本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種齒輪齒條升降系統(tǒng)安裝架的裝配方法及裝配工裝。

背景技術(shù)：

自升式鉆井平臺是由一個上層平臺和多個可相對上層平臺升降的樁腿所組成的海上平臺。這些樁腿在升降裝置的驅(qū)動下相對上層平臺作上下移動，平臺鉆井作業(yè)時，將樁腿支承于海底，通過升降裝置實現(xiàn)上層平臺的升降。其中，升降裝置通過安裝架固定安裝在上層平臺上，安裝架作為自升式鉆井平臺升降系統(tǒng)的重要的受力及傳力部件。

安裝架為大型復(fù)雜箱型結(jié)構(gòu)，包括依次平行間隔設(shè)置的面板、主板和底板，安裝架上沿面板的長度方向設(shè)有凹槽，凹槽的開口位于面板中部，且凹槽的底面由主板構(gòu)成，在凹槽的兩側(cè)分別設(shè)有一排安裝孔，每個安裝孔均貫穿設(shè)置在面板、主板和底板，安裝孔的兩端設(shè)有第一安裝法蘭和第二安裝法蘭，第一安裝法蘭同時插裝固定在主板和底板上，第二安裝法蘭固定在面板上。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

由于安裝架內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在主板和底板之間焊接有大量立筋板，在主板和面板之間焊接有大量支撐筋板，因此在焊接的過程中，焊接變形量很大，安裝孔內(nèi)的第一安裝法蘭和第二安裝法蘭的位置精度難以保證，從而導(dǎo)致安裝架的報廢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決安裝架內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接變形量大，導(dǎo)致第一安裝法蘭和第二安裝法蘭的位置精度難以保證，導(dǎo)致產(chǎn)品報廢的問題，本發(fā)明實施例提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)安裝架的裝配方法及裝配工裝。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實施例提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)安裝架的裝配方法，所述安裝架包括依次平行間隔設(shè)置的面板、主板和底板，所述底板和所述主板之間設(shè)有若干立筋板，所述面板和所述主板之間設(shè)有若干支撐筋板，所述安裝架上沿所述面板的長度方向設(shè)有凹槽，且所述凹槽的開口位于所述面板一側(cè)，所述凹槽兩側(cè)分別設(shè)有一列安裝孔，所述安裝孔貫穿所述面板、主板和底板，所述安裝孔的兩端分別設(shè)有第一安裝法蘭和第二安裝法蘭，所述第一安裝法蘭插裝固定在所述底板和所述主板上，所述第二安裝法蘭插裝固定在所述面板上，將所述安裝架沿所述面板的長度方向依次分為頂部組件、中部組件、底部組件，所述安裝孔位于所述中部組件上，所述裝配方法包括：

(1)先分別裝焊所述頂部組件、所述底部組件和所述中部組件：

裝焊所述頂部組件和所述底部組件的方法包括：

在所述主板的兩側(cè)分別焊接立筋板和支撐筋板，所述頂部組件和所述底部組件的面板和底板暫不安裝，校正所述立板和所述主板的垂直度≤2mm；

裝焊所述中部組件的方法包括：

將定位工裝焊接固定在焊接平臺上；

將8個第一安裝法蘭固定在焊接平臺上，且8個第一安裝法蘭分別位于定位工裝的8個定位孔內(nèi)；

將所述底板套裝在所述第一安裝法蘭上，且以所述第一安裝法蘭為基準(zhǔn)在所述底板上劃線并裝配立筋板；

將所述主板套裝在所述第一安裝法蘭上，并將所述主板分別與所述立筋板和所述第一安裝法蘭焊接；

將同心工裝分別安裝在每個第一安裝法蘭內(nèi)，且同心工裝的第一同心件與第一安裝法蘭的內(nèi)壁配合，第一同心件與第一安裝法蘭的底面對齊，在同心工裝的第二同心件上裝配第二安裝法蘭；

在所述主板上以所述第一安裝法蘭和第二安裝法蘭為基準(zhǔn)劃線并裝配支撐筋板，并將支撐筋板與第二安裝法蘭焊接；

(2)將所述中部組件的一端與所述底部組件對接，將所述中部組件的另一端與所述頂部組件對接；

(3)焊接所述安裝架的面板以及頂部組件和底部組件的底板，然后焊接所述頂部組件上端的頂部封板和所述底部組件下端的底部封板，最后焊接所述安裝架的側(cè)面封板。

進一步地，在焊接頂部組件和底部組件的主板與立筋板和支撐筋板之前，先在立筋板和主板之間以及支撐筋板和主板之間點焊固定槽鋼進行支撐。

進一步地，焊接所述中部組件的底板和第一安裝法蘭時，在所述中部組件底板的長度方向和寬度方向留預(yù)變形量。

進一步地，焊接所述中間組件的底板前，在所述中部組件的底板的四周安裝工裝馬板固定。

進一步地，中部組件與頂部組件的對接以及中部組件和底部組件的對接分別包括：

將所述中部組件的主板的一端與所述頂部組件的主板對接，將所述中部組件的主板的另一端與所述底部組件的主板對接。

進一步地，在焊接中部組件的主板與頂部組件和底部組件的主板時，分別留有預(yù)變形量。

進一步地，焊接側(cè)封板時，先將所述安裝架的一側(cè)向上，在所述安裝架向上的一側(cè)上焊接側(cè)封板，然后將安裝架翻面，在所述安裝架另一側(cè)上的焊接側(cè)封板。

進一步地，焊接所述側(cè)封板時，從所述安裝架的中部向兩端焊接。

進一步地，焊接所述安裝架的面板和底板時，在所述安裝架的中心線兩側(cè)對稱焊接。

本發(fā)明實施例還提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)安裝架的裝配工裝，適用于齒輪齒條升降系統(tǒng)的安裝架，其特征在于，所述裝配工裝包括：1個定位工裝和8個同心工裝，所述定位工裝包括一個安裝板，所述安裝板上設(shè)有8個定位孔，所述定位孔呈兩列分布，且兩列所述定位孔對稱設(shè)置，所述同心工裝包括一個同心軸以及連接在同心軸兩端的第一同心件和第二同心件，所述第一同心件為圓柱形，且所述第一同心件的軸線與所述同心軸的軸線重合，所述第一同心件的外圓與所述安裝架的第一安裝法蘭的內(nèi)壁相配合，所述第二同心件為圓柱形的臺階，且所述臺階的軸線與所述同心軸的軸線重合，所述臺階與所述安裝架的第二安裝法蘭的內(nèi)壁相配合。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：通過在裝焊安裝架的中部組件時，通過現(xiàn)將定位工裝焊接到裝焊平臺上，然后將第一安裝法蘭裝配到定位工裝的安裝孔內(nèi)，保證了第一安裝法蘭之間的位置精度，然后在第一安裝法蘭內(nèi)安裝同心工裝，并將第二安裝法蘭通過同心工裝裝配，保證了第一安裝法蘭和第二安裝法蘭的同心及相對位置關(guān)系，在焊接安裝架時，通過定位工裝和同心工裝還可以進一步的防止第一安裝法蘭和第二安裝法蘭的相對位置發(fā)生改變，保證了第一安裝法蘭和第二安裝法蘭的位置精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的安裝架的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的定位工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的定位工裝及第一法蘭的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的定位工裝及第一法蘭裝配的側(cè)視圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的同心工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的同心工裝的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的第二法蘭的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實施例提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)安裝架的裝配方法，該制作方法適用于齒輪齒條升降系統(tǒng)的安裝架，圖1是本發(fā)明實施例提供的安裝架的整體結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖1，安裝架包括依次平行間隔設(shè)置的面板1、主板2和底板3，安裝架的中部設(shè)有若干安裝孔，安裝孔貫穿面板1、主板2和底板3，安裝孔的兩端分別設(shè)有第一安裝法蘭4和第二安裝法蘭5，第一安裝法蘭4插裝固定在底板3和主板2上，第二安裝法蘭5插裝固定在面板1上。由于安裝架為箱型結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部筋板數(shù)量多，導(dǎo)致安裝架的焊接形變量較大，且安裝架內(nèi)部的焊縫可達(dá)性差。

在本實施例中，將安裝架沿面板的長度方向依次分為頂部組件、中部組件、底部組件，安裝孔位于中部組件上，制作方法包括：

步驟101：分別裝焊頂部組件、中部組件、底部組件。

其中，頂部組件和底部組件的結(jié)構(gòu)相似，頂部組件和底部組件的焊接方法包括：

分別在主板的兩側(cè)分別焊接立筋板和支撐筋板，其中頂部組件和底部組件的面板和底板暫時不安裝，這樣可以保證安裝架內(nèi)部焊縫焊接時的可達(dá)性，焊接之后還需要對頂部組件和底部組件進行校正，需要保證立筋板和支撐筋板與主板的垂直度均小于等于2mm，另外，在本實施例中，在頂部組件和底部組件的支撐筋板上，還垂直于支撐筋板焊接有若干加強筋，需要保證加強筋于支撐筋板的垂直度也小于等于2mm。

在本實施例中，還可以在焊接主板與立筋板和支撐筋板之間，在主板與立筋板和支撐筋板之間分別設(shè)置若干槽鋼進行固定，以減小焊接變形，在焊接支撐筋板和加強筋之前，還可以在加強筋遠(yuǎn)離立筋板的一端焊接槽鋼固定，以保證加強筋與立筋板之間的垂直度。

中部組件的裝焊方法包括：

將定位工裝焊接固定在焊接平臺上

將8個第一安裝法蘭固定在焊接平臺上，且8個第一安裝法蘭分別位于定位工裝的8個定位孔內(nèi)；

將底板套裝在第一安裝法蘭上，且以第一安裝法蘭為基準(zhǔn)在底板上劃線并裝配立筋板；

將主板套裝在第一安裝法蘭上，并將主板分別與立筋板和第一安裝法蘭焊接；

將同心工裝分別安裝在每個第一安裝法蘭內(nèi)，且同心工裝的第一同心件與第一安裝法蘭的內(nèi)壁配合，第一同心件與第一安裝法蘭的底面對齊，在同心工裝的第二同心件上裝配第二安裝法蘭；

在所述主板上以第一安裝法蘭和第二安裝法蘭為基準(zhǔn)劃線并裝配支撐筋板，并將支撐筋板與第二安裝法蘭焊接。

具體地，在本實施例中，安裝架上一共設(shè)有兩排共8個安裝孔，且8個安裝孔分為兩列，對稱設(shè)置在凹槽的兩側(cè)，在焊接平臺上根據(jù)8個安裝孔的安裝位置固定8個第一安裝法蘭，可以采用點焊的方式將8個第一安裝法蘭固定在焊接平臺上，這樣可以使第一安裝法蘭一直保持在裝配的位置上。

需要說明的是，在將底板與第一安裝法蘭焊接之前，可以對底板進行預(yù)變形處理，具體地，使底板焊接有立筋板的一側(cè)中部高，四周低，在本實施例中，可以使底板的中部最高點到底板的沿長度方向的側(cè)邊的中點高度差為3mm，使底板中部的最高點到底板的沿寬度方向的側(cè)邊的中點處的高度差為6mm，通過預(yù)變形處理將底板和第一安裝法蘭之間的焊接變形抵消，進一步保證了安裝架的制作精度。

優(yōu)選地，還可以在焊接底板和第一安裝法蘭時，在底板的四周設(shè)置若干馬板固定，這樣可以減小底板在焊接時，邊緣處產(chǎn)生的波浪變形。

另外，在焊接主板之前，也可以對主板進行預(yù)變形處理，來抵消主板的焊接變形。

步驟102：將中部組件的一端與底部組件對接，將中部組件的另一端與頂部組件對接。

具體地，分別將底部組件和頂部組件的主板對接到中部組件的主板的兩端，焊接中部組件與頂部組件和底部組件的主板，在焊接前，設(shè)置預(yù)變形量，在本實施例中，中部組件的主板到第一安裝法蘭的底面的距離為295mm，則頂部組件遠(yuǎn)離中部組件的一端的主板到第一安裝法蘭底面所在平面的距離為290mm，而底部組件遠(yuǎn)離中部組件的一端的主板到第一安裝法蘭底面所在平面的距離為280mm，即頂部組件留5mm預(yù)變形量，底部組件留15mm預(yù)變形量，這是由于底部組件的長度大于頂部組件，所以需要留有更多的預(yù)變形量，在本發(fā)明的其他實施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可結(jié)合有限試驗得到需要的預(yù)變形量。通過預(yù)變形處理可以抵消頂部組件、中部組件和底部組件對接裝焊時的焊接變形，進一步提高安裝架的制造精度。

在焊接之前，可以分別將頂部組件、中部組件和底部組件放置在胎架上進行對接，且可以通過調(diào)節(jié)胎架的高度使各組件位于合適的安裝位置。

步驟103：焊接安裝架的面板以及頂部組件和底部組件的底板，然后焊接頂部組件上端的頂部封板和底部組件下端的底部封板，最后焊接安裝架的側(cè)面封板。

最后焊接安裝架的面板以及頂部組件和底部組件的底板可以方便安裝架內(nèi)的大量筋板的焊接。焊接面板和底板時，先將安裝架的面板焊接在支撐筋板上，然后將安裝架翻面后焊接頂部組件和底部組件的底板。焊接時，以安裝架的中心線為對稱中心，采用對稱焊接的方式焊接面板和底板，這樣的焊接方式可以使面板和底板的形變量較小。

焊接安裝架側(cè)面的封板時，將安裝架一側(cè)朝上，放置在胎架上，且在胎架上位于面板一側(cè)和底板一側(cè)設(shè)置支撐槽鋼對安裝架進行固定，在安裝架的側(cè)面焊接側(cè)面的封板，焊接完一側(cè)的封板后將安裝架翻面后焊接另一側(cè)的封板。焊接時，可以采用從安裝架的中部向安裝架的兩側(cè)焊接的方式進行焊接，這樣可以對稱抵消焊接時側(cè)封板的形變量。

本發(fā)明實施例還提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)安裝架的裝配工裝，適用于齒輪齒條升降系統(tǒng)的安裝架，裝配工裝包括：1個定位工裝和8個同心工裝，所述定位工裝包括一個安裝板，所述安裝板上設(shè)有8個定位孔，所述定位孔呈兩列分布，且兩列所述定位孔對稱設(shè)置，所述同心工裝包括一個同心軸以及連接在同心軸兩端的第一同心件和第二同心件，所述第一同心件為圓柱形，且所述第一同心件的軸線與所述同心軸的軸線重合，所述第一同心件的外圓與所述安裝架的第一安裝法蘭的內(nèi)壁相配合，所述第二同心件為圓柱形的臺階，且所述臺階的軸線與所述同心軸的軸線重合，所述臺階與所述安裝架的第二安裝法蘭的內(nèi)壁相配合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。