(jīng)濟實用，簡單易操作，顯著提高了生產(chǎn)效率；且工裝可以反復多次使用，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的長導軌類組件的結構示意圖；
[0026]圖2是圖1的俯視結構示意圖；
[0027]圖3是導軌組件和工裝的安裝過程示意圖。
[0028]其中，1、框架，2、工裝，3、固定板，4、連接板，5、導軌。【具體實施方式】
[0029]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明:
[0030]以長度為12m的車載鉆機桅桿架為例，車載鉆機桅桿架包括框架1，框架I的截面為槽型結構，框架的槽型立邊焊接有導軌組件，導軌組件包括焊接在框架的兩個槽型立邊上的固定板3，每側的固定板3上通過螺栓連接若干連接板4，導軌5設置在連接板4上，如圖1、2所示。
[0031]12m的車載鉆機桅桿架設計要求保證直線度在3mm以內(nèi)。下面詳細闡述其組裝方法，包括以下步驟:
[0032]①組焊框架1:框架I為大型的鉚焊件，組焊框架I時要保證框架I內(nèi)放置導軌組件的兩個內(nèi)側面之間的距離符合設計尺寸要求。
[0033]制作工裝2:工裝2的截面為矩形結構，矩形的四個角開有四個缺口，缺口與桅桿架的導軌5的設計位置和距離要求相對應；在本實施例中共需要19件工裝，每件工裝2的四個缺口的垂直度與平行度在機械加工時都保證在0.1mm以內(nèi)。
[0034]初步組裝導軌組件:
[0035]導軌組件由固定板3、連接板4和導軌5構成，如圖1、圖2所示；所述固定板3的兩端開有用于螺栓連接的長孔，導軌5為四根對稱布置的圓柱型鋼棒。初步組裝的過程為:首先將38件固定板3分成兩組，每組19件，將兩組固定板3分別在12m長度內(nèi)均布豎立在平臺上，并將38件固定板3全部點固在平臺上，要求保證每一塊固定板3都與平臺垂直，且兩組固定板分別位于一條直線上；然后，將76塊連接板4通過螺栓分別連接在38塊固定板3的上下兩端；將導軌5放置在連接板4上，保證上下兩條導軌5之間的尺寸符合設計要求，通過點焊方式將導軌5與每塊連接板4進行固定；然后松開與其中一條導軌5相連的所有連接板4上的螺栓，通過連接板4和導軌5的上下移動，將兩條導軌5之間的距離調(diào)整為比設計要求尺寸大3mm，然后再將螺栓緊固；最后，用砂輪將固定板3與平臺上的焊點磨開，就得到兩組初步組裝的導軌組件。
[0036]②選擇一個平整度良好的、長度大于等于12m的大平臺。按照設計要求，在大平臺上畫出框架I的理論尺寸中心線、框架I內(nèi)側面的尺寸線和工裝2的位置線，19件工裝2平均分布在12m長的中心線上。然后將框架I放到大平臺上按線找正，并在19件工裝的位置上檢測框架I的內(nèi)側端面之間的距離，在平臺上做好標記。檢測完成后將框架I吊下平臺。
[0037]將19件工裝2按位置線垂直放置在平臺上，點焊固定，使每一件工裝2都與平臺保持垂直；然后將初步組裝的兩組導軌組件扣在工裝2的兩側，使在步驟①調(diào)節(jié)導軌5間相對尺寸時移動的一側位于下部；然后將四根導軌5分別放置在工裝2的四個缺口內(nèi)，先松動位于導軌組件下部的連接板4和固定板3之間的螺栓，使四根導軌與工裝2的四個缺角完全吻合，然后再將松動的螺栓緊固；最后通過點焊的方式將導軌5固定到工裝2上。
[0038]③分別檢測與同一件工裝2相連接的兩塊固定板3外側之間的距離，與步驟②中在相同位置檢測的框架I的內(nèi)側端面間的距離相對比，將大于等于框架I內(nèi)側端面之間距離的固定板3全部拆下，并編寫序號，以免固定板3的位置混淆。
[0039]將框架I放置在兩組導軌組件的外側，如圖2所示；在其兩個受力底面的中間位置和兩端位置上各放置一塊厚度為20mm的支撐鐵，將框架I懸空支撐，保證框架I的水平。
[0040]④實測與拆卸下來的固定板3相配合的連接板4的外端面與框架I內(nèi)側端面間的距離，即為每塊拆卸下來的固定板3的最大厚度，標記在該固定板3的背面。
[0041]根據(jù)上述實測結果，加工拆下來的固定板3的端面，使拆下來的固定板3的厚度小于等于連接板4外端面到框架I內(nèi)側端面之間距離；然后按照原編制的序號，將重新將加工好的固定板3安裝在連接板4和框架I之間，并用螺栓固定在連接板4上。如果某些固定板3與框架I內(nèi)側之間的間隙較大，可用板條墊起。然后將固定板3全部采用點焊的方式連接在框架I內(nèi)側。
[0042]⑤點焊后，采用先對稱分段焊接再滿焊的方式將固定板3與框架I內(nèi)側、導軌5與連接板4焊接為一體。焊接完成后，打磨開19件工裝2與大平臺之間的所有焊點，將組合好的框架I整體翻轉180°，繼續(xù)焊接所有未焊接的焊縫，也采用先對稱分段焊接再滿焊的方法。
[0043]⑥焊接完成后，將19件工裝2與導軌5之間的焊點打磨開，將工裝2從導軌5之間取出，即完成大型長導軌類組件的組裝。19件工裝2可重復使用。
[0044]對加工得的大型長導軌類組件的直線度進行檢測，其直線度為1.9mm，符合設計要求。
[0045]當所加工的導軌長度不同時，需要根據(jù)產(chǎn)品的實際設計要求，對固定板、連接板以及工裝的數(shù)量進行適當調(diào)整。當導軌的數(shù)量和布置方位有所改變時，可以根據(jù)設計要求對工裝的樣式進行修改。
【權利要求】
1.大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法，其特征在于:采用如下步驟和工藝進行: ①組焊框架(1)，并按照導軌(5)的設計位置和距離要求制作工裝(2);初步組裝由固定板(3)、連接板(4)、導軌(5)構成的導軌組件； 組焊框架(I)時要保證框架(I)內(nèi)放置導軌組件的兩個內(nèi)側面之間的距離符合設計尺寸要求； 所述工裝(2)上設置有與導軌(5)的位置和距離相對應的缺口 ； 所述初步組裝導軌組件是首先將各連接板(4)通過螺栓分別連接在固定板(3)上，然后將導軌(5)放置在連接板(4)上并通過點焊方式將導軌(5)與各連接板(4)固定，再將連接固定板(3)和連接板(4)的螺栓緊固，形成初步組裝的導軌組件； ②將工裝(2)豎直放置在一平臺上，將初步組裝的兩組導軌組件扣在工裝(2)的兩側，并通過松動和緊固連接板(4)和固定板(3)的螺栓，將導軌(5)放置在工裝(2)的缺口內(nèi)，然后通過點焊的方式將導軌(5)固定到工裝(2)上； ③分別檢測兩導軌組件間相對的固定板(3)外側之間的距離，將大于等于框架(I)內(nèi)側端面之間距離的固定板(3)拆下，然后將框架(I)放置在兩導軌組件的外側； ④加工拆下來的固定板(3)的端面，使拆下來的固定板(3)的厚度小于等于連接板(4)外端面到框架(I)內(nèi)側端面之間距離；然后重新將加工好的固定板(3)安裝在連接板(4)和框架(I)之間，并用螺栓固定在連接板(4)上，將固定板(3)采用點焊的方式連接在框架(I)內(nèi)側； ⑤點焊后，采用先對稱分段焊接再滿焊的方式將固定板(3)與框架(I)焊接為一體；并將導軌(5)與連接板(4)焊接在一起； ⑥焊接完成后將工裝(2)與導軌(5)之間的焊點打磨開，將工裝(2)從導軌(5)之間取出，即完成大型長導軌類組件的組裝。
2.根據(jù)權利要求1所述的大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法，其特征在于: 所述導軌(5)為對稱設置的四根，所述工裝(2)的截面為矩形結構，矩形的四個角設置與導軌(5)的位置和距尚對應的缺口 ； 步驟①中初步組裝導軌組件時，是將導軌(5)與各連接板(4)點焊固定后，松開連接連接板(4)和固定板(3)的螺栓，將兩條同側的導軌(5)之間的距離調(diào)整為比設計要求尺寸大3mm，然后再將螺栓緊固，形成初步組裝的導軌組件； 在步驟②中將兩組導軌組件與工裝(2)扣合時，所述松動和緊固螺栓是指先松動位于導軌組件下部的連接連接板(4)和固定板(3)的螺栓，使四根導軌與工裝的四個缺角完全吻合后，再將松動的螺栓緊固。
3.根據(jù)權利要求1或2任一項所述的大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法，其特征在于: 步驟①中初步組裝導軌組件時，首先將固定板(3)沿導軌(5)的長度方向上均布排列在平臺上，并將固定板(3)點固到平臺上； 所述工裝(2 )和固定板(3 )均勻分布在導軌(5 )的長度方向上；每件工裝(2 )的四個缺口的垂直度與平行度在機械加工時保證在0.1mm以內(nèi)； 將工裝(2)放置在平臺上時，先在平臺上劃線，然后將工裝(2)放置到平臺上并與劃線重合、保證各工裝(2)的中心線為一條直線時，再將各件工裝(2)點焊到平臺上。
4.根據(jù)權利要求3所述的大型長導軌類組件保證直線度的組裝方法，其特征在于:所述步驟③中放置框架(I)時，在其每一個受力底面的中間位置和兩端位置上均放置一塊厚度不小于20mm的支撐 鐵，將框架(I)懸空支撐。
【文檔編號】B23K31/02GK103447707SQ201310345249
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權日:2013年8月8日
【發(fā)明者】黃建農(nóng), 劉泡林, 張建國, 高國強, 艾銀代, 李庚堯, 劉利驪, 徐超超, 牛勇 申請人:石家莊煤礦機械有限責任公司