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工程机械油箱制造工艺方面的一些问题

楼主 骏润官方024

工程机械如挖掘机、装载机、矿山机械等在我们的社会生产活动中得到了越来越广泛的应用。一般的工程机械都有两种油箱,一种是用于存储燃料油(柴油)的燃料油箱,存在于动力系统中,另一种是用于存储液压油的液压油箱,存在于液压系统中。目前大多数工程机械油箱都是由钢板制成的,其生产过程要经过下料、折弯、焊接、气密测试、清洗、密封、前处理、涂装、装配等步骤来完成。一般来讲,在对油箱各项技术要求中,无泄漏和内部清洁度是两项最为重要的指标,所以,工艺设计也主要围绕这两项指标进行。当然,有的油箱直接外露,其造型已成为该工程机械的一个特征,这样的油箱就另外需要注意外观;有的油箱还要安装许多其他较重的零部件,油箱又兼有承重功能,这样的油箱就需要同时关注结构强度,等等。下面就油箱在制造过程中经常遇到的问题与大家分享一下。

下料与折弯

在油箱本体的构成上,尽量以折弯替代焊接

因多数工程机械油箱的壁厚较厚,不易做成复杂的造型,故箱体形状都被设计成方形的,在不影响使用功能的前提下,要设法尽量缩短焊接长度,也就是减少板的数量,以折弯替代焊接。举一个简单的例子,比如一个一米见方的油箱,如果不弯板的话,就需要用六块板拼出箱体的形状,总的焊接长度12m。但如果设计成两张折弯板对接到一起,则焊接长度减少为8m,仅为以前的三分之二,折弯省下了四条焊道,参见图1。

图1 以两张折弯板替代六块平板

减少焊接长度,不单单是缩短了焊接时间,其好处多多。首先,折弯属于冷加工,成形后的结构强度高于焊接,出现缺陷的风险也低,对防止泄漏极为有利;其次,折弯的作业效率也远高于焊接;再次,折弯不存在难以对付的焊接变形问题。所以在上述的例子中,表面上虽然焊接长度减少了三分之一,但实际节约的工时远不止如此,还提升了油箱的性能。

同样形状的油箱,也有不同的拆分方法

以一个长600mm、宽400mm、高800mm的箱体为例,有这样两种拆分方式,参见图2,如按左侧的方式拆分,需要焊接总长度为5.2m,且底部过窄,折弯极为困难。如按右侧的方式拆分,则焊接总长度缩短为4.4m,折弯也容易,是首选的拆分方式。

图2 两种拆分方式对比

焊接

三条焊道交汇点的焊接

箱体如能拆分成如上面所讲的两张折弯板的话,对焊接最为有利,因为实现全周焊接只需要一条焊道。但如果箱体板的数量超过两块,则在三块板交汇处将出现三条焊道汇聚于一点的情况,这时候就需要做一些工艺处理,如图3所示,在一块板侧边上做切口,使对侧板边缘充分暴露,形成角对角结构。焊接时先焊此处,然后焊接焊道1和焊道2,最后再焊接焊道3,这样可以确保焊道交汇点不出现泄漏,同时也能获得足够的结构强度。

图3 三条焊道交汇处要开工艺切口

内部隔板的焊接

对于有内部隔板的箱体,如何焊接隔板是一个在设计期间必须考虑好的问题,因为不论箱体板由几块板构成,隔板一般至少要与两块箱体板相连。箱体组焊前,隔板要先与第一块板焊接,这个没有问题,但当与第二块板焊接时,由于箱体已经组焊到了一起,此时再焊接隔板已经无从下手,所以要提前为隔板的焊接预留出空间,焊好隔板后再封闭箱体。以图4的箱体为例,该箱体由四块板构成:两块弯板加两块侧板。这种结构一般要焊接好隔板后才可以焊接侧板。如果必须先焊侧板,则隔板只能借助大的法兰口从外部焊接。

图4 内部隔板的焊接

然而还有的箱体是要求内部筋板与侧板相连接的,即箱体封闭后才能焊接筋板,尤其是燃料油箱,没有大的法兰口,无法从外面焊接。这种情况下可以在箱体侧板上开槽,再在筋板边缘加上榫头,对接后榫头外露,就可以在外部焊接了,参见图5。当然,此处必须做到无泄漏焊接。

    

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