环梁的加工方法与流程

本发明涉及海洋平台技术领域，特别涉及一种环梁的加工方法。

背景技术：

环梁是海洋平台中的重要结构，环梁套在桩腿上，通过油缸控制环梁移动，实现海洋平台的升降。

环梁包括环筒状的梁体，在梁体上设置有多个插销孔，在梁体的顶面上设置有多组耳板。插销孔用于设置插销，耳板用于连接升降油缸。

环梁的尺寸和重量通常都较大，通常的环梁外径在6m左右，重量大约40吨，十分不便于加工，难以保证插销孔的加工精度。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种环梁的加工方法，能够提高插销孔的精度。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种环梁的加工方法，所述环梁包括环筒状的梁体，所述梁体的内壁上周向间隔设有多个内孔贴板，所述梁体的外周壁上周向等角度间隔设置有个插销孔，所述插销孔的中心线沿所述梁体的径向，所述梁体的顶面上对应每个所述插销孔分别设置有一组耳板，每组耳板包括垂直于所述梁体的顶面的两块耳板，所述两块耳板平行于相应的所述插销孔的中心线，且所述两块耳板关于相应的所述插销孔的中心线对称，所述加工方法包括：

在所述梁体的底面上沿周向间隔焊接多个第一基准块，在所述梁体的内壁上对应每个所述插销孔各焊接一个第二基准块；

加工所述多个第一基准块的底面至共面且水平；

加工所述多个内孔贴板和所述第二基准块，使所述多个内孔贴板的内侧面和所述第二基准块的内侧面位于同一圆周面，所述多个内孔贴板的内侧面为所述多个内孔贴板的与所述梁体相反的表面，所述第二基准块的内侧面为所述第二基准块的与所述梁体相反的表面；

在所述梁体的顶面上沿周向依次间隔焊接第一顶面基准块、第二顶面基准块、第三顶面基准块和第四顶面基准块，所述第一顶面基准块位于沿所述梁体的周向相邻的第一组耳板与第二组耳板之间，所述第二顶面基准块位于沿所述梁体的周向相邻的第三组耳板与第四组耳板之间，所述第三顶面基准块和所述第四顶面基准块位于沿所述梁体的周向相邻的所述第四组耳板与所述第一组耳板之间，所述第一顶面基准块、所述第二顶面基准块、所述第三顶面基准块和所述第四顶面基准块均具有竖直基准面；

将所述第一组耳板所对应的所述插销孔对向机床主轴，将所述第一顶面基准块和所述第四顶面基准块的竖直基准面加工至共面且垂直于所述机床主轴；

将所述第四组耳板所对应的所述插销孔对向所述机床主轴，将所述第二顶面基准块和所述第三顶面基准块的竖直基准面加工至共面且垂直于所述机床主轴，所述第一顶面基准块的竖直基准面与所述第三顶面基准块的竖直基准面垂直；

以所述第一顶面基准块和所述第四顶面基准块的竖直基准面为基准，加工所述第一组耳板所对应的所述插销孔的两端端面和所述第三组耳板所对应的所述插销孔的两端端面，以所述第二顶面基准块和所述第三顶面基准块的竖直基准面为基准，加工所述第二组耳板所对应的所述插销孔的两端端面和所述第四组耳板所对应的所述插销孔的两端端面。

可选地，所述方法还包括：

以所述第一基准块的底面、所述第一顶面基准块和所述第四顶面基准块的竖直基准面为基准对4个所述插销孔中相对的两个插销孔进行镗加工；

以所述第一基准块的底面、所述第二顶面基准块和所述第三顶面基准块的竖直基准面为基准对4个所述插销孔中相对的另外两个插销孔进行镗加工。

可选地，所述方法还包括：

检测4个所述插销孔中相对的两个插销孔的中心线与所述第一顶面基准块和所述第四顶面基准块的竖直基准面的距离；

检测4个所述插销孔中相对的两个插销孔的中心线与所述第二顶面基准块和所述第三顶面基准块的竖直基准面的平行度。

可选地，所述方法还包括：

检测4个所述插销孔中相对的两个插销孔的中心线的同轴度；

检测沿所述梁体的周向相邻的所述插销孔的中心线的垂直度。

可选地，所述方法还包括：

以所述第一基准块的底面和所述插销孔的一端的端面为基准加工所述耳板的内孔和所述耳板的内孔的两端端面。

可选地，所述方法还包括：

在每组耳板中的两块所述耳板上焊接第三基准块，所述第三基准块沿所述梁体的径向向外突出于所述梁体的外周壁；

加工所述第一组耳板上的所述第三基准块的外侧面和所述第三组耳板上的所述第三基准块的外侧面，使所述第一组耳板上的所述第三基准块的外侧面和所述第三组耳板上的所述第三基准块的外侧面均与所述第一顶面基准块的竖直基准面平行，所述第三基准块的外侧面为所述第三基准块的沿所述梁体的径向向外突出于所述梁体的外周壁的表面；

加工所述第二组耳板上的所述第三基准块的外侧面和所述第四组耳板上的所述第三基准块的外侧面，使所述第二组耳板上的所述第三基准块的外侧面和所述第四组耳板上的所述第三基准块的外侧面均与所述第二顶面基准块的竖直基准面平行；

以所述第三基准块的外侧面为基准校核所述耳板的内孔。

可选地，所述方法还包括：

测量所述圆周面的中心线与所述第三基准块的外侧面的距离；

测量所述耳板的内孔的中心线与所述第三基准块的外侧面的距离；

计算所述耳板的内孔的中心线与所述圆周面的中心线的距离。

可选地，所述方法还包括：

在所述加工所述多个内孔贴板的内侧面和所述第二基准块的内侧面之后，在所述梁体上划十字中心线，所述十字中心线延伸至所述梁体的外周壁。

可选地，所述多个第一基准块、所述第二基准块、所述第一顶面基准块、所述第二顶面基准块、所述第三顶面基准块和所述第四顶面基准块均为矩形钢板。

可选地，所述矩形钢板的厚度为50～70mm。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在梁体的顶面上设置第一基准块，将多个第一基准块的底面加工至共面且水平，使得在加工环梁时可以以第一基准块支撑梁体，以第一基准块的底面为高度方向参照基准进行加工。通过设置第二基准块，将第二基准块的内侧面加工至与内孔贴板的内侧面共圆周，第二基准块的内侧面可以作为内孔中心参照基准。通过设置第一顶面基准块、第二顶面基准块、第三顶面基准块和第四顶面基准块，并分别对竖直基准面进行加工，由于第一顶面基准块和第四顶面基准块的竖直基准面共面，第二顶面基准块和第三顶面基准块的竖直基准面共面，且第一顶面基准块的竖直基准面与第三顶面基准块的竖直基准面垂直，这样在加工相对的两个插销孔的两端端面时，可以以第一顶面基准块和第四顶面基准块的竖直基准面为基准加工，在加工相对的另外两个插销孔的两端端面时，可以以第二顶面基准块和第三顶面基准块的竖直基准面为基准加工，确保插销孔满足设计要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种环梁的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种环梁的加工方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种环梁的加工方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种焊接有第一基准块、第二基准块和第三基准块的梁体的结构示意图；

图5是图4的截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种环梁的结构示意图。如图1所示，该环梁包括环筒状的梁体10。梁体10的内壁上周向间隔设有多个内孔贴板11，梁体10的外周壁上周向等角度间隔设置有4个插销孔12，插销孔12的中心线沿梁体10的径向。梁体10的顶面上对应每个插销孔12分别设置有一组耳板13，每组耳板13包括垂直于梁体10的顶面的两块耳板13，两块耳板13平行于相应的插销孔12的中心线，且两块耳板13关于相应的插销孔12的中心线对称。梁体10的顶面可以是梁体10的两个端面中的任意一个。

图2是本发明实施例提供的一种环梁的加工方法的流程图。如图2所示，该加工方法包括：

s11：在梁体的底面上沿周向间隔焊接多个第一基准块，在梁体的内壁上对应每个插销孔各焊接一个第二基准块。

其中，第二基准块位于相应的插销孔所对应的两块耳板之间。

s12：加工多个第一基准块的底面至共面且水平。

s13：加工多个内孔贴板和第二基准块。

使多个内孔贴板的内侧面和第二基准块的内侧面位于同一圆周面，多个内孔贴板的内侧面为多个内孔贴板的与梁体相反的表面，第二基准块的内侧面为第二基准块的与梁体相反的表面。

步骤s13也可以在步骤s12之前进行。

s14：在梁体的顶面上沿周向依次间隔焊接第一顶面基准块、第二顶面基准块、第三顶面基准块和第四顶面基准块。

其中，第一顶面基准块位于沿梁体的周向相邻的第一组耳板与第二组耳板之间，第二顶面基准块位于沿梁体的周向相邻的第三组耳板与第四组耳板之间，第三顶面基准块和第四顶面基准块位于沿梁体的周向相邻的第四组耳板与第一组耳板之间。第一顶面基准块、第二顶面基准块、第三顶面基准块和第四顶面基准块均具有竖直基准面。

步骤s14也可以在步骤s11之前、之后或是与步骤s11同时进行。

s15：将第一组耳板所对应的插销孔对向机床主轴，将第一顶面基准块和第四顶面基准块的竖直基准面加工至共面且垂直于机床主轴。

s16：将第四组耳板所对应的插销孔对向机床主轴，将第二顶面基准块和第三顶面基准块的竖直基准面加工至共面且垂直于机床主轴。

其中，第一顶面基准块的竖直基准面与第三顶面基准块的竖直基准面垂直。

s17：分别加工4个插销孔的两端端面。

以第一顶面基准块和第四顶面基准块的竖直基准面为基准，加工第一组耳板所对应的插销孔的两端端面和第三组耳板所对应的插销孔的两端端面。以第二顶面基准块和第三顶面基准块的竖直基准面为基准，加工第二组耳板所对应的插销孔的两端端面和第四组耳板所对应的插销孔的两端端面。

通过在梁体的顶面上设置第一基准块，将多个第一基准块的底面加工至共面且水平，使得在加工环梁时可以以第一基准块支撑梁体，以第一基准块的底面为高度方向参照基准进行加工。通过设置第二基准块，将第二基准块的内侧面加工至与内孔贴板的内侧面共圆周，第二基准块的内侧面可以作为内孔中心参照基准。通过设置第一顶面基准块、第二顶面基准块、第三顶面基准块和第四顶面基准块，并分别对竖直基准面进行加工，由于第一顶面基准块和第四顶面基准块的竖直基准面共面，第二顶面基准块和第三顶面基准块的竖直基准面共面，且第一顶面基准块的竖直基准面与第三顶面基准块的竖直基准面垂直，这样在加工相对的两个插销孔的两端端面时，可以以第一顶面基准块和第四顶面基准块的竖直基准面为基准加工，在加工相对的另外两个插销孔的两端端面时，可以以第二顶面基准块和第三顶面基准块的竖直基准面为基准加工，确保插销孔满足设计要求。

图3是本发明实施例提供的一种环梁的加工方法的流程图。如图3所示，该加工方法包括：

s21：在梁体的底面上焊接多个第一基准块、多个第二基准块。

图4是本发明实施例提供的一种焊接有第一基准块和第二基准块的梁体的结构示意图。梁体10上设有第一组耳板131、第二组耳板132、第三组耳板133和第四组耳板134。梁体10上设有4个插销孔12，其中，第一组耳板131对应第一插销孔121，第二组耳板132对应第二插销孔122，第三组耳板133对应第三插销孔123，第四组耳板134对应第四插销孔124。

图5是图4的截面示意图。结合图4和图5，在梁体10的内壁上对应每个插销孔12各焊接有一个第二基准块22，在梁体10的底面上焊接有第一基准块21。

s22：加工多个内孔贴板和第二基准块。

可以将梁体10置于立车车床上对环梁的内孔进行加工，使多个内孔贴板11的内侧面和第二基准块21的内侧面位于同一圆周面。其中多个内孔贴板11的内侧面为多个内孔贴板11的与梁体10相反的表面，第二基准块21的内侧面为第二基准块21的与梁体10相反的表面。第二基准块22的内侧面加工后可以作为梁体10的内孔中心参照基准。在加工第二基准块22后可以测量相对的两个第二基准块22的内侧面之间的最大距离d1。由于内孔贴板11和第二基准块22是同时加工的，因此d1即为环梁的内径。

s23：加工多个第一基准块的底面至共面且水平。

将多个第一基准块21的底面加工至共面且水平后，第一基准块21的底面就可以作为高度方向参照基准。这里第一基准块21的底面为第一基准块21的与梁体10相反的一面。第一基准块21的加工也可以在立车车床上进行。

步骤s23也可以在步骤s22之前进行。

s24：在梁体上划十字中心线。

其中，十字中心线111可以延伸至梁体10的外周壁。可以方便后续加工过程中校准梁体10。此外还可以在梁体10的外周壁上打洋冲点。

之后可以以第一基准块21的底面为支撑面将梁体10放置在落地镗铣床的工作台上，通过调整梁体10，使其中一个插销孔对向机床主轴，以洋冲点为基准校正梁体10，便于后续的加工。

s25：在梁体的顶面上沿周向依次间隔焊接第一顶面基准块、第二顶面基准块、第三顶面基准块和第四顶面基准块。

如图4所示，第一顶面基准块31位于沿梁体10的周向相邻的第一组耳板131与第二组耳板132之间，第二顶面基准块32位于沿梁体10的周向相邻的第三组耳板133与第四组耳板134之间，第三顶面基准块33和第四顶面基准块34位于沿梁体10的周向相邻的第四组耳板134与第一组耳板131之间。第一顶面基准块31、第二顶面基准块32、第三顶面基准块33和第四顶面基准块34均具有竖直基准面30a。

可选地，也可以在步骤s21中，将第一顶面基准块31、第二顶面基准块32、第三顶面基准块33和第四顶面基准块34焊接到梁体10上。

s26：加工第一顶面基准块、第二顶面基准块、第三顶面基准块和第四顶面基准块。

实现时，可以将第一组耳板131所对应的插销孔12对向机床主轴，将第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的竖直基准面30a加工至共面且垂直于机床主轴。再将第四组耳板134所对应的插销孔12对向机床主轴，将第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面30a加工至共面且垂直于机床主轴，第一顶面基准块31的竖直基准面30a与第三顶面基准块33的竖直基准面30a垂直。在加工第一顶面基准块31和第四顶面基准块34后，可以将机床的工作台转动90°，使第四组耳板134所对应的插销孔12对向机床主轴。

在加工完竖直基准面后，还可以分别测量第一顶面基准块31、第二顶面基准块32的竖直基准面30a与梁体10的内孔中心m的距离，或者测量第三顶面基准块33和第四顶面基准块34的竖直基准面30a与梁体10的内孔中心m的距离。示例性地，可以通过测量第一顶面基准块31、第二顶面基准块32的竖直基准面30a与位于第一顶面基准块31、第二顶面基准块32之间的第二基准块21的外侧面的距离，再根据d1计算得到第一顶面基准块31、第二顶面基准块32的竖直基准面30a与梁体10的内孔中心m的距离。

s27：对第一插销孔的两端端面进行加工。

4个插销孔12包括第一插销孔121、第二插销孔122、第三插销孔123和第四插销孔124。

在完成步骤s26后，可以将第一插销孔121对向机床主轴，然后以第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面30a为基准，对第一插销孔121的两端端面进行加工。

s28：依次加工第二插销孔、第三插销孔和第四插销孔的两端端面。

具体可以通过转动工作台，使第二插销孔122对向机床主轴，然后以第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的竖直基准面30a为基准，对第二插销孔122的两端端面进行加工。

在加工完第二插销孔122的两端端面后，可以再次转动工作台，使第三插销孔123对向机床主轴，然后以第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面30a为基准，对第三插销孔123的两端端面进行加工。在加工完第三插销孔123的两端端面后，可以再次转动工作台，将第四插销孔124对向机床主轴，然后以第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的竖直基准面30a为基准，对第四插销孔124的两端端面进行加工。

在加工插销孔的两端端面时，可以检测梁体10内孔的中心m与各个插销孔12的两端端面的距离，使该距离满足设计要求。

s29：对插销孔进行镗加工。

具体地，可以以第一基准块21的底面、第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的竖直基准面30a为基准对4个插销孔中相对的两个插销孔进行镗加工，以第一基准块21的底面、第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面30a为基准对4个插销孔中相对的另外两个插销孔进行镗加工。

示例性地，在加工完第四插销孔124的两端端面后，第四插销孔124对向机床主轴，可以先对第四插销孔124进行镗加工。

在对第四插销孔124进行镗加工时，可以以第一基准块21的底面、第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的竖直基准面30a为基准，进行镗加工。

在完成第四插销孔124的镗加工后，可以转动工作台，使第一插销孔121对向机床主轴，然后对第一插销孔121进行镗加工，然后再转动工作台，使第二插销孔122对向机床主轴，直至对四个插销孔都完成镗加工。

在对第一插销孔121进行镗加工时，可以以第一基准块21的底面、第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面30a为基准，进行镗加工。在对第二插销孔122进行镗加工时，可以以第一基准块21的底面、第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的竖直基准面为基准，进行镗加工。在对第三插销孔123进行镗加工时，可以以第一基准块21的底面、第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面为基准，进行镗加工。

可选地，在进行镗加工时，可以检测4个插销孔中相对的两个插销孔的中心线与第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的竖直基准面的距离。具体地，可以检测第二插销孔122的中心线和第四插销孔124的中心线与第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的竖直基准面30a的距离，检测第一插销孔121的中心线和第三插销孔123的中心线与第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面30a的距离。这样根据第一顶面基准块31、第二顶面基准块32的竖直基准面30a与梁体10的内孔中心m的距离，或者第三顶面基准块33和第四顶面基准块34的竖直基准面30a与梁体10的内孔中心m的距离，确定出插销孔的中心线的误差。

可选地，在进行镗加工后，还可以检测4个插销孔中相对的两个插销孔的中心线与第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面30a的平行度。具体地，可以检测第二插销孔122的中心线和第四插销孔124的中心线与第一顶面基准块31和第四顶面基准块34的平行度，检测第一插销孔121的中心线和第三插销孔123的中心线与第二顶面基准块32和第三顶面基准块33的竖直基准面30a的平行度，以此确定出插销孔的误差。

可选地，还可以检测4个插销孔中相对的两个插销孔的中心线的同轴度。具体地，可以检测第二插销孔122和第四插销孔124的中心线的同轴度，检测第一插销孔121和第三插销孔123的中心线的同轴度，以确保误差满足设计要求。示例性地，第一插销孔121的中心线和第三插销孔123的中心线的同轴度可以为1mm，第二插销孔122的中心线和第四插销孔124的中心线的同轴度可以为1mm。

可选地，还可以检检测沿梁体10的周向相邻的插销孔的中心线的垂直度。具体地，可以检测第一插销孔121的中心线和第四插销孔124的中心线的垂直度。示例性地，第一插销孔121的中心线和第四插销孔124的中心线的垂直度可以为0.5mm。

s30：加工耳板。

具体地，可以以第一基准块21的底面和插销孔的一端的端面为基准加工耳板13的内孔和耳板13的内孔的两端端面。

例如，在加工第一组耳板131时，可以以第一基准块21的底面和第一插销孔121的外端的端面为基准对第一组耳板131进行加工。这里第一插销孔121的外端的端面为第一插销孔121远离梁体10的内孔中心m的一端。当然也可以以第一插销孔121的内端的端面为基准，第一插销孔121的内端为与第一插销孔121的外端相反的一端。

在完成插销孔的镗加工后，可以保持工作台的位置不变，直接进行耳板13的加工。例如最后一个进行镗加工的插销孔为第三插销孔123，则在完成第三插销孔123的镗加工后，再对第三组耳板133进行加工，加工完第三组耳板133后，可以转动工作台，使第四插销孔124对向机床主轴，然后对第四组耳板134进行加工，之后再转动工作台，直至所有的耳板都完成加工。

s31：设置第三基准块。

具体地，可以在每组耳板中的两块耳板上焊接第三基准块23，第三基准块23沿梁体10的径向向外突出于梁体10的外周壁。

然后加工第一组耳板131上的第三基准块23的外侧面和第三组耳板133上的第三基准块23的外侧面，使第一组耳板131上的第三基准块23的外侧面和第三组耳板133上的第三基准块23的外侧面均与第一顶面基准块31的竖直基准面30a平行。其中，第三基准块23的外侧面为第三基准块23的沿梁体10的径向向外突出于梁体10的外周壁的表面。

然后加工第二组耳板132上的第三基准块23的外侧面和第四组耳板134上的第三基准块23的外侧面，使第二组耳板132上的第三基准块23的外侧面和第四组耳板134上的第三基准块23的外侧面均与第二顶面基准块32的竖直基准面30a平行。

在加工第三基准块23后还可以测量出第三基准块23的外侧面与第二基准块22的内侧面之间的距离d2，则第三基准块23的外侧面与环梁的梁体10的中心m的距离d3＝d1+d2。

第三基准块23也可以在焊接第一基准块21和第二基准块22时焊接到梁体10上。对第三基准块23的外侧面的加工也可以在加工插销孔的端面时进行。具体地，第一组耳板131上的第三基准块23的外侧面可以在加工第一插销孔121的两端端面时加工，第二组耳板131上的第三基准块23的外侧面可以在加工第二插销孔122的两端端面时加工，第三组耳板133上的第三基准块23的外侧面可以在加工第三插销孔123的两端端面时加工，第四组耳板134上的第三基准块23的外侧面可以在加工第四插销孔124的两端端面时加工。

s32：校核耳板的内孔。

具体地，可以以第三基准块23的外侧面为基准校核耳板的内孔。

在加工耳板13的内孔和耳板13的内孔的两端端面后，可以测量耳板13的内孔的中心线与第三基准块23的外侧面的距离，从而得到耳板13的内孔的中心线与梁体10的中心m的距离。保证耳板13的内孔的中心线与梁体10的内孔中心m之间的距离满足公差要求。

在完成耳板13的校核后可以拆除第一基准块21、第二基准块22、第三基准块23、第一顶面基准块31、第二顶面基准块32、第三顶面基准块33和第四顶面基准块34。

第一基准块21、第二基准块22、第三基准块23、第一顶面基准块31、第二顶面基准块32、第三顶面基准块33和第四顶面基准块34均可以为矩形钢板，矩形钢板的厚度可以为50～70mm。这样可以确保第一基准块21、第二基准块22、第三基准块23、第一顶面基准块31、第二顶面基准块32、第三顶面基准块33和第四顶面基准块34都有足够的加工余量。示例性地，矩形钢板的厚度可以为60mm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。