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1焊接專業(yè)開設(shè)安全素養(yǎng)教育的必要性
由于焊工在焊接時要與電、可燃及易爆氣體、壓力容器等接觸,在焊接過程中還會產(chǎn)生一些有害氣體、煙塵、電弧光的輻射、焊接熱源的高溫、高頻磁場、噪聲和射線等,有時還要在高處、水下、容器設(shè)備內(nèi)部等特殊環(huán)境中作業(yè)。為此我國明確規(guī)定:金屬焊接(切割)作業(yè)是特種作業(yè),直接從事特種作業(yè)者—焊工屬特種作業(yè)人員。如果焊工不熟悉有關(guān)勞動保護知識,不遵守安全操作規(guī)程,就可能引起觸電、火災(zāi)、爆炸、金屬飛濺燙傷等工傷事故及焊工塵肺病、中毒、電光性眼炎、皮膚病等職業(yè)病的產(chǎn)生。這不僅給國家財產(chǎn)造成經(jīng)濟損失,而且直接影響焊工及其他工作人員的人身安全。但是傳統(tǒng)的焊接專業(yè)課程內(nèi)容往往過多注重焊接工藝與技能操作技術(shù),對于本專業(yè)安全素養(yǎng)教育僅停留在緒論課及各技能操作中簡單提及的一點安全技術(shù)內(nèi)容中,教學內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性、全面性,教學過程相對分散不集中。通過對焊接專業(yè)畢業(yè)生的問卷調(diào)查表明,大部分學生對本專業(yè)的職業(yè)健康與安全的內(nèi)涵比較模糊,對職業(yè)病知識比較欠缺,對急救常識掌握不夠,對自己將來要從事的職業(yè)有哪些危險有害因素了解不透徹,對可能造成的傷害也知道的不多,這說明在中職學校開展專業(yè)安全教育是非常重要的。
2焊接專業(yè)安全素養(yǎng)課程建設(shè)思路
為確保焊接專業(yè)安全素養(yǎng)教育的開設(shè)真正讓學生學有所獲,我們經(jīng)過多次研討,首先將安全素養(yǎng)教育納入了課程體系并用一定的課時保障,同時圍繞課程教學目標、教學內(nèi)容、教學方式方法、評價和考核等方面進行了課程建設(shè)的構(gòu)建。
2.1師資、教材、課時三落實
2.1.1師資建設(shè)。職業(yè)學校開展專業(yè)安全教育效果如何,師資是關(guān)鍵。近幾年來,我校通過理論教師與實習教師結(jié)對子方式,互相學習,取長補短,逐步向一體化教師模式轉(zhuǎn)變。同時,選派優(yōu)秀教師參加全省技能操作資質(zhì)認證,并鼓勵教師深入企業(yè)參與實踐鍛煉等方式,不斷提高教師的安全教育理念,強化教師的專業(yè)操作技能。目前我校已有兩名焊工高級技師,兩名焊工技師,這為順利實施本專業(yè)安全素養(yǎng)教育提供了有力的師資保障。
2.1.2教材建設(shè)。目前,我校主要選用員工特殊工種安全培訓(xùn)用書《金屬焊接與切割作業(yè)》、學生用書《焊工工藝與技能訓(xùn)練》及《焊工技能訓(xùn)練》三本教材相關(guān)內(nèi)容進行授課,同時我們已經(jīng)完成了本專業(yè)安全教育讀本編寫及題庫建設(shè),并借助于我們組織學生拍攝的“安全雙述”(崗位描述及手指口述)視頻綜合進行安全素養(yǎng)教育授課。
2.1.3課時。為了保證教育的效果,我們已將焊接專業(yè)職業(yè)健康與安全教育課程列入學校正常的教學體系,開設(shè)專業(yè)素養(yǎng)課程,每周2課時,一學年至少保證30課時。一年級以公共安全知識和技能培養(yǎng)為主,二年級以專業(yè)安全知識和技能培養(yǎng)為主。
2.2明確課程教學目標。通過該課程系統(tǒng)學習,使學生了解本專業(yè)存在的職業(yè)危害及可能導(dǎo)致的安全生產(chǎn)事故,掌握預(yù)防工傷事故及職業(yè)病應(yīng)具備的勞動衛(wèi)生知識及防護措施,并具備一定的事故急救常識。使學生樹立主動安全意識,掌握專業(yè)安全知識,具備安全操作技能。
2.3優(yōu)化設(shè)置教學內(nèi)容。根據(jù)焊接專業(yè)崗位特點,設(shè)置安全素養(yǎng)教學內(nèi)容如下:焊接與切割勞動衛(wèi)生與防護;焊接與切割安全用電、焊接與切割防火防爆、各種焊接與切割方法安全操作技術(shù)(焊條焊與電弧切割、氣體保護焊、氣焊與氣割、特殊焊接與切割作業(yè))、各種事故安全急救常識及典型焊接與切割事故案例與事故原因分析等。在合理設(shè)置本專業(yè)教學內(nèi)容的同時,完成了相應(yīng)內(nèi)容教學大綱的編制。
2.4創(chuàng)新教學模式。教學模式采用課堂教學為主,現(xiàn)場實習為輔,以實踐活動為載體的教學模式,將焊接專業(yè)安全知識和技能的學習與學生的未來職業(yè)、崗位緊密結(jié)合在一起。注重課堂教學。課堂教學是專業(yè)安全素養(yǎng)教育的主渠道。在課堂教學中,針對該專業(yè)對應(yīng)的職業(yè)病以及職業(yè)傷害的特點,我們以課堂講授為主,將案例教學、情境教學、多媒體光盤模擬現(xiàn)場教學等多種教學方式綜合運用,通過案例再現(xiàn)、情景啟發(fā)、視頻解說等模式讓學生領(lǐng)會“懂安全是前提,會安全是基礎(chǔ),能安全是關(guān)鍵,不出事是本事”的安全理念內(nèi)涵,體會“要我安全———我要安全———我會安全”安全觀轉(zhuǎn)變的意義。實習教學不放松?,F(xiàn)場教學是解讀安全生產(chǎn)、實施安全素養(yǎng)教育的主陣地。結(jié)合校實習車間焊接作業(yè)環(huán)境、焊接設(shè)備及焊工勞動防護及焊接作業(yè)體會開展針對性教學,更容易充實教學內(nèi)容,強化教學直觀效果。同時定期組織學生去各單位工廠見習,熟悉企業(yè)的各項規(guī)章制度和工作規(guī)范,使學生及早預(yù)見未來職業(yè)崗位特點,利于調(diào)動學生主人翁參與感意識,在理———實一體的教學氛圍中讓安全知識深植于學生身心中。豐富實踐活動。組織實踐活動是開展專業(yè)安全素養(yǎng)教育的有效途徑。我們通過主題班會或主題實踐活動宣講相關(guān)知識,并聘請了一些企業(yè)焊工師傅現(xiàn)身說教。同時借助于校園網(wǎng)、廣播站、宣傳欄等載體宣傳安全知識,定期組織演講比賽、知識競賽、急救演練等活動,通過開展融教育與趣味性一體的多項實踐活動,極大地提高了學生學習專業(yè)安全知識的興趣。
2.5完善評價機制。專業(yè)素養(yǎng)教育既是安全意識和安全觀念教育,也是意識和能力的養(yǎng)成教育。教學效果最終應(yīng)體現(xiàn)在課堂上學習的知識和技能是否能夠在實訓(xùn)場所和工作崗位應(yīng)用,為此我們采用了理論考核和實習考核相結(jié)合的評價機制,理論考核以機考理論知識為主,分值占40%;實習考核以操作表現(xiàn)為主,由實習單位(校內(nèi)實習與校外實習)評價,分值占60%。另外,嚴格畢業(yè)證發(fā)放制度,樹立安全上崗證和技能證同等重要的觀念,只有考取安全上崗證才能獲得畢業(yè)。
關(guān)鍵詞:刮板運輸機,溜槽齒軌座,銷軸套,鍛造,焊接內(nèi)應(yīng)力
一、立項原因
刮板運輸機是煤礦綜采工作面的主要運輸設(shè)備,它除了運煤和清理機道外,還主要作為采煤機的平滑軌道。輸送機要承受重達20—30噸重的采煤機在上面進行采煤,其結(jié)構(gòu)形式及附件必須能密切與采煤機的結(jié)構(gòu)相配套。工作時,為了保證采煤機的牽引齒軌輪與銷排的良好嚙合,輸送機要盡可能平直鋪設(shè),每節(jié)銷排是用聯(lián)接銷與溜槽槽幫上的齒軌座聯(lián)接。在實際工作中,設(shè)備運行時會使溜槽受力不均,以及溜槽承重過大等原因,造成齒軌座變形、毀壞,直接影響工作面的正常生產(chǎn)。而軌座與溜槽為整體鑄造結(jié)構(gòu),維修難度大。如不能修復(fù),該部溜槽只能報廢,增加了設(shè)備的經(jīng)濟投入。
二、革新內(nèi)容及創(chuàng)新點
經(jīng)過現(xiàn)場研究,我們決定將齒軌座從溜槽上切割下來,用45號高強度優(yōu)質(zhì)中碳鋼加工成銷軸套,將其焊接在溜槽上來代替齒軌座。在設(shè)計方案時要考慮以下幾個方面:
1、材料性能方面:
我們選用材料為45號高強度優(yōu)質(zhì)中碳鋼的銷軸套來代替原來的鑄鋼齒軌座,是因為它具有一定的塑性和韌性,切削性能良好。為了提高其機械性能我們對其進行了鍛造處理。鍛造時要對金屬材料加熱,這是為了提高金屬的塑性和降低變形抗力,從而改善金屬的鍛造性。經(jīng)鍛造后的金屬材料,具有細晶粒結(jié)構(gòu);能使粗大枝晶和各種夾雜物都沿著金屬流動的方向被拉長,呈現(xiàn)出纖維組織;使內(nèi)部缺陷得以壓合,使其整體性能加強。鍛造后將其進行車加工。根據(jù)測量,要求銷軸套的外徑尺寸為Φ80mm,表面粗糙度為25μm。內(nèi)徑尺寸為Φ50mm,因與銷聯(lián)接,表面粗糙度為12.5μm。厚度為30mm。免費論文。加工出后于溜槽槽幫焊接。
2、焊接工藝方面:
(1)、因為溜槽和銷軸套的材質(zhì)不同,在選用焊條方面,應(yīng)從以下幾方面考慮:
A、從材料的成份考慮,溜槽為鑄件,材料為ZG35,成份中含碳、硫、磷等有害雜質(zhì)較高。焊接時容易產(chǎn)生裂紋和氣孔,宜采用抗裂性較好的低氫型焊條。
B、從使用性能和工作條件方面考慮,銷軸套是屬于在工作中受振動、沖擊載荷的重要焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)選用強度、沖擊韌性和延伸率較高的堿性低氫型藥皮的焊條。
C、從施工工地設(shè)備考慮,因為施工現(xiàn)場中有交流弧焊機,所以選用適宜交流焊接的焊條。
通過以上三個方面的綜合比選,我們選用了T506堿性低氫型藥皮焊條,該種焊條焊接強度能達500 Mpa以上,并且焊接工藝性好,用途較為廣泛。
(2)、焊接時保證好焊接現(xiàn)場的環(huán)境溫度尤為重要,因為如果焊接時零件受熱不均勻,會導(dǎo)致焊接后零件產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力,使零件產(chǎn)生變形或裂紋,對零件的疲勞強度也是不利的。所以為了焊接質(zhì)量,提高工作效率,減小零件的內(nèi)應(yīng)力和變形,在焊接時要注意以下幾方面:
A、焊接前應(yīng)將焊接件進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度一般宜控制在100-150℃。目的是防止零件在焊接過程中急劇冷卻,并且減小零件焊接部分與基體部分的溫度差值,使兩部分的膨脹量趨于接近,從而減小內(nèi)應(yīng)力。特別是在冬季氣溫較低的環(huán)境下焊接,焊前預(yù)熱更為重要。和鑄鋼件的焊接應(yīng)嚴格按照合理的焊接程序進行,以防止由于較大的剛性而產(chǎn)生裂縫。預(yù)熱區(qū)應(yīng)在焊縫周圍40--70mm的范圍內(nèi)。
B、該銷軸套在焊接時要保證各套中心在同一直線上,以確保采煤機齒軌輪在銷軌上的平穩(wěn)運行。
C、焊接后應(yīng)緩慢冷卻,以減小焊接應(yīng)力,避免裂紋的產(chǎn)生。免費論文。
3、創(chuàng)新點
(1)、銷軸套代替原有鑄鋼材料的齒軌座,更有利于溜槽的維修,大大節(jié)約了工時和資金。
(2)、提高了零件的機械性能和實用性。
三、應(yīng)用情況及經(jīng)濟效益
1、刮板運輸機溜槽齒軌座的改造已于2010年1月生產(chǎn)加工完畢,2月份投入使用,改造后的刮板運輸機在運行過程中,能保證采煤機安全可靠的平穩(wěn)運行,且易于維護,完全可以滿足使用要求。
2、該銷軸套的加工成本約在200元左右,一節(jié)溜槽需要4個,共需資金800元,實際買一部溜槽需要4000元左右,實際節(jié)約材料費3200元,按全年修復(fù)100節(jié)溜槽計算,可節(jié)約資金32萬元。
3、該部件加工簡單,易焊接,未改造前每年因齒軌座損壞而影響生產(chǎn)30小時,按每小時100噸煤,每噸煤500元計算,全年共節(jié)約
30×100×500=150萬元
4、綜合以上兩項,使用該設(shè)備,每年可創(chuàng)價值
32+ 150 = 182萬元
四、總體性能指標與國內(nèi)外、集團公司內(nèi)其他單位技術(shù)的比較
刮板運輸機溜槽齒軌座的改造在2010年1月份完成,并在井下投入使用。使用至今效果良好,其性能完全符合井下綜采工作面生產(chǎn)的要求,特別是該改造效果在我礦屬先進水平。
五、存在的問題及推廣應(yīng)用前景
1、該銷軸套在焊接時要保證各套中心在同一直線上,以確保采煤機齒軌輪在銷軌上的平穩(wěn)運行。免費論文。
2、該套加工工藝簡單,易焊接、維修,經(jīng)濟合理性比較顯著,可以在相同的或相似條件下推廣使用。
關(guān)鍵詞:高層建筑,焊接技術(shù),建筑施工
引言
鋼結(jié)構(gòu)型材的多樣性,使焊接接頭的截面形式也隨之多樣化,因而帶來了許多焊接難題。工字鋼、槽鋼、角鋼是工程結(jié)構(gòu)中使用最早的型鋼,之后截面性能優(yōu)良的H型鋼、鋼管、網(wǎng)架節(jié)點球等型材相繼問世并大量應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑中,從而使鋼結(jié)構(gòu)間的焊接節(jié)點形式變得多樣而復(fù)雜。鋼結(jié)構(gòu)焊接的施工條件較復(fù)雜。建筑工程具有流動性大的突出特點,單從鋼結(jié)構(gòu)焊接工程來講,不同工程的不同地理條件造成了不同的焊接環(huán)境條件。
1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的幾種常見方法
1.1藥皮焊條手工電弧焊
藥皮焊條手工電弧焊原理:在涂有藥皮的金屬電極與焊件之間施加一定電壓時,由于電極的強烈放電而使氣體電離產(chǎn)生焊接電弧。電弧高溫足以使焊條和工件局部融化,形成氣體、熔渣和熔池,氣體和熔渣對熔池起保護作用,同時,熔渣在與熔池金屬起冶金反應(yīng)后凝固成為焊渣,熔池凝固后成為焊縫,固態(tài)焊渣則覆蓋于焊縫金屬表面??萍颊撐?。
1.2埋弧焊
埋弧焊(SAW)原理:埋弧焊與藥皮焊條電弧焊一樣是利用電弧熱作為熔化金屬的熱源,但與藥皮焊條電弧焊不同的是焊絲外表沒有藥皮,熔渣是由覆蓋在焊接坡口區(qū)的焊劑形成的。當焊絲與母材之間施加電壓并相互接觸引燃電弧后,電弧熱將焊絲端部及電弧區(qū)周圍的焊劑及一母材熔化,形成金屬熔滴、熔池及熔渣。金屬熔池受到浮于表面的熔渣和焊劑蒸氣的保護而不與空氣接觸,避免氮、氫、氧有害氣體的侵入。
(3)CO2氣體保護焊
CO2氣體保護電弧焊原理:是用噴槍噴出CO2氣體作為電弧焊的保護介質(zhì),使熔化金屬與空氣隔絕,以保護焊接過程的穩(wěn)定。
2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的應(yīng)用
2.1 厚鋼板焊接技術(shù)
在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)柱與一些特殊大跨度重荷載鋼析架與梁的設(shè)計與施工中,厚鋼板大量應(yīng)用,而影響鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的一個最主要因素是厚鋼板的焊接。厚鋼板的焊接主要是要解決層狀撕裂和焊接變形二大問題。
l、層狀撕裂的預(yù)防:層狀撕裂是一種不同于一般熱裂紋和冷裂紋的特殊裂紋,一般產(chǎn)生在T形和卜字形接頭的熱影響區(qū)夾層中,主要是T形和十字形接頭角焊縫的橫向收縮對板厚方向產(chǎn)生的拉應(yīng)力在接頭約束度較大的情況下,易發(fā)生夾雜物與金屬脫開而形成的裂紋。采用塑性過渡層,即先用低強度焊條在坡口內(nèi)母材板面上堆焊過渡層,然后再焊連續(xù)焊縫的方法。采用低氫、超低氫焊條或氣體保護焊焊接。即低強度匹配的焊接材料,使金屬具有低屈服點,高延性。通過計算和工藝試驗確定合理的預(yù)熱溫度,以降低冷卻速度,改善接頭區(qū)組織韌性,同時采用后熱消氫處理。
2、焊接變形的控制:厚板的焊接變形主要針對對接中產(chǎn)生的較多,主要通過以下方法來控制:通過合理的坡口角度和焊接間隙盡量減少焊縫的截面積;焊接時盡可能采用多層焊代替單層焊;盡可能采用雙面對稱坡口,并在多層焊時采用與構(gòu)件中和軸對稱的焊接順序;采用剛性夾具固定方法控制焊后變形。
2.2鋼結(jié)構(gòu)螺栓連接
螺栓連接是鋼結(jié)構(gòu)建筑中主要的連接方式,分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種形式。這里著重闡述高強螺栓連接的檢驗。高強度螺栓連接的安裝順序及初擰、復(fù)擰扭矩檢驗。檢驗人員應(yīng)檢查扳手標定記錄,螺栓施擰標記及螺栓施工記錄,有異議時抽查螺栓的初擰扭矩。高強度螺栓連接摩擦面應(yīng)保持干燥、整潔、不應(yīng)有飛邊、毛刺、焊接飛濺物、焊疤、氧化薄鋼板、污垢和不應(yīng)有的涂料等。
2.3鋼結(jié)構(gòu)的成形加工工藝
彎曲成型:根據(jù)工件所需彎曲力,選擇好適當?shù)膲毫υO(shè)備。首先固定好上模,使模具重心與壓力頭的中心在一條直線上,再固定下模,上下模平面必須吻合,間隙均勻,上模要有足夠的行程。開動壓力機試壓,檢查是否有異常情況,是否良好。難于從模中取出的工件,可適當加些劑,以減小摩擦,便于脫模。首件彎曲成形后必須進行檢查合格后,再進行連續(xù)壓制,工作中應(yīng)注意隨時抽查,每一臺班中也必須注意抽檢。禁止用手直接在模具上取放工件,對較大工件,可在模具外部取放,對小于模具的工件,應(yīng)借助其它器具取放。正式彎曲前,必須檢查工件編號,尺寸是否與圖紙符合,料坯是否有影響壓制質(zhì)量的毛刺??萍颊撐?。對批量較大的工件,須加裝調(diào)整定位的擋塊,發(fā)現(xiàn)偏差及時調(diào)整修正。
卷圓成型:卷板前熟悉圖紙、工藝、精度、材料性能等技術(shù)要求,然后選擇適當?shù)木戆鍣C,并確定冷卷、溫卷還是熱卷。檢查板料的外形尺寸、坡口加工和曲率樣板的正確與否??萍颊撐摹z查卷板機的運轉(zhuǎn)是否正常,并向注油口注油。清理工作現(xiàn)場,排除不安全因素。由于板料在卷板機上彎曲時,兩端邊緣總有剩余直邊,卷板前必須對板料進行預(yù)彎。選擇合理的工藝參數(shù)進行卷板,卷板完成后用樣板檢查曲率,合格后方可進行批量生產(chǎn)。
邊緣加工:需要作邊緣加工的有:梁柱翼緣板、支座支承面等具有工藝性要求的加工面,有設(shè)計要求的焊接坡口,尺寸精度要求嚴格的加勁板、隔板、腹板及有孔眼的節(jié)點板等。對清除毛刺、飛濺、氧化皮等加工質(zhì)量要求不高、工作量不大的邊緣加工可采用鏟邊。對焊接坡口成形以及加工質(zhì)量要求較高的邊緣加工,可采用刨邊機進行刨邊,刨邊加工的余量隨鋼材的厚度、鋼板的切割方法而不同,有些構(gòu)件的端部邊緣加工,可采用銑邊代替刨邊,使構(gòu)件支承部位的力由支承面直接傳至底板支座,以減小連接焊縫的焊腳尺寸。
制孔加工:普通構(gòu)件和對孔距要求不高的構(gòu)件,制孔時采用劃線鉆孔。對依靠群孔作為定位的構(gòu)件與孔距精度要求較高的制孔,宜采用鉆模鉆孔。高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,節(jié)點上有兩個以上方向有高強螺栓連接的構(gòu)件,或設(shè)計上有特殊要求的構(gòu)件制孔,應(yīng)采用鉆模鉆孔。
另外,測量工作的好壞,是關(guān)系整體鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量和進度的大問題,為此鋼結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)重點做好以下工作:設(shè)計圖紙的審核;測量定位依據(jù)點的校核與校測;測量器具的檢定與檢校;測量方案的編制與數(shù)據(jù)準備;建筑物測量驗線;高層鋼結(jié)構(gòu)安裝階段的測量放線工作。包括控制網(wǎng)的建立,平面軸線控制點的豎向投遞,柱頂平面放線,懸吊鋼尺傳遞高程、鋼結(jié)構(gòu)安裝測控等。
3 結(jié)語
建筑施工技術(shù)是生產(chǎn)建筑產(chǎn)品的技術(shù),建筑產(chǎn)品具有典型的單一性,固定性和巨大體量的特性。因而建筑施工技術(shù)也是復(fù)雜多變的。鋼結(jié)構(gòu)工程是節(jié)能環(huán)保型結(jié)構(gòu),是未來我國將大力發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式之一。需要進一步研究高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工鏈接技術(shù)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:掘進機; 電控箱; 煤礦
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.244
掘進機電氣系統(tǒng)是設(shè)備的控制核心,控制著各個電機的啟動停止,同時對掘進機其他組成部分的工況進行監(jiān)控和綜合保護,與液壓系統(tǒng)及水路系統(tǒng)互相配合,可控制整機完成掘進生產(chǎn)作業(yè)。
1 電氣系統(tǒng)概述
掘進機電氣系統(tǒng)主要由隔爆兼本質(zhì)安全型掘進機控制箱(以下簡稱 電控箱)、隔爆兼本質(zhì)安全型按鈕操作箱、隔爆型聲光報警裝置、隔爆型照明燈、隔爆型控制按鈕、低濃度甲烷傳感器以及整機多個工作機構(gòu)部分的電機組成。其總體布置如圖1所示。
2 電氣系統(tǒng)構(gòu)成
掘進機電控箱大多采用PLC可編程邏輯控制器作櫓骺氐ピ,人機界面采用彩色液晶顯示屏,這種控制系統(tǒng)的優(yōu)點是編程簡單、性能穩(wěn)定、系統(tǒng)主參數(shù)以及故障可視化,方便日常檢修維護。電控箱位于掘進機整機的左后方,左右箱門和接線腔蓋板均用標準螺栓與箱體緊固連接,保證安裝于內(nèi)部的電氣元件不受外界惡劣環(huán)境影響。電控箱殼體由鋼板焊接而成,殼體分為上下兩個腔,均為隔爆型結(jié)構(gòu)。下腔為電氣件安裝腔,腔內(nèi)裝有驅(qū)動板、控制板(兩塊)、視窗板及隔離開關(guān)等;上腔為接線腔,腔內(nèi)裝有數(shù)組接線柱。
控制板分兩塊,一塊左門板,裝有FX3U系列可編程控制器及模擬量模塊、本安電源等。另一塊右門板,裝有中間繼電器、電機集成保護器、開關(guān)電源等電氣件。
視窗板裝在電控箱體的前側(cè)中間部分,有四個顯示窗口,依次裝有電壓表、電流表以及兩塊焊接有LED指示燈的發(fā)光板。其中電壓表顯示系統(tǒng)供電電壓、電流表顯示切割電機的實時電流,兩塊發(fā)光板指示系統(tǒng)故障及各個電機的故障。
電控箱的上腔為接線腔,其中有一組陶瓷接線端子用于連接電控系統(tǒng)的供電電纜,五組接線端子用于連接整機電機和十二個七芯接線端子用于連接系統(tǒng)元件,此外接線腔內(nèi)裝有兩個接地端子用于連接地線。電控箱兩側(cè)及背面設(shè)置有不同尺寸的十六個電纜引入裝置,供控制箱與其它元件連線。
與電控箱配套連接有一個隔爆兼本質(zhì)安全型按鈕操作箱,操作箱箱體采用鋼板焊接而成,分為本安元件腔和隔爆元件腔兩部分。本安元件腔布置有十二個操作按鈕,用以控制各個電機的啟動停止,通過一根19芯控制電纜與電控箱連接;隔爆元件腔布置有一個液晶顯示屏,用以顯示電控系統(tǒng)的主要參數(shù),例如電壓電流,電機溫度,電機運行狀態(tài)等,當電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,該顯示屏也會實時顯示故障內(nèi)容,方便使用者及時排除故障。顯示屏通過一根7芯控制電纜與電控箱連接。
電控箱及操作箱外觀如圖2所示。
3 小結(jié)
本論文研制的掘進機電氣系統(tǒng)具有防護等級高、體積小、操作簡便、集成有多種保護等優(yōu)點,可長期工作在煤礦隧道等惡劣環(huán)境中。該電控系統(tǒng)人機界面采用工業(yè)用液晶顯示屏,工業(yè)用液晶顯示屏可圖文顯示,顯示容量大,參數(shù)及故障直觀可見;同時系統(tǒng)采用總線通信技術(shù),可減少大量接線,拆裝十分方便。
參考文獻:
[1]王正華,吳翠艷.掘進機技術(shù)的發(fā)展[J].選煤技術(shù),2006(增刊):57-59.
【關(guān)鍵詞】高層鋼框架結(jié)構(gòu);施工工藝;焊接變形
1引言
高層結(jié)構(gòu)的行業(yè)標準《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》雖然已經(jīng)頒布,但在我國,真正意義上的純鋼結(jié)構(gòu)高層建筑采用的仍較少,普遍采用的是鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu),雖然其具有造價低、用鋼省等優(yōu)點,但其應(yīng)用范圍和技術(shù)上還有待進一步研究和完善。而且我國的建筑鋼材存在很大不足,在品種、規(guī)格和質(zhì)量水平上和發(fā)達國家還有較大差距。在高層鋼框架結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域,技術(shù)水平高、管理能力強的建筑企業(yè)很少,鋼框架結(jié)構(gòu)施工成套技術(shù)尚處于完善階段。為此,有必要加強對高層框架結(jié)構(gòu)的施工工藝及其焊接變形方面的探討,這也是本論文的研究出發(fā)點。
2高層鋼框架結(jié)構(gòu)施工工藝及其變形分析
2.1 鋼框架結(jié)構(gòu)施工特點分析
鋼框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù),主要包括鋼柱、鋼梁、樓梯的吊裝、測量校正、連接、壓型鋼板的鋪設(shè)等工序,但在鋼結(jié)構(gòu)施工的同時往往要穿插土建、機電等部分的施工。鋼框架結(jié)構(gòu)的施工必須要與土建等其它單位進行密切配合,做到統(tǒng)籌兼顧,才能高效、高質(zhì)地完成施工任務(wù)。其主要特點有:
2.1.1 測量、定位、放線精度要求高。測量、定位、放線是貫穿制作和安裝階段的控制重點。在高層鋼框架結(jié)構(gòu)安裝中,由于體型大,誤差積累將非常顯著,柱子或其它構(gòu)件微小的偏移會造成上部很大的變位,極大地改變結(jié)構(gòu)的受力,影響設(shè)計效果,甚至產(chǎn)生工程事故。
2.1.2 鋼框架結(jié)構(gòu)安裝中,由于鋼材熱脹冷縮現(xiàn)象突出,天氣、溫度等條件影響大,溫度變化會對安裝精度產(chǎn)生較大影響。特別是在鋼構(gòu)件連接中,焊接和螺栓連接受天氣、溫度影響更大。在焊接技術(shù)規(guī)程中規(guī)定,自然條件不能滿足焊接環(huán)境要求時,要采取人工措施給焊接創(chuàng)造條件,比如焊條的預(yù)熱、鋼板的預(yù)熱加溫等。
2.1.3 鋼結(jié)構(gòu)安裝對起重、運輸?shù)葯C械的性能要求高。由于鋼構(gòu)件重量大、體型大,高層鋼框架結(jié)構(gòu)安裝中高空作業(yè)多,對吊裝過程中的技術(shù)要求高,吊裝中不同工況條件下的施工荷載必須同其自身設(shè)計承載力相吻合,鋼構(gòu)件在運輸、堆放、起吊、就位及安裝過程中,要按事先模擬設(shè)計的條件進行。
2.1.4 由于鋼材的特點,決定了鋼框架結(jié)構(gòu)要求防腐、防火嚴格。
2.1.5 高層鋼框架結(jié)構(gòu)安裝工程量大,構(gòu)件多,現(xiàn)場往往必須設(shè)置臨時堆放場地及相應(yīng)的中轉(zhuǎn)堆場才能滿足安裝需要。
2.2 鋼框架焊接變形分析
2.2.1 鋼結(jié)構(gòu)變形類型
鋼結(jié)構(gòu)變形類型,可分為總體變形和局部變形兩類。總體變形是指整個結(jié)構(gòu)的外形和尺寸發(fā)生變化,局部變形是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在局部區(qū)域出現(xiàn)變形。二者可能單獨出現(xiàn),但更多地是組合出現(xiàn)。它們都會影響結(jié)構(gòu)的諸多方面,如外觀、剛度和穩(wěn)定性等,降低承載力,危及結(jié)構(gòu)安全。
2.2.2 鋼結(jié)構(gòu)變形原因
鋼材的初始變形;加工制作中的變形;運輸及安裝過程中產(chǎn)生的變形;使用過程中產(chǎn)生的變形等。
2.2.3 變形控制方法
傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法是制定合理的吊裝、焊接方案等,如采用先內(nèi)而外的吊裝順序、對稱焊接等,在測量控制上預(yù)留變形等,這種籠統(tǒng)地控制方法在一定條件下可以取得較好的效果,但遇到復(fù)雜、多變的條件,效果有限。
焊接變形是高層鋼結(jié)構(gòu)框架變形的主要構(gòu)成因素,但相關(guān)的論文分析也多以靜態(tài)、局部的分析為主,如針對于某個焊接面或焊接構(gòu)件的分析,針對建筑鋼框架結(jié)構(gòu)焊接變形的整體分析方法尚未出現(xiàn)。
3 高層鋼框架結(jié)構(gòu)焊接施工工藝及其變形矯正探討
3.1 焊接變形原因分析
鋼結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)性能良好、建設(shè)工期短、綠色、環(huán)保等優(yōu)點,所以在工業(yè)與民用建筑中廣泛應(yīng)用。焊接對鋼結(jié)構(gòu)來說是一把雙刃劍,它成就了鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的高速度,但是鋼結(jié)構(gòu)在焊接時產(chǎn)生的變形問題,也會極大地影響鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中出現(xiàn)變形是不可避免的,但可以通過合理的施工措施來予以控制。
焊接變形產(chǎn)生的主要原因是由于焊接過程中對焊件進行了局部的不均勻加熱,以及隨后的不均勻冷卻作用和結(jié)構(gòu)本身或外加的剛性拘束作用,通過力、溫度和組織等因素的變化,從而在焊接接頭區(qū)產(chǎn)生不均勻的收縮變形,焊縫的縱向和橫向縮短是引起各種復(fù)雜變形的根本原因。
3.1.1 結(jié)構(gòu)剛度
剛度就是結(jié)構(gòu)抵抗拉伸和彎曲變形的能力,它主要取決于結(jié)構(gòu)的截面形狀及其尺寸大小。如桁架的縱向變形,主要取決于橫截面面積和弦桿截面的尺寸;再如工字型、丁字型或其它形狀截面的彎曲變形,主要取決于截面的抗彎剛度。
3.1.2 焊縫位置和數(shù)量
在鋼結(jié)構(gòu)剛性不大時,焊縫在結(jié)構(gòu)中對稱布置,施焊程序合理,則只產(chǎn)生線性縮短;當焊縫布置不對稱時,則還會產(chǎn)生彎曲變形;焊縫截面重心與接頭截面重心在同一位置上時,只要施焊程序合理,則只產(chǎn)生線性縮短;當焊縫截面重心偏離接頭截面重心時,則還會產(chǎn)生角變形。
3.1.3 焊接工藝
焊接電流大,焊條直徑粗,焊接速度慢,都會造成焊接變形大;自動焊接的變形較小,但焊接厚鋼板時,自動焊比手工焊的焊接變形稍大;多層焊時,第一層焊縫收縮量最大,第二、三層焊縫的收縮量則分別為第一層的20%和5%~10%,層數(shù)越多焊接變形也越大;斷續(xù)焊縫比連續(xù)焊縫的收縮量?。粚雍缚p的橫向收縮比縱向收縮大2倍~4倍;焊接次序不當或未先焊好分部構(gòu)件,然后總拼裝焊接,都易產(chǎn)生較大的焊接變形。所以在施工時要制定合理的焊接工藝措施。
3.2 焊接變形矯正措施探討
3.2.1 焊接工藝措施
焊接施工時,應(yīng)選擇合適的焊接電流、速度、方向、順序,以減少變形。焊接金屬構(gòu)件時,應(yīng)先焊短,后焊長;先焊立,后焊平;先焊對接縫,再焊搭接縫,應(yīng)從中間到兩邊,從里到外焊接。集中的焊縫應(yīng)采用跳焊法,長焊縫采用分段退步焊和對稱焊接法。
3.3.2 機械矯正法
機械矯正法是利用機械力的作用,以矯正焊接變形,常采用撐直機、壓力機、千斤頂及各種小型機具頂壓矯正構(gòu)件變形。矯正時,將構(gòu)件變形部位放在兩支撐之間,對準構(gòu)件凸出部位緩慢施力,即可矯正變形。
3.3.3 火焰矯正法
采用火焰矯正的原理與焊接變形的原理相同,只是反其道而用之,通過給金屬輸入熱量,使金屬達到塑性狀態(tài),從而產(chǎn)生變形,構(gòu)件被局部加熱后,依靠加熱區(qū)的膨脹與收縮差,使構(gòu)件按照預(yù)定的方向發(fā)生變形,從而達到矯正的目的。
3.3.4 剛性固定法
焊接時在平臺上或在重疊的構(gòu)件上設(shè)置夾具固定構(gòu)件,增加剛性后,再進行焊接,這樣焊接中的加熱和冷卻的收縮變形,被固定夾具等外力所限制,但這種方法只適應(yīng)塑性較好的低碳結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼,不適應(yīng)中碳鋼和可焊性更差的鋼材,因為焊接應(yīng)力常使焊件產(chǎn)生裂紋。
4 結(jié)語
高層鋼框架結(jié)構(gòu)施工工藝與焊接變形分析的影響因素多而且具有較強的模糊性和不確定性,本論文重點對高層鋼框架結(jié)構(gòu)的焊接施工工藝進行了分析研究,詳細探討了焊接變形的原因及其矯正措施,對于進一步提高鋼材鋼框架結(jié)構(gòu)的施工工藝水平具有較好的理論指導(dǎo)時間。
參考文獻:
[1]日本.渡邊幫夫等著.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000.