一种大型铝合金试验架的安装工艺的制作方法

本发明涉及机械装配技术领域，具体为一种大型铝合金试验架的安装工艺。

背景技术：

本发明所述的一种大型铝合金试验架是实现太阳翼的零重力地面展开试验设备的主要组成部分，该试验架由多个部件构成，各部件在工厂焊接加工完成后，进行试装配，满足要求后，分解运输至使用现场再次组装和调整，达到展开试验的要求。

试验架的外形尺寸为：20.9m(长)×9m(宽)×9.5m(高)，试验架的主体材料采用5a06铝合金型材，总重大约10吨。试验架重量大，安装中从设计需求及安全性、可靠性方面需要做多种安装工装及辅助设备进行安装。

试验架整体材料选用铝材，结构面轮廓较大，所以结构件在运输时候易发生变形，而且在吊装过程中因为垫木不垂直或地面不平也易使其发生变形。

试验架轨道纵梁没有安装台面，如果整体安装完成后，轨道纵梁精度不够，再次精度调节比较困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大型铝合金试验架的安装工艺，以解决上述背景技术中提出的问题，具有操作安全且提高装配效率与装配精度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种大型铝合金试验架的安装工艺，其特征在于：采用自上而下的装配方案，试验架下面各部分采用吊具进行吊装安装，包括以下步骤：

s10：利用8套纵梁框架安装工装完成4组纵梁框架对接组装及其梁连接板的安装；

s20：利用8套纵梁框架安装工装和2套横梁安装工装完成8条支撑横梁及其附件的组装；

s30：利用1套吊装工装和8套支撑安装工装完成40组纵轨支架一、40组纵轨支架二的安装；

s40：利用1套吊装工装和8套支撑安装工装完成8组上支撑柱及横梁斜撑的安装；

s50：利用1套吊装工装、8套支撑安装工装、1套増稳片架安装工装完成6组増稳片架的安装；

s60：利用1套吊装工装、8套支撑安装工装完成8组下支撑柱及调节底盘的安装；

s70：移走支撑柱工装，缓慢放下试验架，移开吊装工装，装配完成。

2.s30～s70所述的1套吊装工装为相同的部件，考虑到吊装工装运输及其进场的转运，将该吊装工装分三段设计，主要由2件吊装组件1和1件吊装组件2组装而成，安装时使用行车完成对接安装连接螺钉及其他吊装工装附件。

3.s10～s20所述的4套纵梁框架安装工装为相同部件，纵梁框架安装工装配有可调节高度的万向脚轮和调节地脚，以满足安装调节需求。

4.s30～s60所述的8套支撑安装工装为同一组件，所述s30～s50，支撑安装工装组装使用，所述s60，支撑安装工装拆除一部分后使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)在运输和吊装过程中通过合理配置垫点、在组件安装过程中螺纹连接部分均匀受力，有效防止部件局部受力变形；

(2)吊装过程中合理配置吊点，防止了吊装引起的精度变化；

(3)试验架重量大，安装过程从上而下安装，对需要进行调节的部件在地面进行调节，避免高空作业的危险，满足设计需求及安全性、可靠性。

附图说明

图1为本发明的大型铝合金试验架结构图；

图2为本发明的纵梁框架安装工装结构图；

图3为本发明的纵梁框架安装工装就位图；

图4为本发明的4组纵梁框架安装效果图；

图5为本发明的支撑横梁安装组件图；

图6为本发明的支撑横梁对接安装图；

图7为本发明的支撑横梁总体安装图；

图8为本发明的吊装工装结构图；

图9为本发明的纵梁框架安装工装移出状态图；

图10为本发明支撑安装工装组件图；

图11为本发明纵轨支架安装位置图；

图12为本发明纵轨支架一、纵轨支架二安装图；

图13为本发明上支撑柱安装时支撑安装工装就位图；

图14为本发明的上支撑柱、横梁斜撑与支撑安装工装的安装图；

图15为本发明的一组上支撑柱、横梁斜撑安装效果图；

图16为本发明的八组上支撑柱、横梁斜撑安装完效果图；

图17为本发明的増稳片架安装组件；

图18为本发明的増稳片架安装图；

图19为本发明的下支撑柱安装工装图；

图20为本发明的下支撑柱安装工装就位图；

图21为本发明的下支撑柱安装工装组件；

图22为本发明的下支撑柱安装图；

图23为本发明的8组下支撑柱安装完效果图。

图中：1、纵梁组件；2、横梁；3、纵轨支架一；4、纵轨支架二；5、上支撑柱；6、横梁斜撑；7、増稳片架；8、下支撑柱；9、调节底盘；10、纵梁框架安装工装；101、调节地脚；102、万向脚轮；103、纵梁框架二、104～106纵梁框架一；20、横梁安装工装；201、横梁安装工装配重块；202、安装螺钉；30、吊装工装；301～302、吊装组件一；303、吊装组件二；304、吊绳；305、吊装调节螺杆；306、拉力传感器；307、支撑横梁吊装环；31、上支撑柱安装组件；311、上支撑柱安装支撑面；32、下支撑柱安装组件；312、下支撑柱安装支撑面；313、纵轨支架安装支撑面；314、纵梁框架支撑面；401、上支撑柱抱箍；402、横梁斜撑支撑板；403、固定螺钉；50、増稳片架安装工装；501、増稳片架抱箍；601、下支撑柱抱箍。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种大型铝合金试验架，包括的主要部件有纵梁组件1、横梁2、纵轨支架一3、纵轨支架二4、上支撑柱5、横梁斜撑6、増稳片架7、下支撑柱8、调节底盘9，其安装工艺包括以下步骤：

s10：利用8套纵梁框架安装工装完成纵梁框架对接组装及其附件的安装，纵梁组件1包括1件纵梁框架二和3件纵梁框架一。

优选地，s10的具体步骤如下：

请参阅图2，纵梁框架安装工装10配有可调节高度的万向脚轮102和调节地脚101，满足安装调节需求。

请参阅图3、图4，8套纵梁框架安装工装按图3放置，利用行车将4个纵梁框架零件放置在纵梁框架安装工装10上，最左端2套安装工装上面放置纵梁框架二103，其余6套安装工装上面放置3组纵梁框架一104～106。

检验放置纵梁框架一106的安装工装10的地脚是否完全着地，使用框式水平仪调节框架水平度，检查放置纵梁框架一105的安装工装地脚是否与地面脱离，保证距离地面高度大于5mm，避免移动过程破坏地面。

缓慢移动纵梁框架一105的安装组件，使其靠近纵梁框架一106的安装组件，框架端部的两法兰面接触后，对齐法兰两个侧面，均匀升起脚轮，孔同心后，安装法兰孔连接件，最后用专用扳手锁紧螺母，目的是均匀受力，防止受力不均造成变形，4个法兰螺钉完全安装完成后，安装梁连接板。

同样的安装方案，完成第3件纵梁框架一104及其梁连接板的安装。

同样的安装方案，完成纵梁框架二103及其梁连接板的安装，安装完的效果如图4所示。

s20：利用8套纵梁框架安装工装和2套横梁安装工装完成8条支撑横梁及其附件的组装。

优选地，s20的具体步骤如下：

请参阅图5，将两件支持横梁2分别安装在支撑横梁安装工装20上，横梁安装工装配重块201用来横梁2的重量，安装螺钉203用来固定横梁。

检验支撑横梁安装组件的安装工装地脚是否与地面脱离，使用框式水平仪调节框架水平度，保证距离地面高度大于5mm，避免移动过程破坏地面。

缓慢移动支撑横梁安装组件，支撑横梁2端部的两法兰面接触后，对其法兰两个侧面，孔同心后，安装法兰孔连接螺钉，最后用专用扳手锁紧螺母，要均匀受力，防止受力不均造成变形，法兰螺钉完全安装完成后，同时移动两组支撑横梁安装组件，靠近框架纵梁安装面，测量支撑横梁2是否对称分布，确保无误后均匀升起脚轮，安装抱箍件、调节垫块、纵梁定位座以及梁连接板，安装完成如图6所示。

拆除支撑横梁安装工装20的安装螺钉203，同样方式完成第二组、第三组、第四组支撑横梁2的安装，最后安装效果如图7所示。

s30：利用1套吊装工装和8套支撑安装工装组件，完成40组纵轨支架一3、40组纵轨支架二4的安装。

优选地，s30的具体步骤如下：

请参阅图8，吊装工装30的拼装，考虑到吊装工装30的运输及其进场的转运，将工装分三段设计，主要由2件吊装组件一301、302和1件吊装组件二303组装而成，吊装组件一重1050kg，吊装组件二重1010kg，安装时使用行车完成对接，安装连接螺钉，最后完成其他吊装工装附件。

请参阅图9、图10，支撑安装工装组件的安装，首先用行车将吊装工装30缓慢升起，再将吊装工装30上的支撑横梁吊装环307安装在支撑横梁2上，调整吊装工装30上的8根吊装调节螺杆305，确保均匀受力，缓慢升起行车，移走纵梁框架安装工装10，将下支撑柱安装组件32用螺钉固定到纵梁框架安装工装10的纵梁框架安装支撑面314上，再将上支撑柱安装组件31用螺钉固定到下支撑柱安装组件32的下支撑柱安装支撑面312上。

请参阅图11，使用行车缓慢升起，升到支撑安装工装组件的纵轨支架安装支撑面313的高度，将8套支撑安装工作组件推入，升起工装地脚至工装完全受力，使用框式水平仪，调节支撑柱安装工装地脚，调节整体纵梁组件1水平，由于此时需要安装的零部件比较多，用时较长，为避免行车及吊绳304长期受力，可将吊装工装30放置地面上。纵梁框架距离地面1250mm，框架横梁高度1900mm，站在地面即可很方便的安装纵轨支架。

请参阅图12，由工人手工完成纵轨支架一3、纵轨支架二4以及纵轨支架二拉伸螺杆的安装调试。

安装完成后使用激光跟踪仪进行测量及调平，安装精度要求参照图纸，主要检测的数据包括：导轨支架安装面的平面度、平行度、导轨支架的平面度。

s40：利用1套吊装工装和8套支撑安装工装组件，完成8组上支撑柱及横梁斜撑的安装。

优选地，s40的具体步骤如下：

请参阅图13，行车缓慢升起，将吊装工装30升起，将吊装工装30的支撑梁吊装环307安装到支撑横梁2上，缓慢升起行车，升到支撑安装工装组件的上支撑柱安装面311的高度，将7套工装推入，升起支撑安装工装组件的地脚使其完全受力，此过程为保证升起平稳，可将吊装工装30的4角用牵引绳牵引。

请参阅图14，将上支撑柱5、横梁斜撑6与剩余的1套支撑安装工装组件装配，利用上支撑柱抱箍401将上支撑柱5固定在下支撑柱安装组件32一侧，横梁斜撑6靠在横梁斜撑支撑板402上，然后用固定螺钉403将上支撑柱5固定在纵梁框架安装工装10上，将装配后的组件移动到未支撑的支撑横梁2下面，调整工装，对正安装孔位，安装螺钉，安装完成后如图15所示。

请参阅图16，将其他7套支撑安装工装组件中的一套移除，按图14所示安装上支撑柱5和横梁斜撑6，再将装配后组件移动到刚移除工装的支撑横梁下面进行安装。

按上述安装方法依次安装剩余上支撑柱和横梁斜撑。

s50：利用1套吊装工装、8套支撑安装工装组件、1套増稳片架安装工装完成6组増稳片架的安装。

优选地，s50的具体步骤如下：

请参阅图17、图18，将增稳片架7与增稳片架安装工装50组装，安装增稳片架抱箍501，移动安装组件，调整高度，将增稳片架7的安装孔对正上支撑柱5的安装孔位置，安装螺钉，完成增稳片架7安装，增稳片架设计尺寸为负差，安装时会产生间隙，如果间隙过大，采用增加垫片方式去除间隙。

同样方法安装其余5片増稳片架7。

s60：利用1套吊装工装、8套支撑安装工装完成8组下支撑柱及调节底盘的安装；

优选地，s60的具体步骤如下：

请参阅图19，拆除支撑工装组件的上支撑柱支撑部分31，使下支撑柱安装面312露出。

请参阅图20，行车吊起吊装工装30后缓慢升起，升到支撑安装工装的下支撑柱安装面312的高度，将7套工装推入，升起工装地脚至工装完全受力。

请参阅图21、图22，将剩余的1套支撑工装安装组件与下支撑柱8及调节底盘9装配，将此组件移动到未支撑的上支撑柱7下面，调整工装，对正安装孔位，安装螺钉。

将其他7套支撑安装工装组件中一套移除，按图21所示安装下支撑柱，按上述安装方法依次安装剩余下支撑柱，如图22所示。

拆卸下支撑柱抱箍601及连接螺钉，缓慢升起行车，移走支撑工装组件，缓慢放下试验架，试验架着地部件即调节底盘9具有调节角度能力，故保持装配关系自然落地即可，装配完成如图1所示。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。