本發明涉及焊接技術領域，特別涉及一種齒輪齒條升降系統安裝架的制作方法。

背景技術：

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動下相對上層平臺作上下移動，平臺鉆井作業時，將樁腿支承于海底，通過升降裝置實現上層平臺的升降。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的重要的受力及傳力部件。

安裝架為大型復雜箱型結構，包括依次平行間隔設置的面板、主板和底板，安裝架的中部設有若干貫穿面板、主板和底板的安裝孔，安裝孔的一端設置有插裝在底板和主板上的第一法蘭，安裝孔的另一端在面板上插裝有第二法蘭，在主板和底板之間焊接有大量的立筋板，在主板和面板之間焊接有大量的支撐筋板。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

安裝架的面板、主板和底板的結構較長，且在安裝架的面板、主板和底板之間需要焊接大量的筋板，在筋板的焊接過程中，面板、主板和底板上的焊接變形的累積量較大，導致安裝架變形嚴重，且安裝架為箱型結構，焊接變形一旦形成，就難以校正，容易導致安裝架的報廢，增加產品的制造成本，影響產品的制造周期。

技術實現要素：

為了解決安裝架面板、主板和底板的結構較長，且在安裝架的面板、主板和底板之間需要焊接大量的筋板，焊接變形的累積量較大，導致安裝架變形嚴重的問題，本發明實施例提供了一種齒輪齒條升降系統安裝架的制作方法。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種齒輪齒條升降系統安裝架的制作方法，所述安裝架包括依次平行間隔設置的面板、主板和底板，所述主板和所述底板之間設有若干立筋板，所述主板和所述面板之間設有若干支撐筋板，所述安裝架的中部設有若干安裝孔，所述安裝孔貫穿所述面板、主板和底板，所述制作方法包括：

將所述安裝架沿所述面板的長度方向依次分為頂部組件、中部組件和底部組件，且所述安裝孔位于所述中部組件上；

分別裝焊所述頂部組件、所述底部組件和所述中部組件，并分別對所述頂部組件、所述底部組件和所述中部組件進行校正；

將所述中部組件的兩端分別與所述頂部組件以及所述底部組件對接裝焊。

進一步地，所述安裝架的中部組件上的還設有若干安裝孔，每個所述安裝孔分別貫穿所述中部組件的面板、主板和底板，所述安裝孔的兩端分別設有第一法蘭和第二法蘭，且所述第一法蘭固定插裝在所述中部組件的底板和主板上，所述第二法蘭固定插裝在所述中部組件面板上，裝焊所述中部組件，包括：

將所述第一法蘭固定在焊接平臺上；

將所述中部組件的底板套裝在所述第一法蘭上，且將所述中部組件的底板與所述第一法蘭焊接；

在所述中部組件的底板上裝焊所述中部組件的立筋板；

將所述中部組件的主板裝焊到所述中部組件的立筋板上，且所述中部組件的主板套裝在所述第一法蘭上；

在所述中部組件的主板上裝焊所述中部組件的支撐筋板；

在所述中部組件的支撐筋板上裝焊所述第二法蘭。

進一步地，將所述中部組件的底板套裝到所述第一法蘭上之前，所述制作方法還包括：

在所述中部組件的底板的長度方向和寬度方向設置預變形量。

進一步地，將所述中部組件的底板與所述第一法蘭焊接之前，所述制作方法還包括：

在所述中部組件的底板的邊緣沿周向裝焊若干工裝馬板，所述中部組件的底板通過所述工裝馬板固定在所述焊接平臺上。

進一步地，將所述中部組件分別與所述頂部組件和所述底部組件對接裝焊，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裝焊，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裝焊。

進一步地，裝焊所述頂部組件和所述底部組件，包括：

在所述頂部組件的主板的兩側分別焊接所述頂部組件的立筋板和支撐筋板，所述頂部組件的面板和底板暫不安裝，

在所述底部組件的主板的兩側分別焊接所述底部組件的立筋板和支撐筋板，所述底部組件的面板和底板暫不安裝。

進一步地，將所述中部組件的兩端分別與所述頂部組件以及所述底部組件對接裝焊之后，所述制作方法還包括：

分別裝焊所述頂部組件和所述底部組件的面板和底板。

進一步地，分別裝焊所述頂部組件和所述底部組件的面板和底板，包括

在所述主板的長度方向的中心線的兩側分別對稱焊接所述頂部組件面板和底板以及所述底部組件的面板和底板。

進一步地，所述安裝架的兩側還設有側封板，所述安裝架的頂部還設有頂部封板，所述安裝架的底部還設有底部封板，所述制作方法還包括：

在所述安裝架的側面焊接所述側封板，在所述頂部組件的上端焊接所述頂部封板，在所述底部組件的下端焊接所述底部封板。

進一步地，在所述安裝架的側面焊接所述側封板，包括：

從所述安裝架的中部向兩端對稱焊接所述側封板。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：通過將安裝架分為頂部組件、中部組件和底部組件三部分，先分別對頂部組件、中部組件和底部組件進行裝焊，再將中部組件與頂部組件和底部組件進行對接裝焊，對每個組件的焊接變形更容易控制，且通過分組件裝焊，可以分別對各組件進行校正來保證安裝架最終的成型尺寸，由于頂部組件和底部組件的面板和底板是最后焊接的，這樣便于安裝架內部焊縫的焊接，提高了內部筋板焊接的可達性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，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明的一個實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的齒輪齒條升降系統安裝架的制作方法的流程圖；

圖2是本發明實施例提供的安裝架的側視透視結構示意圖；

圖3是本發明實施例提供的焊接底板與第一法蘭的結構示意圖；

圖4是本發明實施例提供的焊接頂部組件和底部組件的橫截面示意圖

圖5是本發明實施例提供的焊接側封板的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

齒輪齒條升降系統的安裝架是自升式鉆井平臺升降系統的重要受力及傳力部件，圖2是本發明實施例提供的安裝架的側視透視結構示意圖，參見圖2，安裝架包括依次平行間隔設置的面板1、主板2和底板3，主板2和底板3之間設有若干立筋板5，主板2和面板1之間設有若干支撐筋板4，安裝架的中部設有若干安裝孔d，安裝孔d貫穿面板1、主板2和底板3，圖1是本發明實施例提供的齒輪齒條升降系統安裝架的制作方法的流程圖，參見圖1，該制作方法包括：

步驟101：將安裝架沿面板的長度方向依次分為頂部組件、中部組件和底部組件，且安裝孔位于中部組件上。

如圖2所示，將安裝架沿面板的長度方向依次分為頂部組件a、中部組件b和底部組件c，中部組件b的面板分別與頂部組件a和底部組件c的面板相連，中部組件b的主板分別與頂部組件a和底部組件c的主板相連，中部組件b的底板分別與頂部組件a和底部組件c的底板相連，安裝架中部設有安裝孔d的部分均位于中部組件b上。在本實施例中，將安裝架分為三部分，且頂部組件和底部組件上不設置安裝孔，這樣便于頂部組件和底部組件的裝焊，且將安裝架分為三個組件，便于各個組件的焊接變形的控制。當然，在本發明的其他實施例中，可以將安裝架分為四個或四個以上的組件，使每個組件的長度更短，便于各組件的焊接變形的控制，但是各組件之間焊接時也會產生的焊接變形。

步驟102：分別裝焊頂部組件、底部組件和中部組件，并分別對頂部組件、底部組件和中部組件進行校正。

再次參見圖2，中部組件b上的每個安裝孔d分別貫穿中部組件b的面板、主板和底板，安裝孔d的兩端分別設有第一法蘭6和第二法蘭7，且第一法蘭6固定插裝在中部組件b的底板和主板上，第二法蘭7固定插裝在中部組件b面板上，裝焊中部組件b的方法包括：

(1)將第一法蘭固定在焊接平臺上；

(2)將中部組件的底板套裝在第一法蘭上，且將中部組件的底板與第一法蘭焊接；

(3)在中部組件的底板上裝焊中部組件的立筋板；

(4)將中部組件的主板裝焊到中部組件的立筋板上，且中部組件的主板套裝在第一法蘭上；

(5)在中部組件的主板上裝焊中部組件的支撐筋板；

(6)在中部組件的支撐筋板上裝焊第二法蘭和中部組件的面板。

在本實施例中，可以采用點焊固定的方式將第一法蘭固定在焊接平臺上，這樣可以保證在中部組件的裝焊過程中，第一法蘭的位置不會發生改變，因此可以保證中部組件上的多個安裝孔之間的位置精度。

在本實施例中，在將中部組件的底板套裝到第一法蘭上之前，在中部組件的底板的長度方向和寬度方向分別設置預變形量，該預變形量設置的方向與中部組件焊接時發生變形的方向相反，通過預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。

具體地，可以將中部組件的底板設置為用于焊接立筋板的一側的中部高，四周低。具體地，可以使中部組件的底板的中心到其寬度方向的最遠端的點的高度差為3mm，使中部組件的底板的中心到其長度方向的最遠端的高度差為6mm。

圖3是本發明實施例提供的焊接底板與第一法蘭的結構示意圖，參見圖3，在本實施例中，將中部組件b的底板3與第一法蘭7焊接之前，在中部組件b的底板3邊緣裝焊一圈工裝馬板8，中部組件b的底板3通過工裝馬板8與焊接平臺固定連接。通過工裝馬板8將中部組件b的底板3固定在焊接平臺上，可以防止中部組件的底板在焊接時邊緣處發生波浪變形。

圖4是本發明實施例提供的焊接頂部組件和底部組件的橫截面示意圖，在裝焊頂部組件a和底部組件c時，先在頂部組件a的主板2兩側分別焊接頂部組件a的立筋板5和支撐筋板4，在底部組件c的主板2兩側分別焊接底部組件c的立筋板5和支撐筋板4，頂部組件a的面板1和底板3以及底部組件c的面板1和底板3暫不安裝。由于安裝架為箱型結構，暫不安裝頂部組件和底部組件的面板和底板，便于頂部組件、中部組件和底部組件內部焊縫的焊接。

對頂部組件和底部組件進行校正時，可以采用垂直度檢測儀來檢測頂部組件和頂部組件的支撐筋板和立筋板與主板之間的垂直度，若垂直度在預定范圍內，則判斷為合格，具體地，可以設置垂直度的范圍為2mm以內。

如圖4所示，在頂部組件a和底部組件c的主板2上焊接立筋板5和支撐筋板4時，可以在主板2與立筋板5和支撐筋板4之間裝焊若干槽鋼10進行固定，通過槽鋼10的固定減小主板2與立筋板4和支撐筋板5之間的焊接變形。

在本實施例中，支撐筋板4上還焊接有若干平行于主板2的加強筋9，通過加強筋9來支撐支撐筋板4，以增加安裝架的剛性。

步驟103：將中部組件的兩端分別與頂部組件和底部組件對接裝焊。

具體地，將中部組件的主板分別與頂部組件和底部組件的主板對接裝焊，中部組件的面板分別與頂部組件和底部組件的面板對接裝焊，中部組件的底板分別與頂部組件和底部組件的底板對接裝焊。

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時，可以設置預變形量，在本實施例中，中部組件的主板到第一法蘭的底面的距離為295mm，設置預變形量的方法為使頂部組件的主板遠離中部組件的一端到第一法蘭底面所在平面的距離為290mm，而底部組件的主板遠離中部組件的一端到第一法蘭底面所在平面的距離為280mm，即頂部組件留5mm預變形量，底部組件留15mm預變形量，這是由于底部組件的主板長度大于頂部組件的主板，所以需要留有更多的預變形量，在本發明的其他實施例中，本領域技術人員也可結合有限試驗得到需要的預變形量。通過預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。

若在步驟102中，裝焊頂部組件和底部組件時，暫不安裝頂部組件和底部組件的主板和面板，則先將中部組件的主板分別與頂部組件和底部組件的主板對接裝焊，然后安裝頂部組件和底部組件的面板和底板，再分別將中部組件的底板和面板與頂部組件和底部組件的底板和面板對接裝焊。這樣可以便于安裝架內部焊縫的焊接。

在本實施例中，安裝架的兩側還設有側封板，安裝架的頂部還設有頂部封板，安裝架的底部還設有底部封板，將中部組件的兩端分別與頂部組件和底部組件對接裝焊之后，制作方法還包括：

在安裝架的側面焊接側封板，在頂部組件的上端焊接頂部封板，在底部組件的下端焊接底部封板。

優選地，在焊接側封板時，可以從安裝架的中間位置向兩端焊接，這樣可以減小側封板的焊接的變形量。

圖5是本發明實施例提供的焊接側封板的結構示意圖，參見圖5，在本實施例中，焊接安裝架的側封板11時，可以將安裝架一側朝上，放置在胎架12上，且在胎架12上位于面板一側和底板一側設置支撐槽鋼13對安裝架進行固定，在安裝架的側面焊接側封板11，焊接完一側的側封板11后將安裝架翻面后焊接另一側的側封板11。

本發明的有益效果是通過將安裝架分為頂部組件、中部組件和底部組件三部分，先分別對頂部組件、中部組件和底部組件進行裝焊，再將中部組件與頂部組件和底部組件進行對接裝焊，對每個組件的焊接變形更容易控制，且通過分組件裝焊，可以分別對各組件進行校正來保證安裝架最終的成型尺寸，由于頂部組件和底部組件的面板和底板是最后焊接的，這樣便于安裝架內部焊縫的焊接，提高了內部筋板焊接的可達性。

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