橋式起重機主梁變形原因與修復方法

橋式起重機主梁變形原因與修復方法 【摘 要】針對工業(yè)生產中經常遇到橋式起重機主梁變形的問題，本文對橋式起重機主梁變形的原因進行了分析，對其影響及修復方法進行了介紹。 【關鍵詞】橋式起重機；主梁變形；修復方法 隨著我國經濟的高速發(fā)展，起重機械被廣泛地應用于各種物料的起重、運輸、裝卸等生產活動中是現(xiàn)代工業(yè)生產不可缺少的設備，橋式起重機就是其中一種，在現(xiàn)代企業(yè)生產中的作用越來越突出起。隨之而來的因起重機主梁變形而導致的故障也日益增加，這不僅影響到正常的生產活動，嚴重時將引發(fā)重大生產事故，威脅到人們的生命安全，怎樣減少或避免此類事故發(fā)生，確保設備的安全運行，保障安全生產，及時妥善處理此類故障，已成為生產中的重中之重。主梁變形的主要表現(xiàn)形式有主粱上拱度減小，甚至消失而出現(xiàn)下?lián)?，主梁出現(xiàn)橫向彎曲（側彎），主梁出現(xiàn)嚴重的波浪形以及橋架對角線超差。主梁變形對起重機整機性能產生的影響主要是：影響小車車輪與軌道接觸，導致四個車輪不能同時與軌道接觸，出現(xiàn)受力不均產生啃軌現(xiàn)象影響小車運行；主梁變形到一定程度時，小車軌道將會因變形而產生坡度，小車在運行時要克服爬坡阻力，制動后小車會有溜車現(xiàn)象；影響大車運行機構，導致聯(lián)軸器偏斜角增大而磨損增加，導致齒斷，甚至大車運行機構不能工作；當發(fā)生嚴重下?lián)蠒r，主梁下蓋板和腹板的拉應力達到金屬材料的屈服極限時，可能出現(xiàn)裂紋或脫焊，如果起重機繼續(xù)頻繁工作，那么主梁可能報廢。 1.橋式起重機主梁變形的原因 1.1設計及制造不合理 設計下料和焊接過程不規(guī)范，如設計時未按相關安全技術規(guī)范、標準進行設計，下料時未按規(guī)定的腹板拱度下料，鋼材規(guī)格尺寸不符合要求，另外由于焊接工藝差導致腹板有明顯的波浪變形，在使用過程中，腹板波浪變形由于受拉區(qū)轉向受壓區(qū)或鋼材質量不合格都會使主梁產生下?lián)稀?1.2主梁內應力的影響 主梁結構制造過程中的強制組裝，或由于焊接過程中的局部不均勻加熱，導致起重機金屬結構的各部位存在著不同的拉、壓等應力即殘余內應力，當這些應力超過金屬的屈服極限的時候，橋架就會發(fā)生變形。 1.3不合理的吊裝以及運輸 起重機主梁是長大型結構件，剛度小彈性較大，在制造裝配過程中存在較大的內應力，一些不符合安全規(guī)范要求的操作可就能導致橋架結構的變形。 1.4不合理的使用 起重機的載荷能力是根據(jù)設計參數(shù)確定的，日常使用時經常超載，超工作級別使用及其它不合理的使用超過設計承載能力時，就會造成起重機主梁的變形及損壞。 1.5高溫及腐蝕環(huán)境對主梁的影響 當橋式起重機在高溫環(huán)境或有腐蝕性氣體的環(huán)境中工作時，會降低金屬材料的屈服強度，高溫環(huán)境條件下，還將產生溫度應力，這就增加了主梁變形的可能性。在高溫環(huán)境中工作的橋式起重機直接受高溫輻射部分應設隔熱板等，如主梁和起重橫梁，下翼緣板下應設有可靠的隔熱裝置。在腐蝕環(huán)境中工作的橋式起重機應做好金屬結構的防腐措施，盡量減少焊縫、表面損壞及劃痕。 2.主梁變形的修復方法 當橋式起重機主梁發(fā)生變形時我們應該對其做出修復。修復的方法主要有：火焰矯正法、預應力法、重復施焊法、切割法等。 2.1火焰矯正法 火焰矯正法的原理是在主梁上局部加熱，使金屬結構的某些地方產生塑性變形，冷卻后由殘余的局部收縮應力達到矯正的目的。利用火焰矯正法進行矯正時應注意以下幾點： （1）加熱溫度應為700 至800，此時鋼板呈現(xiàn)桃紅色，加熱溫度不應過高或過低。此時金屬的屈服極限趨近于零，處于“熱碳鋼”狀態(tài)，矯正效果最好。 （2）為了減小腹板的波浪度，加熱點應在隔板處。加熱點應避主梁開危險截面。經加熱矯正后烤點部位應力加大，因此危險截面的負荷應力也加大，容易使矯正變形失效。 （3）同一位置不能重復加熱，不但效果不好，對金屬的金相組織也有損害。 （4）主梁變形矯正后主梁應加固。因為矯正后主梁有很大的應力，再加上多年使用，金屬材料疲勞度增加，剛性不足。如不加固，不但矯正效果得不到保持，變形現(xiàn)象也會加重。一般加固的方法是在主梁跨度內下蓋板兩側用槽鋼做腹板，再加一層下蓋板，以增加主梁斷面。 火焰矯正法矯正效果較好、施工工藝也較為簡單、靈活性強、但是火焰矯正時，將主梁矯正部位頂起（使烤區(qū)受壓應力），這就增加了施工難度和技術要求；火焰矯正后仍需要再用槽鋼加固主粱，否則將產生更嚴重的塑性變形。一般情況下（除局部矯正硬彎外），不主張采用火焰矯正法。 2.2 預應力法 預應力法矯正主梁下?lián)鲜窃谥髁旱南律w板兩端通過固定支座，用預應力張拉多根鋼筋或鋼絲繩，使主梁受到一個彎矩（主梁上半部受拉應力，下半部受壓應力），在這彎矩作用下主梁恢復上拱。當主梁承受載荷作用時，工作壓力恰好和鋼筋預應力相反，這樣鋼筋預應力就可以抵消部分工作壓應力，從而提高了主梁的承載能力。預應力法是一種主梁下?lián)铣C正的有效方法，矯正后上拱值準確并且穩(wěn)定，根據(jù)日常使用中的變化還可以隨時調整；矯正后主梁的強度和剛度將加強；矯正簡便可靠、容易準確控制、施工周期短、矯正成本低等。但是預應力法不適宜主梁的水平彎及局部變形，只適用于橋式起重機箱形主梁拱度下?lián)系某C正；矯正后的外形不美觀等。如果起重機使用多年、長期滿負載工作、主梁剛性不足承載能力差、長期滿負載工作、工作環(huán)境惡劣等最適合采用預應力法。 3.結束語 在實際工作中采取什么樣的矯正方法，將直接影響到起重機主梁變形的矯正效果、矯正費用、主梁外觀質量及起重機的的安全性能等。因此，選擇合理正確的矯正方法，掌握各種方法的特點、適用范圍才能正確、合理地選擇矯正方案，取得較為理想的矯正效果。 科 【參考文獻】 1王福綿.起重機械技術檢驗.學苑出版社. 2GB/T 3811-2008起重機設計規(guī)范. 3張質文.起重機設計手冊.中國鐵道工業(yè)出版社. 4劉愛國.起重機械安裝與維修實用技術.河南科學技術出版社.