橋式起重機主梁變形的檢驗分析與處理_機械論文發(fā)表

1、橋式起重機主梁變形的檢驗分析與處理_機械論文發(fā)表    橋式起重機主梁變形的檢驗分析與處理_機械論文發(fā)表2011-08-01 11:51 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 式起重機；主梁；變形橋式起重機主梁變形的檢驗分析與處理杜強摘要: 橋式起重機廣泛應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)外倉庫、廠房等處。由于起重機長期的載荷作業(yè)，會導致起重機的主梁出現(xiàn)下?lián)稀⑴詮?、主梁腹板波浪變形，甚至斷裂，嚴重時會導致事故的發(fā)生。在起重機作業(yè)過程中，一旦發(fā)生事故，輕者會造成工程停滯，重者則造成機器毀壞、人員傷亡等惡性后果。關(guān)鍵詞:橋式起重機；主梁；變形前言橋式起重機在企業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，

2、社會存量巨大。起重機一般體積和重量都較大，價值較高。起重機使用一段時間后，主梁出現(xiàn)下?lián)鲜グ踩煽啃院陀绊懯褂眯阅苁禽^為常見的一種現(xiàn)象，必須修理，否則只有報廢、更新。某企業(yè)有1臺15 t/23.5 m雙梁式行車起重機,投產(chǎn)于2001年底。2009年經(jīng)檢驗,其主梁變形嚴重,已不能使用。為消除隱患，確保設(shè)備的安全運行，維持企業(yè)的正常生產(chǎn)，我們對橋式起重機的主梁變形進行了修復加固，取得了令人滿意的效果。1起重機存在的主要問題起重機存在的主要問題有:(1)主梁嚴重下?lián)?下?lián)现行钠x主副梁中心約4.5 m,主動梁和被動梁一拱值曲線如圖1和表1所示。(2)小車滿載時爬坡,不能在指定位置制動,并且自行滑動。

3、(3)大車“啃”軌現(xiàn)象嚴重,造成大車輪嚴重磨損。(4)造成大車減速箱地腳螺絲和聯(lián)軸器螺絲松動。(5)造成大車減速箱內(nèi)齒輪損壞和箱體炸裂。2行車起重機主副梁下?lián)系暮蠊?1對小車運行的影響主副梁下?lián)虾?小車向兩端運行需爬坡,增大了小車運行的阻力,引起小車產(chǎn)生“留車”、“啃軌”等毛病。根據(jù)計算,當主梁下?lián)现颠_到S/500(S-行車起重機跨距)時,小車阻力增加35%,大大降低小車運行機構(gòu)壽命,造成機構(gòu)零件過早損壞,動力消耗增加,嚴重時燒壞電機。另外小車不能準確停位,降低了起吊作業(yè)的準確性,增加了勞動強度,容易引起事故發(fā)生。22對大車運行的影響主副梁下?lián)?引起剛度不足,吊車跨距增大,大車運行時容易產(chǎn)生擠

4、軌或“啃”軌現(xiàn)象,造成大車減速箱軸中心與大車輪軸中心,不在同平面上,使得大車減速箱損壞,引起聯(lián)軸器螺絲容易松動。23對主梁旁彎和腹板的影響主梁下?lián)蠒r常引起向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的水平旁彎,對稱箱形梁主梁水平旁彎在技術(shù)條件中規(guī)定為XS,超過這一數(shù)值,小車軌距將超差,小車輪會出現(xiàn)“啃”軌和夾軌現(xiàn)象;且小車直行阻力增大,動作遲緩,聲音發(fā)悶,甚至在大車受到?jīng)_擊時會引起小車脫軌。經(jīng)測量,陽極澆鑄系統(tǒng)15 t/23。5 m起重機主梁下?lián)隙葹?19 mm,如不盡快處理,將對安全、正常生產(chǎn)造成嚴重影響。3起重機主副梁下?lián)系脑蚍治銎鹬貦C箱體主梁為焊接結(jié)構(gòu),由焊接產(chǎn)生的殘余力和工作應(yīng)力疊加,可能使結(jié)構(gòu)的局部應(yīng)力超過屈服極限

5、而使局部產(chǎn)生塑性變形,導致整個主梁產(chǎn)生永久變形;以上屬于正常變形,在起重機的設(shè)計與制造過程中已考慮。引起起重機箱形主梁下?lián)系脑蛴兄圃?、使用、運輸?shù)确矫?現(xiàn)僅討論該起重機在使用方面出現(xiàn)的問題。31起重機主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力的影響隨著使用年限的增長,起重機的主梁的腹板以其縱向中心為界,中心線以上是受拉區(qū),金屬受擠壓作用,中心線以下是受拉區(qū),金屬受拉伸作用,受壓區(qū)內(nèi)腹板容易產(chǎn)生波浪式變形而使主梁出現(xiàn)旁彎,同時引起主梁的上拱度變化。當小車在主梁的軌道上往返運行時,在腹板各個部位的45°方向上,時而受到拉伸作用,時而受到壓縮作用,腹板內(nèi)應(yīng)力交替變化。加速腹板波浪變形的擴大,從而加速了主梁的整體變形

6、。這是主梁上拱度減少的主要原因。32工作環(huán)境溫度對行車的影響起重機主梁是金屬結(jié)構(gòu),若經(jīng)常處于高溫條件下運行,將會造成材料屈服點的降低和產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫度應(yīng)力與其它內(nèi)應(yīng)力之和可能超過材料的屈服極限。另外,輻射熱使主梁上、下蓋板受熱不均勻,下蓋板的溫度大大超過上蓋板的溫度,下蓋板伸長量較大,最終導致主梁的變形。該吊車主副梁一側(cè)正下方是圓盤澆鑄機、熔鉛鍋,工作時環(huán)境溫度高,是吊車主梁下?lián)现行钠频闹饕颉?修復主梁上拱度的可行性分析41主副梁修復方法的確定對箱形主梁的修復,目前有預(yù)應(yīng)力和火焰矯正兩種方法411預(yù)應(yīng)力即在主副梁下蓋板的兩端各焊兩個支撐座,并穿上拉筋或鋼絲繩,利用旋轉(zhuǎn)拉筋或拉繩上的螺母

7、,使其受拉而使主梁產(chǎn)生上拱。此法簡單易行,使上拱度容易檢查、測量和控制。工廠陽極澆鑄系統(tǒng)15 t/23.5 m起重機主副梁下?lián)喜灰?guī)則,其下?lián)现行钠x主梁中心,故很難采用預(yù)應(yīng)力法修復主副下?lián)隙取?12火焰矯正法火焰矯正法是對金屬的某一變形部位進行加熱,利用金屬加熱后具有的壓縮性變形性質(zhì),達到矯正變形的目的。但需要把起重機落到地面或立抱桿才能修理,工作周期較長,同時對施工人員的技術(shù)及熟練程度要求較高。這是因為在采用火焰矯正時,主梁金屬內(nèi)部受熱將產(chǎn)生由多種因素促成的復雜內(nèi)應(yīng)力,并具有引起主梁再次下?lián)系目赡苄?腹板波浪變形亦不可能全部消除,將成為引起主梁再次下?lián)系囊蛩?但需說明幾點,火焰矯正后加固主梁

8、,并非為了加強起重機橋架的強度和剛度,因為起重機在設(shè)計過程中,對強度和剛度均給予了充分的考慮。慮到該吊車主梁下?lián)现行钠x中心,其原因是由于環(huán)境溫度偏高所引起,故在主梁下矯正并加固后,應(yīng)在主梁部沿主梁方向全程鋪設(shè)隔熱層。42投資修復分析經(jīng)初步測算,修復主梁下?lián)隙燃s需6萬元,而設(shè)備原值為40萬元,故具有修復價值,經(jīng)濟上可行。企業(yè)計劃有一個月的停產(chǎn)檢修時間,而修復該起重機主梁上拱度僅需10 d左右,故在檢修期間進行修復,不會影響生產(chǎn)。因此,在時間上是允許的。5修復主梁上拱度并加固主梁的工程實施5.1測量將小車開到駕駛室一端,測量主梁水平標高,確定主梁上拱變化曲線。在主梁的正下方距主梁底板約一人高的位

9、置搭腳手架,同時主梁中心正下方預(yù)留2 m寬的空間,便于搭拆金屬抱桿。5.2安裝金屬抱桿在兩主梁中心正下方分別安裝金屬抱桿,在金屬抱桿頂部設(shè)置50 t千斤頂,如圖2所示,根據(jù)標準上拱度為1.5時確定主梁中心標高位置,用兩臺100 t千斤頂將主梁中心頂至相應(yīng)的位置。5.3火焰矯正根據(jù)主梁上拱曲線和主梁上拱上蓋板帶狀加熱區(qū)和相應(yīng)腹板的“”加熱區(qū),采用間隔加熱,如圖3所示。即每次加熱后要充分冷卻,松開千斤頂進行測量。根據(jù)測量結(jié)果判定增加加熱區(qū)數(shù)量和位置,確保主梁一拱度的變化趨勢與理論趨勢保持一致。要求:(1)主梁一拱度(0.91.4)S,即21.1532.9 mm;(2)主梁水平旁彎0.5S,即11.75mm;(3)兩主梁相對高度差3 mm。5.4主梁、副梁加固主梁、副梁矯正完成后,加固主梁,即在主梁下蓋板表面沿縱向分別焊兩根10#槽鋼。在兩槽鋼之間每隔2 m焊接一塊15×200×400鋼板,使之形成箱體,如圖4所示。在槽鋼下面沿主梁縱向分別焊接3×500×20 000的帶型鋼板。5.5重新測量主梁的上拱度和水平旁彎度修理后主動梁、被動梁上拱值曲線如圖5所示,數(shù)據(jù)列于表2。  修復后,主動梁上拱度為+30 mm,被動梁上拱度為+28 mm,符合(0.91.4)S要求;主副梁相對高差最大值為2