橋式起重機(jī)主梁變形原因與修復(fù)方法

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1、橋式起重機(jī)主梁變形原因與修復(fù)方法   【摘 要】針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到橋式起重機(jī)主梁變形的問(wèn)題,本文對(duì)橋式起重機(jī)主梁變形的原因進(jìn)行了分析,對(duì)其影響及修復(fù)方法進(jìn)行了介紹。   【關(guān)鍵詞】橋式起重機(jī);主梁變形;修復(fù)方法   隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,起重機(jī)械被廣泛地應(yīng)用于各種物料的起重、運(yùn)輸、裝卸等生產(chǎn)活動(dòng)中是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備,橋式起重機(jī)就是其中一種,在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中的作用越來(lái)越突出起。隨之而來(lái)的因起重機(jī)主梁變形而導(dǎo)致的故障也日益增加,這不僅影響到正常的生產(chǎn)活動(dòng),嚴(yán)重時(shí)將引發(fā)重大生產(chǎn)事故,威脅到人們的生命安全,怎樣減少或避免此類(lèi)事故發(fā)生,確保設(shè)備的安全運(yùn)行,保障安全生產(chǎn),

2、及時(shí)妥善處理此類(lèi)故障,已成為生產(chǎn)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)希髁撼霈F(xiàn)橫向彎曲(側(cè)彎),主梁出現(xiàn)嚴(yán)重的波浪形以及橋架對(duì)角線超差。主梁變形對(duì)起重機(jī)整機(jī)性能產(chǎn)生的影響主要是:影響小車(chē)車(chē)輪與軌道接觸,導(dǎo)致四個(gè)車(chē)輪不能同時(shí)與軌道接觸,出現(xiàn)受力不均產(chǎn)生啃軌現(xiàn)象影響小車(chē)運(yùn)行;主梁變形到一定程度時(shí),小車(chē)軌道將會(huì)因變形而產(chǎn)生坡度,小車(chē)在運(yùn)行時(shí)要克服爬坡阻力,制動(dòng)后小車(chē)會(huì)有溜車(chē)現(xiàn)象;影響大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu),導(dǎo)致聯(lián)軸器偏斜角增大而磨損增加,導(dǎo)致齒斷,甚至大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)不能工作;當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重下?lián)蠒r(shí),主梁下蓋板和腹板的拉應(yīng)力達(dá)到金屬材料的屈服極限時(shí),可能出現(xiàn)裂紋或脫焊,如果起重機(jī)繼續(xù)

3、頻繁工作,那么主梁可能報(bào)廢。   1.橋式起重機(jī)主梁變形的原因   1.1設(shè)計(jì)及制造不合理   設(shè)計(jì)下料和焊接過(guò)程不規(guī)范,如設(shè)計(jì)時(shí)未按相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),下料時(shí)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(dǎo)致腹板有明顯的波浪變形,在使用過(guò)程中,腹板波浪變形由于受拉區(qū)轉(zhuǎn)向受壓區(qū)或鋼材質(zhì)量不合格都會(huì)使主梁產(chǎn)生下?lián)稀?   1.2主梁內(nèi)應(yīng)力的影響   主梁結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中的強(qiáng)制組裝,或由于焊接過(guò)程中的局部不均勻加熱,導(dǎo)致起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的各部位存在著不同的拉、壓等應(yīng)力即殘余內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)這些應(yīng)力超過(guò)金屬的屈服極限的時(shí)候,橋架就會(huì)發(fā)生變形。   1.3不

4、合理的吊裝以及運(yùn)輸   起重機(jī)主梁是長(zhǎng)大型結(jié)構(gòu)件,剛度小彈性較大,在制造裝配過(guò)程中存在較大的內(nèi)應(yīng)力,一些不符合安全規(guī)范要求的操作可就能導(dǎo)致橋架結(jié)構(gòu)的變形。   1.4不合理的使用   起重機(jī)的載荷能力是根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)確定的,日常使用時(shí)經(jīng)常超載,超工作級(jí)別使用及其它不合理的使用超過(guò)設(shè)計(jì)承載能力時(shí),就會(huì)造成起重機(jī)主梁的變形及損壞。   1.5高溫及腐蝕環(huán)境對(duì)主梁的影響   當(dāng)橋式起重機(jī)在高溫環(huán)境或有腐蝕性氣體的環(huán)境中工作時(shí),會(huì)降低金屬材料的屈服強(qiáng)度,高溫環(huán)境條件下,還將產(chǎn)生溫度應(yīng)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(jī)直接受高溫輻射部分應(yīng)設(shè)隔熱板等,如主梁和起

5、重橫梁,下翼緣板下應(yīng)設(shè)有可靠的隔熱裝置。在腐蝕環(huán)境中工作的橋式起重機(jī)應(yīng)做好金屬結(jié)構(gòu)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(fù)方法   當(dāng)橋式起重機(jī)主梁發(fā)生變形時(shí)我們應(yīng)該對(duì)其做出修復(fù)。修復(fù)的方法主要有:火焰矯正法、預(yù)應(yīng)力法、重復(fù)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(jié)構(gòu)的某些地方產(chǎn)生塑性變形,冷卻后由殘余的局部收縮應(yīng)力達(dá)到矯正的目的。利用火焰矯正法進(jìn)行矯正時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):   (1)加熱溫度應(yīng)為700℃ 至800℃,此時(shí)鋼板呈現(xiàn)桃紅色,加熱溫度不應(yīng)過(guò)高或過(guò)低。此時(shí)金屬的屈服極限趨近于零,處于“熱碳鋼”

6、狀態(tài),矯正效果最好。  ?。?)為了減小腹板的波浪度,加熱點(diǎn)應(yīng)在隔板處。加熱點(diǎn)應(yīng)避主梁開(kāi)危險(xiǎn)截面。經(jīng)加熱矯正后烤點(diǎn)部位應(yīng)力加大,因此危險(xiǎn)截面的負(fù)荷應(yīng)力也加大,容易使矯正變形失效。   (3)同一位置不能重復(fù)加熱,不但效果不好,對(duì)金屬的金相組織也有損害。  ?。?)主梁變形矯正后主梁應(yīng)加固。因?yàn)槌C正后主梁有很大的應(yīng)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(huì)加重。一般加固的方法是在主梁跨度內(nèi)下蓋板兩側(cè)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(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)、但是火焰矯正時(shí),將主梁矯

7、正部位頂起(使烤區(qū)受壓應(yīng)力),這就增加了施工難度和技術(shù)要求;火焰矯正后仍需要再用槽鋼加固主粱,否則將產(chǎn)生更嚴(yán)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(yù)應(yīng)力法   預(yù)應(yīng)力法矯正主梁下?lián)鲜窃谥髁旱南律w板兩端通過(guò)固定支座,用預(yù)應(yīng)力張拉多根鋼筋或鋼絲繩,使主梁受到一個(gè)彎矩(主梁上半部受拉應(yīng)力,下半部受壓應(yīng)力),在這彎矩作用下主梁恢復(fù)上拱。當(dāng)主梁承受載荷作用時(shí),工作壓力恰好和鋼筋預(yù)應(yīng)力相反,這樣鋼筋預(yù)應(yīng)力就可以抵消部分工作壓應(yīng)力,從而提高了主梁的承載能力。預(yù)應(yīng)力法是一種主梁下?lián)铣C正的有效方法,矯正后上拱值準(zhǔn)確并且穩(wěn)定,根據(jù)日常使用中的變化還可以隨時(shí)調(diào)整;

8、矯正后主梁的強(qiáng)度和剛度將加強(qiáng);矯正簡(jiǎn)便可靠、容易準(zhǔn)確控制、施工周期短、矯正成本低等。但是預(yù)應(yīng)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(jī)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(jī)使用多年、長(zhǎng)期滿負(fù)載工作、主梁剛性不足承載能力差、長(zhǎng)期滿負(fù)載工作、工作環(huán)境惡劣等最適合采用預(yù)應(yīng)力法。   3.結(jié)束語(yǔ)   在實(shí)際工作中采取什么樣的矯正方法,將直接影響到起重機(jī)主梁變形的矯正效果、矯正費(fèi)用、主梁外觀質(zhì)量及起重機(jī)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(diǎn)、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(xiàn)】   [1]王福綿.起重機(jī)械技術(shù)檢驗(yàn).學(xué)苑出版社.   [2]GB/T 3811-2008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》.   [3]張質(zhì)文.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)鐵道工業(yè)出版社.   [4]劉愛(ài)國(guó).起重機(jī)械安裝與維修實(shí)用技術(shù).河南科學(xué)技術(shù)出版社.

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