一种天圆地方钢结构的制造方法与流程

本发明涉及钢结构制造技术领域，尤其涉及一种天圆地方钢结构的制造方法。

背景技术：

天圆地方钢结构在桅杆式起重机中担任了承上启下的重要作用，顶部圆形结构满足回转要求，底部方形结构与船体连接，将力由圆形结构转换成方形结构传递至船体，是桅杆式起重机的关键受力部件。

该种天圆地方钢结构由于体积较大，其加工难度大且不易装配，造成生产效率低且成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种天圆地方钢结构的制造方法，能提高加工精度，进而提升整体制造效率并有效控制成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种天圆地方钢结构的制造方法，包括以下步骤：

根据图纸将所述天圆地方钢结构沿竖直方向分成四个片段，每个所述片段包括所述天圆地方钢结构的底部方形的一角，每个所述片段展开放样，并设置压制余量；

压制所述片段，根据所述图纸来制作圆弧部模板，所述圆弧部模板用来测量所述片段的圆弧部分以保证压制精度；

搭制安装平台，根据所述图纸在所述安装平台上划出所述天圆地方钢结构的底部方形的安装线，按照所述安装线将四个所述片段沿竖直方向拼装定位，使所述天圆地方钢结构的顶部圆形的圆心和底部方形的中心重合，对所述片段施焊；

将所述天圆地方钢结构翻转放置，在所述天圆地方钢结构的内部安装T型钢以加固所述天圆地方钢结构。

根据本发明的一个实施例，在压制所述片段之前，将所述片段的端部割成圆弧部。

根据本发明的一个实施例，在所述片段展开放样过程中，在所述片段的顶部两侧保留280～320mm的拼装余量，在所述片段的左右两侧保留28～32mm的拼装余量，在所述片段的顶、底部保留28～32mm的拼装余量。

根据本发明的一个实施例，在所述片段压制成型后将所述片段的左右两侧的拼装余量割除，在对所述片段施焊以形成所述天圆地方钢结构之后，将所述片段的顶部两侧及底部的拼装余量割除。

根据本发明的一个实施例，所述圆弧部模板为多个，从所述片段的圆弧部分的顶部从上往下，高度每下降450～550mm根据所述图纸制作一个所述圆弧部模板。

根据本发明的一个实施例，在按照所述安装线将四个所述片段沿竖直方向拼装定位之后，固定所述片段的底部，再调整所述片段的顶端以形成一个圆形。

根据本发明的一个实施例，采用吊垂线使所述天圆地方钢结构的顶部圆形的圆心和底部方形的中心重合。

根据本发明的一个实施例，所述T型钢呈长条片状，在其一侧设有平面端及与所述平面端连接的圆弧部端。

根据本发明的一个实施例，所述T型钢在所述圆弧部端留有45～55mm拼装余量，在将所述天圆地方钢结构翻转放置之前，根据所述圆弧部端与所述天圆地方钢结构的贴合情况，修割所述圆弧部端的拼装余量后安装所述T型钢。

本发明提供的一种天圆地方钢结构的制造方法能提高天圆地方钢结构的加工精度，进而提升整体制造效率并有效控制成本。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1示出了本发明的一个实施例的流程框图。

图2A示出了本发明的天圆地方钢结构的简单示意图

图2B示出了本发明的天圆地方钢结构的一个片段的简单示意图。

图2C示出了本发明的天圆地方钢结构的结构示意图。

图2D示出了本发明的天圆地方钢结构的结构示意图。

图3示出了本发明的天圆地方钢结构的一个片段的展开下料图。

图4示出了本发明的天圆地方钢结构的T型钢的结构示意图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

天圆地方钢结构是连接圆形和方形的一种方圆变径的特殊结构，底部呈方形，其上部类似于锥形结构，在天圆地方钢结构的内部通常设有加强部件。

图1示出了本发明的一个实施例的流程框图。图2A示出了本发明的天圆地方钢结构的简单示意图。图2B示出了本发明的天圆地方钢结构的一个片段的简单示意图。图2C示出了本发明的天圆地方钢结构的结构示意图。图2D示出了本发明的天圆地方钢结构的结构示意图。图3示出了本发明的天圆地方钢结构的一个片段的展开下料图。图4示出了本发明的天圆地方钢结构的T型钢的结构示意图。结合所有附图所示，具体描述本发明提供的一种天圆地方钢结构的制造方法100，其包括以下步骤：

步骤110，首先，根据图纸将天圆地方钢结构200沿竖直方向分成四个片段210，优选分成四个大小完全相同的片段210。每个片段210包括天圆地方钢结构200的底部方形的一角及圆弧部分，每个片段210展开放样，并设置压制余量。

步骤120，压制片段210，根据图纸来制作圆弧部模板，圆弧部模板与片段210的上部的圆弧部分的周边配合，其用来测量片段210的圆弧部分是否符合图纸要求以保证压制精度。

步骤130，搭制安装平台，根据图纸在安装平台上划出天圆地方钢结构200的底部方形的安装线，按照安装线将四个片段210沿竖直方向拼装定位，使天圆地方钢结构200的顶部圆形的圆心和底部方形的中心重合，对片段210施焊，即将4个片段210之间焊接以形成天圆地方钢结构200。

步骤140，将天圆地方钢结构200翻转放置，在天圆地方钢结构200的内部安装T型钢以加固天圆地方钢结构200。在此过程中，将天圆地方钢结构200进行多次翻身，能保证T型钢120在大致呈水平状态下进行安装施焊，这样便于施工，大大提高了安装效率、质量和施工安全。

本发明提供的一种天圆地方钢结构的制造方法100制作了圆弧部模板保证压制精度，翻转天圆地方钢结构能保证T型钢的安装精度，提升整体制造效率并有效控制成本。

在一实施例中，参考图3，在步骤120之前，即压制片段210之前，将片段210的端部A割成圆弧部211。这里片段210的端部是指在压制后形成底部方形的一角的位置。由于在片段120的压制过程中该端部A始终受力，经过多次压制后此处的母材会受损伤且会影响到压制精度，所以在展开下料时需将端部A切割成半径r为80mm的圆弧部211。

较佳地，在步骤110中，在片段210展开放样过程中，在片段210的顶部两侧保留280～320mm的拼装余量d1，在片段的左右两侧保留28～32mm的拼装余量d2，在片段的顶部保留28～32mm的拼装余量d3，在片段的底部保留28～32mm的拼装余量d4。更佳地，在片段210压制成型后，将片段210的左右两侧的拼装余量d2割除，在对片段210施焊以形成天圆地方钢结构200之后，将片段210的顶部及底部的拼装余量d3、d4割除。

较佳地，圆弧模板为多个，从片段210的圆弧部分的顶部从上往下，高度每下降450～550mm则根据图纸制作一个圆弧模板。在片段210的压制过程中利用圆弧模板进行检测，以保证片段210压制后的尺寸精度。

较佳地，在步骤130中，在按照安装线将四个片段210沿竖直方向拼装定位之后，先固定片段210的底部，再调整各个片段210的顶部，使其相互配合以在顶端形成一个圆形。其中，考虑到施焊接口焊缝收缩，划出的安装线需大于图纸尺寸3～5mm，上端的圆形半径应大于图纸尺寸2～3mm。更佳地，采用吊垂线使天圆地方钢结构200的顶部圆形的圆心和底部方形的中心重合。

在一实施例中，参考图4，T型钢120呈长条片状，在其一侧设有平面端121及与平面端121连接的圆弧端122。平面端121与天圆地方钢结构200的内侧下壁焊接固定，圆弧端122与天圆地方钢结构200的内侧上壁焊接固定。优选的，T型钢120在圆弧端122留有45～55mm拼装余量d5，在将天圆地方钢结构200翻转放置之前，根据圆弧端122与天圆地方钢结构200的贴合情况，修割圆弧端122的拼装余量d5后安装T型钢120。

以下举例说明在实际生产过程中采用本发明提供的制造方法制造的一款天圆地方钢结构200。

该天圆地方钢结构200的顶部圆口的直径为5020mm，底部方口的边长为6000mm*6000mm，高为5380mm，采用50mm的Q690E材质制造，内部均布12根T型钢。

在片段210展开下料时将端部切割成半径r为80mm的圆弧部，片段210的顶部两侧保留300mm的拼装余量d1，在片段的左右两侧保留30mm的拼装余量d2，在片段的顶部保留30mm的拼装余量d3，在片段的底部保留30mm的拼装余量d4。每500mm高度制作一个理论半径的圆弧模板，在片段210的压制过程中利用圆弧模板进行检测，压制成型后如符合图纸要求则将片段210的左右余量割除。

采用钢板搭制一个平面为7000mm*7000mm左右的安装平台，在安装平台上划出天圆地方钢结构200的底部方口的安装线，考虑到施焊接口焊缝收缩，划出的安装线需大于图纸尺寸3～5mm，然后将压制完成的片段210根据安装线竖立状态定位，4个片段210合成的底部方口需固定，再调整顶端圆形，该顶端圆形的半径应大于图纸尺寸2～3mm，并通过吊垂线保证顶端圆形的圆心与底部方形的中心重合，重合后焊接4个片段210。

现有技术中的天圆地方结构在压制过程中圆弧部分和平面部分的过渡位置存在误差，往往导致加强部件安装时无法与天圆地方结构贴合，因此本发明提供的T型钢120的圆弧端122留有50mm拼装余量d5。在安装T型钢120时以平板端121贴合为基准，现场根据圆弧端122贴合情况修割余量。此外为了便于施工，设计翻身方案，将结构进行约90°的多次翻身，保证T型钢120在大致呈水平状态下安装施焊，大大提高了安装效率、质量和施工安全。

天圆地方钢结构200按以上步骤制作后，顶部圆形的直径控制误差到±4mm，底部方形的边长控制误差到±4mm，有效的保证了天圆地方钢结构200与其他构件的拼装对接。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。